Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация

И. М. Квашнин

Книга издана Ассоциацией АВОК при поддержке компании "Арктика". Автор книги - кандидат технических наук И. М. Квашнин.

В книге «Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация» обобщаются многочисленные методики расчета выбросов по различным отраслям промышленности и транспорта, приведены 62 подробных примера расчета выделений и выбросов загрязняющих веществ, а также даются 54 приложения, которые содержат весь справочный нормативный материал и необходимые исходные данные по расчету промышленных выбросов.

Книга «Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация» состоит из четырех глав. В первой главе приводятся краткие сведения по промышленной вентиляции, основные экологические термины и определения. Показано, что выделяющиеся от оборудования загрязняющие вещества распределяются при выбросе в атмосферу между системами местной и общеобменной вентиляции. Введен термин «коэффициент эффективности местного отсоса», что отсутствует в действующих нормативных методиках по расчету выбросов. Существует более ста методик расчета выбросов по различным отраслям промышленности и транспорта. Расчетные формулы в них разрознены, не систематизированы, дублируются в различном виде.

Во второй главе автором предпринята попытка свести наиболее часто используемые данные к четырем методикам расчета выбросов: по характеристике оборудования; по удельным выделениям загрязняющих веществ на единицу меры используемого материала; по заданной интенсивности испарения с поверхности; по балансу содержащихся в материалах и выделяющихся загрязняющих веществ. В результате определяются грамм-секундные и валовые (тонн в год) выбросы загрязняющих веществ. Использован четырнадцатилетний опыт разработки раздела проекта строительства «Охрана окружающей среды», инвентаризации и проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу промышленных объектов.

В третьей главе приведены 62 подробных примера расчета выделений и выбросов загрязняющих веществ: при механической обработке металлов и древесины, при сварочных работах, при нанесении лакокрасочных покрытий, от линейного производства, при термической обработке металлов, при производстве изделий из пластмасс, при нанесении гальванических покрытий, при производстве радиоэлектронной аппаратуры, от неорганизованных источников, от стоянок и мастерских по ремонту автомобилей. Четверная глава посвящена разработке инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Представлен порядок ее выполнения на основе рассмотренных примеров расчета выбросов.

Ценность издания заключается и в наличии 54 приложений, в которых приведен весь справочный нормативный материал и необходимые исходные данные по расчету выбросов.

Книга «Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация» адресована инженерам-проектировщикам объектов промышленной вентиляции; инженерам, занимающимся проектированием экологической документации; инженерам-экологам промышленных предприятий, а также студентам всех инженерных специальностей строительного и политехнического профиля. Книга «Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация» может служить учебным пособием и принесет несомненную пользу студентам специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» при изучении курсов «Промышленная вентиляция» и «Охрана воздушного бассейна».

Книга «Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация» также предназначено для студентов-экологов специальностей:
- 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»;
- 280202 "Инженерная защита окружающей среды";
- 020801 "Экология";
- 020802 "Природопользование".

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проблема загрязнения воздушного бассейна городов в настоящее время крайне актуальна. Первоначально вредные (загрязняющие) вещества образуются в воздушной среде промышленных зданий, а затем выбрасываются наружу и рассеиваются в атмосфере. Расчеты выделяющихся и выбрасываемых загрязняющих веществ необходимо проводить и в промышленной вентиляции, и в промышленной экологии. Однако подход к этим расчетам различен, страдает некоторый однобокостью и неполнотой. Общая картина обеспечения нормируемых параметров воздушной среды внутри и снаружи помещений промышленных зданий имеет нестыковки и противоречия.

Инженеры по вентиляции знают, что выделяющиеся вредности от какого-либо оборудования, как правило, локализуются и удаляются в основной своей массе системами местной вытяжной вентиляции. Неуловленная часть загрязняющих веществ попадает в воздух помещения и удаляется системами общеобменной вытяжной вентиляции. При проектировании рассчитывают требуемый объем удаляемого воздуха местной вытяжкой, предполагая, что с ним уносится основная масса загрязняющих веществ. Знание массовых грамм-секундных выделений и выбросов загрязняющих веществ через местные системы позволит определить требуемую степень очистки и соответственно применение того или иного пылегазоулавливающего аппарата после проведения рассеивания и нормирования выбросов. В соответствии со СНиП 2.04.05-91* [1] следует рассчитывать объем приточного воздуха по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения. Эти данные традиционно представляются технологами по отраслевым нормам технологического проектирования, которые выпущены до 1980-х годов и в некоторых случаях противоречат действующим методикам по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Весьма скудны сведения об эффективности улавливания вредностей местными отсосами. Исключением являются исследования В. Н. Посохина [6], которые использованы нами. Проблема осложняется тем, что при неправильной эксплуатации местных отсосов эффективность резко падает и достичь требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне не представляется возможным.

Экологические методики по расчету выбросов, на наш взгляд, имеют общий недостаток: нет разделения выделяющихся загрязняющих веществ между местной и общеобменной вентиляцией при их выбросе в атмосферу. Это приводит к тому, что вредности считаются только через местные системы, а общеобменные игнорируются. Опытные инженеры-экологи вручную самостоятельно досчитывают это разделение. Лишь в методическом пособии 2002 года [12] предлагается такое разделение для механической обработки металлов. Исключение - методика [28], где эффективность местных отсосов принята 90 %, но ничего не говорится о том, как учитывать выбросы неуловленных 10 % вредностей.

В связи с вышеизложенным в данном издании введено понятие коэффициента эффективности местного отсоса Кмо, который показывает, какая доля от общей массы выделившегося загрязняющего вещества улавливается местным отсосом и выбрасывается в атмосферу местной вытяжной вентиляцией.

В книге предпринята попытка классифицировать и привести к единообразию наиболее часто употребляемые методики расчета выбросов:

• по характеристике оборудования;
• по удельным выделениям на единицу меры (массы, длины, площади, объема) используемого материала;
• по заданной интенсивности испарения с единицы поверхности;
• по балансу масс материалов и загрязняющих веществ (при нанесении лакокрасочных покрытий; при механической обработке древесины, при пересыпке сыпучих материалов и др.).

Некоторые методики по сути являются комбинациями названных с учетом специфики технологии. Это видно из примеров расчетов выбросов при производстве радиоэлектронной аппаратуры и от стоянок и мастерских по ремонту автомобилей.

Методики использованы при решении примеров расчета выбросов в атмосферу для следующих производств: механическая обработка металлов; сварка металлов; различные виды литья металлов; их термическая обработка; нанесение гальванических и лакокрасочных покрытий; механическая обработка древесины; получение изделий из пластмасс; обработка заготовок печатных плат, пайка и герметизация изделий радиоэлектронной аппаратуры; стоянки и ремонт автомобилей; пересыпка сыпучих материалов. Всего рассмотрено 62 примера с различными сочетаниями работы систем местной и общеобменной вентиляции, с очисткой выбросов в пылегазоулавливающих аппаратах и без нее.

В главе 4 описана методика проведения и пример выполнения инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для предприятия.

Приложения включают все необходимые исходные данные для расчета выбросов перечисленных видов производств, которые приняты по действующим отраслевым методикам.

Данное издание может вызвать много вопросов у специалистов и в области вентиляции, и в области экологии в связи со сложившимся традиционным подходом. Однако надеемся, что оно принесет пользу и более полно осветит проблему расчетов выделения и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Заказать книгу