Расчеты выбросов загрязняющих атмосферу веществ от объектов очистных сооружений

4. Расчеты выбросов загрязняющих атмосферу веществ от  объектов очистных сооружений

4.1. Расчеты выбросов выполняют по уравнениям:

М_{i max} = 2,905∙F∙K_У∙ C_{i max}∙K_M ∙∙10^-7;                                         (4.1.1.)

G_{i max} = 6,916∙F∙K_У∙ C_{i cp}∙K_M ∙∙ τ∙ 10^-10;                                       (4.1.2.)

где       М_{i max},  G_{i max} – максимальный и валовый выбросы загрязняющего атмосферу вещества, г/с, т/год;

            F – площадь поверхности объекта очистного сооружения, м²;

            K_У – коэффициент перекрывания объекта очистного сооружения; значения величин коэффициентов K_У приведены в таблицах П.3.1., П.3.2. Приложения 3;

            C_{i max},  C_{i cp} – максимальное и среднее значение равновесных к составу концентраций загрязняющего вещества, мг/нм³;

            m_i – молекулярная масса загрязняющего вещества, уг. ед.;

            t_{B max}, t_{B cp} – максимальная и средняя по году температуры поверхности воды объекта очистного сооружения, ^оС;

τ – время эксплуатации объекта очистного сооружения, час/год.

Числовые коэффициенты в уравнениях (4.1.1), (4.1.2.) рассчитаны для скорости ветра 4 м/с – для уравнения (4.1.1) и 2,2 м/с – для уравнения (4.1.2.); на высоте 1,5 м от поверхности воды или крыши перекрытия объекта очистного сооружения.

 Числовые коэффициенты уравнений (4.1.1), (4.1.2.) можно пересчитать следующим образом:

для уравнения (4.1.1) – 0,547 ∙ (1,312 + v_max);                                           (4.1.3.)

для уравнения (4.1.2) – 1,969 ∙ (1,312 + v_ср);                                             (4.1.4.)

где       v_max,  v_ср – максимальные и средние скорости ветра, измеренные на высоте 1,5 м от поверхности воды или крыши перекрытия.

4.2. Определение равновесных к составу сточной воды на входе очистных сооружений, концентраций загрязняющих веществ над поверхностью стоков.

            Значение концентраций C_i для растворенных в сточной воде веществ рассчитывают по уравнению:

                                   C_i = 1,0566 ∙ P_i∙ C_Bi,                                                             (4.2.1.)

            Для веществ, находящихся в виде пленки на поверхности сточной воды (нефтепродуктов, растворителей), значение C_i рассчитывают по уравнению:

                                   C_i = 58,74 ∙ P_i∙ m_i,                                                                (4.2.2.)

где       P_i – давление насыщенного пара чистого вещества при t_В, мм рт. ст.;

C_Bi – массовая концентрация загрязняющего вещества в водах, поступающих на очистку, г/л.

C_{i max} рассчитывают для максимального значения C_Bi.

Для растворенных в сточной воде газов вместо параметра P_i используют константу Генри – К_Г, мм рт. ст..

Для некоторых веществ значения P_i, К_Г приведены в таблице П.2.3., П.2.4. Приложения 2.

Примечание 1. Для нефтепродуктов значения P_i рассчитывают следующим образом:

P_i  = P_i(38) ∙ К_П∙ С_imax ∙ 10^-2;                                     (4.2.3.)           

где       P_i(38)  – давление насыщенных паров нефтепродукта при t_В = 38^оС, мм рт. ст.;

            К_П – коэффициент пересчета давлений с 38^оС к 0^оС.

К_П для бензинов, нефтей и растворителей равен 0,18, для прочих нефтепродуктов – 0,126.

            Давление насыщенных паров определяется согласно ГОСТ 1756-52.

            С_imax  - содержание компонента i в парах нефтепродукта или растворителя, % масс. Значение С_imax определяют натуральными методами.

Примечание 2. Если значения с рассчитанные по уравнениям (4.2.1.), (4.2.2.), (4.2.3.) меньше значений ПДК этих веществ для жилой зоны, расчет максимального массового выброса М_{i max}  проводить не целесообразно.

Для некоторых разновидностей очистных сооружений величины приведены в таблице П.2.1., П.2.2. Приложения 2.

4.3. Расчет выбросов за период времени, меньший чем год, выполняют по уравнению:

G_iПГ = 6,916∙F∙K_У∙ C_icp∙K_M ∙ ∙ τ_ПГ ∙ 10^-10;                                                (4.3.1.)

где       G_iПГ – выброс за период года, т/период;

            t_{В ПГ} – средняя за период года температура поверхности воды объекта очистного сооружения, ос;

            τ_ПГ – продолжительность периода, ч.

5. Примеры расчета выбросов загрязняющих атмосферу веществ от  объектов очистных сооружений

5.1. Мазутоловушка мазутного хозяйства котельной

5.1.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 80 м².

Площадь открытой поверхности объекта F₀ = 5,5 м².

Мазутоловушка обогреваемая, температура поверхности воды :

t_{B max}, = + 30^оС,

t_{B cp} = +27^оС.

Сбор мазута с поверхности воды производится периодически, устройства для постоянного сбора нефтепродукта и декантатор отсутствуют.

Время эксплуатации объекта τ = 5016 ч.

Значение коэффициента K_У определяем по таблице П.1.1 Приложения 1 для соотношения

F₀/F = 5,5/80 = 0,06875 K_У = 0,050.

Значения концентраций C_{i max},  C_{i cp} и m_i находим в таблице П.2.1 Приложения 2.

C_{i max}  = 4500 мг/нм³, C_{i cp} = 3150 мг/нм³, для углеводородов С12-С19 m_i  = 150 уг. ед.

Значение коэффициента K_М проведены в  таблице П.3.1 Приложения 3.  K_М = 0,53.

5.1.2. Расчеты выбросов.

М_С12-С19max = 2,905 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 4500 ∙ 0,53 ∙∙10^-7 = 0,0686 г/с;

G_С12-С19 = 6,916 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 3150 ∙ 0,53 ∙∙ 5016 ∙ 10^-10  = 0,5675 т/год.                                 

5.2. Вторичный отстойник очистки хозбытовых стоков.

5.2.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 50,24 м².

Площадь открытой поверхности объекта F₀ =  13,7 м².

Температура поверхности воды :

t_{B max}, = + 25^оС,

t_{B cp} = +16^оС.

Время эксплуатации объекта τ = 8040 ч/год.

Определить выбросы сероводорода.

Значение коэффициента K_У определяем по таблице П.1.1 Приложения 1 для соотношения

F₀/F = 13,7/50,24 = 0,273 K_У = 0,2.

Значения концентраций сероводорода  = 70 мг/нм³,  = 41 мг/нм³ и m_i = 34 уг. ед.

Значение коэффициента K_М для вторичного источника составляет 0,05.

5.2.2. Расчеты выбросов.

 = 2,905 ∙ 50,24 ∙ 0,2 ∙ 70 ∙ 0,05 ∙∙10^-7 = 0,00052 г/с;    

 = 6,916 ∙ 50,24 ∙ 41 ∙ 0,05 ∙ 0,2 ∙∙ 8040 ∙ 10^-10  = 0,0057 т/год.     

5.3. Усреднитель химстоков

5.3.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 78,5 м².

Площадь открытой поверхности объекта F₀ = 78,5 м².

Температура поверхности воды :

t_{B max}, = + 29^оС,

t_{B cp} = +18^оС.

Время эксплуатации объекта τ = 8760 ч/год.

Значения концентраций акрилдонитрила (АКН)  в стоках на входе очистных сооружений  C_Вmax = 0,005 г/л, C_Вcp = 0,001 г/л.

По литературным данным:

·        давление насыщенных паров АКН при 0^оС P_i = 38 мм. рт. ст.;

·        молекулярная масса 53 уг. ед.

Расчет C_{i max},  C_{i cp} и ведем по уравнению (4.2.1.)..

C_{i max}  = 1,0566 ∙ 38 ∙ 0,005 = 0,2 мг/нм³,

C_{i cp} = 1,0566 ∙ 38 ∙ 0,001 = 0,04 мг/нм³.

5.1.2. Расчеты выбросов.

М_{АКН max} = 2,905 ∙ 78,5 ∙ 0,2 ∙∙10^-7 = 0,00019 г/с;

G_АКН = 6,916 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 3150 ∙ 0,53 ∙∙ 8760 ∙ 10^-10  = 000076 т/год.  

Приложение 1.

Таблица П.1.1.

Значения величин коэффициентов К_У

F₀ – площадь открытой поверхности объекта очистного сооружения, м².

Приложение 2.

Таблица П.2.1.

Значения равновесных концентраций загрязняющих атмосферу веществ для некоторых объектов очистки прмышленных стоков

Приложение 2.

Таблица П.2.2.

Значения равновесных концентраций загрязняющих веществ для объектов очистки хозяйственно-бытовых стоков и объектов биологической очистки промышленных стоков.

Примечание 1.

Концентрации  хлора  приведены  для  предвыпускного (последнего в цепи) биопруда. Значение КМ для этих объектов по хлору принимать равным 1.

Примечание 2.

Значение C_i  по аммиаку приведены для хозбытовых сточных вод.

Таблица П.2.3.

Значения константы Генри – К_Г для температуры равной 0^оС.

Таблица П.2.4.

Значения Р_i для некоторых веществ при температуры равной 0^оС.

Приложение 3.

Таблица П.3.1.

Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки промышленных стоков.

(в редакции дополнения от 21 января 1999 г. № 9)

Примечание.

               К устройствам для сбора нефтепродуктов с поверхности воды  относятся:  резервуары статического отстоя, декантаторы, локальные ловушки.

Таблица П.3.2.

Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки хоз-бытовых стоков.

Литература

1. Временная методика расчета количества загрязняющих веществ, выделяющихся от неорганизованных источников станций аэрации бытовых сточных вод. М., "Радар", 1994.
2. Методические указания по расчету валовых выбросов в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии. (РД-17-89). М., Миннефтехимпром, 1990.
3. Методика расчета вредных выбросов в атмосферу из нефтехимического оборудования. (РМ 62-91-90). Воронеж, "Гипрокаучук", 1991.
4. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы – ОНД-90. С.-П., 1992.
5. Методические указания по определению и расчету выбросов из основных источников предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., Миннефтехимпром, 1984.

ДОПОЛНЕНИЕ

к "Временным методическим указаниям по определению выбросов загрязняющих атмосферу веществ от объектов очистных сооружений" 0212.13-97

1. Раздел 4.1. дополнить:

Расчет максимальных  выбросов - Мi max - для песковых и иловых площадок выполняют по уравнению:

М_{i max} = 2,905∙ [F₁ ∙ K_M1  + (F –F₁) ∙ K_M2] ∙K_У∙ C_{i max} ∙∙10^-7;                 (4.1.5.)

где:

F1 - площадь поверхности свежезаполненных площадок, кв.м;

KM1 - значение коэффициента KM для стадии заполнения карт;

KM2 - значение коэффициента KM для стадии хранения осадка.

Величину F1 вычисляют следующим образом:

                               F1 = 

,                                                                                (4.1.6)

где:

V ОСАДОК max. - наибольший из объемов выгрузки осадка из какого-либо отстойника, м3.

Расчет валовых выбросов - Gi max -  для  песковых  и  иловых площадок выполняют по уравнению:

G_{i max} = 6,916∙K_У∙ C_{i cp}∙[ K_M1 ∙ (48 ∙ F₂+ 24 ∙ F₃) +  K_M2 ∙ (F ∙ t - 48 ∙ F₂- 24 ∙ F₃)] ∙

∙ ∙ τ∙ 10^-10;                                                                                                (4.1.7.)

где:

F2 - суммарная площадь заполнения за теплый период года, м2;

F3 - то же, за холодный период года, м2.

Величины F2; F3 вычисляют следующим образом:

                               F2 = 

,                                                                           (4.1.8)

                               F3 = 

,                                                                           (4.1.9)

где:

,   - объемы поступившего на площадки осадка за теплый и холодный периоды года, м³.

               Для  тех  объектов  очистных  сооружений, у которых поверхность покрыта  льдом  в  холодное  время  года,  время  эксплуатации - t - уменьшают  на  величину, равную продолжительности нахождения льда на их поверхности, часов/в год.

Для  объектов  совместной  биологической очистки промышленных и хозбытовых стоков берут величины Ci max,  Ci cp. из таблицы П.2.2.

2. Раздел 4.2 дополнить:

               Текст  методики,  расположенный  между  уравнениями 4.2.1-4.2.2 изложить в следующей редакции:

               "Для очистных сооружений, имеющих в своем составе устройство для сбора с поверхности сточной воды пленки нефтепродуктов, растворителей и т.п. (нефтеловушки, мазутоловушки, флотаторы и т.д.) значения Сi рассчитывают по уравнению:" 

               Дополнения и изменения к Примечанию 1 пункта 4.2.: 

               Фразу "Кt  для бензинов, нефтей  ..."  изложить  в  следующей редакции: "Кt для жидкостей с PS(38) > 0 мм.рт.ст.  равно - 0,18,  для жидкостей с PS(38) < 0 мм.рт.ст. равно - 0,126.

               Последний абзац дополнить - после слов "определяют натуральными методами"  -  "Для  определения  PS(38)  пробы жидкостей берут из устройств, служащих для накопления и хранения уловленных нефтепродуктов, растворителей и т.п.".

3. Таблицу П.2.2 изложить в следующей редакции:

Значения равновесных концентраций загрязняющих веществ для объектов очистки хозяйственно-бытовых стоков и объектов биологической очистки промышленных стоков.

Примечание 1 к таблице П.2.2 изложить в следующей редакции:

Концентрации  хлора  приведены  для  контактного резервуара или подобного  объекта. Значение КМ для этих объектов по хлору принимать равным 1.

4. Таблицу П.2.4 дополнить:

5.  Таблицу П.3.1 изложить в следующей редакции:

Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки промышленных стоков.

Примечание.

               К устройствам для удаления (сбора) пленкообразующих веществ относятся  локальные очистные сооружения, резервуары статического отстоя, декантаторы.

               Для веществ, не образующих пленки на поверхности сточных вод (большей  плотности, чем вода, хорошо растворимых в воде), следует использовать величины коэффициентов КМ для сточных вод, с поверхности которых удалены пленкообразующие вещества.

6.      Таблицу П.3.2 изложить в следующей редакции: