|
Руководство по регулированию выбросов в атмосферу 4 Расчет высоты труб выброса4.1 ВведениеВ настоящей главе содержатся указания по расчету высоты труб выброса, обеспечивающей достаточное рассеяние выбросов в атмосферном воздухе, и, тем самым, соблюдение показателя доли участия. Как правило, для расчета высоты труб должна применяться модель «OML». Эта модель и ее использование подробно описываются в разделе 4.2. Руководства. В разделе 4.3 дается толкование понятия мощности источника выброса G и коэффициента рассеяния S, которые применяются в расчетах по модели «OML». В разделе 4.4 приводятся инструкции для расчета. В разделе 4.5 описывается применение модели «OML» при выбросе сильно пахнущих веществ. Раздел 4.6 содержит указание на некоторые ограничения, присущие модели «OML». Расчеты по модели «OML» производятся самим предприятием или его консультантами. Природоохранный орган, выдающий разрешение, проверяет соответствие расчетов предъявляемым требованиям. 4.1.1 Источники информации о модели «OML»Информация о модели «OML» содержится в руководствах и пособиях, разработанных Датским национальным институтом исследований окружающей среды (ДНИИОС)39, а также на регулярно обновляемой странице ДНИИОС в сети Интернет, где представлены сведения, полезные для пользователей модели «OML»40, в частности, информация о текущих версиях модели и обнаруженных в ней недостатках, а также советы и вспомогательные файлы для загрузки. «OML-Point» в версии для персональных компьютеров (учебная модель) можно приобрести в информационном центре Министерства энергетики и охраны окружающей среды41. Остальные программы можно приобрести в ДНИИОС. С вопросами по обычному применению моделей можно обращаться в ДАООС. Вопросы технического характера, касающиеся работы модели и ее применения, следует адресовать ДНИИОС42. В предыдущем издании Руководства имелось описание методики расчета высоты труб выброса, не требовавшей применения персональных компьютеров – т. н. номограммной методики, однако в связи с ростом применения персональных компьютеров в настоящее издание описание этой методики не включено. 4.2 Модель «OML»«OML» является сокращением датского названия “Operationel Meteorologisk Luftkvalitetsmodel” «Операционная метеорологическая модель качества воздуха». Компьютерная программа, сопровождающая эту методику, предназначена для расчета высоты труб выброса. Компьютерная модель существует в двух вариантах: «OML-Point» и «OML-Multi». «OML-Point» применяется в расчетах для точечных источников, в отношении которых предполагается, что они расположены в одной географической точке. В «OML-Multi» может быть учтено взаиморасположение труб, что делает возможным применение этой версии в расчетах для нескольких труб, расположенных на существенном удалении друг от друга. Обе версии основаны на гауссовой модели факела от источника и производят деление на 1 млн., т. е. при вводе величины выброса в г/с рассчитанный показатель выброса выдается в мкг/м3. 4.2.1 Сопоставление результатов расчетов по модели с показателями доли участияИсходя из выбранной высоты и других определяемых пользователем параметров, модель рассчитывает вклад в концентрацию выброса (далее – вклад) веществ в ряде выбранных точек (т.н. рецепторных точек). Концентрации приводятся для каждого из 12 месяцев эталонного года в виде 99%-квантилей средних часовых значений для каждой рецепторной точки. Полученные величины концентрации сопоставляются с показателями доли участия, установленными в руководстве по показателям доли участия. Просчитывая несколько возможных высот трубы, можно установить нужную высоту исходя из критерия, требующего, чтобы полученные 99%-квантили не превышали показателей доли участия. Показатель доли участия должен соблюдаться для каждого месяца. Расчеты следует всегда производить для каждого из 12 месяцев, даже в случае если выброс производится не круглый год. Показатель доли участия должен соблюдаться в любой точке вне территории предприятия. 4.2.2 Данные для расчетов по модели «OML»При расчетах по модели «OML» используются данные о мощности источника выброса, объеме воздуха, температуре дымового газа, внутреннем и внешнем диаметре трубы, ее высоте, условиях местности и строениях, находящихся в непосредственной близости от источника. Кроме того, используется предоставляемый вместе с моделью временной ряд метеорологических данных для эталонного года (замеры производились в аэропорту Каструп (Копенгаген) в 1976 году). Значения понятий мощности источника выброса и коэффициента рассеивания, используемых в предварительных расчетах, более подробно описываются в разделе 4.3 Руководства. 4.3 Мощность источника и коэффициент рассеяния4.3.1 Мощность источника «G»Мощность источника «G» представляет собой
максимально допустимый или максимально
возможный выброс какого-либо вещества в единицу
времени. Величина «G» измеряется в мг/с и
определяется одним из следующих способов: В случае наличия устройств для уменьшения загрязнения, в результате применения которых создаваемое загрязнение значительно ниже предельных концентраций выбросов, предусмотренных в настоящем Руководстве, вычисление высот труб выброса может проводиться на основе фактических выбросов, если на основе этих данных может быть определен максимальный выброс в атмосферу в единицу времени. В указанном случае контролирующим органом совместно с соответствующим предприятием подлежит рассмотрению вопрос о целесообразности уменьшения предельных допустимых концентраций взамен принятия мер, предусмотренных в настоящем разделе. 4.3.2 Коэффициент рассеяния «D»Коэффициент рассеяния D представляет собой величину, которая может использоваться при выполнении предварительных расчетов. Коэффициент рассеяния определяется как мощность источника «G», измеренная в мг/с соответствующего вещества, разделенная на показатель доли участия (ПДУ) в мг/м3 для того же вещества.
Формула 4 «D» измеряется в м3/с и представляет собой количество воздуха, с которым выбрасываемое в атмосферу вещество должно равномерно смешиваться каждую секунду для обеспечения соответствия требуемому ПДУ. Если коэффициент рассеяния меньше 250 м3/с, то единственным требованием к трубе выброса является следующее: высота такой трубы должна быть минимум 1 м над уровнем крыши, причем эта труба должна быть направлена вверх, чтобы обеспечить беспрепятственное рассеивание43. Это правило может быть применено только к ограниченному количеству труб выброса в пределах предприятия; точное количество зависит от размера соответствующего предприятия. Пример:
4.4 Расчет с применением «OML»4.4.1 Число выбрасываемых в атмосферу веществ и количество труб выбросаВ Таблице 10 (см. ниже) приведены методы, применяемые в зависимости от количества труб выброса и числа выбрасываемых в атмосферу веществ. Таблица 10
Справочный материал, содержащийся в пакете модели «OML», может служить руководством к действию при определении исходных данных для проведения расчетов на основе этой модели. Этот материал также доступен в сети Интернет45. Настоящее Руководство не включает в себя подробные указания о методике расчета долевого участия в загрязнении окружающей среды от источников, не являющихся точечными. Однако следует отметить, что «OML-Multi» включает в себя методы для выполнения расчетов для так называемых диффузных источников, то есть таких, когда возможно допущение, что выброс равномерно распределен в пределах прямоугольной области. 4.4.2 Вещества с идентичным воздействиемВ особых случаях выброса предприятием в атмосферу различных веществ, относящихся к одной группе веществ с идентичным токсикологическим воздействием, при ПДУ, установленном исходя из соображений охраны здоровья людей (см. раздел 3.1.7), расчеты труб выброса должны производиться на основе суммарного выброса в атмосферу этих веществ. Если вещества обладают различными ПДУ, возможен выбор либо метода «Сr», когда соответствующий ПДУ рассчитывается как средневзвешенное значение, Сr, либо более специализированного метода «C1», когда мощности источников нормализуются таким образом, который делает возможным применение ПДУ, равного 1 мг/м3. Метод «Сr» дает верные результаты, если вещества выбрасываются в атмосферу из одной одиночной трубы выброса, однако он излишне рестриктивен в случаях, когда выбросы в атмосферу происходят из нескольких различных труб выброса, расположенных на некотором отдалении друг от друга или имеющих разные высоты. Метод «Сr» точен также в тех случаях, когда вещества обладают одинаковыми ПДУ. Метод «Сr» со средневзвешенным значением требует расчета параметра «Cr» в соответствии с определением, приведенным в разделе 3.1.7, после чего выполняется расчет с применением «OML», причем выбросы в атмосферу всех веществ с идентичными токсикологическими свойствами учитываются, как если бы имело место только одно вещество. Метод «С1» дает верные результаты во всех случаях, но расчетные концентрации в приземном слое воздуха будут фиктивными и должны быть сравнены с ПДУ, равным 1 мг/м3. В соответствии с методом «С1» мощность источника каждого вещества должна быть нормализована в соответствии с соответствующим ПДУ до начала расчета высоты труб выброса. Это делается следующим образом:
Формула 5 Расчет с применением версии «OML-Multi» выполняется с учетом всех труб выброса и всех веществ с идентичным токсикологическим воздействием. Если из трубы выброса в атмосферу выбрасывается более одного вещества, то для такой трубы выброса должна быть рассчитана суммарная нормализованная мощность источника, как указано ниже в Формуле 6.
Формула 6 Пример применения метода C1 для двух веществ «A» и «B» с идентичным воздействием
4.5 Применение модели «OML» к выбросам в атмосферу сильно пахнущих веществМодель «OML» также может быть использована для расчета высот труб выброса в атмосферу веществ, имеющих сильный запах. Мощность источника представляет собой произведение концентрации выброса запахов в атмосферу47, выраженных количеством ароматических единиц в 1 норм. м3, на максимально допустимое количество воздуха (в норм. м3/с). Эта концентрация должна быть определена в соответствии с современными методами измерения выброса веществ, имеющих запах. Исходя из того, что оценка концентрации запахов в приземном слое воздуха обычно основывается преимущественно на усредняющем периоде времени, равном 1 минуте, а не 1 часу, используемом в модели «OML», мощность источника должна быть скорректирована с применением коэффициента 7,8. Таким образом, в этой модели выброс должен быть умножен на коэффициент 7,8 и разделен на коэффициент 1 000 000. Результат представляет собой концентрацию запахов в приземном слое воздуха, выраженную непосредственно в количестве ароматических единиц в 1 норм. м3. 4.6 Исключения4.6.1 Тяжелые газыСледует обратить внимание на невозможность применения модели «OML» в отношении газов, которые значительно тяжелее окружающего воздуха. При расчете подъема шлейфа выброса соответствующим параметром является объемная плотность этой газовой смеси, а не молекулярный вес отдельных загрязняющих компонентов. Следовательно, эта модель не должна использоваться для случаев выброса дымовых газов при низких температурах (на практике это ограничение может быть установлено на уровне –5°С). 4.6.2 Влажные дымовые газыОт модели «OML» нельзя ожидать достоверных результатов, если она применяется к выбросам дымовых газов с чрезмерно высоким содержанием влаги (например, на предприятиях по сушке фуража, или в случае применения некоторых типов устройств, осуществляющих промывку дымовым газом). Подъем шлейфа может отсутствовать, и, кроме того, в шлейфе могут конденсироваться капли жидкости. Проблемы, связанные с выбросами влажного дыма, с трудом поддаются количественному выражению и не учитываются в модели «OML». Датский национальный институт окружающей среды (ДНИИОС) в настоящее время занимается созданием банка методов решения проблем, связанных с дымовыми газами высокой влажности. Дополнительную информацию можно получить в ДНИИОС и на сайте в сети Интернет48.
|
– численное значение
ПДУ, выраженное в мг/м3 для вещества i.
