Определение предельно-допустимых выбросов Источник загрязнения атмосферы - технологический агрегат, выделяющий в атмосферу в процессе эксплуатации вредные вещества. В практической охране окружающей среды на предприятиях часто разделяют три понятия: источник загрязнения - предприятие, производство, технологический процесс; источник выделения вредных веществ - оборудование, котел, агрегат, станок, рабочее место; источник выброса - труба, шахта, аэрационный фонарь, свалка. Предприятие должно ограничивать и контролировать поступление загрязняющих веществ в природную среду таким образом, чтобы с учетом рассеивания, опережающего накопление примесей, нормативы качества воздуха (ПДК) в определенных местах соблюдались. На рисунке 2 показан условный одиночный источник выброса (труба) условного загрязняющего вещества, который расположен на некотором расстоянии Х от границы жилого массива. На рис. место расположение источника совмещено с началом координат (х=0), а по ординате откладывается концентрация примеси (мг/м3). Концентрация вредного вещества на выходе из трубы Смт>>ПДК. Но непосредственно у трубы в приземном слое воздуха (если источник достаточно высокий) концентрация примеси будет незначительной, т.к. последняя относится с воздушным потоком. По мере удаления от источника (с увеличением х) примесь будет постепенно накапливаться в воздухе (накопление опережает рассеивание) и ее концентрация будет расти, достигая максимального значения (См) на расстоянии, которое обозначают Хм. При этом в большинстве случаев См>>ПДК. Далее благодаря диффузионным процессам и турбулентности воздуха рассеивание начинает опережать накопление, и концентрация примеси начинает снижаться. Левая кривая на рисунке 2 характеризует рассеивание, при котором концентрация достигает своего максимума Cм, не доходя до зоны жилой застройки при некоторой скорости движения воздуха V. Но возможен случай, когда опасная зона См>>ПДК «накрывает» населенный пункт – правая кривая – в случае, если к примеру (при фиксированной высоте трубы, прежних характеристиках выброса и состояния атмосферы) скорость движения воздуха возрастает. Дело в том, что рассеивание примесей в окружающей среде зависит от множества факторов, на которые человек не может влиять: от состояния атмосферы, рельефа местности, а так же регулируемых, таких как, характера расположения предприятий, высоты и размеров производственных зданий, высоты трубы, скорости газа в трубе, его температуры, плотности, агрегатного состояния загрязняющих веществ.  Рис 2 – Схема возможного рассеивания примесей в воздухе. Критерием установления нормативов на выброс загрязняющих веществ в воздух являются ПДК, а сами эти нормативы называются предельно допустимыми выбросами (ПДВ). В соответствии с требованиями закона РФ “Об охране окружающей природной среды“ ст. 27 в целях охраны атмосферного воздуха от загрязнения устанавливаются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ для стационарных и передвижных источников загрязнения (Рисунок 3). ПДВ – это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника загрязнения с учетом перспективы развития промышленного предприятия и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающая их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.  Рис 3 – Классификация источников загрязнения атмосферы ПДВ устанавливается согласно ОНД-86 Госкомгидромета отдельно для каждого источника выбросов каждого вещества, выбрасываемого в атмосферу и в целом для предприятия с учетом суммации вредного воздействия нескольких веществ. При этом должно быть соблюдено условие, что выбросы вредных веществ от данного источника, а при наличии других источников – от их совокупности – не создадут приземную концентрацию, превышающую предельно допустимую. ПДВ определяется из условий полной нагрузки технологического и пылегазоочистного оборудования и их нормальной работы. Разработку проектов ПДВ, как правило, осуществляют научно-исследовательские, проектно-конструкторские институты и специализированные организации по вопросам охраны окружающей среды, имеющие лицензию на выполнение таких работ. Для разработки нормативов ПДВ предприятия представляют: 1.Исходные материалы на основании инвентаризации ИЗА в виде табличных материалов (таб. 2,3,4). 2.Карту – схему предприятия с расположением ИЗА (Рисунок 4). 3.Сведения о неорганизованных, залповых и аварийных выбросах. 4.Сведения о перспективе развития предприятия. 5.Сведения об экологической службе предприятия, ее оснащенности приборами и методами контроля. Таким образом, если ПДК являются нормами на содержание загрязняющих веществ в природной среде, то ПДВ (и ПДС) - нормативами на их поступление, но при этом ПДВ (ПДС) является функцией от ПДК. В тех случаях, когда концентрация вредного вещества в расчетной точке превышает предельно допустимую для данного вещества, а снижение ПДВ до требуемых значений не может быть обеспечено по объективным причинам, возможно поэтапное снижение выбросов вредных веществ до ПДВ, и на каждом этапе устанавливаются временно согласованные выбросы (ВСВ) на уровне тех ПДВ, которые обеспечиваются аналогичными по мощности предприятиями с наиболее современной технологией. Это применимо к предприятиям, которые играют важную роль в хозяйстве страны или города и в тоже время имеют возможность за счет совершенствования технологии добиться снижения выбросов. ВСВ на каждом этапе согласовывается с местным органом Государственным уполномоченным органом. а) б) Рис 4 – Примерные (а) карта-схема предприятия и (б) района расположения предприятия ПДВ обычно утверждается на 2-3 года, иногда на 5 лет (если все выбрасываемые загрязняющие вещества относятся к 3-4 классам опасности). ВСВ утверждается на 1 год. Продление разрешения на выброс дается на 1 год. Каждое предприятие должно иметь согласованный с местным органом перечень (том) ПДВ (ПДС). Превышение этих значений ведет к резкому увеличению размера платы предприятия за разбавления веществ в окружающей среде, что рассматривается как природопользование. ХОД РАБОТЫ 1. Необходимо установить максимально возможную приземную концентрацию вредных веществ в воздухе (См) (в двухметровом слое на поверхности земли) из одиночного источника, которая достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм от источника. 1.1. Вычисляем См. a) если расход выбрасываемой газовоздушной смеси (V1, м3/с)не известен, то используется следующая формула:  где D – диаметр устья трубы, м w0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы (источника выброса), м/с b) рассчитываем безразмерный коэффициент f:  где Н – высота источника загрязнения, м ∆Т – разность температур между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой наружного воздуха (средняя температура в 13 часов самого жаркого месяца в году) Тв, 0С. Если выброс относится к категории «холодных», то ∆Т»0, если к «горячим», то ∆Т>0. c) вычисляем вспомогательную величину Vm:  d) рассчитываем коеффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из источника n: · при Vm³2 n=1 · при Vm£ 0,5 n=4,4 * Vm · при 0,5£Vm£2  e) для холодных выбросов рассчитываем величину Кпо формуле:  f) для нагретых выбросов рассчитываем второй коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из источника m:  g) вычисляем См, мг/м3: для нагретых выбросов ∆Т>0:  для холодных выбросов (т.е. когда температура выброса мало отличается от температуры воздуха) ∆Т»0:  А - коэффициент, учитывающий рассеивающие свойства атмосферы, которые определяются климатическими зонами России, варьирует от географического района от 140 до 250 (для Астрахани А=200). М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, мощность выброса, г/с. При наличии очистки М определяется после очистки. F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; интенсивность сепарации: для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыль, зола) F=1, для остальных случаев выбирают из условий: при степени очистки > 90% F=2, 75-90% F= 2,5, при отсутствии очистки F = 3. h - безразмерный коэффициент шероховатости или поправки на рельеф (для Астраханского региона равен 1). Следует помнить, что:  1.2. Вычисляем расстояние Хм (м)от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См: , где безразмерный коэффициент d для «горячих» источников    Для «холодных» источников (∆Т»0) d:    2. Проверяем условие См£ПДКав.. 3.Если в выбросах присутствуют несколько веществ, обладающих эффектом суммации, то качество воздуха будет соответствовать установленным нормативам, при условии:  В случае не выполнения данного требования, ПДВ устанавливается на основе эмпирического подбора концентрации загрязняющих веществ при которых указанные требования выполняются. 4.Вычисляем концентрацию загрязняющего вещества, создающуюся в устье трубы Смт 4.1. Вычисляем максимальную фактическую концентрацию вредных веществ в устье трубы Смт факт, г/м3 по формуле: ; 4.2. Вычисляем максимальную теоретическую концентрацию вредных веществ в устье трубы Смт теор, г/м3 по формуле: для нагретых выбросов, , для холодных выбросов. 4.3. Проверяем условие Смтфактическая < Cмттеоретическая; 5. Расчет ПДВ. Вычисляем ПДВ, г/с по формулам: , для нагретых выбросов. , для холодных выбросов. В расчетах обязательно учитывают фоновые концентрации тех же веществ от внешних источников. Задание: рассчитать нормативы ПДВ в атмосферу от стационарных источников на основании инвентаризации выбросов вредных веществ (таблицы 2,3,4,5) и оформить результаты в форме отчета, включив в него Разрешение на выброс загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками загрязнения (Приложение А). |