2. Перечень загрязняющих веществ, содержание которых в

Открытое акционерное общество
«Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха»
(ОАО «НИИ Атмосфера»)
ПРИНЯТЫ
комиссией по научно-исследовательским
работам в Росприроднадзоре, образованной
приказом Росприроднадзора
от 26.01.2011 № 24
(протокол от 27 декабря 2011 г. № 8)
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ,
ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ОТ
НЕОРГАНИЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
СТАНЦИЙ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
Санкт-Петербург – 2011
1
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Область применения…………………………………………………….
2
1. Общие положения……………………………………………………….
3
2. Перечень загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный
воздух от неорганизованных источников станций аэрации сточных
вод………………………………………………………………………...
5
3. Расчет максимальных разовых выбросов (г/с) вредных
(загрязняющих) веществ в атмосферный воздух……………………...
7
4. Расчет валовых (годовых), (т/г) выбросов вредных (загрязняющих)
веществ в атмосферный воздух…………………………………………
13
5. Установление показателей удельных технологических выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух……………………..…
14
6. Типовая программа проведения инструментальных измерений
содержания вредных веществ в атмосферном воздухе вблизи
открытых сооружений…………………………………………………...
17
Список использованных источников…………………………………...
23
Приложение А:
Примеры расчета выбросов для ряда сооружений разного типа
неорганизованных источников …………………………………………
24
2
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
В «Методических рекомендациях расчета количества загрязняющих
веществ,
выделяющихся
в
атмосферный
воздух
от
неорганизованных
источников загрязнения станций аэрации сточных вод» (далее – Методические
рекомендации) излагается методология количественного определения:
-
мощностей выделения (выбросов) в атмосферу газообразных и
парообразных
вредных
(загрязняющих)
веществ
с
поверхности
неорганизованных источников станций аэрации сточных вод;
-
установления
показателей
удельных
технологических
выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Рассчитанные в соответствии с данными Методическими рекомендациями
параметры выделений и выбросов загрязняющих веществ могут применяться
при:
- проведении
инвентаризации
выбросов
вредных
(загрязняющих)
веществ в атмосферный воздух и их источников;
- разработке предельно допустимых и временно согласованных выбросов
предприятий;
- разработке разделов по охране атмосферного воздуха проектной
документации на строительство новых и реконструкцию существующих
объектов;
- проведении
государственного и
производственного контроля
за
соблюдением установленных нормативов выбросов вредных (загрязняющих)
веществ в атмосферный воздух;
- формировании банков данных о выбросах вредных (загрязняющих)
веществ в атмосферный воздух на региональном и федеральном уровнях.
Данные Методические рекомендации распространяются на все виды
неорганизованных источников загрязнения атмосферы станций аэрации
сточных вод и других хозяйствующих субъектов, имеющих сооружения по
очистке хозяйственно-бытовых сточных вод.
3
Данные Методические рекомендации могут применяться для расчетноаналитического определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный
воздух от сооружений очистки промышленных стоков после получения от
разработчиков
данных
рекомендаций,
Методических
учитывающих
рекомендаций
специфику
объекта
дополнительных
(по
запросам
природопользователей).
Данные Методические рекомендации распространяются на следующие
категории неорганизованных источников станций аэрации сточных вод:
- приемная камера;
- решетки;
- песколовка;
- первичный отстойник;
- вторичный отстойник;
- аэротенк;
- илоуплотнитель;
- резервуар сырого осадка;
- песковая площадка;
- иловая площадка;
- преаэратор;
- резервуар-нейтрализатор;
- метантенк.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Рассматриваемые источники загрязнения атмосферного воздуха
относятся к так называемым «фугитивным» нестабильным во времени
неорганизованным площадным источникам.
1.2 Разовые мощности M (г/с) выноса загрязняющих веществ (ЗВ) из этих
источников в атмосферу существенно зависят от гидрометеорологических
условий, в первую очередь, от скорости ветра, температур воздуха и водной
4
поверхности, стратификации приземного (приводного) слоя воздуха,
наличия и сплошности ледового покрова [1.6.7].
1.3 В зависимости от величин измеренных концентраций С i ЗВ в
атмосферном воздухе у водной поверхности, скорости ветра u (м/с) на
стандартном уровне флюгера zф=10 м и градиента T температур «вода-воздух»
по приведенным в разделе 3 формулам рассчитываются разовые (средние за 20
минут) мощности M (г/с) выноса ЗВ в атмосферу со всей поверхности
рассматриваемого сооружения.
1.4 Определенные согласно формулам раздела 3 разовые мощности M (г/с)
выноса ЗВ из одиночного сооружения в атмосферу соответствуют сочетанию
производственных неблагоприятных условий сброса загрязненных сточных вод
в сооружения и нормальных неблагоприятных гидрометеорологических
условий, учитывающих стратификацию приземного слоя воздуха, устойчивость
направления ветра и др.
1.5 Согласно формулам раздела 4 годовые мощности G (т/год) выноса ЗВ
из сооружения в атмосферу определяются с учетом повторяемости в течение
года различных производственных и гидрометеорологических условий.
1.6 Порядок организации инструментальных измерений содержания ЗВ в
атмосферном воздухе вблизи неорганизованных источников станций аэрации
сточных вод и сопутствующих им гидрометеорологических параметров, а
также требования к их проведению, необходимые для расчетного определения
максимальных разовых (г/с) и валовых (т/год) выбросов ЗВ от различных
категорий рассматриваемых неорганизованных источников дан в «Типовой
программе проведения инструментальных измерений содержания вредных
веществ в атмосферном воздухе вблизи открытых сооружений», приведенной в
разделе 6 Методических рекомендаций.
1.7 Некоторые константы, входящие в формулы (3.1), (3.2), (3.4) и ряд
других формул, являются размерными. В связи с этим во всех случаях разовые
M и годовые G мощности источников имеют соответственно размерность «г/с»
и «т/год», С. (а также ПДКр, ОБУВ и ПДКс) – «мг/м3», длина – «м», площадь S
5
– «м2», u – «м/с», температура – «С», объемный расход – «м3/с». Все
используемые в расчетных формулах объемы, объемные расходы воздуха и
газов, а также концентрации ЗВ в газовой фазе должны быть приведены к
нормальным условиям (н.у.): температура 273,15 К (0 °С), давление 101325 Па
(760 мм.рт.ст.).
2. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАНИЕ КОТОРЫХ
В ВОЗДУХЕ ВБЛИЗИ ПРИВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ НА
ОСНОВЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
При проведении работ отбираются пробы и измеряются следующие
загрязняющие вещества:
- метан;
- аммиак;
- сероводород;
- смесь природных меркаптанов;
- метилмеркаптан*;
- фенол;
- формальдегид;
- углеводороды С1-С5 (без метана);
- углеводороды С6-С10** ;
- углеводороды С12-С19**;
- азота диоксид;
- азота оксид;
- оксид углерода***.
Примечания:
*
- в случае, если отсутствует возможность раздельного определения
метилмеркаптана и смеси природных меракаптанов без метилмеркаптана,
допустимо учитывать выбросы всех меркаптанов как смеси природных
меркаптанов в пересчете на этилмеркаптан;
6
** - от сточных вод, загрязненных нефтепродуктами ( содержание в воде
сооружения более 1 мг/дм3);
*** - от сооружений, в которых интенсивно протекают анаэробные
микробиологические
процессы,
сопровождающиеся
выделением
их
газообразных продуктов (метантенки, приемные камеры, в которые выходят
сточные воды из подземных коллекторов и др.).
При обеззараживании очищенной сточной воды хлорированием с
использованием хлора, гипохлорита или иных хлорсодержащих соединений,
выделяющих
свободный
хлор,
следует
учитывать
выбросы
хлора
и
гидрохлорида (хлороводорода), происходящие в процессе очистки сточной
воды.
Методики,
используемые
при
определении
концентраций
ЗВ
в
атмосферном воздухе, сооружениях и сточных водах, должны иметь
свидетельства об их метрологической аттестации проведенной в установленном
порядке. Это касается как отбора, так и анализа проб. Типы используемых
измерительных приборов должны быть включены в Государственный реестр
средств измерений, а сами экземпляры приборов иметь действующую поверку
органов Росстандарта. Работы по отбору и анализу проб должна проводить
лаборатория, имеющая аккредитацию на техническую компетентность в
уполномоченных органах Росстандарта на проведение анализа и отбора проб по
применяемым методикам.
Приборы и методы химического анализа проб должны обеспечивать
требуемый, с учетом имеющейся информации о C, диапазон измерений
концентраций ЗВ.
7
3.
РАСЧЕТ
РАЗОВОЙ
МОЩНОСТИ
ВЫБРОСА
ВРЕДНОГО
(ЗАГРЯЗНЯЮЩЕГО) ВЕЩЕСТВА ИЗ ОДИНОЧНОГО СООРУЖЕНИЯ
3.1. Мощность Mi (г/с) выброса каждого i-того ЗВ с поверхности
неаэрируемого сооружения в атмосферу рассчитывается согласно формул (3.1)
и (3.2).
При u  3 м/с:

5
0,93
M
2
,
7

10

a

(
С

С
)

S
ф
,
i
,
i
1
i,
max
(3.1)
При u > 3 м/с:

5
0,93
M

0
,
9

10

u

a

(
С

С
)

S
ф
,
i
,
i
1
i,
max
где: Ci,
max
(3.2)
(мг/м3) - максимальная концентрация i-го ЗВ, измеренная в
воздухе вблизи водной поверхности;
С ф,i (мг/м3) – средняя фоновая концентрация i-го ЗВ в воздухе с
наветренной от водной поверхности обследуемого сооружения стороны;
Если разность Сi,maxСф,i меньше погрешности методики аналитического
определения Ci,max, то при расчете мощности выбросов вместо разности
Сi,maxСф,i
следует использовать значение, равное погрешности методики
аналитического определения Ci,max.
S (м2) - полная площадь водной поверхности (без учета укрытия);
u (м/с) - скорость ветра на стандартной высоте флюгера zф = 10 м,
зафиксированная в период времени, когда была измерена концентрация Ci, max;
a1 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние превышения T
температуры 0 водной поверхности источника выброса над температурой 0
воздуха на высоте z=2м вблизи сооружения;

1
,
12
0
,
315
a

1

0
,
0009

u

S

T
,
1
(3.3)
В табл. 3.1 приведены рассчитанные по формуле 3.3 значения a1.
Таблица 3.1 - Зависимость безразмерного коэффициента а, от разности
температур ΔT водной поверхности и воздуха вблизи сооружения, скорости
ветра U и площади сооружения S
8
ΔТ
(°C)
0
5
10
25
0
10
15
20
25
30
1
1
1
1
1
1
1
1,29
1,43
1,57
1,72
1,86
1
1,36
1,53
1,71
1,89
2,07
1
1,48
1,71
1,95
2,19
2,43
0
10
15
20
25
30
1
1
1
1
1
1
1
1,13
1,20
1,26
1,33
1,39
1
1,16
1,25
1,33
1,41
1,49
1
1,22
1,33
1,44
1,55
1,66
0
10
15
20
25
30
1
1
1
1
1
1
1
1,06
1,09
1,12
1,15
1,18
1
1,08
1,11
1,15
1,19
1,23
1
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
0
10
15
20
25
30
1
1
1
1
1
1
1
1,03
1,04
1,06
1,07
1,08
1
1,03
1,05
1,07
1,09
1,10
1
1,05
1,07
1,09
1,12
1,14
0
10
15
20
25
30
1
1
1
1
1
1
1
1,02
1,03
1,04
1,04
1,05
1
1,02
1,03
1,04
1,06
1,07
1
1,03
1,04
1,06
1,07
1,09
0
10
15
20
25
1
1
1
1
1
1
1,01
1,02
1,03
1,03
1
1,02
1,02
1,03
1,04
1
1,02
1,03
1,04
1,05
S (тыс.м2)
50
100
U = 0,5 м/с
1
1
1,59
1,74
1,89
2,10
2,18
2,47
2,48
2,84
2,77
3,21
U = 1 м/с
1
1
1,27
1,34
1,41
1,51
1,54
1,68
1,68
1,85
1,82
2,01
U = 2 м/с
1
1
1,13
1,16
1,19
1,23
1,25
1,31
1,31
1,39
1,38
1,47
U = 4 м/с
1
1
1,06
1,07
1,09
1,11
1,12
1,14
1,14
1,18
1,17
1,21
U = 6 м/с
1
1
1,04
1,05
1,05
1,07
1,07
1,09
1,09
1,11
1,11
1,14
U = 8 м/с
1
1
1,03
1,03
1,04
1,05
1,05
1,07
1,07
1,08
200
300
400
500
1
1,91
2,37
2,83
3,29
3,74
1
2,04
2,56
3,08
3,60
4,12
1
2,14
2,71
3,28
3,84
4,41
1
2,22
2,83
3,44
4,05
4,66
1
1,42
1,63
1,84
2,05
2,26
1
1,48
1,72
1,96
2,20
2,43
1
1,52
1,79
2,05
2,31
2,57
1
1,56
1,84
2,12
2,40
2,68
1
1,19
1,29
1,39
1,48
1,58
1
1,22
1,33
1,44
1,55
1,66
1
1,24
1,36
1,48
1,60
1,72
1
1,26
1,39
1,52
1,65
1,78
1
1,09
1,13
1,18
1,22
1,27
1
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
1
1,11
1,17
1,22
1,28
1,33
1
1,12
1,18
1,24
1,30
1,36
1
1,06
1,08
1,11
1,14
1,17
1
1,06
1,10
1,13
1,16
1,19
1
1,07
1,11
1,14
1,18
1,21
1
1,08
1,11
1,15
1,19
1,23
1
1,04
1,06
1,08
1,10
1
1,05
1,07
1,09
1,12
1
1,05
1,08
1,10
1,13
1
1,05
1,08
1,11
1,14
ΔТ
(°C)
30
0
5
1,04
1
10
1,05
25
1,06
S (тыс.м2)
50
100
1,08
1,10
200
1,12
300
1,14
400
1,15
T= 0 - 0
500
1,16
(3.4)
При T  5С (в том числе и для отрицательных значений T)
допускается принимать а1=1.
9
3.2. На аэрируемом участке сооружения расчет мощности выброса
ведется аналогично п. 3.1, а затем увеличивается на величину максимального
выноса ЗВ с барботируемым через сооружение воздухом в соответствии с
формулой (3.5):
M
M


С
W
i
Исп
i,
max
i
(3.5)
где: МИспi (г/с) – мощность выброса ЗВ с поверхности сооружения за счет
его естественного испарения, вычисленная по формулам (3.1) и (3.2);
C
i max
(мг/м3) - максимальная концентрация i-го ЗВ в воздухе вблизи
водной поверхности;
W (м3/c) – расход воздуха на аэрацию сооружения.
На частично аэрируемом сооружении выделяются участок площадью Sa,
на котором вода продувается аэрационным воздухом (аэрируемая зона) и
«застойная» зона площадью Sз.
Если результаты проведенных измерений подтверждают, что между
концентрациями ЗВ над аэрируемой частью сооружения Cia и над неаэрируемой
Ciз
нет
существенных
систематических
различий,
то
сооружение
рассматривается как единый объект с площадью поверхности испарения
S=Sа+Sз, в противном случае сооружение рассматривается как два независимых
объекта с площадями Sа, Sз и концентрациями ЗВ Cia, Ciз соответственно.
3.3. Формулы (3.1)-(3.3) относятся к нормальным неблагоприятным
(соответствующим повышенным значениям M) условиям стратификации
приземного
слоя
стратификации).
воздуха
на
наветренном
берегу
(неустойчивой
3.4. При измерении скорости ветра uz на высоте z над подстилающей
поверхностью, скорость ветра u на высоте zф=10м, входящая в формулы (3.1)(3.3), определяется согласно формуле (3.6):
3
uz
2lg
z
u
(3.6)
3.5. В отдельных случаях, когда имеют место только физико-химические
процессы (т.е. не происходят биологические процессы), и измерения
10
концентраций
проводятся
в
периоды,
когда
температуры
воздуха
положительны, но существенно отличаются от средней максимальной
температуры наиболее жаркого месяца года, для расчета максимального
разового выброса 3В значения М по формулам (3.1) или (3.2) умножаются (при
условном постоянстве содержания летучих соединений в водной фазе) на
поправочный коэффициент:
а2 = PТср.mах / PТф
(3.7)
где:
PТср.max – равновесное давление насыщенных паров ЗВ для веществ,
образующих пленку на поверхности сооружения или значение коэффициента
Генри [9,10], если ЗВ растворено в воде, при средней максимальной
температуре наиболее жаркого месяца года;
PТф - равновесное давление насыщенных паров ЗВ для веществ,
образующих пленку на поверхности сооружения или значение коэффициента
Генри [9,10], если ЗВ растворено в воде, при фактической температуре воздуха
на момент инструментальных измерений.
Значение равновесного давления насыщенных паров ЗВ для веществ,
образующих пленку на поверхности сооружения может быть принято по
экспериментальным данным из справочной литературы [10] или рассчитано на
основе значений коэффициентов Антуана, согласно [9,10].
Значение
литературе [9].
коэффициента
Генри
принимают
согласно
справочной
3.6. На ряде типов сооружений с целью сокращения выброса ЗВ в
атмосферу могут использоваться различного рода механические укрытия.
Степень
укрытости
сооружения
характеризуется
безразмерным
коэффициентом  (<1).
=Sу / S
(3.7)
где S и Sу - соответственно площади сооружения и его укрытия.
11
Для укрытого сооружения разовая мощность Mi выброса ЗВ в атмосферу
определяется согласно (3.8)
Mi =a3 ∙M0
(3.8)
Здесь:
M0 - разовая мощность источника, определенная без учета влияния его
укрытия, т.е. Mi (формулы (3.1) и (3.2));
a3 - безразмерный коэффициент, определяемый по формуле (3.9):
a3 = 1-0.7052 - 0.2
(3.9)
3.7. Наличие на сооружении боковых ограждений может обуславливать
определенное снижение мощности М выброса ЗВ в атмосферу за счет
уменьшения скорости ветра вблизи водной поверхности.
Влияние ограждения учитывается путем замены в (3.1), (3.2) скорости
ветра u на u' (3.10).
u' = a4 u
(3.10)
Безразмерный коэффициент а4 определяется как среднее из значений а4i
(3.11).
a4i 
uiC
uiO
(3.11)
C
O
где ui , ui - параллельно (синхронно) измеренные в i-тый период времени
скорости ветра на высоте 2 м над сооружением и за пределами ограждения
сооружения.
Примечание - В случаях, когда сооружение заполнено менее, чем на 0,5
его высоты, то за боковое ограждение принимается половина высоты стенки
сооружения.
3.8. В ситуации, когда на поверхности сооружения образуется пленка,
возможно определение Сi,max не только по измерениям, но и расчетным путем
согласно (3.12).

Ci,maxCв
(3.12)
где C(в) (мг/м3) - насыщающая концентрация i-того ЗВ при температуре
водной поверхности в.
12
Для индивидуальных веществ С(в) может определяться по уравнению
Антуана.
Аналогично могут быть рассчитаны значения C(в) для растворенных в
воде летучих веществ, не принимающих участие и не являющихся основными
или побочными продуктами процессов биологической очистки сточных вод,
содержание которых в очищаемой сточной воде сооружения достаточно
стабильно и известно. В этом случае для расчета насыщающих концентраций
ЗВ могут быть использованы коэффициенты Генри [9,10].
Значение равновесного давления насыщенных паров ЗВ для веществ,
образующих пленку на поверхности сооружения может быть принято по
экспериментальным данным из справочной литературы [9,10].
Значение
коэффициента
Генри
принимают
согласно
справочной
сточных
вод
литературе [9,10].
3.9.
На
рассматриваемой
станции
аэрации
может
располагаться открытый канал, по которому осуществляется начальный сброс
сточных вод в сооружение (первичный канал) или их перенос из одного
сооружения в другое (вторичный канал).
Площадь Sк первичного открытого канала прибавляется к общей площади
S сооружения, к которому он подведен. При этом принимается, что
объединенной площади SΣ=S+Sк соответствует концентрация Сi, определенная
для сооружения площадью S.
Площадь вторичного канала Sк прибавляется к площади S сооружения, из
которого он вытекает. В этом случае объединенной площади SΣ=S+Sк
соответствует концентрация Ci, определенная на сооружении, из которого
вытекают сточные воды в канал.
3.10. Формулы (3.1), (3.2) предназначены для определения максимальной
разовой мощности Mmax (г/с) выброса ЗВ в атмосферу при различной скорости
ветра u и использования полученных результатов при расчетах рассеивания
выбросов ЗВ в атмосферном воздухе. В то же время эти формулы позволяют
рассчитать мощность M выброса ЗВ из сооружения при фиксированных
13
значениях концентрации Сi ЗВ у водной поверхности и соответствующих
значениях скорости ветра ui и градиента температур Ti «вода-воздух» для
последующего расчета валовых (т/г) выбросов в атмосферный воздух.
4.
РАСЧЕТ
ВАЛОВЫХ
(ГОДОВЫХ)
ВЫБРОСОВ
ВРЕДНЫХ
(ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ) ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
4.1.
Годовой
выброс
Gi,j
i-того
вещества
из
j-того
источника
рассчитывается по формуле:
N
u
G
31
,5

P
M
i,j 
n
i,j
n

1
(4.1)
Nu - число выделенных градаций средней скорости ветра u, относящейся к
стандартной высоте флюгера zф=10м;
Мi,j (г/с) – рассчитанная по формулам (3.1-3.2) мощность выброса i-того
вещества из j-того источника для концентрации Сi  Сф,i и скорости ветра u,
отнесенной к середине n-той градации (n=1: u 1 м/с; n=2: u 1.1 - 2 м/с и т.д.),
при этом коэффициент а1 определятся на основе средней скорости ветра в
градации и разности среднегодовой температуры воздуха и среднегодовой
температуры воды в сооружении;
Градация, содержащая u   3 разделяется на две градации с новой границей
u   3 , при этом в расчете используются середины новых градаций, а
вероятности делятся пропорционально новым границам.
Pn - безразмерная (в долях 1) повторяемость n-той градации скорости
ветра, определяемая согласно климатическому справочнику, при этом должно
выполняться условие (4.2):
Nu
P  1
n1
(4.2)
n
Примечание - Информация о Рn принимается по соответствующим
климатическим справочникам [4].
4.2. Для водоема, полностью или частично замерзающего в холодный
сезон, расчету G предшествует определение продолжительности (с
14
округлением до целых месяцев) периода Тл существования на водоеме полного
или частичного ледового покрова.
Для рассматриваемого водоема G определяется согласно (4.3).
G = Gл + GТ
(4.3)
Т 0
GЛ  Л GЛ
12
(4.4)
12
G

Т
0
Л
G
Т
Т
12
(4.5)
где:
Gл и GТ (тонн за период) - количество ЗВ, выделяемых в атмосферу в
периоды продолжительностью Тл и остальную часть года;
G0л и G0т рассчитываются по формуле (4.1) для G с учетом
гидрометеорологических условий в течение периода.
После расчета среднего значения площади Sл ледового покрова за период
Тл,, это значение учитывается так же, как механическое (техническое) укрытие
сооружения, согласно п. 3.6.
4.3. При расчете годовой мощности GГ выброса ЗВ в атмосферу степень
укрытости сооружения учитывается в соответствии с п. 3.6.
5.
УСТАНОВЛЕНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ВЫБРОСОВ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
УДЕЛЬНЫХ
ВЕЩЕСТВ
В
АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
5.1. Установление показателей удельных технологических выбросов
(УТВ) возможно после накопления массива результатов расчета выбросов,
полученных с использованием настоящих Методических рекомендаций,
основанных на измерениях, проведенных на объекте за период не менее трех
лет при наличии отдельной серии измерений за каждый год рассматриваемого
периода.
5.2. За весь период проведения измерений не должно происходить
значительных изменений основных технологических показателей работы
15
сооружений. При этом не должны значительно, более чем на  10 %,
изменяться:
– фактическая годовая производительность сооружения по сточной воде;
– средние за период значения параметров загрязнения сточной воды,
обуславливающие выделение от нее основных ЗВ (pH, БПК, ХПК, содержание
растворенного кислорода, температура и др.)
– годовой расход воздуха на аэрацию для аэрируемых сооружений.
Должны оставаться неизменными:
– геометрические размеры открытых поверхностей испарения ЗВ из
сточной воды;
– степень их укрытости;
– применяемые на сооружении технологии очистки.
5.3. Показатели УТВ устанавливают отдельно для каждого сооружения.
Их определяют как отношение массы выделившегося за определенный период
времени из сооружения загрязняющего вещества к объему прошедшей через
сооружение за этот период времени сточной воды.
Для расчета показателей УТВ выбросов ЗВ (кг/м3 сточной воды)
используют формулу (5.1):
G 3
qi  i 10
,
W
(5.1)
где
qi – показатель УТВ i-того ЗВ, кг/м3 сточной воды;
Gi
–
выбросы
i-того
ЗВ
от
сооружения,
рассчитанные
инструментальным замерам на основе данной методики, т/период (т/год);
по
W – объем сточной воды, фактически прошедший через сооружение за
указанный период (м3/период, м3/год).
Показатели УТВ устанавливают по каждому загрязняющему веществу, по
каждому сооружению (группе однотипных сооружений) за каждый год
наблюдений.
Среднее значение показателя УТВ за весь период наблюдений
рассматривается согласно формуле (5.2):
16
n
qi, j 
q
i, j
1
,
(5.2)
n
где n – количество годовых показателей УТВ, рассчитанных по формуле
(5.2), для данного j-того сооружения по i-тому веществу за рассматриваемый
период.
5.4. Установленные согласно формуле (5.2) показатели УТВ выбросов ЗВ
q i , j могут быть использованы для расчета выбросов ЗВ от этих сооружений
вместо проведения расчетов на основе инструментальных измерений. При этом
расчет на основе показателей УТВ возможен только в том случае, если все qi,j,
использованные при расчете среднего, не должны отличаться от q i , j более, чем
на  25 %.
Расчет валовых выбросов i-того ЗВ из сооружения на основе показателя
УТВ проводят по формуле (5.3):

3
G
W
q
,
i
i,j 10
(5.3)
где W – объем сточной воды, фактически прошедший через j-тое
сооружение за год, предшествовавший году в котором осуществляется расчет
выбросов, м3/год.
5.5. В случае проведения расчета на основе показателей УТВ значение
максимальных разовых выбросов принимают равными наибольшему значению
максимальных
выбросов,
определенных
на
основе
инструментальных
измерений за период, который был использован для установления удельных
показателей выбросов. При этом для разных веществ и разных сооружений
могут быть приняты значения максимальных разовых выбросов за разные годы.
Показатели УТВ действуют до момента, пока выполняются приведенные
в п. 5.2 условия. Если условия изменяются, то проводят в соответствии с
настоящими методическими рекомендациями серию измерений, рассчитывают
максимальные разовые и валовые выбросы, рассчитывают показатель выбросов
ЗВ на 1 м3 проходящей через сооружение сточной воды. Сравнивают
17
полученные значения с q i , j и установленными ранее значениями максимальных
выбросов. В случае, если разница между q i , j и q,I,j для всех веществ и
сооружений не выходит за пределы  25 %, а значения максимальных выбросов
не превышают ранее установленные, то принимают решение о возможности
дальнейшего использования установленных ранее показателей УТВ, в
противном случае процедуру установки новых показателей УТВ проводят в
полном объеме.
6. ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ
АТМОСФЕРНОМ
СОДЕРЖАНИЯ
ВОЗДУХЕ
ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВБЛИЗИ
ВЕЩЕСТВ
В
НЕОРГАНИЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ СТАНЦИЙ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
6.1. Подготовка экспериментальных работ
Проведению экспериментальных работ на одиночном сооружении
должны предшествовать предварительные проработки.
Производственная информация.
В состав производственной информации включаются:
- технологическое описание процесса очистки сточных
вод, его
фактическая и проектная производительность;
- перечень неорганизованных источников с указанием их геометрических
размеров, степени укрытия водной поверхности и наличия боковых
ограждений, объемов заполнения каждого загрязненного водного
сооружения;
- данные
по
составу
сточных
вод
и
имеющиеся
данные
производственного контроля за содержанием загрязняющих веществ в
воздухе вблизи сооружений.
Необходимо,
чтобы
методики,
используемых
при
определении
концентраций ЗВ в атмосферном воздухе, сооружениях и сточных водах, имели
свидетельства об их метрологической аттестации проведенной в
18
установленном порядке. Это касается как отбора, так и анализа проб. Типы
используемых
измерительных
приборов
должны
быть
включены
в
Государственный реестр средств измерений, а сами экземпляры приборов
иметь действующую поверку органов Росстандарта. Работы по отбору и
анализу проб должна проводить лаборатория, имеющая аккредитацию на
техническую компетентность в уполномоченных органах Росстандарта на
проведение анализа и отбора проб по применяемым методикам.
Приборы и методы химического анализа проб должны обеспечивать
требуемый,
с
учетом
имеющейся
информации,
диапазон
измерений
концентраций ЗВ.
Гидрометеорологическая информация.
В
случае
отсутствия
вблизи
сооружения
репрезентативной
гидрометеостанции предусматривается организация измерений:
- температуры воздуха а (С) на высоте z =2м ;
- скорости ветра uz (м/с) на высоте z, по возможности близкой к высоте
флюгера zф=10м;
- направления ветра ;
- атмосферного давления.
К числу необходимых гидрологических характеристик относятся:
- температура 0 поверхностного слоя воды;
- характеристики ледового покрова (длительность и % укрытости).
Гидрометеорологические измерения и наблюдения организуются и
проводятся
в
соответствии
с
нормативно-методическими
документами
Росгидромета.
Перечень ЗВ, содержание которых в воздухе вблизи приводной
поверхности определяется инструментальными методами.
Данные перечень формируется на основе раздела 2 Методических
рекомендаций по каждому неорганизованному источнику отдельно.
19
6.2. Проведение экспериментальных работ
Измерения проводятся в теплый сезон в светлое время суток, при
температуре атмосферного воздуха, превышающей среднюю температуру
наиболее теплого месяца года. При этом для измерений выбираются дни, когда
сочетаются:
- близкая к максимальной мощность сброса загрязненных сточных вод в
сооружение (обычно при работе объекта с полной нагрузкой) с учетом
эффективности работы водоочистных установок;
- температура воды, близкая к характерным для самого теплого месяца
года;
- постоянное или мало меняющееся в течение 20-минутного периода
отбора проб направление ветра (отклонение от среднего направления 
22,5 (в пределах одного из 8 румбов)).
Измерения проводятся при разных скоростях ветра в диапазоне от 0,5 м/с
до u* (скорость ветра, превышение которой в районе расположения
обследуемого объекта составляет не более 5 %).
Для повышения точности определения валовых выбросов целесообразно
проведение дополнительных серий измерений в весенний, осенний и зимний
сезоны, количество измерений за каждый сезон должно совпадать с
количеством измерений в летней серии, а температура воздуха должна быть
наиболее характерной, согласно климатическим данным для соответствующего
сезонного периода.
Примечание - Если на поверхности рассматриваемого сооружения
имеется пленка, то измерения проводятся в периоды с наибольшей
температурой воды.
6.3. Размещение точек отбора проб воздуха вблизи водной поверхности
Точки
отбора
проб
атмосферного
воздуха
на
рассматриваемом
сооружении выбираются таким образом, чтобы обеспечить указанный отбор
возможно ближе к водной поверхности (в среднем 0,3 - 0,5 м над
20
поверхностью) и к центру сооружения. При этом отбор проб может
осуществляться со специально оборудованных площадок или мостков.
При невозможности отбора проб воздуха в центральной части
сооружения целесообразен отбор проб у подветренного берега.
При наличии укрытия отбор проб должен производиться на открытой
части сооружения.
При наличии брызгоуноса с поверхности (при аэрации сооружения или
сильном ветре) необходимо принять меры по исключению попадания брызг в
пробоотборники.
В случае если сооружение является частично аэрируемым, то точки
отбора проб должны быть расположены как над аэрируемой, так и над той
зоной сооружения, для которой аэрация отсутствует.
6.4.Требования к количеству проб, отобранных в одной точке над водной
поверхностью
При соблюдении охарактеризованных выше требований к условиям отбора
проб в каждой точке за один цикл проведения измерений необходим отбор не
менее 5 проб. При этом пробы отбираются в течение 3-5 дней.
Обработка
полученных
данных
выполняется
в
соответствии
с
требованиями, предъявляемыми к инвентаризации выбросов [3]. При этом
следует придерживаться приведенных ниже рекомендаций.
Если результаты анализа большинства отобранных проб находятся ниже
нижней или выше верхней границ диапазона определяемых по используемой
методике концентраций загрязняющего вещества, то необходимо рассмотреть
вопрос о применении другой, более чувствительной методики химического
анализа проб.
В случае, если все результаты измерений из серии меньше нижней
границы диапазона измеряемых концентраций, а провести измерения с
использованием другой методики, имеющей меньшую нижнюю границу
данного диапазона невозможно, то допустимо считать измеренную
21
концентрацию равной нулю, если нижняя граница диапазона измеряемых
концентраций меньше половины значения максимальной разовой ПДК (ОБУВ)
загрязняющего вещества в воздухе рабочей зоны и половине нижней границы
диапазона измеряемых концентраций в обратном случае.
При расчете среднего по серии результатов измерений, в которой есть
результаты, значения которых как превышают нижнюю границу диапазона
измеряемых по применяемой методике концентраций, так и меньше ее, в целях
повышения точности осреднения, результаты, значения которых меньше
нижней
границы
диапазона
измеряемых
концентраций,
рекомендуется
принимать равными половине значения этой границы.
Если на сооружении при сходных условиях проведены несколько серий
экспериментальных работ целесообразно объединение значений результатов
измерений Сi,j в единый массив. Определение среднего значения концентрации
С i по объединенному массиву увеличивает достоверность оценки [2]. Расчет
для массива из n измерений проводится по формуле (6.1):
n
Ci 
C
j1
n
i, j
(6.1)
6.5. Определение фоновой концентрации загрязняющего вещества в
атмосферном воздухе и ее учет при расчете мощности источника
При наличии в районе рассматриваемого сооружения других источников
выброса в атмосферу тех же ЗВ целесообразно синхронно (одновременно) с
измерениями над данным сооружением определение с наветренной от него
стороны разовых фоновой концентрации Cф.i,k (мг/м3) i-того ЗВ. По
полученному массиву из L измерений определяют среднее значение фоновой
концентрации С ф,i
L
C
Сф,i  k1
n
i,k
(6.2)
22
Неучет выбросов фоновых источников может привести к некоторому
завышению
Сi
и Ci,max и, следовательно, мощности выноса ЗВ из
рассматриваемого сооружения в атмосферу.
Фоновые концентрации Cф i,k - измеряются на высоте z = 2 м над подстилающей поверхностью с наветренной стороны обследуемого сооружения.
Требования к методикам отбора и анализа фоновых проб такие же, как
указано в п. 6.1 и 6.4 данных Методических рекомендаций.
23
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и
загрязнения атмосферы, Л., Гидрометеоиздат, 1975. 438с.
2. Брайер Г.В., Пановский Г.А. Статистические методы в метеорологии.
Пер. с англ. -Л.:Гидрометеоиздат, 1972.-209c.
3. «Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух», СПб., 2005 г.
4. Научно-прикладной справочник по климату СССР: Л., 1988.
5. ОНД-86 Госкомгидромета СССР. Методика расчета концентраций в
атмосферном
воздухе
вредных
веществ,
содержащихся
в
выбросах
предприятий. Гидрометеоиздат, 1987, 93с.
6. Оникул Р.И. Рекомендации по определению мощности выбросов
вредных веществ в атмосферу летучих (в газообразной и парообразной форме)
соединений из загрязненных водоемов. Сборник «Охрана воздушного бассейна
городов
и
промышленных
регионов»,
НПК
«Атмосфера»
при
ГГО
им.А.И.Воейкова, Санкт-Петербург, 2000, с.80-94.
7. Оникул Р.И., Яковлева Е.А. Об учете некоторых особенностей
промышленных источников при расчете загрязнения воздушного бассейна. Сб.
Проблемы физики пограничного слоя атмосферы и загрязнения воздуха. К 80ию проф. М.Е.Берлянда. СПб, Гидрометеоиздат. 2002. 363 с. (с. 76-99).
8. СНиП 2.04.03-85. Строительные нормы и правила. Канализация.
Наружные сети и сооружения. (в ред. Изменения № 1, утв. Постановлением
Госстроя СССР от 28.05.1986 г. № 70).
9. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по
курсу процессов и аппара¬тов химической технологии. Учебное пособие для
вузов/Под ред. П. Г. Романкова. — 10-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия,
1987.
10. Справочник химика /под ред. Б.П. Никольского, т.1 М-Л: Химия,
1966.
24
Приложение А
к проекту Методических рекомендаций
расчета количества загрязняющих веществ,
выделяющихся в атмосферный воздух
от неорганизованных источников загрязнения
станций аэрации сточных вод
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ
ДЛЯ РЯДА СООРУЖЕНИЙ РАЗНОГО ТИПА НЕОРГАНИЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТАНЦИЙ АЭРАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
25
Хозяйствующий субъект: станция аэрации сточных вод в г. Перми.
Производственное назначение: очистка хозяйственно-бытовых сточных вод.
Производительность: 400 тыс. м3/сут.;
На сооружениях ведется очистка хоз. бытовых сточных вод.
Технологическая схема: включает следующие сооружения: приёмную
камеру-гаситель напора, здание решеток, песколовки, первичные отстойники,
аэротенки, вторичные отстойники, илонакопители, установку обезвоживания
осадка, песковые бункеры, иловые карты, каналы очищенных стоков.
Расчет выбросов сероводорода приведен для четырех сооружений:
- Приемная камера с 50% укрытости;
- Аэротенки;
- Песколовки (уровень сточной воды на 2,5 метра ниже борта сооружения);
- Иловые карты.
1. Приемная камера.
1.1 Исходные данные:
1.1.1 Данные инструментальных замеров. Приведены из протоколов
количественного химического анализа.
Таблица А.1
Подветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
Скорость ветра u, м/с
1
0,082
4
2
0,094
3
3
0,08
4
4
0,09
3
5
0,09
4
среднее
0,0872
максимальное
0,094
26
Таблица А.2
Наветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
1
0,078
2
0,07
3
0,058
4
0,081
5
0,066
среднее
0,0706
1.1.2
Площадь открытой водной поверхности приёмной камеры.
S
= 98 м2.
1.1.3
при
Из значений скоростей ветра (см. Таблицу А.1), зафиксированных
измерении
концентраций,
выбирается
значение,
соответствующее
максимальному значению концентрации: u = 3 м/с.
1.1.4 T – разница температуры воды в сооружении и среднегодовой
температуры воздуха по г. Пермь (1.50С), T = 20-1,5 = 18,50С.
1.1.5 Среднегодовая скорость ветра по г. Пермь, u = 3,2 м/с;
1.1.6 Повторяемость градаций скоростей ветра;
Таблица А.3
Градации скорости ветра,
м/с
0-3
Повторяемость градации (Pj),
доли единицы
0,502
св. 3-4
0,164
св. 4-5
0,14
св. 5-6
0,092
св. 6-7
0,044
св. 7-8
0,0295
св. 8-9
0,015
св. 9-10
0,00875
св. 10-11
0,0025
св. 11-12
0,0015
Градации скорости ветра,
м/с
св. 12-13
Повторяемость градации (Pj),
доли единицы
0,0005
Примечание - Данные по температуре воздуха, скорости ветра по
градациям приведены в [4]. В частности для г. Перми – серия 3, многолетние
данные, части 1-6, выпуск 9 из [4].
27
1.1.7 Приемная камера укрыта на 50%;
1.2 Расчет максимальных разовых выбросов (г/с)
1.2.1 Безразмерный коэффициент a1 принимается равным 1, т.к. разница
температур водной поверхности и над сооружением меньше 50С.
1.2.2 Из результатов измерений, приведенных в таблицах 5.2 и 5.3
получаем значение максимальной (0,094 мг/м3) концентрации из измерений на
подветренной стороне и значение средней концентрации (0,0706 мг/м3) из
измерений на наветренной стороне.
По полученной максимальной концентрации на подветренной стороне и
полученной концентрации на наветренной стороне определяем максимальную
концентрацию сероводорода вблизи водной поверхности приёмной камеры.
СH2Sмах = 0,094-0,0706 = 0,0234 мг/м3;
1.2.3 Мощность Mi (г/с) выброса в атмосферу каждого
загрязняющего
вещества
с
поверхности
сооружения
на
котором
предусмотрена аэрация рассчитывается согласно формулам (А.1) и (А.2).
При u  3 м/с:

5
0
,
93
M
2
,
7

10
a
C
S
,
i
1
i
(А.1)
При u > 3 м/с:

5
0
,
93
M
0
,
9

10

u

a

C
S
,
i
1
i
Используя формулу (А.2) получаем (без учета укрытости):
МH2S = 0.000009 ∙ 3 ∙ 1 ∙ 0.0234 ∙ 980.93 = 0,00004492 г/с
i-того
(А.2)
не
1.3 Расчет валовых выбросов (т/г):
Из результатов измерений, приведенных в таблицах А.1 и А.2, получаем
значение средней (0,0872 мг/м3) концентрации из измерений на подветренной
стороне и значение средней концентрации (0,0706 мг/м3) из измерений на
наветренной стороне.
28
По средней концентрации на подветренной стороне и концентрации на
наветренной стороне определяем среднюю концентрацию сероводорода вблизи
водной поверхности приёмной камеры.
СH2Sср = 0,0872-0,0706 = 0,0166 мг/м3;
Расчет валовых выбросов от очистных сооружений основывается на
данных о повторяемости градаций скоростей ветра (см. п.1.1.6, таблицу 5.4).
Для каждой градации скорости ветра, с учётом соответствующего значения
повторяемости, площади открытой водной поверхности, средней концентрации
сероводорода, рассчитываются значения приходящейся на эту градацию части
осредненного разового выброса:
Для градации 0-3 м/с вычисляем её долю по формуле (5.3):
G0-3 = 2.7 ∙ 10-5 ∙ Сср ∙ Ph ∙ S0.93
(А.3)
G0-3 = 2.7 ∙ 10-5 ∙ 0.0166 ∙ 0.502 ∙ 980.93 = 0,00001600 г/с
Для расчета валовых выбросов по другим градациям определяется
безразмерный коэффициент a1, который рассчитывается для каждой градации
выше 3 м/с по следующей формуле:
a1 = 1+0,0009 ∙ ui-1.12 ∙ S0.315 ∙ ∆T
Подставляем значения, получаем:
a1 = 1+0,0009 ∙ 3,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,020369818
a1 = 1+0,0009 ∙ 4,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,01537253
a1 = 1+0,0009 ∙ 5,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,012278269
a1 = 1+0,0009 ∙ 6,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,010183109
a1 = 1+0,0009 ∙ 7,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,008675105
a1 = 1+0,0009 ∙ 8,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,007540396
(А.4)
a1 = 1+0,0009 ∙ 9,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,00665722
a1 = 1+0,0009 ∙ 10,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,005951293
a1 = 1+0,0009 ∙ 11,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,005374793
a1 = 1+0,0009 ∙ 12,5-1.12 ∙ 980.315 ∙ 18,5 = 1,00489558
Для других градаций части осредненного разового выброса загрязняющего
вещества получаем по формуле (А.5):
29
Gu = 0,9 ∙ 10-5 ∙ а1 ∙ u ∙ Сср ∙ Pj ∙ S0.93
(А.5)
G3.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,020369818 ∙ 3.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.164 ∙ 980.93 = 0,00000622 г/с
G 4.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,01537253 ∙ 4.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.14 ∙ 980.93 = 0,00000679 г/с
G 5.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,012278269 ∙ 5.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.092 ∙ 980.93 = 0,00000544 г/с
G 6.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,010183109 ∙ 6.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.044 ∙ 980.93 = 0,00000307 г/с
G 7.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,008675105 ∙ 7.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.0295 ∙ 980.93 = 0,00000237 г/с
G 8.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,007540396 ∙ 8.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.015 ∙ 980.93 = 0,00000136 г/с
G 9.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,00665722 ∙ 9.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.00875 ∙ 980.93 = 0,00000089 г/с
G 10.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,005951293 ∙ 10.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.0025 ∙ 980.93 = 0,00000028 г/с
G 11.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,005374793 ∙ 11.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.0015 ∙ 980.93 = 0,00000018 г/с
G 12.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,00489558 ∙ 12.5 ∙ 0.0166 ∙ 0.0005 ∙ 98 0.93 = 0,00000007 г/с
Валовый выброс сероводорода рассчитывается по формуле (А.6):
Gi = 31,5 ∙ Σ(G0-3+…+ Gi),
(А.6)
где:
31,5 – коэффициент пересчета от г/с к т/год;
1000000

31
,
5
365
24
60
60
Подставляем в формулу значения выбросов для градаций скоростей ветра
и получаем:
GH2S = 31,5 ∙ (0,00001600 +0,00000622 +0,00000679 +0,00000544
+0,00000307 +0,00000237 +0,00000136 +0,00000089 +0,00000028 +0,00000018
+0,00000007) = 0,001344294 т/год.
1.4 Учет укрытости.
Степень
укрытости
сооружения
характеризуется
безразмерным
коэффициентом  (<1).
= Sо / S
(А.7)
где S и Sо - соответственно общая площадь сооружения и площадь
открытой поверхности на нем.
Так как приёмная камера укрыта на 50%, то S и Sо соответственно равны 98
и 49 м2.
30
d - безразмерный коэффициент, определяемый по формуле (А.8).
d = 1-0,705(1-)2 – 0,2(1-)
(А.8)
d = 1-0,705(1-0,5) 2 – 0,2(1-0,5) = 1-0,17625-0,1 = 0,72375
Для укрытого сооружения мощность выброса загрязняющих веществ в
атмосферу определяется согласно формул (А.9.1 и А.9.2)
M= M0 ∙ d
(А.9.1)
G= G0 ∙ d
(А.9.2)
Здесь:
M0 - разовая мощность источника, определенная без учета влияния его
укрытия и аэрации, т.е. Mi;
G0 – валовый выброс, определенный без учета влияния его укрытия и
аэрации, т.е. Gi
Подставляем данные и получаем итоговые значения выбросов:
МH2S (г/с) = 0,00004492 ∙ 0,72375 = 0,000032511;
GH2S (т/г) = 0,001344294 ∙ 0,72375 = 0,0009729327.
31
2 Аэротенки. На станции аэрации установлено 9 аэротенков.
2.1 Исходные данные:
2.1.1 Данные инструментальных замеров. Приведены из протоколов
количественного химического анализа.
Таблица А.4
Подветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
Скорость ветра u, м/с
1
0,1
2
2
0,094
2
3
0,096
4
4
0,098
4
5
0,085
4
среднее
0,0964
максимальное
0,1
Таблица А.5
Наветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
1
0,078
2
0,065
3
0,084
4
0,069
5
0,063
среднее
0,0718
2.1.2 Площадь открытой водной поверхности аэротенков S = 18144 м2;
2.1.3 Из значений скоростей ветра (см. Таблицу 5.5), зафиксированных при
измерении
концентраций,
выбирается
значение
соответствующее
максимальной концентрации: u = 2 м/с.
2.1.4 T – разница температуры водной поверхности и среднегодовой
температуры по г. Пермь (1.50С), T = 20-1,5 = 18,50С.
2.1.5 Среднегодовая скорость ветра по г. Пермь, u = 3.2 м/с;
2.1.6 Повторяемость градаций скоростей ветра (Таблица А.3).
2.1.7 На сооружении имеется 5 воздухонагнетателей. Четыре из них
работают круглый год, один воздухонагнетатель работает 70 дней в году.
32
Таблица А.6 - Расход воздуха при нормальных условиях
При работе 4-х воздухонагнетателей:
Qмах1 Расход м3/сек
Qср1 Расход м3/год
24,5
772 632 000
При работе 5-ти воздухонагнетателей:
Qмах2 Расход м3/сек
Qср2 Расход м3/год
30,5
961 848 000
2.2 Расчет максимальных разовых выбросов (г/с)
2.2.1 Безразмерный коэффициент a1 принимается равным 1, т.к. разница
температур водной поверхности и над сооружением меньше 50С.
2.2.2
По
данным
таблиц
5.5
и
5.6,
определяем
максимальную
концентрацию сероводорода вблизи водной поверхности аэротенков.
СH2Sмах = 0,0282 мг/м3;
2.2.3 Мощность Mi (г/с) выброса в атмосферу каждого загрязняющего
вещества с поверхности сооружения без учета аэрации рассчитывается
согласно формулам (5.1) и (5.2).
Используя формулу (5.2) получаем значение максимально разового
выброса сероводорода без учета аэрации:
МH2S = 0,000009 ∙ 2 ∙ 1 ∙ 0,0282 ∙ 181440.93 = 0,0046360 г/с.
33
2.3 Расчет валовых выбросов (т/г):
По данным таблиц А.4 и А.5, по полученным средним концентрациям на
подветренной стороне и концентрации на наветренной стороне определяем
среднюю концентрацию сероводорода вблизи водной поверхности аэротенков.
СH2Sср = 0,0228 мг/м3;
Расчет валовых выбросов от очистных сооружений основывается на
данных о повторяемости градаций скоростей ветра (таблица А.3).
Для каждой градации скорости ветра, с учётом соответствующих значений
повторяемости, площади открытой водной поверхности, средней концентрации
сероводорода, рассчитываются значения приходящейся на эту градацию части
осредненного разового выброса:
Для градации 0-3 м/с вычисляем её долю по формуле (А.3):
G0-3 = 2,7 ∙ 10-5 ∙ 0,0228 ∙ 0,502 ∙ 181440.93 = 0,002822436 г/с
Для расчета валовых выбросов по другим градациям определяется
безразмерный коэффициент a1. Он рассчитывается по формуле (А.4) для
каждой градации выше 3 м/с.
Подставляем значения, получаем:
a1 = 1+0,0009 ∙ 3,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,089858452
a1 = 1+0,0009 ∙ 4,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,067813651
a1 = 1+0,0009 ∙ 5,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,054163776
a1 = 1+0,0009 ∙ 6,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,044921286
a1 = 1+0,0009 ∙ 7,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,038268949
a1 = 1+0,0009 ∙ 8,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,033263347
a1 = 1+0,0009 ∙ 9,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,029367346
a1 = 1+0,0009 ∙ 10,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,026253253
a1 = 1+0,0009 ∙ 11,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,02371011
a1 = 1+0,0009 ∙ 12,5-1.12 ∙ 181440.315 ∙ 18,5 = 1,02159613
Для других градаций части осредненного разового выброса загрязняющего
вещества получаем по формуле (А.5).
34
Подставляем в формулу значения выбросов для градаций скоростей ветра
и получаем:
G3.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,089858452 ∙ 3.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.164 ∙ 181440.93 = 0,001172414 г/с
G 4.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,067813651 ∙ 4.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.14 ∙ 181440.93 = 0,001260768 г/с
G 5.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,054163776 ∙ 5.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.092 ∙ 181440.93 = 0,000999672 г/с
G 6.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,044921286 ∙ 6.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.044 ∙ 181440.93 = 0,000560078 г/с
G 7.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,038268949 ∙ 7.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.0295 ∙ 181440.93 = 0,000430519 г/с
G 8.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,033263347 ∙ 8.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.015 ∙ 181440.93 = 0,0002469 г/с
G 9.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,029367346 ∙ 9.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.00875 ∙ 181440.93 = 0,000160362 г/с
G 10.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,026253253 ∙ 10.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.0025 ∙ 181440.93 = 0,00005049 г/с
G 11.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,02371011 ∙ 11.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.0015 ∙ 18144 0.93 = 0,00003310 г/с
G 12.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1,02159613 ∙ 12.5 ∙ 0.0228 ∙ 0.0005 ∙ 18144 0.93 = 0,00001197 г/с
Валовый выброс сероводорода рассчитывается по формуле (А.6).
GH2S = 31,5 ∙ (0,002822436 +0,001172414 +0,001260768 +0,000999672
+0,000560078 +0,000430519 +0,0002469 +0,000160362 +0,00005049 +0,00003310
+0,00001197) = 0,268332555 т/год.
2.4 Учет аэрирования
2.4.1 По представленным предприятием данным о расходе воздуха (см. п.
2.1.7, таб. 5.7), в расчет принимаем:
-
для
расчета
максимальных
выбросов
при
работы
5-ти
воздухонагнетателей, Q = 30,5 м3/с;
-
для
расчета
среднегодовых
выбросов
при
работе
4-х
воздухонагнетателей, Q = 772 632 000 м3/год.
2.4.2 Максимально разовый выброс сероводорода, выделяющегося при
аэрировании, определяется по формуле:
Mi=Cмах∙0,01∙Q
MH2S = 0,0282∙0,01∙30,5 = 0,008601 г/с;
(А.10)
35
Суммируем значения, полученные без учёта и с учётом аэрирования, и
определяем итоговое значение максимально разового выброса:
MH2S = 0,0046360 + 0,008601 = 0,013237 г/с.
2.4.3 Валовый выброс сероводорода, выделяющегося при аэрировании,
получаем по формуле:
G i = Сср ∙ 0,00000001 ∙ ((Qср2 ∙ 70/365) + (Qср1 ∙ 295/365))
(А.11)
Подставляем в формулу значения и получаем:
MH2S = 0.0228 ∙ 0,00000001 ∙ ((961848000 ∙ 70/365) + (772632000 ∙ 295/365))
= 0,18443376 г/c;
Суммируем значения, полученные без учета и с учетом аэрирования, и
определяем итоговое значение валового выброса:
GH2S = 0,268332555 + 0,18443376 = 0,452766315 т/г.
3. Песколовки с уровнем водной поверхности на 2,5 м ниже борта
сооружения.
3.1 Исходные данные:
3.1.1 Данные инструментальных замеров. Приведены из протоколов
количественного химического анализа.
Таблица А.7
Подветренная сторона
№ п/п
1
Сероводород, мг/м3
0,043
Скорость ветра u, м/с
4
2
0,033
5
3
0,029
4
4
0,027
5
5
0,038
4
среднее
0,034
максимальное
0,043
36
Таблица А.8
Наветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
1
0,031
2
0,025
3
0,022
4
0,02
5
0,017
среднее
0,023
3.1.2 Площадь открытой водной поверхности песколовок. S = 405 м2.
3.1.3 Из значений скоростей ветра (см. Таблицу 5.8), зафиксированных при
измерении
концентраций,
выбирается
значение
соответствующее
максимальному значению концентрации: u = 4 м/с.
3.1.4 T – разница температуры над водной поверхностью и среднегодовой
температуры по г. Пермь (1.50С), T = 20-1,5 = 18,50С.
3.1.5 Среднегодовая скорость ветра по г. Пермь, u = 3.2 м/с;
3.1.6 Повторяемость градаций скоростей ветра. (таблица 5.4).
3.1.7 Значение измеренных синхронно скоростей ветра на высоте 2 метра
(uci) над сооружением и за ограждением (uоi) представлены в таблице А.9.
Таблица А.9
uci, м/с
uоi, м/с
3
5
3.2 Расчет максимально разовых выбросов (г/с)
3.2.1 Безразмерный коэффициент a1 принимается равным 1, т.к. разница
температур водной поверхностb и над сооружением меньше 50С.
3.2.2 По данным таблиц 5.8 и 5.9, по полученным максимальной
концентрации на подветренной стороне и концентраций на наветренной
стороне определяем максимальную концентрацию сероводорода вблизи водной
поверхности песколовок.
СH2Sмах = 0,02 мг/м3;
3.2.3 Так как уровень водной поверхности находится ниже борта
песколовок на 2,5 метров, то более низкие скорости ветра у водной
37
поверхности могут привести к снижению выбросов. Следовательно скорость
ветра u, полученную при измерении концентраций, следует заменить на
скорость ветра u’.
u' = a4 u
(А.12)
Безразмерный коэффициент а4 определяется как среднее из значений а4i
(А.13).
uiC
a4i  O
ui
(А.13)
C
O
где ui , u i - параллельно (синхронно) измеренные в i-тый период времени
скорости ветра на высоте 2 м над водной поверхностью и на высоте 2 м за
пределами ограждения.
Подставляем значения в формулы А.12 и А.13:
3
u' 53
м/с
5
3.2.4 Мощность Mi (г/с) выброса в атмосферу каждого загрязняющего
вещества с поверхности сооружения на котором не предусмотрена аэрация
рассчитывается согласно формулам (А.1) и (А.2).
Используя формулу (А.2) с учетом влияния на скорость ветра бокового
укрытия получаем:
МH2S = 0.000009 ∙ 3 ∙ 1 ∙ 0.02 ∙ 4050.93 = 0,000143657 г/с.
38
3.3 Расчет валовых выбросов (т/г):
По данным таблиц А.7 и А.8, по полученным средней концентрации на
подветренной стороне и концентрации на наветренной стороне определяем
среднюю концентрацию сероводорода вблизи водной поверхности песколовок.
СH2Sср = 0,011 мг/м3;
Расчет валовых выбросов от очистных сооружений основывается на
данных о повторяемости градаций скоростей ветра (см. п.1.1.6, таблицу А.3).
Для каждой градации скорости ветра, с учётом соответствующих значений
повторяемости,
площади
открытой
водной
поверхности
и
средней
концентрации сероводорода, получаем следующие значения приходящейся на
эту градацию части осредненного разового выброса, применяемого для
дальнейшего расчета валового выброса загрязняющего вещества и с учётом
влияния бокового укрытия на скорость ветра над сооружением (п.п. 3.2.3):
Для градации 0-3 м/с вычисляем её долю по формуле (А.3):
G0-3 = 2,7 ∙ 10-5 ∙ 0,011 ∙ 0,502 ∙ 4050.93 = 0,00003966 г/с
Для расчета валовых выбросов по другим градациям определяется
безразмерный коэффициент a1. Он рассчитывается по формуле (А.4) для
каждой градации выше 3 м/с.
Градации пересчитываем с учетом коэффициента ослабления скорости
ветра
u  u  a4 ,
где u – значение градации. Таблица с полученным
коэффициентом а4, а так же исходными и пересчитанными значениями
градаций ветра для расчета валовых выбросов с учетом влияния бокового
укрытия на скорость ветра представлена ниже.
39
Таблица А.11
а4
Градации
0,6
3,5
2,1
0,6
4,5
2,7
0,6
5,5
3,3
0,6
6,5
3,9
0,6
7,5
4,5
0,6
8,5
5,1
0,6
9,5
5,7
0,6
10,5
6,3
0,6
11,5
6,9
0,6
12,5
7,5
В формулу А.4, с учётом пересчитанных значений градаций ветра
подставляем соответствующие значения и получаем:
a1 = 1+0,0009 ∙ 3,3-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,028975234
a1 = 1+0,0009 ∙ 3,9-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,02403091
a1 = 1+0,0009 ∙ 4,5-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,020472202
a1 = 1+0,0009 ∙ 5,1-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,017794426
a1 = 1+0,0009 ∙ 5,7-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,015710237
a1 = 1+0,0009 ∙ 6,3-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,014044334
a1 = 1+0,0009 ∙ 6,9-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,012683864
a1 = 1+0,0009 ∙ 7,5-1.12 ∙ 4050.315 ∙ 18,5 = 1,011552978
Формулу (5.1) используем при расчете выбросов для градаций с верхней
границей u   3 м/с, для других градаций части осредненного разового выброса
загрязняющего вещества определяем по формуле (5.5).
G3= 2,7 ∙ 10-5 ∙ 0,011 ∙ 0,164 ∙ 4050.93 = 0,00001296г/с
G3= 2,7 ∙ 10-5 ∙ 0,011 ∙ 0,140 ∙ 4050.93 = 0,00001106 г/с
G3,3 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 3,3 ∙ 1,028975234 ∙ 0,011 ∙ 0.092 ∙ 4050.93 = 0,00000823 г/с
G 3,9 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 3,9 ∙ 1,02403091 ∙ 0,011 ∙ 0.044 ∙ 4050.93 = 0,00000463 г/с
G 4.5 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 4,5 ∙ 1,020472202 ∙ 0,011 ∙ 0.0295 ∙ 4050.93 = 0,00000357 г/с
G5.1 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 5,1 ∙ 1,017794426 ∙ 0,011 ∙ 0.015 ∙ 4050.93 = 0,00000205 г/с
G5.7 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 5,7 ∙ 1,015710237 ∙ 0,011 ∙ 0.00875 ∙ 4050.93 = 0,00000133 г/с
G6.3 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 6,3 ∙ 1,014044334 ∙ 0,011 ∙ 0.0025 ∙ 4050.93 = 0,00000042 г/с
40
M6.9 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 6,9 ∙ 1,012683864 ∙ 0,011 ∙ 0.0015 ∙ 4050.93 = 0,00000028 г/с
M7.5 = 0,9 ∙ 10-5 ∙ 7,5 ∙ 1,011552978 ∙ 0,011 ∙ 0.0005 ∙ 4050.93 = 0,00000010 г/с
Валовый выброс сероводорода рассчитывается по формуле (А.6).
Подставляем в формулу соответствующие значения и получаем значение
валового выброса сероводорода с учетом боковых укрытий:
GH2S = 31,5 ∙
(0,00003966 +0,00001296 +0,00001106 +0,00000823
+0,00000463 +0,00000357 +0,00000205 +0,00000133 +0,00000042 +0,00000028
+0,00000010) = 0,002655076 т/год.
4. Иловые карты.
4.1 Исходные данные:
4.1.1 Данные инструментальных замеров. Приведены из протоколов
количественного химического анализа.
Таблица А.11
Подветренная сторона
№ п/п
1
Сероводород, Скорость ветра u,
мг/м3
м/с
0,019
5
2
0,011
5
3
0,022
5
4
0,019
4
5
0,017
4
среднее
0,0176
максимальное
0,022
41
Таблица А.12
Наветренная сторона
№ п/п
Сероводород, мг/м3
1
0,005
2
0,0013
3
0,0016
4
0,0015
5
0,0016
среднее
0,0022
4.1.2 Площадь открытой водной поверхности иловых карт. S = 48000 м2.
4.1.3 Из значений скоростей ветра (таблица А.11), зафиксированных при
измерении концентраций, выбирается максимальное значение: u = 5 м/с.
4.1.4 T – разница температуры над водной поверхностью и среднегодовой
температуры по г. Пермь (1.50С), T = 20-1,5 = 18,50С.
4.1.5 Среднегодовая скорость ветра по г. Пермь, u = 3.2 м/с;
4.1.6 Повторяемость градаций скоростей ветра. (таблица 5.4).
4.2 Расчет максимально разовых выбросов (г/с)
4.2.1 Безразмерный коэффициент a1 принимается равным 1, т.к. разница
температур поверхности иловых карт и температуры над сооружением
незначительна (меньше 50С).
4.2.2 По данным таблиц 5.12 и 5.13, по полученным максимальной
концентрации на подветренной стороне и концентрации на наветренной
стороне, определяем максимальную концентрацию сероводорода вблизи
водной поверхности иловых карт.
СH2Sмах = 0,0198 мг/м3;
4.2.3 Мощность Mi (г/с) выброса в атмосферу каждого загрязняющего
вещества с поверхности сооружения без учета аэрации рассчитывается
согласно формулам (А.1) и (А.2).
Используя формулу А.2 получаем значение максимально разового выброса
сероводорода:
МH2S = 0,000009 ∙ 5 ∙ 1 ∙ 0,0198 ∙ 480000.93 = 0,0201109 г/с.
42
4.3 Расчет валовых выбросов (т/г):
По данным таблиц А.11 и А.12, по полученным средней концентрации на
подветренной стороне и концентрации на наветренной стороне определяем
среднюю концентрацию сероводорода вблизи водной поверхности иловых
карт.
СH2Sср = 0,0154 мг/м3;
Расчет валовых выбросов от очистных сооружений основывается на
данных о повторяемости градаций скоростей ветра (см. п.1.1.6, таблицу 5.4).
Для каждой градации скорости ветра, с учётом соответствующих значений
повторяемости, площади открытой водной поверхности, средней концентрации
сероводорода, получаем следующие значения приходящейся на эту градацию
части осредненного разового выброса, применяемого для дальнейшего расчета
валового выброса загрязняющего вещества:
Для градации 0-3 м/с вычисляем долю выброса по формуле (А.3):
G0-3 = 2,7 ∙ 10-5 ∙ 0,0154 ∙ 0,502 ∙ 480000.93 = 0,004711319 г/с
Безразмерный коэффициент a1 принимается равным 1, т.к. разница
температур поверхности иловых карт и температуры над сооружением
незначительна (меньше 50С).
Для других градаций части осредненного разового выброса загрязняющего
вещества рассчитываем по формуле (А.5).
Подставляем значения и получаем:
G3.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 3.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.164 ∙ 480000.93 = 0,001795682 г/с
G 4.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 4.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.14 ∙ 480000.93 = 0,001970871 г/с
G 5.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 5.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.092 ∙ 480000.93 = 0,001582953 г/с
G 6.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 6.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.044 ∙ 480000.93 = 0,000894713 г/с
G 7.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 7.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.0295 ∙ 480000.93 = 0,000692151 г/с
G 8.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 8.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.015 ∙ 480000.93 = 0,000398867 г/с
G 9.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 9.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.00875 ∙ 480000.93 =0,000260045 г/с
G 10.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 10.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.0025 ∙ 480000.93 = 0,0000821 г/с
G 11.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 11.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.0015 ∙ 480000.93 = 0,0000540 г/с
43
G 12.5 = 0.9 ∙ 10-5 ∙ 1 ∙ 12.5 ∙ 0.0154 ∙ 0.0005 ∙ 480000.93 = 0,0000196 г/с
Валовый выброс сероводорода рассчитывается по формуле (А.6).
Подставляем в формулу соответствующие значения и получаем:
GH2S = 31,5 ∙ ( 0,004711319 + 0,001795682 + 0,001970871 + 0,001582953 +
+ 0,000894713 + 0,000692151 + 0,000398867 + 0,000260045 + 0,0000821 +
+ 0,0000540 + 0,0000196) = 0,392560487 т/год.