Инвентаризация выбросов в атмосферу загрязняющих веществ

Согласно ГОСТ 17.2.3.02—78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями» инвентаризация выбросов — это систематизация сведений о распределении источников загрязнения атмосферы (ИЗА) на территории предприятий, качественных и количественных характеристиках выбросов. Вообще говоря, инвентаризация ИЗА может быть выполнена несколькими способами:

  • • балансовым;
  • • инструментальным или инструментально-лабораторным;
  • • расчетным.

Балансовый метод инвентаризации выбросов (сбросов) основан на законах сохранения массы и энергии. Для любого блока, технологической установки справедливы соотношения:

где Мпв — масса поступившего вещества, т; Мпв масса имеющегося вещества, т; Мвв — масса выведенного вещества, т; Мов — масса оставшегося вещества, т.

Или на основе анализа потоков:

где МРВХ — массовый расход на входе; МРВЫХ — массовый расход на выходе; и11М — скорость накопления массы данного вещества.

Если в технологическом блоке протекает химическая реакция в течение времени:

где ПВ — поступление вещества, т; УВ — удаление вещества, т; ОВ — образование вещества (в результате химической реакции), т; РВ — разрушение вещества, т; ПКВ — прирост количества вещества, т.

Каждая из стадий приходной и расходной части баланса может быть вычислена на основе строгих физико-химических закономерностей или математических моделей. Материальный баланс составляется либо на единицу или массу выпущенной продукции (шт., т), либо на единицу массы или объема (кг, м3), либо в единицу времени (ч, сут, год).

Инвентаризация выбросов (сбросов) методом материального баланса позволяет определить величину как валового, т/год, так и массового, г/с, выброса или сброса загрязняющих веществ в окружающую среду.

Проиллюстрируем применение данного способа инвентаризации на примере. Предположим, в некотором химическом реакторе синтезируется полупродукт, одним из реагентов для его получения является ацетон. Известно, что при каждой загрузке в реактор заливается 810 кг ацетона, его содержание в полупродукте составляет 625 кг, в сточных водах — 161 кг. Следовательно, из уравнения материального баланса можно найти, что совокупный выброс паров ацетона в атмосферу в ходе каждой реакции равен 810 - 625 - 161 =24 кг. С учетом продолжительности каждого реакционного цикла 5,5 ч (19 800 с) и суммарного количества циклов в течение года — 310 год-1, величина усредненного массового выброса равна 24 000/19 800 = 1,21 г/с, валового — 24 • 310/1000 = = 7,44 т/год.

Инструментальный и инструментально-лабораторные методы инвентаризации выбросов основаны на измерениях. Различие между ними заключается в том, что инструментальный метод подразумевает применение автоматических газоанализаторов, непрерывно измеряющих концентрации загрязняющих веществ в выбросах исследуемых источников загрязнения атмосферы (ИЗА). Инструментальным методом целесообразно контролировать основные ЗБ (пыль, S02, NOv, СО) и наиболее распространенные специфические ЗВ (сумма углеводородов, NH3, С12, HF и др.).

Инструментально-лабораторный метод предполагает отбор проб отходящих газов из контролируемых ИЗА специалистами с последующей их доставкой на анализ в химические лаборатории. Особой разновидностью инструментально-лабораторного метода является индикаторный (экспресс-метод), основанный на использовании селективных индикаторных элементов (колористических трубок), которые изменяют свою окраску в зависимости от концентрации ЗВ в отбираемой пробе газа. Метод применяют для экспресс-анализа и предварительной оценки концентрации

ЗВ б ИЗА, поскольку он позволяет получить быстрый, но не очень точный результат.

При всех очевидных достоинствах методов инвентаризации выбросов, основанных на прямых измерениях, следует учитывать одно важное соображение — как уже отмечалось, все реальные ИЗА являются нестационарными (во временном смысле слова), т.е. величина массового выброса ИЗА постоянно меняется со временем, причем диапазон изменений может быть значительным. Поэтому результат, полученный в результате единичного измерения инструментально-лабораторным методом, является, вообще говоря, достаточно произвольной величиной. Вывод — для надежного обоснования величины массового выброса этим методом необходима серия измерений с последующей математической обработкой результатов. Инструментальная разновидность метода в этом отношении существенно лучше, поскольку отбор и анализ проб производится автоматически, накапливается соответствующая статистика и получение надежных оценок не составляет труда. Однако дороговизна приборов, увы, сдерживает широкое внедрение инструментальных методов инвентаризации.

Расчетный метод инвентаризации заключается в расчете величины массового и валового выброса ЗВ по соответствующим формулам, учитывающим состав исходного сырья и топлива, технологический режим и т.п. Расчетные методы основаны на обобщении большого количества экспериментальных данных, наиболее точны получаемые с их помощью величины валового выброса, при этом точность оценок массового выброса оказывается несколько хуже.

Для неорганизованных источников применяются только расчетные методы.

Расчетный метод означает использование некой расчетной методики, которая позволяет, подставив в формулы необходимые исходные данные, получить искомую величину массового и валового выбросов загрязняющих веществ. К настоящему времени предложено большое количество расчетных методик как российских, так и международных, которые могут использоваться для оценки величины выбросов тех или иных объектов, например, в научных целях. Следует, однако, подчеркнуть, что при проведении инвентаризации выбросов расчетным методом с целью разработки природоохранной документации, регламентированной законодательством России, разрешено использовать лишь методики, перечисленные в специальном Перечне методик расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу[1].

Рассмотрим примеры применения расчетного методы инвентаризации выбросов для объектов различных отраслей хозяйства, перечисленных во второй главе пособия. В каждом случае будут дана ссылка на соответствующую нормативную расчетную методику.

  • [1] Перечень методик, используемых в 2013 г. для расчета, нормирования и контролявыбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (утв. приказом ОАО «НИИ Атмосфера» от 21 декабря 2012 г.).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >