Методика расчета выбросов по характеристикам оборудования

В основе методики расчета выбросов по характеристикам оборудования лежит определение массового выделения (выброса) ЗВ по какой-либо характеристике оборудования на основании справочных данных, приведенных в отраслевых методиках. Удельные выделения ЗВ единицей оборудования M1 могут иметь размерность (г/с, г/мин, г/ч). В самом простейшем случае — это марка станка, например деревообрабатывающего, электроэрозионного или сварочной машины, используемой при производстве железобетона. Яркий пример характеристики оборудования: диаметр абразивного круга заточного, шлифовального или полировального станков; мощность электродвигателя токарного, фрезерного или сверлильного станков для обработки металлов. Это могут быть также технологические операции загрузки-выгрузки, пересыпки, дробления сыпучих материалов и другие процессы. Массовое количество ЗВ (М, г/с), отходящего от п единиц оборудования и поступающего в местную вытяжную вентиляцию с коэффициентом эффективности местных отсосов Кмо, определяется по формуле.

(5.18).

Доля ЗВ, не уловленная местными отсосами и попадающая в общеобменную вытяжную вентиляцию, рассчитывается путем замены Кмо на (1 — Кмо). Валовое количество выделяющихся ЗВ (В, т/год) определяется по формуле.

(5.19).

где 0,0036 — переводной коэффициент из секунд в часы и из граммов в тонны; Т — время работы оборудования — источников выделения ЗВ, ч/год.

Расчет выбросов по удельным выделениям загрязняющих веществ на единицу массы расходуемого материала.

В основе такого метода лежит величина удельного выделения ЗВ на единицу меры используемого материала — У. Наиболее распространена размерность У — г/кг, т. е. отношение к массе расходуемого материала: при электрои газосварке, производстве железобетонных изделий, в литейном производстве, термических цехах, получении изделий из пластмасс, герметизации деталей радиоэлектронной аппаратуры и др. Это, как правило, нестационарные процессы, поэтому расход материалов следует брать за какой-то промежуток времени и соответственно осреднять величину массового выброса (М, г/с). Правильным будет интервал 20 мин, в пределах которого осредняется максимально разовая ПДК и атмосферного воздуха, и воздуха рабочей зоны. В большинстве отраслевых методик этот интервал принят равным 1 ч. Хотя это может несколько занижать массовые выбросы, но более удобно для получения исходных технологических данных. Тогда массовые и валовые выделения (выбросы) через местную систему вентиляции будут равны:

(5.20).

(5.21).

где Вч и Вг — часовой и годовой расход материалов, кг/ч и кг/год соответственно; 3600, 10 6 — переводные коэффициенты.

Реже встречаются случаи, когда удельные выделения заданы на единицу длины (г/м или г/км), единицу площади (г/см2, г/дм2 или г/м2), единицу объема (г/м3). Следовательно, величина, характеризующая интенсивность технологического процесса Вч в формуле (5.20) будет иметь размерность (м/ч, км/ч, см2/ч, дм2/ч, м2/ч, м3/ч) величина годового расхода Вг в формуле (5.21) соответственно будет (м/год) и т. д. Третья методика основана на задании удельного выделения ЗВ с единицы площади за единицу времени — У, г/(м2-с). Тогда массовые выделения ЗВ в местную вентиляцию будут равны.

(5.22).

где F — площадь поверхности испарения, м2.

Эта зависимость используется для расчета выбросов при операциях литья по выплавляемым моделям, лужения, пайки «волной», погружением в припой и др. Она же лежит в основе методики расчета выбросов при нанесении гальванических покрытий. Отличие состоит в том, что для химических и электрохимических процессов вводится ряд дополнительных коэффициентов, учитывающих условия испарения. Валовые выбросы ЗВ рассчитывают по формуле (5.19).

Существует еще методика, основанная на балансе массы исходного материала, одна часть которого превращается в готовое изделие (продукцию), другая уходит в твердые или жидкие отходы, а третья — в виде паров, газов или пыли поступает в воздух. Все части выражены в процентах или долях от массы исходного материала. При часовом осреднении массовые и валовые выделения (выбросы) ЗВ через местную вентиляцию в общем виде можно определить по формулам.

(5.23).

(5.24).

где Вч и Вг — часовой и годовой расход исходного сырья, кг/ч, кг/год; f — доля конкретного вещества, содержащегося в массе исходного материала, если материал состоит из одного вещества, f = 1;? — массовая доля конкретного вещества, поступающая в воздух от общей массы этого вещества, содержащегося в исходном материале; если вещество полностью испаряется в воздух, то? = 1; 3,6; 10−3 — переводные коэффициенты.

Такой подход реализован в методике нанесения лакокрасочных материалов (ЛКМ) пневматическим распылением. Каждый вид ЛКМ в своем составе имеет определенную долю сухого остатка (неиспаряющейся части) и одного или нескольких растворителей — f. Доля сухого остатка, поступающего в воздух, ?, принимается равной 0,3 (30%), а доля растворителей — 1,0 (100%). Величина? для растворителей разбивается на две части: ?1 = 0,25 — для окрасочной камеры и ?2 = 0,75 — для сушильной камеры. Соответственно формулы (5.23) и (5.24) просчитываются два раза для этих двух вентиляционных систем.

По этому же принципу построена методика расчета выбросов пыли сыпучих материалов при их пересыпке. Материал однородный, поэтому f = 1, а величина 6 состоит из ряда коэффициентов, учитывающих крупность и влажность материала, действие ветра, конструкцию укрытия. Такая методика используется при расчете выбросов производства строительных материалов, литейном производстве, на объектах энергетики. Предложенная классификация не претендует на полноту, так как физические основы процесса выделения ЗВ существенно отличаются. Однако некоторые многооперационные технологические процессы можно представить из элементов приведенных методик. Формулы (5.18)-(5.24) используются и для расчета выбросов через общеобменные системы вентиляции путем замены коэффициента Кмо на (1 — Kмо).