Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Порядок разработки проекта ПДВ.

1. Проведение инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ предприятия.

1.1. Определение аэродинамических параметров организованных источников (скорости воздушного потока V, м/с) осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90. «Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения».

Объемный расход определяется по формуле:

W = F * V, м³/с (1)

F = π * D² / 4 (2)

где: F - площадь сечения в точке замера, м, D - диаметр воздуховода, м.

1.2. Определение выбросов ЗВ в атмосферу от источника либо расчетным путем по утвержденным и допущенным к применению методикам, либо инструментальным контролем источника.

1.2.1. Инструментальное определение выбросов от организованных источников включает:

- измерение скорости воздушного потока (V, м/сек), диаметра воздуховода в точке замера (D, м);

- измерение концентрации вредного вещества в выбрасываемом в атмосферу воздухе (С_вых, мг/м^з), при наличии пылеочистного устройства - концентраций вредных веществ как на входе (С_вх, мг/м^з), так и на выходе (С_вых, мг/м^з).

Анализы проводятся по методикам, согласованным с Госкомгидрометом, утвержденным к использованию и опубликованным в литературе (перечне методик, допущенных к применению).

Для получения достоверных данных анализа выбросов загрязняющих веществ от источников предприятия осуществляется отбор не менее трех проб воздуха. При расчетах максимально-разовых выбросов ЗВ используются значения максимальных концентраций ЗВ, при расчете валовых выбросов - средние значения концентраций ЗВ.

Количество вредных веществ, поступающих в очистное устройство и выбрасываемое после него в атмосферу, рассчитывается по формулам:

g^м_вх = W_вх * C^м_вх* 10^-з, г/с (3)

g^м_вых = W_вых * C^м_вых* 10^-з, г/с (4)

где: С_вх и С_вых- соответственно, максимальная концентрация вредного вещества на входе и выходе из очистного устройства, мг/м³, g^м_вх и g^м_вых - количество вредного веществ, поступающего в очистное устройство и выбрасываемого после него в атмосферу, соответственно, при С_вх и С_вых, г/с.

Валовые выбросы рассчитываются по формуле:

П_год = W_вых * С_вых^ср * t * 10^-9, т/год (5)

где: С_вых^ср - средняя концентрация (за период обследования) вредного вещества в выбрасываемом воздухе, мг/м^з, t - число часов работы оборудования в год, сек.

Эффективность газоочистного устройства рассчитывалась по формуле:

Э_гоу = (g^м_вх – g^м_вых) * 100 / g^м_вх, % (6)

1.2.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от источников выбросов предприятия осуществляется по методикам, утвержденным Минприроды РФ и допущенным к применению (согласно перечня). Некоторые методики расчета выбросов рассмотрим на практических занятиях позже.

1.3. Составление бланков инвентаризации.

2. Разработка проекта нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ от источников предприятия.

2.1. Определение нормативной санитарно-защитной зоны (НСЗЗ) предприятия согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 в соответствии с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, и санитарной классификацией предприятий. Например, для нефтеперерабатывающих заводов НСЗЗ равна 1000 км, для предприятий механического профиля, радиотехнической промышленности – 100 м, для котельных – зависит от мощности котлов и т.д. Необходимо отметить, что сейчас размер НСЗЗ определяется от границы предприятия, а не от источника, как было раньше.

2.2. Исходные данные для расчетов рассеивания (запрашиваются в Гидромете):

- фоновые концентрации загрязняющих веществ;

- метеорологические характеристики (скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5%, м/с, повторяемость направлений ветра и штилей – роза ветров, %, средняя температура наиболее холодного месяца года и средняя температура наиболее теплого месяца года);

- коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосферу (коэффициент рельефа местности, К_р = 1 для равнинной местности при перепаде высот не более 50м на 1 км, К_р до 3 для гор; коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы, А = 160 для Татарстана; коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ, для газообразных и мелкодисперсных аэрозолей F = 1, для крупнодисперсных может быть до 3).

2.3. Проведение расчетов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы в соответствии с методикой ОНД-86 с использованием унифицированных программ расчета загрязнения атмосферы типа «Эколог».

Программа «Эколог» позволяет:

· проводить расчеты, как по отдельным загрязняющим веществам, так и по их суммарному действию;

· по данным об источниках выброса ЗВ, метеоусловиях и условиях местности дать оценку загрязнения атмосферы ЗВ (для наиболее опасного направления ветра);

· построить карты рассеивания ЗВ в виде изолиний в долях ПДК;

· рассчитать концентрацию ЗВ в приземном слое атмосферы на границе нормативной СЗЗ, на границе жилой зоны и в контрольных точках; по данным об источниках выброса ЗВ, метеоусловиях и условиях местности дать оценку загрязнения атмосферы вредными веществами (для наиболее опасного направления ветра);

· по данным об источниках выброса ЗВ, метеоусловиях и условиях местности рассчитать разовые (усредненные за 20-30 минутный интервал) концентрации примесей при неблагоприятных метеорологических условиях.

В соответствии с методикой ОНД-86 для источника выброса ЗВ максимальная концентрация вещества С_m у земной поверхности достигается на оси факела выброса (по направлению среднего за рассматриваемый период ветра) на расстоянии X_m от источника выброса при скорости ветра U_m и не должна превышать максимальную разовую ПДК данного вещества в атмосфере:

U_m = 0,5 при V_m< = 0,5; (7)

U_m = V_m при 0,5< V_m< =2; (8)

U_m = V_m*(1+0,12* f^1/3) при V_m >2 (9)

X_m = H*d*(5 – F)/4; (10)

С_m = A*M*F*m*n*Э/ H²*(V*T)^1/3 ≤ (ПДК – С_ф) (11)

Причем расчеты рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы осуществляются как на существующее положение, так и на перспективу с учетом всех планируемых мероприятий, как по перспективному развитию предприятия, расширению номенклатуры и объемов производства, так и с учетом внедрения природоохранных мероприятий.

2.4. Установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух с учетом их фоновой концентрации.

ПДВ устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от всех источников предприятия в совокупности с другими источниками данной территории (с учетом фона) не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК, за пределами санитарно-защитной зоны:

С_пр + С_ф ≤ ПДК (12)

где С – концентрация вещества в приземном слое от всех источников предприятия; С_ф – фоновая концентрация этого же вещества. Фоновая концентрация является характеристикой загрязнения атмосферы и характеризует суммарную концентрацию загрязняющего вещества, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории.

В местах, где расположены курорты, на территориях санаториев, домов отдыха, садах и в зонах отдыха городов концентрации примесей, загрязняющих атмосферный воздух, не должны превышать 0,8 ПДК.

Если на данном предприятии или группе предприятий, расположенных в данном регионе, значение ПДВ по объективным причинам не могут быть немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив ВСВ устанавливают на период разработки и организации воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ.

Может создаться ситуация, когда в воздухе одновременно находятся вещества, обладающие суммированным (аддитивным) действием. В таком случае сумма их концентраций (С), нормированная на ПДК, не должна превышать единицы согласно следующему выражению:

+ +…+ £ 1

К вредным веществам, обладающим суммацией действия, относятся, как правило, близкие по химическому строению и характеру влияния на организм человека, например: диоксид серы и аэрозоль серной кислоты; диоксид серы и сероводород; диоксид серы и диоксид азота; диоксид серы и фенол; диоксид серы и фтористый водород; диоксид и триоксид серы, аммиак, оксиды азота; диоксид серы, оксид углерода, фенол и пыль конверторного производства.

ПДВ устанавливается для каждого стационарного источника из расчета, что совокупный выброс от всех источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом перспективы развития не приведет к превышению нормативов ПДК в приземном слое. ПДВ устанавливается для условий полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы. ПДВ не должен превышаться в любой 20 минутный период времени. Для мелких источников целесообразно установление ПДВ от их совокупности с предварительный объединением их в площадной или точечный источник. ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае суммации вредного воздействия нескольких веществ. По результатам расчета нормативов ПДВ для каждого стационарного источника выбросов устанавливается предельный выброс предприятий в целом.

2.5. В рамках проекта ПДВ разрабатываются природоохранные мероприятия по сокращению выбросов ЗВ в атмосферу, в особенности, если максимальная концентрация в приземном слое атмосферы превышает ПДК (перспектива предприятия) – для достижения установленных нормативов ПДВ.

2.6. Уточнение размеров нормативной санитарно-защитной зоны и определение размеров расчетной СЗЗ согласно ОНД-86, р. 8. п. 8.6.1, с учетом расчетов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы при различных направлениях ветра и среднегодовой розы ветров проводится по формуле:

L = L_o * Р /Р_о, (14)

где L_o - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает 1,0 ПДК, м; P - среднегодовая повторяемость направления ветров расчетного румба, %; P_o - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров, %; при восьмирумбовой розе ветров Р_о = 100/8 = 12,5 %.

При построении уточненной СЗЗ необходимо учитывать, что направление ветра – Северный (С), означает, что ветер дует с севера на юг, и расчетный отрезок откладывается в северном направлении от площадки предприятия. Построение (табл. и рис.)

2.7. Определение периодичности проведения контроля выбросов ЗВ по категории источников выбросов, которая устанавливалась для сочетания "источник - вещество" для каждого к-го источника с каждым, выбрасываемым им, i-м загрязняющим веществом. При определении категории выбросов рассчитывались параметры Ф^к_кi и Q^г_кi, характеризующие влияние выброса i-го вещества из к-го источника на загрязнение воздуха прилегающих к предприятию территорий.

Ф^к_кi = * (15)

Q^r_кi = q^r_кi * (16)

где М_кi (г/с)- максимальная по всем режимам выброса величина выброса данного вещества; ПДК_i (мг/м³) – максимально-разовая предельно-допустимая концентрация; q^r_кi (в долях ПДК_i) – максимальная по всем режимам выброса и метеоусловиям (скоростям и направлениям ветра) расчетная приемная концентрация данного (i-го) вещества, создаваемая выбросом из рассматриваемого (k-го) источника на границе санитарно-расчетной зоны (СЗЗ) или ближайшей жилой застройки, КПД_кi – средний эксплуатационный коэффициент полезного действия пылегазоочистного оборудования; Н_к – высота источника, м, для отдаленных источников при Н_к < 10 м принимается Н_к = 10 м.

В зависимости от категории источника контроль выбросов загрязняющего вещества от данного источника может осуществляться 1 раз в квартал, 2 раза в год, 1 раз в год, 1 раз в 5 лет (при проведении инвентаризации).

2.8. Разработка мероприятий по снижению выбросов предприятия вредных веществ в атмосферу при наступлении неблагоприятных метеорологических условий в кратковременные периоды загрязнения атмосферы опасного для здоровья населения.

По неблагоприятности метеоусловия подразделяются на 3 режима:

- предупреждение I режима свидетельствует об ожидании метеоусловий, приводимых к повышению концентраций загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов выше 1 ПДК;

- предупреждение II режима свидетельствует о возможности повышения концентраций загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов выше 3 ПДК;

- предупреждение III режима свидетельствует о повышении концентраций загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов выше 5 ПДК.

При наступлении предупреждения, соответствующего I режиму предприятию необходимо провести ряд организационно-технических мероприятий, эффективность которых принимается равной 15 %.

При наступлении II режима НМУ предприятия должны обеспечивать сокращение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы порядка 20-40 %. Эти мероприятия включают в себя все мероприятия, разработанные для I режима НМУ, а также мероприятия, влияющие на технологические процессы и сопровождающиеся незначительным снижением производительности предприятия.

При наступлении III режима НМУ предприятия должны обеспечить сокращение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы на 40-60%. Мероприятия III режима включают в себя все мероприятия, разработанные для I и II режимов НМУ, а также мероприятия, осуществление которых позволяют снизить выбросы ЗВ в атмосферу за счет временного сокращения производительности предприятия и, которые могут включать в себя и остановку некоторых видов технологического оборудования.

Для очистки газообразных и газопылевых выбросов с целью их обезвреживания или извлечения из них дорогих и дефицитных компонентов применяют различное очистное оборудование и соответствующие технологические приемы. В настоящее время методы очистки запыленных газов классифицируют на следующие группы:

I. «Сухие» механические пылеуловители.

II. Пористые фильтры.

III. Электрофильтры.

IV. «Мокрые» пылеулавливающие аппараты.

Механические («сухие») пылеуловители условно делятся на три группы:

- пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на действии силы тяжести (гравитационной силы);

- инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на действии силы инерции;

- циклоны, батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители, принцип работы которых основан на действии центробежной силы.

Для очистки запыленных газов все большее распространение получает на последних ступенях сухая очистка рукавными фильтрами. Степень очистки газов в них при соблюдении правил технической эксплуатации достигает 99,9%.

Классификация рукавных фильтров возможна по следующим признакам:

- форме фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и др.) и наличию в них опорных устройств (каркасные, рамные);

- месту расположения вентилятора относительно фильтра (всасывающие, работающие под разрежением, и нагнетательные, работающие под давлением);

- способу регенерации ткани (встряхиваемые, с обратной продувкой, с импульсной продувкой и др.);

- наличию и форме корпуса для размещения ткани - прямоугольные, цилиндрические, открытые (бескамерные);

- числу секций в установке (однокамерные и многокамерные);

- виду используемой ткани (например, стеклотканевые).

В качестве фильтровальных материалов применяют ткани из природных волокон (хлопчатобумажные и шерстяные), ткани из синтетических волокон (нитроновые, лавсановые, полипропиленовые и др.), а также стеклоткани. Применяют также нетканые материалы - фетры, изготовленные свойлачиванием шерсти и синтетических волокон.

Электрофильтры. Метод электроосаждения (улавливания пыли в электрическом поле) заключается в следующем. Частицы пыли (или капельки влаги) сначала получают заряд от ионов газа, которые образуются в электрическом поле высокого напряжения, а затем движутся к заземленному осадительному электрозаряду. Попав на заземленный уловитель, частицы прилипают и разряжаются. Когда осадительный электрод обрастает слоем частиц, они стряхиваются под воздействием вибрации и собираются в бункере. Электрофильтры применяются там, где необходимо очищать очень большие объемы газа и отсутствует опасность взрыва, используются для улавливания летучей золы на современных электростанциях, для улавливания пыли в цементной промышленности, а также в металлургии в мощных системах улавливания дыма, для пылеулавливания в системах кондиционирования воздуха и других смежных отраслях.

Аппараты мокрого пылегазоулавливания При очистке газов от частиц пыли и для переработки газообразных отходов с целью извлечения из них полезных компонентов или их обезвреживания успешно применяются методы и оборудование, основанные на принципах мокрого пылеулавливания.

Целесообразно сочетание сухой и последующей мокрой очистки, которая в свою очередь может сочетаться с адсорбционной доочисткой. Развитая поверхность контакта фаз способствует увеличению эффективности пылеулавливания. В промышленности используют мокрые пылеуловители (промыватели) капельного, пленочного и барботажного типов. Конструктивно аппараты могут быть полыми, тарельчатыми, механического и ударно-инерционного действия (ротоклоны), а также скоростного типа (трубы Вентури и другие инжекторы).

Скрубберы (газопромыватели). При объемно-жидкостном способе поток запыленного газа пропускают через определенный объем жидкости. Для этой цели используют пенные пылеуловители с провальными тарелками или тарельчатые скрубберы, эффективность которых может достигать 90-95%.

Улавливание пыли пленками жидкости характеризуется тем, что контакт газа и жидкости происходит на границе двух сред без перемешивания. Захват (собственно улавливание) твердых частиц тонкими пленками жидкости происходит на поверхностях конструктивных элементов. К этой группе устройств относятся скрубберы с насадкой, мокрые циклоны, ротоклоны и т.п.

Улавливание пыли распыленной жидкостью заключается в том, что орошающая жидкость вводится в запыленный объем (поток) газа в распыленном или дисперсном виде. Распыление орошающей жидкости производится с помощью форсунок под давлением или за счет энергии самого потока газа. Первый способ распыления используется в полых скрубберах, второй - в турбулентных промывателях и скрубберах Вентури.

Для очистки или обезвреживания газообразных отходов или технологических газов с целью извлечения из них сопутствующих (полезных) газообразных компонентов широко используют метод абсорбции. Абсорбция основана на непосредственном взаимодействии газов с жидкостями. Различают физическую абсорбцию, основанную на растворении газа в жидкости, и хемосорбцию, в основе которой лежит химическая реакция между газом и жидким поглотителем.

Для поверхностных абсорберов характерным является конструктивно образованная поверхность, по которой в пленочном режиме стекает абсорбент (жидкость). Наиболее распространенной конструкцией таких противоточных абсорберов являются хорошо известные насадочные. В качестве насадки применяют кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и другую насадку. Насадочные аппараты сложны, так как необходимо создать опорную решетку, оросители, обеспечить эффективное улавливание капель абсорбента.

В распыливающих абсорберах межфазная поверхность образуется мелкими каплями путем дробления, распыления жидкости. В объеме аппарата с помощью форсунок создаются капли, контактирующие с газовым потоком.

В механических абсорберах жидкость распыляется в результате подвода извне механической энергии, например, вращения валков или специальных распылителей. Эти конструкции достаточно сложны.

В поверхностных и распыливающих абсорберах сплошной фазой является газ, а распределенной - жидкость. В барботажных абсорберах в сплошном потоке жидкости распределяется газ, что достигается на так называемых тарелках.

Существенным недостатком сорбционных методов очистки (абсорбционных и адсорбционных) выбросных газов является необходимость многократной регенерации поглощающих растворов или частичной замены твердого сорбента, что значительно усложняет технологическую схему, увеличивает капитальные вложения и затраты на эксплуатацию.

Комбинированные методы и аппаратура очистки газов являются весьма экономичными и наиболее высокоэффективными.

План мероприятий по охране атмосферного воздуха

1. Мероприятия по охране атмосферного воздуха не должны приводить к загрязнению других объектов окружающей природной среды.

2. Мероприятия по снижению выбросов ЗВ (в т.ч. установку газоочистных устройств), достижению ПДВ, получению разрешения на выброс (продление разрешения)

3. Мероприятия по проведению текущих, планово-предупредительных, капитальных ремонтов газоочистных установок

4. Мероприятия, предложенные вышестоящими организациями и предписаниями органов государственного экологического контроля.

5. Широкое применение дополнительных средств защиты окружающей среды на транспорте и передвижных энергоустановках (глушители, сажеуловители, нейтрализаторы отработавших газов ДВС и т. д.)

Установка очистки газа или загрязненного воздуха (ГОУ) – это комплекс сооружений, оборудования и аппаратуры, предназначенный для улавливания, транспортировки и очистки поступающего от промышленного источника загрязненного воздуха или газа и превращение его в безвредное состояние. В зависимости от агрегатного состояния установки подразделяются на газоочистные и пылеулавливающие. Аппарат очистки газа – элемент установки, в котором непосредственно осуществляется избирательный процесс улавливания или обезвреживания веществ, загрязняющих атмосферу.

Группы аппаратов по методам очистки газа распределяются:

А) первая группа (С) – сухие механические пылеулавливающие камеры:

- пылеосадительные или пылеотстойные камеры;

- жалюзийные пылеулавители (системы ВТИ);

- вихревые пылеуловители соплового и лопаточного типов;

- ротационные пылеуловители (типа ЦРП, Ротоклон Д);

- циклоны: унифицированные – типа ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15у, ЦН-24, ЛИОТ, СИОТ, ВЦНИИОТ; высокоэффективные конические – типа СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34; Цилиндрические – типа СЦН-40 со спиральными входами;

- разгрузители – типа ЦР, Урк, УЦ, циклоны для улавливания древесной пыли – типа ОЭКДМ,Ц; прямоточные – типа ЦКТИ;

- батарейные циклоны – типа БЦ, БЦУ, ПБЦ, ЦБ-2540, ЦБ-2;

- дымососы пылеуловители – типа ДП;

Б) вторая группа (М) – мокрые пылеуловители:

- скрубберы Вентури – типа ГВПВ (газопромыватели Вентури, прямоточные, высоконапорные), типа СВ-К (кольцевые с регулируемым сечением горловины), типа ПС-ВТИ (мокрые скоростные золоуловители);

- динамические газопромыватели – типа ВМП, вентиляторные скрубберы – типа Ротоклону;

- центробежного действия: скруббер – типа ЦС-ВТИ, МП-ВТИ, циклоны- промыватели конструкции СИОТ, центробежный скруббер батарейного типа СЦВБ-20;

- ударно-инерционного действия: ударно-инерционный пылеуловитель скруббер Дойля, Ротоклон типа Н, пылеуловитель вентиляционный ПВМ;

- тарельчатые, пенные аппараты типа ПГН, двухярусные аппараты с подвижной шаровой насадкой, каплеуловителем, снабженным коническим завихрителем типа СДК и др.

Б) третья группа (Ф) – промышленные фильтры:

- волокнистые фильтры: типа ФП (ифотры Петрякова из полимерных смол), рамочные фильтры типа ЛАИК, фильтры типа ФВГ-Т и ФВГ-С-Ц, ФРМ;

- фильтры: типа;

- тканевые фильтры: типа ФРО, ФРКИ, ФРИ СМЦ-101а, зернистые и металлокерамические фильтры фирмы Лургии, типа ФЭВИ, зернистый фильтр НИПИОСпром и др.;

Г) четвертая группа (Э) – электрические пылеуловители:

- сухие: серии УГ (горизонтальные), серии ЭГА (электрофильтр горизонтальной модификации А), серии ЭГТ (высокотемрературные), серии УВ (унифицированные, вертикальные);

- мокрые: типа ДМ (доменные мокрые), типа ШМК, ЭТМ, двухзонные типа Риог и др.

Д) пятая группа (Х) – аппараты сорбционной (химической) очистки газа от газообразных примесей:

- адсорберы трубчатые, насадочные, распыливающие полые, барботажные тарельчатые и др.;

- адсорберы: активированные угли, силикагели, цеолиты и др.;

Е) шестая группа (Т) – аппараты термической и термокаталитической очистки и обезвреживания газа от газообразных примесей:

Ж) седьмая группа (Д) – аппараты других методов очистки.