Учет параметров выбросов вредных веществ и их характеристик при расчетах загрязнения атмосферы

1. Для определения приземных концентраций твердых частиц (пыли) в соответствии с ОНД-86 [6] должен определяться безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость гравитационного оседания указанных частиц в атмосферном воздухе на подстилающую поверхность.

Согласно п.

При определении величины коэффициента F с помощью процедуры, изложенной в примечании 1 к п.2.5 ОНД-86, данная величина может оказаться меньше по сравнению с определяемой, исходя только из положений подпункта б) п.2.5. В таких случаях и величина максимальной приземной концентрации от рассматриваемого источника будет меньше, так как она, как известно, прямо пропорциональна величине F. Указанные случаи возможны, например, когда пылеочистка на источнике отсутствует и в соответствии с подпунктом б) п.2.5 необходимо принимать F=3.

Рассмотрим один из примеров [22].

Требуется определить величину F для пыли, отходящей от литейных дворов доменных печей, поступающей в атмосферу через цеховой фонарь без очистки. Размер частиц пыли в фонарях литейных дворов колеблется от 2,2 до 286 мкм при их плотности, равной 1040 кг/м3.

В соответствии с примечанием 1 к п.2.5 ОНД-86 [6] для определения величины F необходимо определить диаметр dg частиц пыли, поступающей в атмосферу из источника, такой, что 95% массы всех выбрасываемых частиц имеют диаметр, не превышающий dg.

Согласно примечанию 1 к п.2.5 ОНД-86 следующим шагом в определении величины F является нахождение скорости оседания частиц Vg, имеющих диаметр dg. Если dg не превышает 100 мкм, скорость Vg может быть найдена с помощью формулы Стокса, имеющий вид [48]:

Vg - определяется в см/с;

g?981 см/с2 - ускорение силы тяжести;

?ч - плотность частиц (г/см3);

? - динамическая вязкость воздуха (г/см•с);

dg - в мкм.

Величина ? зависит от температуры воздуха, но слабо. В интервале температур от -20°С до +20?С, ? изменяется только на 13% [23]. Этим изменением на практике можно пренебречь и, принимая во внимание, что большинство расчетов в соответствии с ОНД-86 (п.2.4) должно проводиться на летние условия, можно принять динамическую вязкость воздуха, соответствующую t=20?С, т.е. положить ?=1,8•10-4 (г/см•с) [23].

С учетом выше изложенного для рассматриваемого примера получим, что при dg=17 мкм vg=1 см/с. Указанное примечание определяет, что величина F находится по отношению vg/им, где uм - опасная скорость ветра для рассматриваемого источника (см. п. 29 ОНД-86).

Следует отметить, что величина им не зависит от значения параметра F и рассчитывается в согласованных к официальному применению компьютерных программах расчета загрязнения воздуха (например, «Эколог») при введении исходных данных о параметрах источников выбросов до проведения основных расчетов. При этом, согласно ОНД-86, uм не может быть менее 0,5 м/с. Таким образом, в рассматриваемом примере очевидно, что отношение vg/им?0,02 и, тем самым, F?1,5, вместо F=3, если его значение принимать в соответствии с подпунктом б) п. 2.5 ОНД-86, основываясь только на имеющейся (в данном случае отсутствующей) пылеочистке.

Рассмотрим еще один пример, приведенный в [22].

В данном случае пыль поступает в атмосферу от двухванной сталеплавильной печи, работающей без очистки отходящих газов.

Дисперсный состав пыли по массе на 92% состоит из частиц размером 0,07-1 мкм и 4 % составляют частицы до 10 мкм. Таким образом, 95% массы всех выбрасываемых частиц имеют диаметр не более 10 мкм, т.е. dg=10 мкм. Плотность частиц пыли равна 4800 кг/м3. Тогда на основе использования формулы (1) получается vg=1,45 см/с. И в этом случае заведомо ясно, что vg/им<0,03, т.е. F?1,5. Если же им?1 м/с, то vg/им<0,015 и F=1.

Для расчета F важное значение имеет свойство тканевых, в том числе рукавных фильтров. Такие фильтры практически на 100 % задерживают частицы диаметром более 10 мкм. В случаях установок такого рода пылегазоочистки при определении величины F целесообразно учитывать данную информацию.

При этом, естественно, необходимо знать величину плотности выбрасываемой пыли. Исходя из условия, что в воздух после очистки попадают частицы с диаметром не более 10 мкм, т.е. заведомо dg?10 мкм, находится соответствующее vg. Если оказывается, что vg/им?0,015, то в соответствии с примечанием 1 к п. 2.5 принимается, что F=1, если 0,015

2. Основываясь на имеющихся данных о дисперсном составе ряда вредных веществ, содержащихся в выбросах, можно рекомендовать при расчете рассеивания в атмосфере принимать значения параметра F=1 для:

- твердых частиц при сварке металлов и их резке методами электро- или газосварки;

- свинца и его соединений, бенз(а)пирена и сажи при работе двигателей передвижных транспортных средств;

- бенз(а)пирена и сажи от котельных;

- диоксинов (фуранов) - при процессах горения;

- сажи - при сжигании попутного нефтяного газа.

Примечание: Для мазутной золы значение параметра F может быть уточнено согласно п. 1 данного подраздела.