Методики расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при проведении различных технологических процессов - файл n1.doc

  1   2

2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от сварочного поста

Расчет выполняется согласно «Методике расчета выделений (выбросов) 3В в атмосферу при сварочных работах (по величинам удельных выделений)».

На предприятиях применяется электродуговая сварка штучными электродами, а также газовая сварка и резка металла.

Количество выделяющихся загрязняющих веществ при сварке зависит от марки электрода и марки свариваемого материала, типа швов и других параметров сварочного производства.

Расчет количества загрязняющих веществ проводится по удельным показателям, представленным в табл. 3.6.1–3.6.3 [].

Расчет валового выброса загрязняющих веществ при всех видах электросварочных работ М, т/год, проводится по формуле
, (21)

где g - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества г на кг расходуемых материалов, г/кг;

В - масса расходуемого за год сварочного материала, кг.

Расчет максимально-разового выброса, G , г/с,

, (22)
где g - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества г на кг расходуемых материалов, г/кг;

В^’ – максимальное количество сварочных материалов расходуемых в течение рабочего дня, кг;

t – «чистое» время, затрачиваемое на сварку в течение рабочего дня, ч.

Расчет валового и максимально разового выброса загрязняющих веществ при газовой сварке ведется по тем же формулам, что и для электродуговой свар­ки, только вместо массы расходуемых электродов берется масса расходуемого газа.

3 Расчет выбросов загрязняющих веществ при проведении аккумуляторных работ
Во время зарядки аккумуляторных батарей выделяются:

– серная кислота при зарядке кислотных аккумуляторов;

– гидроксид натрия - при зарядке щелочных аккумуляторов.

Валовый выброс серной кислоты и гидроксида натрия М, т/год, рассчитывается по формуле:
М = 0,9g(Q₁a₁ + Q₂a₂ + … Q_na_n) 10^-9 , (57)
где g – удельное выделение серной кислоты или гидроксида натрия. Для серной кислоты g=1 мг/Ач; для гидроксида натрия g=0,8 мг/Ач;

Q_n - номинальная емкость каждого типа аккумуляторных батарей, имеющихся в предприятии, Ач;

a_n - количество проведенных зарядок батарей соответствующей ем­кости за год (по данным учета предприятия).

Расчет максимально разового выброса серной кислоты или гидроксида натрия производится исходя из условий, что мощность зарядных устройств использу­ется с максимальной нагрузкой. При этом сначала определяется валовый выброс за день:
М_сут = 0,9  g  Q  a 10^-9 , (58)
где Q - номинальная емкость наиболее емких аккумуляторных батарей, имеющихся на предприятии, Ач;

а - максимальное количество вышеуказанных батарей, которые мож­но одновременно подсоединять к зарядному устройству.

Максимально разовый выброс серной кислоты или гидроксида натрия G, г/с, опре­деляется по формуле

, (59)
где т – цикл проведения зарядки в день, час. принимается т = 10 час.

4 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от станков механической обработки металлов

Расчет выполняется согласно «Методике расчета выделений (выбросов) 3В в атмосферу при механической обработке металлов (по величинам удельных выделений)».

Механической обработке подвергаются металлы, сплавы, неметаллы. Для холодной обработки материалов используют токарные, фрезерные, шлифовальные, заточные, сверлильные и другие станки.

Характерной особенностью процессов механической обработки хрупких ме­таллов (чугун, цветные металлы и т.п.) является выделение твердых частиц (пыли). При обработке стали на шлифовальных и заточных станках также образуется пыль, а на остальных станках – отходы только в виде стружки. При при­менении смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) образуются аэрозоли минеральных ма­сел и различных эмульсолов.

Расчет количества пыли и аэрозолей проводится по удельным показателям, представленным в табл. 3.10–3.11 [].

Расчет валового выброса загрязняющего вещества М, т/год, определяется отдельно для каждого станка по формуле
, (23)
где К - удельное выделение загрязняющего вещества технологическим оборудованием, г/с;

t - время работы одной единицы оборудования в день, час.

n – количество дней работы станка в год.

При расчете валовых и максимально-разовых выбросов пыли металлической принимают во внимание, что коэффициент оседания пыли К_ос составляет 0,9, т.е. в атмосферу выбрасывается 10 % массы образующейся пыли.

Расчет максимально-разового выброса G, г/сек, для пыли металлической производится по формуле
, (24)
где Кос – коэффициент оседания пыли металлической.

При наличии устройств, улавливающих загрязняющие вещества, количество уловленных веществ вычисляется по формуле:

М_оч = М , (25)
где  – эффективность очистной установки по паспортным данным.

Валовый выброс загрязняющих веществ М_в, т/год, будет определяться по формуле
М_в = М – М_оч , (26)
Максимально разовый выброс G_оч, г/с, при наличии очистных устройств определяется по формуле
G_оч = G(1-) , (27)
Применение СОЖ уменьшает выделение пыли на 85-90%, что следует учесть при расчете валовых и максимально разовых выбросов.

При работе на станках с применением СОЖ образуется мелкодисперсная аэрозоль. Количество выделяющегося аэрозоля зависит от ряда факторов (в том числе от энергетических затрат на резание металла), в связи с чем принято относить выделение аэрозоля на 1 кВт мощности электромотора станка.

Валовый выброс аэрозоля при использовании СОЖ рассчитывается для каждого станка по формуле:
, (28)
где К_сож – удельное выделение загрязняющих веществ при обработке металла с применением СОЖ, г/скВт;

N – мощность электромотора станка, кВт.

Максимально-разовый выброс аэрозоля G_сож, г/сек, определяется по формуле
, (29)
Удельное выделение пыли (г/с) основным технологическим оборудованием при механической обработке металла без охлаждения (на единицу оборудования)

Оборудование	Определяющая характеристика оборудования	Загрязняющие вещества, г/с
Круглошлифовальные станки	Диаметр шлифо­вального круга, мм	Пыль абразивная	Пыль металл.	Другие виды пыли
	150	0,013	0,020	-
	300	0,017	0,026	-
	350	0,018	0,029	-
	400	0,020	0,030	-
	600	0,026	0,039	-
	750	0,030	0,045	-
	900	0,034	0,052	-
Плоскошлифовальные станки	175	0,014	0,022	-
	250	0,016	0,026	-
	350	0,020	0,030	-
	400	0,022	0,033	-
	450	0,023	0,036	-
	500	0,025	0,038	-
Бесцентрошлифовальные станки	30, 100	0,005	0,008	-
	395, 495	0,006	0,013	-
	480, 600	0,009	0,016	-
Заточные станки с алмазным кругом	Диаметр абразив­ного круга, мм			Пыль неорганиче­ская с содержани­ем оксида кремния выше 70%
	100	-	0,005	0,002
	150	-	0,007	0,003
	200	-	0,011	0,005
	250	-	0,014	0,006
	300	-	0,017	0,007
	350	-	0,021	0,009
	400	-	0,025	0,011
	450	-	0,028	0,012
	500	-	0,032	0,014
	550	-	0.035	0,015

Удельное выделение пыли при механической обработке чугуна,

цветных металлов на станках без охлаждения

Вид обработки, оборудование	Выделяемое вещество	Количество, г/с
Обработка чугуна резанием:	Пыль чугунная
токарные станки	-//-	0,0063
фрезерные станки	-//-	0,0139
сверлильные станки	-//-	0,0022
расточные станки	-//-	0,0021
Обработка резанием цветных металлов:	Пыль цветных металлов
токарные станки	-//-	0,0025
фрезерные оанки	-//-	0,0019
сперлильные стайки	-//-	0,0004
расточные станки	-//-	0,0007

Удельные выделения (г/с) аэрозолей масла и эмульсола

при механической обработке металлов с охлаждением

Наименование технологического процесса, вид оборудования	Количество выделяю­щегося в атмосферу масла (эмульсола), 10-5(г/с) на 1 кВт мощности станка
Обработка металлов на токарных, сверлильных, фре­зерных, строгальных, протяжных, резьбонакатных, расточных станках: с охлаждением маслом	5,600
с охлаждением эмульсией с содержанием эмульсопа менее 3%	0,050
с охлаждением эмульсией с содержанием эмуль­сола 3-10%	0,045
Обработка металлов на шлифовальных станках: с охлаждением маслом	8,000
с охлаждением эмульсией с содержанием эмупьсола менее 3%	0,104
с охлаждением эмульсией с содержанием эмуль­сола 3-10%	1,035
Примечание: При обработке металлов на шлифовальных станках выделяется пыль в количестве 10% от количества пыли при сухой обработке (см. пред. Табл.) При использовании СОЖ, в состав которых входит триэтаноламин, выделяется 310-6 г/ч триэтаноламина на 1 кВт мощности станка

5 Расчет выбросов пыли древесной при деревообработке
Количество выделяемой древесной пыли при механической обработке древесины зависит от технологического процесса обработки древесины (пиление, фрезерование, строгание), типа используемого оборудования и количества переработанной древесины.

Расчет количества выделяемой пыли ведется по удельным показателям в зависимости от времени работы каждой единицы оборудования.

Удельное количество пыли, образующейся при механической обработке древесины, приведено в табл. 3.9.1 [6, 8].

Расчет валового выброса пыли древесной М, т/год
, (30)
где g - удельное выделение пыли древесной, г/сек;

t - время работы станка в день, ч;

n - количество станков данного типа, шт.;

k - количество дней работы станков в год.

Расчет максимально-разового выброса G, г/сек, производится по формуле
, (31)
Учитывая, коэффициент оседания пыли древесной без о/с F= 3, принимаем поправочный коэффициент оседания для расчета выброса в атмосферу К_ОС = 0,2, т.е. в атмосферу выбрасывается 20 % массы образующейся пыли.

При наличии на участке очистных устройств расчет выбросов осуществляется следующим образом:

• 
  определяется масса уловленной пыли М_оч.., т/год, по формуле:
  

М_оч. = М   , (32)
где  – эффективность очистной установки по паспортным данным.

Валовый выброс загрязняющих веществ М_в, т/год, будет определяться по формуле
М_в = М – М_оч , (33)

Максимально разовый выброс G_оч, г/с, при наличии очистных устройств определяется по формуле
G_оч = G(1-) , (34)

Удельные выделения древесной пыли для процессов обработки древесины

на единицу оборудования

Операция технологиче­ского процесса	Модель, марка станка	Удельные количества выделяемой древесной пыли, г/с
Пиление	Станки круглопильные, модели: УП	1,75
	Ц6-2	2,97
	У6	2,80
	Ц2К12	3,30
	ЦКБ-4, ЦМЭ-2	4,39
Строгание	Станки фуговальные, модели: СФА-6	13,20
	СР-3, СР-8	6,70
	СФАЧ-1	7,2
	СФ-З, СФ-4	2,27

6 Расчет выбросов загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных покрытий
На окрасочных участках лакокрасочные покрытия могут наноситься различными способами (распылением, электроосаждением, окунанием, струйным обливом и др.).

Распыление краски может быть пневматическое, безвоздушное, гидроэлектростатическое, пневмоэлектрическое, электростатическое.

На окрасочных участках проводится как подготовительная работа - приготовление краски и поверхностей к окраске, так и само нанесение краски и сушка. Окраска и сушка осуществляется как в специальных камерах, так и просто в помещении окрасочного участка. В процессе проведения этих работ выделяются загрязняющие вещества в виде паров растворителей и аэрозоля краски. Количество выделяемых загрязняющих веществ зависит от применяемых окрасочных материалов, методов окраски и эффек­тивности работы очистных устройств.

Так как нанесение шпатлевки, как правило, осуществляется вручную и загряз­няющих веществ в атмосферный воздух поступает в очень малом количестве, расчет их не производится.

Для расчета загрязняющих веществ, выделяющихся на окрасочном участке, необходимо иметь нижеследующие данные:

1. Годовой расход лакокрасочных материалов и их марки.

2. 
   Годовой расход растворителей и их марки.
   
3. 
   Процентное выделение аэрозолей краски и растворителя при различных методах окраски и при сушке (табл.3.4.1).
   
4. 
   Процент летучей части компонентов, содержащихся в красках и растворителях (табл. 3.4.2).
   

5.Наличие и эффективность очистных устройств (по паспортным данным).

Расчет выделения загрязняющих веществ на окрасочном участке следует вести раздельно для каждой марки краски и растворителей.

В начале определяется валовый выброс аэрозоля краски (в зависимости от марки) при окраске различными способами М_к, т/год, по формуле:

М_к = m  f₁  _к  10^-7, (39)
где m - количество израсходованной краски за год, кг;

f₁ - количество сухой части краски, в % (табл. 3 4.2);

_к - доля краски, потерянной в виде аэрозоля при различных способах окраски, % (табл 3.4. 1).

Валовый выброс летучих компонентов в растворителе и краске, если окраска и сушка проводятся в одном помещении, рассчитывается по формуле:
М = (m_р  f_р +m  f₂  f_к  10^-2)  10^-5 , (40)
где m_р - количество растворителей, израсходованных за год, кг;

f_р – количество различных летучих компонентов в растворителях, в % (табл. 3.4.2);

f₂ – количество летучей части краски, % (табл. 3.4.2);

f_к - количество различных летучих компонентов, входящих в состав краски (грунтовки, шпатлёвки), % (табл. 3.4.2).

Валовый выброс загрязняющего вещества, содержащегося в данном растворите­ле (краске), следует считать по данной формуле, для каждого вещества отдельно.

Максимально разовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в ат­мосферу, G, г/с, определяется в наиболее напряженное время работы, когда расходуется наибольшее количество окрасочных материалов (например, в дни подготовки к годовому осмотру). Такой расчёт производится для каждого компонента от­дельно по формуле:

, (41)
где Р – валовый выброс аэрозоля краски и отдельных компонентов раствори­телей за месяц, выделившихся при окраске и сушке, т/год. При этом принимав m – масса краски и m₁ – масса растворителя, израсходованных в самый напряженный месяц.

n – число дней работы участка в месяце.

t – число рабочих часов в день в наиболее напряженный месяц, час.

При наличии устройств для улавливания загрязняющих веществ, выделяющихся при окраске доля уловленного валового выброса загрязняющих веществ М_ул , т/год, определяется по формуле:
М_ул = М   , (42)

где М - валовый выброс загрязняющего компонента в ходе производства (окраски, сушки), т/год;

 – эффективность очистной установки по паспортным данным, (в долях единицы).

Валовый выброс загрязняющих веществ, попадающих в атмосферный воздух, при наличии очистных устройств, М_в, т/год, определяется при окраске и сушке по каждому компоненту отдельно по формуле
М_в = М – М_ул. , (43)
Максимально разовый выброс загрязняющих веществ при наличии очистных устройств определяется по формуле:

, (44)
при этом В определяется по формуле:
В = Р   , (45)
7 Расчет выбросов загрязняющих веществ при проведении мойки деталей, узлов и агрегатов
Прежде чем приступать к ремонту деталей и узлов автомобилей их необходимо очистить от загрязнений и коррозии.

Широкое распространение в процессах очистки получили синтетические моющие средства (СМС), основу которых составляют поверхностно-активные вещества и щелочные соли. При использовании СМС в качестве моющего раствора выделяется аэрозоль кальцинированной соды, а при использовании керосина – его пары.

Валовый выброс загрязняющего вещества при мойке М_м, т/год, определяется по формуле
М_м = g F n t  3600  10^-6 , (68)
где g - удельное выделение загрязняющего вещества, г/см² (табл. 3.13.1);

F - площадь зеркала моечной ванны, м²;

n - число дней работы ванны в год;

t - время работы моечной установки в день, час.

Максимально разовый выброс G_м, г/с, определяется по формуле
G_м = g  F , (69)


Удельные выделения загрязняющих веществ

при мойке деталей, узлов и агрегатов

Вид выполняе­мых работ	Наименование при­меняемого вещества	Выделяемое загрязняющее вещество (на единицу площади зеркала ванны)
		наименование	удельное коли­чество, г/см2
Мойка и расконсервация деталей	Керосин	Керосин	0,0433
Мойка деталей в растворах СМС, со­держащих каль­цинированную соду 40-50%	Лабомид 101, 202, 203, Темп-100Д" и др.	Натрия карбонат (кальцинированная сода)	0,0016

8 Расчет выбросов загрязняющих веществ при проведении кузнечных работ
Основным технологическим оборудованием кузнечных участков являются.

– кузнечные горны, нагревательные печи (нагрев деталей и заготовок под ковку и термообработку);

– молоты различного типа (ковка металла);

– масляные ванны (закалка и отпуск).

При нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагреватель­ных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, про­исходят выделения углерода оксида, диоксида серы, оксиды азота, мазутная зола в пересчете на ванадий, твердых частиц (сажа).

При закалке и отпуске в масляных ваннах происходит выделение па­ров минерального масла.

Для расчета выбросов загрязняющих веществ необходимо иметь следующие данные данные:

- вид топлива, применяемого в горне (печи);

- количество потребляемого топлива за год (по отчетным данным предприятия);

- время работы оборудования в день;

- «чистое» время работы закалочной ванны - это время, когда из ванны выделяются пары и аэрозоли, т.е. с момента опускания раскаленного металла в ванну и до его охлаждения, когда из ванны уже не выде­ляется пар.

Для расчета берется «чистое» время работы ванны за смену, опреде­ляемое суммой отрезков времени нахождения отдельных деталей в ванне.

Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах М_Т, т/год, определяется для твердого и жидкого топлива по формуле:
, (46)

где g – зольность топлива, % (табл. 3.5.1);

m – расход топлива за год, т;

 – безразмерный коэффициент (табл. 3.5.2);

_Т – эффективность золоуловителей, % (принимается по пас­портным данным очистного устройства).

Максимально разовый выброс определяется по формуле:
, (47)
где n – количество днеq работы горна в год;

t – время работы горна в день, час.

Валовый выброс углерода оксида определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:
, (48)
где m - расход топлива за год, т/год, тыс.м³/год,

g₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сго­рания, % (табл. 3.5.3);

С_СО - выход углерода оксида при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м³;
С_СО = g₂  R  Q , (49)
где g₂ – потери теплоты вследствие химической неполноты сгора­ния топлива, % (табл. 3.5.3);

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:

R=1 - для твердого топлива;

R=0,5 - для газа;

К=0,65 - для мазута;

Q - низшая теплота сгорания натурального топлива (табл.

3.5.1).

Максимально разовый выброс углерода оксида определяется по фор­муле:

, (50)
Валовый выброс азота оксидов определяется для твердого, жидко­го и газообразного топлива М_NO2, т/год, по формуле:
М_NO2 = g₃  В  10³ , (51)
где g₃ - количество азота оксидов, выделяющегося при сжигании топлива (табл. 3.5.4), кг/т (кг/тыс, м³);

В - расход топлива за год, т/год, (тыс.м³ /год).

Максимально разовый выброс азота оксидов G_NO2, г/с, определяется по формуле
, (52)
Валовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий при сжи­гании мазута т/год определяется по формуле:
М_v = Q_v  m  (1-)  10^-6, (53)
где Q_v - количество ванадия, содержащегося в 1 тонне мазута, г/т.
Q_v = , (54)
g_з – содержание золы в мазуте, %, (табл. 3.5.1);

т - расход топлива за год, т;

 - степень очистки (принимается по паспортным данным очистного устройства).

Валовый выброс диоксида серы опреде­ляется только для твердого и жидкого топлива , т/год, по формуле
= 0,02  m  S  (1- )(1-) , (55)
где S – содержание серы в топливе, % (табл. 3.5.1);

- доля диоксида серы, связываемого летучей золой топлива. Для углей Канско-Ачинского бассейна - 0,2 (Березовских - 0,5); Экибастузских - 0,02; прочих углей -0,1; мазута - 0,02;

- доля диоксида серы, улавливаемого в золоулови­теле. Для сухих золоуловителей принимается равной 0, для мокрых - 0,25.

Максимально разовый выброс диоксида серы , г/с, определяется по формуле:
, (56)

9 Расчет выбросов загрязняющих веществ при проведении ремонта резинотехнических изделий
При обработке местных повреждений (шероховке) резинотехнических из­делий выделяется резиновая пыль. При приготовлении клея, промазке клеем и сушке выделяются пары бензина.

При вулканизации выделяется углерода ок­сид.

Для расчета выбросов загрязняющих веществ необходимо иметь сле­дующие исходные данные:

- удельные выделения загрязняющих веществ при ремонте резинотехнических изделий,

- количество расходуемых за год материалов (клей, резина для ремонта);

- время работы шероховальных станков в день.

Валовые выделения загрязняющих веществ рассчитывается по форму­лам:

валовые выделения резиновой пыли М_п, т/год
М_п = g_п  n  t  3600  10^-6, (60)

где g_п - удельное выделение пыли, при работе единицы оборудо­вания (табл. 3.8.1) г/с;

n - число дней работы шероховального станка в год;

t - среднее «чистое» время работы шероховального станка в день, час.

Максимально разовый выброс пыли при шероховке берется из табл. 3.8.1.

Валовые выбросы бензина, углерода оксида, диоксида серы М_в, т/год, определяются по формуле
М_в = g_в  В  10^-6 , (61)
где g_в - удельное выделение загрязняющего вещества, г/кг ре­монтных материалов, клея в процессе его нанесения с последующей сушкой и вулканизацией (табл. 3.8.2);

В - количество израсходованных ремонтных материалов (клей, резина, бензин) в год, кг.

Максимально разовый выброс бензина G_б, г/с, определяется по формуле:
, (62)
где В - количество израсходованного бензина в день, кг;

t - время, затрачиваемое на приготовление, нанесение и сушку клея в день, час.

Максимально разовый выброс углерода оксида, диоксида серы G_CO, г/с, определяется по формуле
, (63)
где  - количество вулканизационных станков на участке, шт.

t - время вулканизации на одном станке в день, час;

n - количество дней работы станка в год;

  1   2