Расчет выбросов загрязняющих веществ от автозаправочных станций (АЗС)

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на АЗС являются резервуары с нефтепродуктами при их заполнении и топливные баки автомобилей при их заправке.

Валовый и максимально-разовый выброс углеводородов при сливе нефтепродуктов рассчитывается по [24]. Там же приведены значения естественной убыли нефтепродуктов при приемке, хранении и отпуске, а также распределение нефтепродуктов по группам.

 

Расчет массы загрязняющих веществ, выбрасываемых различными технологическими процессами

Перечень выбрасываемых загрязняющих веществ от различных технологических процессов достаточно разнообразен и зависит от специфики технологии производства - в том числе качества исходного сырья, объема выпускаемой продукции, количества технологических звеньев, в которых выделяются загрязнения и пр.

Поэтому расчет выбросов производится по отраслевым методикам, утвержденным Госкомприроды России. Например, в методике [9] приведен расчет выбросов вредных веществ, производимым литейными и термическими цехами, гальваническими производствами и др. В таблицах выборочно представлены удельные нормы выброса токсичных веществ различным оборудованием (печами, сушилами, станками, сварочными постагальваническими ваннами и др.)

Удельные нормы выброса токсичных веществ различным оборудованием

Таблица 13.5

Выделение загрязняющих веществ (кг/ч) при сушке форм и стержней

Тип оборудования	Оксид углерода	Оксиды азота	Сернистый ангидрид	Фтористый водород	Формаль- дегид	Метан	Акро-
леин
Горизонтальные конвейерные сушила	0,511	0,253	0,140	-	0,080	0,031	0,085
Камерные сушила	0,055+0,07	0,001.2	0,102	-	-	0,033	-

Таблица 13.6

Удельное выделение загрязняющих веществ (кг/т) при выбивке форм и стержней*

Оборудование	Пыль	Оксид углерода	Сернистый ангидрид	Оксиды азота	Аммиак
Подвесные вибраторы при высоте опоки над решеткой не более 1 м	9,7	1,2	0,04	0,2	0,4
Решетки выбивные инерционно-ударные грузоподъемностью до 30 т/ч	22,3	1,2	0,04	0,3	0,6
* При температуре выбиваемых отливок выше 200 "С выделение пыли и других компонентов увеличивается на 10 - 15 %.

Таблица 13.7

Выделение загрязняющих веществ в термических цехах

Тип оборудования, технологический процесс	Вещество	Количество
1.Нагревательные устройства, сжигание природного газа	Оксид углерода	12,90 г/ч^3 газа
Оксиды азота	2,5 г/м^3 газа
2.Печи с природным газом	Оксид углерода	12,90 г/м^3 газа
Оксиды азота	2,5 г/м^3 газа
3.Соляные ванны
а)нагрев под закалку в расплавах хлористого бария, натрия и калия	Аэрозоли	0,35г/кг металла
Хлористый водород	0,121г/кг металла
б)охлаждение и отпуск стальных деталей в смесях из углекислого натрия, хлористого натрия и углекислого калия	Аэрозоли	0,25г/кг металла
4.Цианирование
а)низкотемпературное	Аэрозоли	0,25г/кг деталей
Цианистый водород	0,30г/кг деталей
б)высокотемпературное	Аэрозоли	0,36г/кг деталей
Цианистый водород	0.30г/кг деталей
5.Масляные ванны и баки	Аэрозоли и пары масла	0,10г/кг деталей
а)закалка	0,08г/кг деталей
б)отпуск
6.Очистные дробеметные установки периодического и непрерывного действия	Пыль металлическая, окалина	1,50г/кг деталей
7.Установки для нанесения антицементационных покрытии	Пары бензола и толуола	2,0г/кг деталей

Таблица 13.8

Удельное количество загрязняющих веществ, выделяющихся с поверхности гальванических ванн при различных технологических процессах

Процесс	Вещество	Количество, г/(ч-м')
1. Обезжиривание изделий а) органическими растворителями б) химическое в растворах щелочи	Бензол Трихлорэтилсн Тстрахлорэтилсн Едкая щелочь	1,0
2. Химическое травление изделий а) в растворах хромовой кислоты и ее солей при t>50ºС б) в растворах щелочи при t>50ºС	Хромовый ангидрид Едкая щелочь	0,02 198,0
3. Нанесение покрытий на изделия а)электрохимическая обработка в пастворах хромовой кислоты концентрацией 150-300 г/л при силе тока 1∙1000А (хромирование, анодирование, декапирование и др.)	Хромовый ангидрид	36,0
б)электрохимическая обработка в растворах щелочи (цинкование кадмированис, покрытие сплавом медь-цинк, тонирование и окрашивание)	Едкая щелочь	39,6
в) химическая обработка в растворах со­ляной кислоты в концентрации до 200 г/л (декапирование, железнснис и др.)	Хлористый водород	1,1
г) электрохимическая обработка в раст­ворах, содержащих серную кислоту кон­центрацией 150-350 г/л (палладированис, анодное окисление алюминия и его сплав, родированис)	Серная кислота	25,2
д) никелирование в хлоридных растворах при плотности тока 1-3 А/дм2	Растворимые соли никеля	0,54
с) химическая обработка в растворах, содержащих азотную кислоту концентрацией > 100 г/л (осветление и пассирование)	Азотная кислота и оксиды азота	10,8
ж) нанесение покрытий в планистых раст­ворах (кадмированис, серебрение, золочение, цинкование, меднение, латунирование, амальгамирование) конц. >50 г/л * Другие растворы см. [ ].	Цианистый водород	20,0

Расчет рассеивания токсичных веществ в атмосфере

Для практических расчетов рассеивания вредных веществ в атмосфере используется нормативный метод [2], разработанный геофизической обсерваторией (ОНД-86). Метод основан на математической модели рассеивания газообразных и аэрозольных примесей в атмосфере воздуха.

Используя нормативный метод (ОНД-86), можно:

- рассчитать концентрации вредных и любых других примесей в составе выбрасываемых газов в двухметровом слое над уровнем земли ("приземные" концентрации);

- рассчитать концентрации вредных веществ в вертикальном и горизонтальном сечениях факела выбросов.

Нормативный метод позволяет рассчитать поля концентраций токсичных веществ, создаваемые точечными источниками (трубы, шахты) а также плоскостными и линейными источниками.

Исходными данными для расчета являются:

- высота источника, м;

- диаметр устья источника D, м;

- скорость выхода газовоздушной смеси W₀, м/с (или объем газовоздушной смеси, V_yx,м³/с);*

- температура газовоздушной смеси t_yx, °C;

- температура окружающего воздуха t_в, ºС;

- максимальный выброс токсичного вещества М, г/с.

 

Определение максимальных значений приземных концентраций

Токсичных веществ

Точечные горячие источники (АТ>>0)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси из одиночного горячего источника (ΔТ»0) с круглым устьем определяется по формуле:

, (13.22)

где:

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеоусловиям (при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна) принимается:*

250 - для районов южнее 40° с. ш., Читинской области, Бурятии;

200 - для Европейской территории России южнее 50° с. ш., для районов Нижнего Поволжья, Кавказа; для Азиатской территории России, Дальнего Востока, остальной территории Сибири;

180 - для Европейской территории России и Урала от 50 до 52° с. ш.;

160 - для Европейской территории России и Урала севернее 52° с. ш.;**

140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;***

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

m и n- коэффициенты, учитывающие условия выхода смеси из устья источника;

Н - высота источника над уровнем земли, м;

η - безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности;

ΔТ - разность между температурой выбрасываемой смеси Тг и температурой окружающего воздуха Тв;

V - расход газовоздушной смеси.****

Определение коэффициента F

Для газообразных вредных веществ, не подчиняющихся закону Стокса, и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного 11 оседания которых практически равна нулю), коэффициент F принимается равным 1, для остальных взвешенных веществ коэффициент F принимается в зависимости от скорости их оседания.

Скорость витания частицы согласно закону Стокса

, (13.23)

где:

d - диаметр частицы, м;

ρ -плотность частицы, кг/м³;

μ -динамическая вязкость воздуха, нс/м²;

g - ускорение свободного падения, м²/с.

Интенсивность сепарации определяется отношением скорости витания V_g, к турбулентности, которая пропорциональна скорости ветра. Чем выше V_g /U, тем интенсивнее идет сепарация и выше коэффициент F.

При Vg/U< 0,015 принимается F=l

При 0,015 < V^/U < 0,03 принимается F=l,5

При WU < 0,03 принимается F=2-3 в зависимости от степени очистки

F = 2 при μ_оч =90%

F= 2,5 при μ_оч =70 - 90%

при отсутствии очистки F= 3,0 при μ_оч=75%

При отсутствии данных о фракционном составе выбрасываемых токсичных твердых взвешенных веществ разрешается принять:

для газообразных примесей и аэрозолей F=l;

для твердых частиц:

μ_оч > -90% F=2,0;

75%< μ_оч >90% F=2,5;

при отсутствии очистки F=3,0.

Определение коэффициентов т и п

Коэффициенты тип учитывают подъем факела над трубой. Значения m и n зависят от вспомогательных параметров (определяющих расход, температуру и конструктивные особенности выбросных устройств)..

(13.24)

(13.25)

 

(13.26)

 

(13.27)

 

Коэффициент m определяется по формулам:

 

при f< 100 (13.28)

 

при f>100 (13.29)

Коэффициент n определяется по формулам:

n = 1 при V_M>2 (13.30)

n = 0,532 V_M²-2,13 V_M+3,13 при 0,5<V_M<0,2 (13.31)

n=4,4∙ V_M, при V_M < 0,5 (13.32)

 

Точечные холодные источники

Расчетная формула (4.1) изменяется:

С_м = [(А ∙ М ∙F ∙ m’ ∙ η) / (Н^1/2)] ∙к (13.33)

где:

к=Д/8∙V_xy=1/[7.1∙(W₀ ∙V_xy)^1/2] (13.34)

Точечные источники, для которых предельно малы опасные скорости ветра (V_м'< 0,5; V_м < 0,5)

С_м = [(А ∙ М ∙F ∙ m’ ∙ η) / (Н^7/3)] (13.35)

где:

m'= 2,86m при f < 100, V_м< 0,5;

m' = 0,9 при f > 100, V_м<0,-5