Определение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ

.1 Сварочный участок

На сварочном участке (источник выброса №2) работает одновременно один человек. Трудоемкость сварочных работ - 750 чел.∙ч/год. Расход сварочного материала - 1800 кг/год. Расход электродов марок УОНИ-13/85 и ОЗС-3 составляет 55% и 45% от годового расхода соответственно. Отсутствует возможность работать одним сварочным материалом на всех постах.

Выбросы вредных веществ, т/год

, (1)

где q - удельные выделения загрязняющих веществ при сварке, г/кг; значения q для различных загрязняющих веществ выбираются из таблиц А8 и А9 [1];

В - расход электродов за год, кг.

Массовые выбросы, г/с, загрязняющих веществ при постоянной интенсивности расхода электродов на сварочном посту ориентировочно определяют по формуле

, (2)

где τ - трудоемкость выполнения сварочных работ за год, чел.∙ч;

m - максимальное количество сварщиков, одновременно работающих на посту.

Выбросы оксида железа

Выбросы оксида марганца

Выбросы диоксида кремния

Выбросы газообразных фторидов

Результаты расчета выбросов оксида марганца, диоксида кремния и фторидов газообразных заносим в таблицу А1 «Параметры выбросов веществ в атмосферу для расчета ПДВ».

.2 Аккумуляторный участок

В аккумуляторном участке (источник выброса №3) производится зарядка двух типов аккумуляторных батарей: 32ТН-450 и СТ-140. Количество зарядок в год при этом соответственно 120 и 36. Количество одновременно заряжаемых батарей: первого типа - 2, второго типа - 0.

Валовой выброс, т/год, серной кислоты

, (3)

где q - удельное выделение серной кислоты, мг/(А·ч); q = 0,9 мг/(А·ч) [1];

k - количество типов заряжаемых батарей;

Q_j - номинальная емкость j-го типа аккумуляторной батареи, А·ч, по типам аккумуляторных батарей определяем: Q₁ = 450 А·ч, Q₂ = 140 А·ч;

n_j - количество зарядок батареи j-го типа за год.

Массовые выбросы, г/с,

, (4)

где q_m - удельное выделение серной кислоты, мг/(кА·с); q_m = 0,25 мг/(кА·с) [1];

k - количество типов наиболее емких батарей, заряжаемых в отделении одновременно;

I_m - ток зарядки наиболее емких батарей, заряжаемых в отделении одновременно; I_m = 45 A;

N_m - количество одновременно заряжаемых батарей наибольшей емкости.

1.3 Моечный участок

На моечном участке (источник выброса №4) используют ванну. Размер ванны - 2,5 х 1,2 м. Моющее средство - керосин. Продолжительность работы - 3024 ч/год. Температура моечного раствора 18⁰С.

Выбросы, т/год, г/с, керосина при мойке деталей определяются по формуле

 (5)

, (6)

где g - удельное выделение керосина, г/(ч∙м²); g = 1560 г/(ч∙м²) [1];

t - продолжительность работы, ч/год.

1.4 Кузнечный участок

На кузнечном участке (источник выброса №7) производится нагрев металла под ковку в кузнечных горнах, которые работают на древесном топливе. Расход топлива за год, при длительности работы горна 460 ч/год и массы обрабатываемой детали 57,5 т, составляет 4,5 т/год. Технологический процесс - закалка в масляной ванне, при температуре газов 70

Максимальный расход топлива, г/с
 

,

где В - расход топлива, кг;

N - продолжительность работы печи, ч/год.

Выбросы твёрдых частиц летучей золы и недогоревшего топлива, т/год, г/с.

,

где В - расход топлива, т/год , г/с;

А - зольность топлива, %; А = 0,6 % [1];

c - доля золы в уносе; c = 0,005 [1];

h- доля твердых частиц, улавливаемых ПГУ; h=0,7.

,

.

Выбросы, т/год, г/с, оксида углерода

,

где q - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, %; q= 1 % [1];

Q - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; Q= 10,24 МДж/кг [1];

R - коэффициент, учитывающий потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленной наличием в продуктах сгорания оксида углерода; R= 1;

q - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % q= 2 % [1].

,

.

Выбросы оксидов азота (г/с, т/год) при работе кузнечного горна

,

где q^N - удельное выделение оксидов азота при сгорании топлива в кузнечном горне, q^N= 0,78;

,

.

.5 Склад топлива

На участке хранения нефтепродуктов (источник выброса №8) установлено четыре заглубленных горизонтальных резервуара объемом 200 м³, в котором находится дизельное топливо. В течение года в резервуар закачивается 0,8 тыс. т. нефтепродукта. Из них 40% закачивается в осенне-летний период. Производительность закачивающего насоса 120 м³/ч.

Массовые выбросы загрязняющих веществ, г/с,

, (7)

где С₁ - концентрация паров нефтепродуктов в резервуаре, г/м³; принимается в зависимости от нефтепродукта по таблице А.42 [1];

К_m - коэффициент, характеризующий эксплуатационные особенности резервуара; принимается по таблице А.43 [1];

Q_ч - максимальный объем газовоздушной смеси, вытесняемый из резервуара во время закачки нефтепродукта, м³ /ч; принимается равным производительности перекачивающего насоса.

Массовые выбросы предельных углеводородов С₁₂ - С₁₉

Валовые выбросы, т/год

 (8)

где Y₁, Y₂ - средние удельные выбросы из резервуара соответственно в осенне-зимний и весенне-летний период, г/т; принимаются по таблице А.42 [1];

В_з, В_л - количество нефтепродукта, закачиваемое в резервуар соответственно в осенне-зимний и весенне-летний период, т;

П_Б - годовой выброс вредных веществ в атмосферу из одного резервуара при условии хранения в нем бензина, т; принимаются по таблице А.44 [1];

z - отношение выброса вредных веществ в атмосферу при хранении в резервуаре нефтепродукта, для которого выполняется расчет, к выбросу вредных веществ при хранении бензина в том же резервуаре; принимаются по таблице А.42 [1];

N - количество резервуаров, шт;

Результаты расчетов заносим в таблицу А.1.

Таблица А.1

Параметры выбросов веществ в атмосферу для расчета ПДВ

Цех, участок	Источник
	выделения		выброса
	наименование	кол-во	наименование	кол-во	номер	высота, м	диаметр устья, м
1	2	3	4	5	6	7	8	Пост сварки	1	Неорганизованный выброс	1	2	2	0,5
Аккумуляторный	Батарея	2	Труба	1	3	4,5	0,2 х 0,2
Моечный	Ванна	1	Вентилятор	1	4	8,5	0,45
Кузнечный	Горн	1	Труба	-	7	9,5	0,32
Склад топлива	Резервуар	4	Дыхательный клапан	-	8	13	0,1

 

Продолжение таблицы А.1

Цех, участок

Номер ИЗА

Параметры ГВС на входе из источника выброса

Число часов работы за год

Координаты на карте-схеме

                 скорость, м/с      объем, м³/стемпература,

Сточечного источника или одного конца линейн. источникавторого конца линейного источника
						X1	Y1	X2	Y2
1	6	9	10	11	12	13	14	15	16
Сварочный	2	1,5	0,294	26	750	-360	105
Аккумуляторный	3,5	0,14	25	-	445	235
Моечный	4	6,1	0,97	26	3024	375	75
Кузнечный	7		0,0067	70	460	445	240
Склад топлива	8	4,2	0,03	25	-	-260	295

 

Продолжение таблицы А.1

Цех, участок	Номер ИЗА	Наименование газоочистной установки	Степень, %		Наименование вещества
			обеспеченности газоочисткой	очистки средняя эксплутационная
1	6	17	18	19	20
Сварочный	2		-	-	Железа оксид
					Марганца оксид
					Оксид кремния
					Фториды газообразные
Аккумуляторный	3				Серная кислота
Моечный	4				Керосин
Кузнечный	7				Сажа
					Оксид углерода
					Оксид азота
					Масло минеральное
Склад топлива	8				С12-С19

 

Продолжение таблицы А.1

Цех, участок	Номер ИЗА	Выбросы загрязняющих веществ
		СП			П
		г/с	мг/м3т/годг/смг/м3т/год
1	6	21	22	23	24	25	26	27
Сварочный	2	0,0045	15,3	0,023	0,0045	15,3	0,023	2009
		0,00022	0,75	0,00093	0,00022	0,75	0,00093	2009
		0,00047	1,6	0,0013	0,00047	1,6	0,0013	2009
		0,0004	1,35	0,0011	0,0004	1,35	0,0011	2009
Аккумуляторный	3	0,000022	0,16	0,000053	0,000022	0,16	0,000053	2009
Моечный	4	1,3	1340	14,1	1,3	1340	14,1	2009
Кузнечный	7	0,0000013	194	0,00004	0,000013	194	0,00004	2009	1731	0,046	0,0116	1731	0,046	2009
		0,00089	132	0,0035	0,89	132	0,0035	2009
		0,004	597	0,28	0,004	597	0,28	2009
Склад топлива	8	0,083	2766	0,4574	0,083	2766	0,4574

 

контроль технологический загрязняющий атмосфера

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

Для кузнечного участка по результатам инструментальных измерений рассчитаем выброс в атмосферу одного загрязняющего вещества, содержащегося в выбросах. До установки пылегазоочистки: размеры сечения воздуховода - 0,20´0,40 м, скорость - 5,9 м/с, концентрация средняя - 583 мг/н.м³, концентрация максимальная - 622 мг/н.м³. После установки пылегазоочистки: диаметр воздуховода - 0,45 м, скорость - 2,8 м/с, концентрация средняя - 105 мг/н.м³,концентрация максимальная - 112 мг/н.м³. Температура газов - 70^ОС.

Массовый разовый выброс, г/с,

, (9)

где с_м - максимальная концентрация примеси в газовоздушной смеси, полученная в результате измерений, мг/н.м³, с_м^до = 622 мг / н.м³, с_м^после = 112 мг/н.м³;

L - расход ГВС через сечение, где определена концентрация загрязняющих веществ, м³/с.

Расход ГВС через сечение, где определена концентрация ЗВ,

, (10)

где V - скорость потока в сечении м / с, V = 5,9 м / с;

F - площадь сечения, м², F = 0,2 ∙ 0,4 = 0,08 м².

Валовой выброс, т/год,

, (11)

где с_ср - средняя концентрация примеси в ГВС, полученная в результате измерений, мг / н.м³, с_ср = 105 мг / н.м³;

τ - длительность действия ИЗА в течении года, ч, τ = 460 ч.

КПД пылегазоулавливающей установки

, (12)

Массовые выбросы до и после ПГУ соответственно

,

.

Валовые выбросы до и после ПГУ соответственно

,

.

Тогда

.

Заключение об эффективности работы ПГУ:

Таблица 1

Исходные и вычисленные величины расчёта выбросов ЗВ в атмосферу по результатам инструментальных измерений для участка плавки металлов

	V, м/с	F, м2	Сср, мг/м3	Сmax, мг/м3	L, м3/с	М, г/с	П, т/год
до ПГУ	5,9	0,08	583	622	0,472	0,45
после ПГУ	2,8	0,16	105	112	0,4	0,05	0,077	82,9

 

При общем анализе пылегазоулавливающих установок видно, что найденное КПД соответствует пылегазовоулавливающей установке «Циклон ЦН-11».

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

По результатам пункта 1 определить К_о предприятия. Сделать заключение о категории опасности предприятия.

Категория опасности предприятия

,(13)

где n - количество ЗВ, выбрасываемых в атмосферу;

П_i - валовый выброс ЗВ, т/год;

S_i - санитарно-гигиенический норматив i-го ЗВ;

- константа, учитывающая опасность вещества по отношению к третьему классу опасности;  принимается из таблицы 3 [2].

Таблица 2

Результаты расчетов коэффициента Ко и экологического налога

Вывод:

Исходя из полученных данных, получили, что категория опасности данного предприятия - 4, так как К_о<10³.

В данном случае необходимо производить следующие работы, направленные на охрану окружающей среды:

1. Инвентаризация выбросов ЗВ (1 раз в 5 лет).

2. Периодичность контроля атмосфероохранной деятельности предприятия территориальными органами Минприроды выборочно 1 раз в 5 лет.
 

4. РАЗРАБОТКА ПЛАНА-ГРАФИКА КОНТРОЛЯ ЗА ВЫБРОСАМИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Вещества, подлежащие контролю, определим используя неравенство,

,(14)

где М - максимальный выброс вредного вещества из источника, г/с;

W_мр - максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м³;

Н - высота источника выброса, Н=10 м.

Категорию источника определим по соотношению,

, (15)

где с_mi - максимальная приземная концентрация вредного вещества, создаваемая выбросами из i-го источника без учета фонового загрязнения, мг/м³.

Таблица 3

Результаты разработки плана-графика контроля за выбросами вредных веществ в атмосферу предприятием

ЛИТЕРАТУРА

1. Овчинников В.М., Киселев В.И., Халиманчик В.А. Охрана окружающей среды: Пособие к дипломному проектированию для студентов механических специальностей. / БелГУТ - Гомель: 2001, - 103 с.

. Халиманчик В.А., Журова И.П. Контроль выбросов в атмосферу загрязняющих веществ: Пособие для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Отраслевая экология и охрана окружающей среды» / БелГУТ - Гомель 2003 - 24 с.