ЗАО «НИПИОТСТРОМ»
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
ПО РАСЧЕТУ
ВЫБРОСОВ ОТ НЕОРГАНИЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Новороссийск
2000
Содержание
|
2 Ссылки на нормативные документы 5 Пересыпки пылящих материалов Список использованных источников Приложение 1 Примеры расчетов выбросов вредных веществ В атмосферу
|
1 Введение
Настоящая методика предназначена для расчетов выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу неорганизованными источниками предприятий промышленности строительных материалов. Она позволяет производить расчет мощности выделения (г/с, т/год) вредных веществ в атмосферу от хранилищ пылящих материалов, на узлах их пересыпки, при перевалочных работах на складе, при бурении шурфов и скважин, взрывных и погрузочно-разгрузочных работах.
Полученные результаты могут быть использованы при учете и нормировании выбросов загрязняющих веществ от неорганизованных источников предприятий, технологические процессы которых связаны с производством и хранением строительных материалов, а также в экспертных оценках для определения экологических характеристик применяемого оборудования.
2 Ссылки на нормативные документы
Методика разработана в соответствии со следующими нормативными документами:
2.1 ГОСТ 17.2.1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. М.: Издательство стандартов, 1978.
2.2 ГОСТ 17.2.4.02-81 Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. М.: Издательство стандартов, 1982.
2.3 Закон РФ от 04.05.99 г. «Об охране атмосферного воздуха», № 96-Ф3, 1999.
2.4 Закон РФ от 19.12.91 г. «Об охране окружающей природной среды», Ведомости СНД № 10, 1992г., ст. 457
3 Термины и определения
|
Термины |
Определения |
|
Загрязнение атмосферы |
Поступление в атмосферный воздух образование в нем вредных загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормы качества атмосферного воздуха |
|
Загрязняющее (вредное) вещество |
Примесь в атмосфере, оказывающая неблагоприятное действие на окружающую среду и здоровье населения |
|
Неорганизованный источник выделения вредных веществ (неорганизованный источник) |
Источник выделения, от которого вредные вещества, не проходя устройств, дополнительно задающих скорость и мс выброса, поступают непосредственно атмосферу, если источник находится помещения, или через оконные и дверные проемы помещений, не оборудован системой вентиляции |
|
Удельное выделение вредного вещества |
Определяемая расчетным инструментальным методом величина массы вредного вещества, выделяющегося в ходе технологического процесса, отнесенная единице материального показа характеризующего этот процесс |
|
Валовое выделение вредного вещества |
Величина массы вредного вещества отходящего от источника выделения определенный (отчетный) период времен |
|
Удельный выброс вредного вещества/ |
Часть величины удельного выделения попадающая в атмосферу. Определяется разность величин удельного выделения уловленной и обезвреженной части |
|
Валовый выброс |
Часть валового выделения вредного вещества, поступающая в атмосферу отчетный период времени. Определяете: разность количеств отходящего уловленного вредного вещества |
* Определения терминов взяты из [2, п.2.3].
4 Общие положения
4.1 В методике приведены формулы для расчетов выбросов от следующих источников загрязнения воздушного бассейна:
пересыпки пылящих материалов;
склады, хвостохранилища;
буровые работы;
взрывные работы.
4.2 Основными вредными веществами в выбросах перечисленных источников являются твердые частицы, при взрывных работах также оксид углерода и оксиды азота (в пересчете на диоксид азота).
4.3 При определении выделений (выбросов) от неорганизованных источников используются расчетные методы с применением удельных показателей выделения загрязняющих веществ.
4.4 Методика выполнена на основании ранее разработанной НПО «Союзстромэкология» (в настоящее время ЗАО «НИПИОТСТРОМ») методики по расчетам выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов [20]. При разработке настоящей методики, ранее полученные данные были переработаны, обобщены и. дополнены с помощью материалов натурных замеров, проводимых в 1990-1999 г.г. подразделениями ЗАО «НИПИОТСТРОМ».
5 Пересыпки пылящих материалов
Интенсивными неорганизованными источниками пылеобразования являются пересыпки материала, погрузка материала в открытые вагоны, полувагоны, загрузка материала грейфером в бункер, ссыпка материала открытой струей в склад и т.д. Объемы пылевыделений от всех этих источников могут быть рассчитаны по формуле (1):
|
Мгр=К1·К2·К3·К4 К5·К7·K8·K9·В·Gч·106/3600, г/с |
|
|
а для валовых выбросов (2): |
|
|
Пгр= К1·К2·К3·К4·К5·К7·К8·К9·В·Gгод, т/год |
|
где К1 - весовая доля пылевой фракции в материале (таблица 1). Определяется путем отмывки и просева средней пробы с выделением фракции пыли размером от 0 до 200 мкм;
К2 - доля пыли (от всей весовой пыли), переходящая в аэрозоль (таблица 1). Проверка фактического дисперсного состава пыли и уточнение значения К2 производится отбором проб запыленного воздуха на границах пылящего объекта (склада, хвостохранилища) при скорости ветра 2 м/с, дующего в направлении точки отбора пробы.
К3 - коэффициент, учитывающий местные метеоусловия (таблица 2);
К4 - коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, условия пылеобразования (таблица 3);
К5 - коэффициент, учитывающий влажность материала, определяется в соответствии с данными таблицы 4. Под влажностью материала понимается влажность его пылевой и мелкозернистой фракции (d ≤ 1 мм);
К7 - коэффициент, учитывающий крупность материала, принимается в соответствии с таблицей 5;
K8 - поправочный коэффициент для различных материалов в зависимости от типа грейфера (таблица 6), [1], при использовании иных типов перегрузочных устройств K8= 1 [2];
К9 - поправочный коэффициент при мощном залповом сбросе материала при разгрузке автосамосвала. Принимается равным 0,2 при сбросе материала весом до 10 т, и 0,1 - свыше 10 т. Для остальных неорганизованных источников, коэффициент К9 выбрать равным 1;
В - коэффициент, учитывающий высоту пересыпки, принимается по данным таблицы 7;
Gч - суммарное количество перерабатываемого материала в час, т/час. Определяется главным технологом предприятия.
Gгод - суммарное количество перерабатываемого материала в течение года, т/год. Определяется главным технологом предприятия на основе фактически переработанного материала или планируемого на год.
Примечание.
В расчетах приземных концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) должны использоваться мощности выбросов ЗВ в атмосферу, М (г/с), отнесенные к 20-ти минутному " интервалу времени.
Это требование относится к выбросам ЗВ, продолжительность, Т (с), которых меньше 20-ти минут (Т < 1200, с). Для таких выбросов значение мощности, М (г/с), определяется следующим образом:
|
M = Q/1200, г/с |
(3) |
где Q - общая масса ЗВ, выброшенных в атмосферу из рассматриваемого источника загрязнения атмосферы в течение времени его действия Т.
Таблица 1 - Значение коэффициентов K1, К2 для определения выбросов пыли
|
№ п/п |
Наименование материала |
Плотность материала, г/см3 |
Весовая доля пылевой фракции К1 в материале |
Доля пыли, переходящая в аэрозоль, К2 |
|
1 |
Огарки |
3,9 |
0,04 |
0,03 |
|
2 |
Клинкер |
3,2 |
0,01 |
0,003 |
|
3 |
Цемент |
3,1 |
0,04 |
0,03 |
|
4 |
Известняк карьерный |
2,7 |
0,03 |
0,01 |
|
5 |
Известняк дробленный |
2,7 |
0,04 |
0,02 |
|
6 |
Мергель карьерный |
2,7 |
0,03 |
0,01 |
|
7 |
Мергель дробленный |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
|
8 |
Известь комовая |
2,7 |
0,04 |
0,02 |
|
9 |
Известь молотая |
2,7 |
0,07 |
0,05 |
|
10 |
Гранит карьерный |
2,8 |
0,01 |
0,003 |
|
11 |
Гранит дробленный |
2,8 |
0,02 |
0,04 |
|
12 |
Мрамор карьерный |
2,8 |
0,02 |
0,01 |
|
13 |
Мрамор дробленный |
2,8 |
0,04 |
0,06 |
|
14 |
Мел |
2,7 |
0,05 |
0,07 |
|
15 |
Гипс карьерный |
2,6 |
0,03 |
0,02 |
|
16 |
Гипс молотый |
2,6 |
0,08 |
0,04 |
|
17 |
Доломит карьерный |
2,7 |
0,03 |
0,01 |
|
18 |
Доломит дробленный |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
|
19 |
Опока |
2,65 |
0,03 |
0,01 |
|
20 |
Пегматит |
2,6 |
0,04 |
0,04 |
|
21 |
Гнейс |
2,9 |
0,05 |
0,02 |
|
22 |
Каолин |
2,7 |
0,06 |
0,04 |
|
23 |
Нефелин |
2,7 |
0,06 |
0,02 |
|
24 |
Глина |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
|
25 |
Песок |
2,6 |
0,05 |
0,03 |
|
26 |
Песчаник |
2,65 |
0,04 |
0,01 |
|
27 |
Слюда |
2,8 |
0,02 |
0,01 |
|
28 |
Полевой шпат |
2,5 |
0,07 |
0,01 |
|
29 |
Шлак |
2,5-3,0 |
0,05 |
0,02 |
|
30 |
Диорит |
2,8 |
0,03 |
0,06 |
|
-31 |
Порфироиды |
2,7 |
0,03 |
0,07 |
|
32 |
Графит |
2,2-2,7 |
0,03 |
0,04 |
|
33 |
Уголь |
1,3 |
0,03 |
0,02 |
|
34 |
Зола |
2,5 |
0,06 |
0,04 |
|
35 |
Диатомит |
2,3 |
0,03 |
0,02 |
|
36 |
Перлит карьерный |
2,4 |
0,04 |
0,01 |
|
37 |
Перлит готовая продукция |
2,4 |
0,04 |
0,06 |
|
№ п/п |
Наименование материала |
Плотность материала, г/см3 |
Весовая доля пылевой фракции К1 в материале |
Доля пыли, переходящая в аэрозоль, К2 |
|
38 |
Керамзит |
2,5 |
0,06 |
0,02 |
|
39 |
Вермикулит |
2,6 |
0,06 |
0,04 |
|
40 |
Аглопорит |
2,5 |
0,06 |
0,04 |
|
41 |
Туф |
2,6 |
0,03 |
0,02 |
|
42 |
Пемза |
2,5 |
0,03 |
0,06 |
|
43 |
Сульфат |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
|
44 |
Шамот |
2,6 |
0,04 |
0,02 |
|
45 |
Смесь песка и извести |
2,6 |
0,05 |
0,01 |
|
46 |
Кирпич, бой |
* |
0,05 |
0,01 • |
|
47 |
Минеральная вата |
* |
0,05 |
0,01 |
|
48 |
Щебенка |
* |
0,04 |
0,02 |
|
49 |
Гравий |
* |
0,01 |
0,001- |
|
50 |
Опилки древесные |
* |
0,04 |
0,01 |
|
51 |
Песчано-гравийная смесь (ПГС) |
2,6 |
0,03 |
0,04 |
* Брать по исходному материалу.
Таблица 2 - Зависимость величины К3 от скорости ветра**
|
Скорость ветра, м/с |
Значения коэффициента К3 |
|
до 2 |
1.0 |
|
2-5 |
1,2 |
|
5-7 |
1.4 |
|
7-10 |
1,7 |
|
10-12 |
2,0 - |
|
12-14 |
2,3 |
|
14-16 |
2,6 |
|
16-18 |
2,8 |
|
18 и выше |
3,0 |
** Расчеты загрязнения атмосферы проводятся при произвольном наборе скоростей от U=0,5 м/с до U=U* (скорость ветра 95% обеспеченности). При расчетах рассеивания каждой из рассматриваемых скоростей должно соответствовать определенное значение максимально разового выброса. Подобные источники (выброс которых изменяется при изменении скорости ветра) классифицируются специальным образом, например, как тип 5 при использовании УПРЗА серии "Эколог". Валовые выбросы за рассматриваемый период определяются по средним значениям скорости ветра и влажности этого периода.
Таблица 3 - Зависимость величины К4 от местных условии
|
Местные условия |
К4 |
|||
|
При хранении и пересыпке ПМ* без применения загрузочного рукава |
При пересыпке ПМ* с применением загрузочного рукава |
При хранении и пересыпке угля в карьере без применения загрузочного рукава |
При пересыпке угля в карьере с применением загрузочного рукава |
|
|
Склады, хранилища открытые а) с 4-х сторон |
1,0 |
0,01 |
1,0 |
0,2 |
|
б) с 3-х сторон |
0,5 |
0,005 |
0,8 |
0,16 |
|
в) с 2-х сторон полностью и с 2-х сторон частично |
0,3 |
0,003 |
0,6 |
0,12 |
|
г) с 2-х сторон |
0,2 |
0,002 |
0,5 |
0,1 |
|
д) с 1-й стороны |
0,1 |
0,001 |
0,1 |
0,02 |
|
ж) закрыт с 4-х сторон ** |
0,005 |
0,00005 |
0,1 |
0,02 |
* ПМ - пылящие материалы;
** при переводе неорганизованных источников узла пересыпки в организованные при отсутствии аспирации считать выброс пыли в атмосферу до 30% от его нормативного показателя при аспирации узла.
Таблица 4 - Зависимость величины K5 от влажности материалов
|
Влажность материалов, % * |
К5 |
К5 (для угля в карьере) |
|
0-0,5 |
1,0 |
2,0 |
|
до 1,0 |
0,9 |
1,5 |
|
до 3,0 |
0,8 |
1.3 |
|
до 5,0 |
0,7 |
1,2 |
|
до 7,0 |
0,6 |
1,0 |
|
до 8,0 |
0,4 |
0,7 |
|
до 9,0 |
0,2 |
0,3 |
|
до 10,0 |
0,1 |
0,2 |
|
Свыше 10 |
0,01 |
0,1 |
* при статическом хранении и пересыпке песка влажностью 3 % и более - выбросы считать равными 0. Для других строительных материалов выбросы считать равными 0 при влажности свыше 20 %.
Таблица 5 - Зависимость величины К7 от крупности материалов
|
Размер куска, мм |
К7 |
|
500 и более |
0,1 |
|
500-100 |
0,2 |
|
100-50 |
0,4 |
|
50-10 |
0,5 |
|
10-5 |
0,6 |
|
5-3 |
0,7 |
|
3-1 |
0,8 |
|
1 |
1,0 |
Таблица 6 - Зависимость величины К8 от типа грейфера и рода перегружаемого материала
|
№ п/п |
Грузоподъемность крана, т |
Тип грейфера |
Величина коэффициента К8 в зависимости от перегружаемого материала |
|||
|
каменный уголь |
Щебень |
песок |
ПГС |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
5 |
2592А |
0,452 |
|
|
|
|
2 |
5 |
2592Б |
0,453 |
|
|
|
|
3 |
5 |
2630А |
0,474 |
|
|
|
|
4 |
10 |
2871В |
0,216 |
|
|
|
|
5 |
10 |
3298А |
0,199 |
|
|
|
|
6 |
10 |
3298Б |
0,21 |
|
|
|
|
7 |
15 |
2586А |
0,157 |
|
|
|
|
8 |
16 |
3599А |
0,134 |
|
|
|
|
9 |
16 |
3748 |
0,13 |
|
|
|
|
10 |
16 |
3899 |
0,123 |
|
|
|
|
11 |
16 |
4127 |
0,13 |
|
|
|
|
12 |
5 |
2631Б |
|
|
|
|
|
13 |
10 |
2133А |
|
|
|
|
|
14 |
10 |
3829 |
|
|
|
|
|
15 |
5 |
2583В |
|
0,898 |
0,427 |
0,6 |
|
16 |
5 |
2583 |
|
0,898 |
0,427 |
0,6 |
|
17 |
5 |
3089А |
|
0,744 |
0,338 |
0,52 |
|
18 |
10 |
2872В |
|
0,41 |
0,21 |
0,3 |
|
19 |
10 |
3292В |
|
0,41 |
0,21 |
0,3 |
|
20 |
10 |
3383Б |
|
0,362 |
0,184 |
0,286 |
|
21 |
10 |
3555А |
|
0,413 |
0,21 |
0,3 |
|
22 |
10 |
3555В |
|
0,39 |
0,22 |
0,32 |
|
23 |
15 |
2374Г |
|
0,292 |
0,14 |
0,21 |
|
24 |
15 |
2587Г |
|
0,271 |
0,166 |
0,215 |
|
25 |
16 |
3319А |
|
0,231 |
0,14 |
0,182 |
|
26 |
16 |
3445А |
|
0,245 |
0,15 |
0,193 |
|
27 |
16 |
3830 |
|
0,216 |
0,15 |
|
|
28 |
5 |
2452В |
|
|
|
|
|
29 |
5 |
2475Б |
|
|
|
|
|
30 |
10 |
2745А |
|
|
|
|
|
31 |
10 |
|
3963 |
|
|
|
|
32 |
16 |
|
3104 |
|
|
|
Таблица 7 - Зависимость величины В от высоты пересыпки
|
Высота падения материала, м |
В |
|
0,5 |
0,4 |
|
1,0 |
0,5 |
|
1,5 |
0,6 |
|
2,0 |
0,7 |
|
4,0 |
1,0 |
|
6,0 |
1,5 |
|
8,0 |
2,0 |
|
10,0 |
2,5 |
ПРИМЕР 1. Рассчитать удельный и валовый выброс пыли при выгрузке грейфера на склад. Расчетные параметры приведены в таблице П. 1.1 (Приложение 1).
5.1 Пересыпка угля
Суммарная масса твердых частиц, выделяющихся при проведении всех видов погрузочно-разгрузочных работ в карьере, определяется по формуле:
|
Мп=К3К4К5Вqn уд Пп(1-η)10-6 т/год |
(4) |
где qnуд - удельное выделение твердых частиц с тонны отгружаемого (перегружаемого) угля, г/т (принимается равным 3,0 г/т [4 - 8]);
Пп - количество отгружаемого (перегружаемого) угля, т/год;
η - степень улавливания твердых частиц в пылеулавливающей установке, доля единицы - определяется по данным фактических измерений. В [9] предложены пять способов борьбы с пылением поверхностей. Если средства пылеподавления не используются, то коэффициент η следует выбрать равным 0.
Для расчета нормативов ПДВ суммарная масса твердых частиц (г/с), выделяемых при погрузочно-разгрузочных работах, определяется по формуле:
|
Мп=К3К4К5Вqn уд Пч(1-η)10-6 т/год |
(5) |
где Пч- максимальное количество отгружаемого (перегружаемого) угля, т/ч.
Суммарная масса твердых частиц, сдуваемых при транспортировании горной массы открытым ленточным конвейером, определяется по формуле:
|
МК=3,6К3·К5·Wк·L·l·γ·T·(1-η) т/год |
(6) |
где Wк - удельная сдуваемость твердых частиц с ленточного конвейера (принимается равной 3·10-5кг/(м2с) [10]);
L - ширина конвейерной ленты, м;
1 - длина конвейера, м;
γ - коэффициент измельчения горной массы (принимается равным 0,1 [11]);
Т - годовое количество рабочих часов, ч/год.
Для расчета нормативов ПДВ суммарная масса твердых частиц (г/с), сдуваемых при транспортировании горной массы открытым ленточным конвейером, определяется по формуле:
|
МК=К3·К5·Wк·L·l·γ·T·(1-η) 103т/год |
(7) |
При разгрузке-погрузке угля, вне карьера расчет выбросов должен проводиться по формулам (1 - 2).
ПРИМЕР 2. Рассчитать выбросы твердых частиц при погрузке угля. Расчетные параметры приведены в таблице П. 1.2 (Приложение 1).
6 Склады, хвостохранилища
При хранении пылящих материалов для расчета следует применять формулу:
|
Мхр=К4·К5·К6·К7·q·Fpaб + К4·К5·К6·К7·0,11·q (Fпл - Fpaб) (1-η)), г/с |
а для расчета валовых выбросов:
|
Пхр = 0,11·8,64·10-2·К4·К5·К6.К7·q·Fпл(1-η).(Т-Тд-Тс), т/год |
где Мхр - удельный выброс вредного вещества (пыли) в процессе хранения материала, г/с;
Пхр - валовый выброс вредных веществ (пыли) в процессе хранения материала, т/год;
К6 - коэффициент, учитывающий профиль поверхности складируемого материала, определяется как отношение К6 = Fмакс/Fпл;
Fпл- поверхность пыления в плане, м2. Определяется главным технологом по генплану предприятия [12];
Fмакс - фактическая площадь поверхности складируемого материала при максимальном заполнении склада, м. Определяется главным технологом предприятия на основе характеристик материала [12];
Fраб - площадь в плане, на которой систематически производятся погрузочно-разгрузочные работы (не реже 1-го раза в неделю), м2. Определяется главным технологом предприятия.
q - максимальная удельная сдуваемость пыли, г/(м2с), подчиняется стеленному закону [13], [14]:
Т - общее время хранения материала за рассматриваемый период, в сутках;
Тс - число дней с устойчивым снежным покровом;
Тд = 2Т°Д (час)/24 - число дней с дождем, где Т°д (час) - суммарная продолжительность осадков в виде дождя за рассматриваемый период в часах.
Число дней со снегом и часов с дождем запрашивается в территориальном органе Госкомитета по гидрометеорологии либо определяется согласно справочникам по климату.
|
q = aνb мг/(м2·с) |
(10) |
где q - удельная сдуваемость пыли, мг/(м2·с);
ν - скорость ветра, м/с;
а и b - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа перегружаемого материала (таблица 8), [2].
Результаты математической обработки для нескольких видов перегружаемого материала приведены в таблице 9.
Так как удельная сдуваемость с течением времени снижается из-за обеднения поверхностного слоя материала пылевой фракцией, что естественно с течением времени, и приводит к уменьшению пылеуноса, то в расчетные формулы валовых и удельных выбросов (8) и (9) вошел временный коэффициент 0,11 - поправочный коэффициент на уменьшение удельной сдуваемости с течением времени [2].
Таблица 8 - Параметры, определяющие удельную сдуваемость с поверхности складов
|
п/п |
Наименование перегружаемого материала |
Параметры |
Исследовано в: |
|
|
а |
b |
|||
|
1 |
Скальные (роговики, сланцы, окисленные руды) смешанные |
0,0097 |
2,887 |
ВНИИБТГ |
|
2 |
Мел |
0,00580 |
3,488 |
ВНИИБТГ |
|
3 |
Песок |
0,00087 |
4,199 |
ВНИИБТГ |
|
4 |
Смесь пород (юрские глины, песок, мел) |
0,01370 |
2,328 |
ВНИИБТГ |
|
5 |
Окисленные руды |
0,02370 |
2,356 |
ВНИИБТГ |
|
6 |
Каменный уголь |
0,10850 |
2,9195 |
НИПИОТСТРОМ |
|
7 |
Щебень |
0,01350 |
2,987 |
НИПИОТСТРОМ |
|
8 |
Песчано-гравийная смесь (ПГС) |
0,00120 |
3,97 |
БТИСМ |
Таблица 9 - Зависимость величины q от скорости ветра и рода хранящихся материалов при условии: К4 = 1; К5 = 1; К7 = 1
|
№ п/п |
Скорость ветра, м/с |
Удельная
величина уноса пыли в зависимости от перегружаемого материала, |
|||
|
каменный уголь |
щебень |
песок |
ПГС |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
0,5 |
0,014 |
0,0017 |
4,7·10-5 |
0,000076 |
|
2 |
1,0 |
0,108 |
0,0130 |
0,00087 |
0,0012 |
|
3 |
1,5 |
0,350 |
0,0450 |
0,0048 |
0,006 |
|
4 |
2,0 |
0,820 |
0,1000 |
0,016 |
0,0188 |
|
5 |
2,5 |
1,570 |
0,2000 |
0,041 |
0,046 |
|
6 |
3,0 |
2,680 |
0,3600 |
0,088 |
0,094 |
|
7 |
3,5 |
4,200 |
0,5700 |
0,168 |
0,17 |
|
8 |
4 |
6,200 |
0,8500 |
0,293 |
0,295 |
|
9 |
4,5 |
8,700 |
1,2000 |
0,481 |
0,47 |
|
10 |
5 |
11,900 |
1,6500 |
0,75 |
0,71 |
|
11 |
6 |
20,280 |
2,8400 |
1,61 |
1,47 |
|
12 |
7 |
31,800 |
4,5000 |
3,01 |
2,72 |
|
13 |
8 |
46,970 |
6,7200 |
5,39 |
4,62 |
|
14 |
9 |
66,250 |
9,6000 |
8,8 |
7,4 |
|
15 |
10 |
90,1 |
13,1000 |
13,76 |
11,2 |
|
16 |
11 |
119 |
17,3900 |
20,53 |
16,4 |
|
17 |
12 |
153,44 |
22,6000 |
29,6 |
23,1 |
|
18 |
13 |
193,8 |
28,6000 |
41,4 |
31,7 |
|
19 |
14 |
240,65 |
35,7000 |
56,5 |
42,6 |
|
20 |
15 |
294,35 |
44,0000 |
75,5 |
56 |
Пример. Для щебня при
Uм = 5 м/с
q = 1,65 10-3 г/ (м2·с)
Склады и хвостохранилища рассматриваются как равномерно распределенные источники пылевыделений.
ПРИМЕР 3. Рассчитать удельный и валовый выброс пыли при статическом хранении угля в открытом складе. Расчетные параметры приведены в таблице П. 1.3 (Приложение 1).
7 Карьеры
Выброс загрязняющих веществ на карьерах происходит при работе автотранспорта, при выемочно-погрузочных, буровых и взрывных работах.
Движение автотранспорта в карьерах обусловливает выделение пыли, а также газов от двигателей внутреннего сгорания. Пыль выделяется в результате взаимодействия колес с полотном дороги и сдува ее с поверхности материала, груженного в кузов машины.
Выбросы пыли и токсичных газов при работе карьерного транспорта рассчитываются согласно [16].
7.1 Буровые работы
Суммарная масса твердых частиц, выделяющихся при работе буровых станков, определяется по формуле (11):
|
Мб=0,785d2·νб·ρ·Т·К1·К2(1-η), т/год |
(11) |
где d - диаметр буримых скважин, м;
νб - скорость бурения, м/ч;
ρ - плотность породы или угля, т/м3;
Т - годовое количество рабочих часов, ч/год;
η - эффективность средств пылеулавливания, доля единицы;
К1 - содержание пылевой фракции в буровой мелочи, доля единицы (принимается равным 0,1 [17]);
К2 - доля пыли (от всей массы пылевой фракции), переходящая в аэрозоль (принимается равной 0,02).
Для расчета нормативов ПДВ суммарная масса твердых частиц (г/с), выделяющихся при работе буровых станков, оснащенных системами пылеулавливания, определяется по формуле:
|
Мб=0,785d2·νб·ρ·К1·К2(1-η)·103/3,6, т/год |
(12) |
ПРИМЕР 4. Рассчитать выбросы твердых частиц при буровых работах. Расчетные параметры приведены в таблице П. 1.4 (Приложение 1).
7.2 Взрывные работы
Загрязнение атмосферного воздуха при взрывных работах происходит за счет выделения вредных веществ из пылегазового облака и выделения газов из взорванной горной массы [18].
Пылегазовое облако - мгновенный залповый неорганизованный выброс твердых частиц и нагретых газов, включая оксид углерода и оксиды азота.
Взорванная горная масса - постоянно действующий в течение периода ее экскавации неорганизованный источник выброса оксида углерода.
7.2.1
Определение основных параметров пылегазового облака
Расчет основных параметров пылегазового облака производится на момент его максимального развития при сохранении достаточно четких очертаний.
Объем пылегазового облака (Vo) рассчитывается по эмпирической формуле:
|
V0 = 44000·А1,08, м3 |
(13) |
где А - количество взорванного взрывчатого вещества, т.
Расчет V0 может быть осуществлен по упрощенным формулам:
|
При А ≤ 3 т V0 = 47890·(А - 0,062) |
(14) |
|
При 3т < А ≤ 30 т Vo = 57580·(А - 0,62) |
(15) |
|
При А > 30 т V0 = 69220·(А - 6,2) |
(16) |
Температура газов в облаке (Т0) рассчитывается по формуле:
|
Т0 = ТВ + ΔТ, °С |
(17) |
где ТВ - температура окружающего воздуха, °С;
ΔТ - перегрев пылегазового облака относительно окружающего воздуха, °С (определяется по таблице 10)
Таблица 10 - Значение ΔT в зависимости от количества взорванного взрывчатого вещества
|
А, т |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
ΔТ, °С |
0,40 |
0,60 |
0,97 |
1,40 |
1,79 |
2,24 |
2,82 |
3,44 |
4,09 |
4,80 |
Значения относительных погрешностей при определении объема пылегазового облака составляют до 10%, температуры - не более 5%.
7.2.2 Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при взрывных работах
Расчет суммарной массы вредных веществ (твердые частицы и газы), выбрасываемых с пылегазовым облаком за пределы разреза при производстве одного взрыва, определяется по формуле:
|
Мвтв = К·qВуд·А(1 - η), т |
(18) |
где К - безразмерный коэффициент, учитывающий гравитационное оседание вредных веществ в пределах разреза (для твердых частиц принимается равным 0,16; для газов - 1,0);
qВуд - выделение вредных веществ при взрыве 1 т взрывчатых веществ (ВВ), т/т;
А- количество взорванного ВВ, т;
η - эффективность средств пылеподавления, доля единицы.
При проведении взрывных работ с применением средств пылегазоподавления могут быть приняты следующие значения η:
- при гидрозабойке скважин η = 0,6 для твердых частиц и η = 0,85 для газов;
- при гидрогелевой забойке - соответственно 0,50 и 0,85;
- для обводненных скважин η = 0,5 для твердых частиц.
Для определения значений qВуд. предварительно рассчитывается удельный расход ВВ на 1 м взорванной массы по формуле:
|
A=1000·A/VГМ, кг/м3 |
(19) |
где VГM - объем взорванной горной массы, м3 (принимается по данным маркшейдерской службы).
Значения qВуд твердых частиц и оксида углерода для различных видов ВВ с учетом их удельного расхода приведены в таблицах 11 и 12. Для оксидов азота qBya принимается равным 0,0025 т/т.
Количество выделяющегося из горной массы после взрыва оксида углерода следует принимать равным 50% от его выброса с пылегазовым облаком:
|
МсоГМ = 0,5.Мсов, т |
(20) |
Суммарная масса выделяющихся из горной массы после взрыва твердых частиц и оксидов азота принимается равным 0.
Для укрупненных расчетов валовых выбросов при планировании и отчетности по охране атмосферного воздуха количество выбрасываемых вредных веществ определяется с учетом приведения взрывчатых веществ к граммониту 79/21 по формуле:
|
Мвтв = а·К· qВуд Аr.(1-η),т/год |
(21) |
где а - безразмерный коэффициент, учитывающий выделения вредных веществ из взорванной горной массы (для оксида углерода принимается равным 1,5; для твердых частиц и оксидов азота - 1 [19]);
qВуд - удельное выделение вредных веществ при взрыве 1 т граммонита 79/21, т/т (принимается в соответствии с данными таблиц 11 и 12);
Аr - общий расход взрывчатых веществ, т/год.
Для определения qВуд по таблицам 11, 12 предварительно находится удельный расход ВВ (Δ, кг/м3), приведенных к граммониту 79/21, по формуле:
|
Δ=(А1 P1 + А2 Р2 + ... + Аn Рn) 103 /VГM., кг/м3 |
(22) |
где Р1, Р2, … Рn - безразмерные коэффициенты, учитывающие работоспособность взрывчатых веществ, обозначенных индексами 1, 2, ..., n (принимается в соответствии с данными таблицы 13.
Таблица 12 - Удельное выделение оксида углерода на 1 т ВВ при взрывных работах
|
Удельный расход ВВ, кг/м, Δ |
Удельное выделение qВуд для различных ВВ, т/т |
|||
|
граммонит 79/21 |
граммонит 30/70 |
игданит |
прочие |
|
|
0,05 |
0,104 |
0,040 |
0,009 |
0,037 |
|
0,10 |
0,076 |
0,037 |
0,007 |
0,032 |
|
0,15 |
0,056 |
0,034 |
0,006 |
0,028 |
|
0,20 |
0,040 |
0,032 |
0,005 |
0,024 |
|
0,25 |
0,030 |
0,029 |
0,004 |
0,021 |
|
0,30 |
0,022 |
0,027 |
0,004 |
0,018 |
|
0,35 |
0,016 |
0,025 |
0,003 |
0,016 |
|
0,40 |
0,012 |
0,023 |
0,002 |
0,014 |
|
0,45 |
0,008 |
0,021 |
0,002 |
0,012 |
|
0,50 |
0,006 |
0,020 |
0,002 |
0,010 |
|
0,55 |
0,004 |
0,018 |
0,001 |
0,009 |
|
0,60 |
0,003 |
0,017 |
0,001 |
0,008 |
|
0,65 |
0,002 |
0,015, |
0,001 |
0,007 |
|
0,70 |
0,002 |
0,014 |
0,001 |
0,006 |
|
0,75 |
0,001 |
0,013 |
0,001 |
0,005 |
|
0,80 |
0,001 |
0,012 |
0,001 |
0,005 |
|
0,85 |
0,001 |
0,011 |
0,001 |
0,004 |
|
0,90 |
0,001 |
0,010 |
0,001 |
0,003 |
|
0,95 |
0,001 |
0,010 |
0,001 |
0,003 |
|
1,00 |
0,001 |
0,009 |
0,001 |
0.003 |