УТВЕРЖДЕНО Минстройматериалов СССР 16 мая 1985 г.
Неорганизованными выбросами являются выбросы в виде ненаправленных потоков, возникающие за счет негерметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы средств пылеподавления в местах загрузки, выгрузки или хранения пылящего продукта.
Основными вредными веществами, поступающими от неорганизованных стационарных источников загрязнения окружающей среды в промышленности строительных материалов являются пылевыбросы и газообразные компоненты (, , и др.), выделяющиеся при работе карьерного транспорта, буровых и взрывных работах.
Расчет объема неорганизованных выбросов необходим для учета допустимых валовых выбросов предприятий, расположенных в зонах промышленного загрязнения атмосферы.
В промышленности строительных материалов источниками неорганизованных выбросов являются узлы пересыпки материалов, перевалочные работы на складе, хранилища пылящих материалов, узлы загрузки продукции в неспециализированный транспорт навалом, хвостохранилища, карьерный транспорт и механизмы, дороги с покрытиями и без покрытия, погрузочно-разгрузочные работы, бурение шурфов и скважин, взрывные работы.
Пыль, образующаяся при бурении, пилении камня, транспортировке, погрузочно-разгрузочных, взрывных и других работах, характеризуется широким диапазоном размера частиц - от 1-2 мм до долей микрона.
В атмосферу обычно поступает пыль, размер частиц которой менее 10 мкм. Крупные частицы или сразу падают на почву, или оседают из воздуха через непродолжительное время. Вынос в атмосферу мельчайших минеральных частиц пыли в свободном состоянии в виде аэрозолей загрязняет воздушное пространство главным образом вблизи предприятий и на непродолжительное время, но наносит определенный ущерб народному хозяйству.
Пыль, оседая на землю, поверхность водоемов, зданий, сооружений, выступает в основной своей роли - источника загрязнения почвы и водоемов, что предопределяет накопление вредных веществ до и выше предельных концентраций.
На крупных предприятиях стройматериалов рекомендуется организовывать службу пылеулавливания (подразделения по охране природы) или возложить ответственность за эти работы на санитарно-промышленные лаборатории. План организации контроля разрабатывается предприятием на основании требований местных органов санитарного надзора, УГКС и Госинспекции по охране атмосферного воздуха и согласовывается с ними.
Выполнение природоохранных мероприятий контролируется главным инженером предприятия.
Определение химического состава и запыленности карьеров и производственной территории можно производить как путем отбора проб воздуха на рабочих местах в карьере с последующим анализом в лаборатории, так и с помощью переносных приборов, позволяющих определять содержание вредных примесей и пыли непосредственно на месте замера.
Отбор проб необходимо производить в соответствии с инструкцией по определению загазованности и запыленности атмосферы карьеров. При отборе проб приемное устройство аппаратуры пылевого и газового контроля должно помещаться в зоне дыхания рабочих, т.е. примерно на высоте 1-1,7 м [7, 10].
Запыленность воздуха определяется весовым методом путем протягивания определенного объема исследуемого воздуха через фильтр и взвешивания фильтра в лаборатории до и после отбора проб. Протягивание воздуха осуществляется или электрическим аспиратором, или аспиратором эжекторного типа. В качестве фильтров используются фильтры АФА-18 или АФА-10, изготовляемые из ткани ФПП. Минимальная навеска пыли должна быть не менее 1-2 мг.
Основные недостатки весового метода определения запыленности воздуха: длительность отбора пробы и невозможность определения концентрации пыли на рабочем месте.
Почти все методы и приборы, применяемые для контроля запыленности и загазованности атмосферы карьеров и производственных территорий, не позволяют получить оперативную информацию [10, 11]. Оперативный комплексный контроль вредных примесей в атмосфере карьеров и производственных территорий следует осуществлять с помощью передвижной лаборатории, оснащенной новейшими приборами экспрессного пылевого и газового контроля.
Замеры параметров и состава выбросов от источников неорганизованных выбросов следует проводить один раз в квартал.
Общий объем выбросов для них можно охарактеризовать следующим уравнением:
г/с, (1)
где:
- выбросы при переработке (ссыпка, перевалка, перемещение) материала, г/с;
- выбросы при статическом хранении материала, г/с;
- весовая доля пылевой фракции в материале. Определяется путем отмывки и просева средней пробы с выделением фракции пыли размером 0-200 мкм;
- доля пыли (от всей массы пыли), переходящая в аэрозоль;
- коэффициент, учитывающий местные метеоусловия и принимаемый в соответствии с табл.2;
- коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, условия пылеобразования. Берется по данным табл.3;
- коэффициент, учитывающий влажность материала и принимаемый в соответствии с данными табл.4;
- коэффициент, учитывающий профиль поверхности складируемого материала и определяемый как соотношение . Значение колеблется в пределах 1,3-1,6 в зависимости от крупности материала и степени заполнения;
- коэффициент, учитывающий крупность материала и принимаемый в соответствии с табл.5;
- фактическая поверхность материала с учетом рельефа его сечения (учитывается только площадь, на которой производятся погрузочно-разгрузочные работы), м;
- поверхность пыления в плане, м;
- унос пыли с одного квадратного метра фактической поверхности в условиях, когда =1, =1. Принимается в соответствии с данными табл.6;
- суммарное количество перерабатываемого материала, т/ч;
- коэффициент, учитывающий высоту пересыпки и принимаемый в соответствии с табл.7.
Таблица 1
Значения коэффициентов , для определения выбросов пыли
NN |
Наименование материала |
Плотность материала, г/см |
Весовая доля пылевой фракции в материале |
Доля пыли, переходящая в аэрозоль, |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Огарки |
3,9 |
0,04 |
0,03 |
2 |
Клинкер |
3,2 |
0,01 |
0,003 |
3 |
Цемент |
3,1 |
0,04 |
0,03 |
4 |
Известняк |
2,7 |
0,04 |
0,02 |
5 |
Мергель |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
6 |
Известь комовая |
2,7 |
0,07 |
0,02 |
7 |
Известь молотая |
2,7 |
0,07 |
0,05 |
8 |
Гранит |
2,8 |
0,02 |
0,04 |
9 |
Мрамор |
2,8 |
0,04 |
0,06 |
10 |
Мел |
2,7 |
0,05 |
0,07 |
11 |
Гипс комовый |
2,6 |
0,03 |
0,02 |
12 |
Гипс молотый |
2,6 |
0,08 |
0,04 |
13 |
Доломит |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
14 |
Опока |
2,65 |
0,03 |
0,01 |
15 |
Пегматит |
2,6 |
0,04 |
0,04 |
16 |
Гнейс |
2,9 |
0,05 |
0,02 |
17 |
Каолин |
2,7 |
0,06 |
0,04 |
18 |
Нефелин |
2,7 |
0,06 |
0,02 |
19 |
Глина |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
20 |
Песок |
2,6 |
0,05 |
0,03 |
21 |
Песчаник |
2,65 |
0,04 |
0,01 |
22 |
Слюда |
2,8 |
0,02 |
0,01 |
23 |
Полевой шпат |
2,5 |
0,07 |
0,01 |
24 |
Шлак |
2,5-3,0 |
0,05 |
0,02 |
25 |
Диорит |
2,8 |
0,03 |
0,06 |
26 |
Порфироиды |
2,7 |
0,03 |
0,07 |
27 |
Графит |
2,2-2,7 |
0,03 |
0,04 |
28 |
Уголь |
1,3 |
0,03 |
0,02 |
29 |
Зола |
2,5 |
0,06 |
0,04 |
30 |
Диатомит |
2,3 |
0,03 |
0,02 |
31 |
Перлит |
2,4 |
0,04 |
0,06 |
32 |
Керамзит |
2,5 |
0,06 |
0,02 |
33 |
Вермикулит |
2,6 |
0,06 |
0,04 |
34 |
Аглопорит |
2,5 |
0,06 |
0,04 |
35 |
Туф |
2,6 |
0,03 |
0,02 |
36 |
Пемза |
2,5 |
0,03 |
0,06 |
37 |
Сульфат |
2,7 |
0,05 |
0,02 |
38 |
Шамот |
2,6 |
0,04 |
0,02 |
39 |
Смесь песка и извести |
2,6 |
0,05 |
0,01 |
40 |
Кирпич, бой |
0,05 |
0,01 |
|
41 |
Минеральная вата |
0,05 |
0,01 |
|
42 |
Щебенка* |
0,04 |
0,02 |
_____________
* Брать по тому материалу, из которого делают щебенку.
Таблица 2 |
Таблица 3 |
|
Зависимость величины
|
Зависимость величины |
Скорость ветра, |
|
Местные условия |
* |
|
до 2 |
1,0 |
Склады, хранилища открытые: |
||
до 5 |
1,2 |
а) с 4-х сторон |
1,0 |
|
до 7 |
1,4 |
б) с 3-х сторон |
0,5 |
|
до 10 |
1,7 |
в) с 2-х сторон полн. и с 2-х сторон частич. |
0,3 |
|
до 12 |
2,0 |
г) с 2-х сторон |
0,2 |
|
до 14 |
2,3 |
д) с 1-ой стороны |
0,1 |
|
до 16 |
2,6 |
е) загрузочный рукав |
0,01 |
|
до 18 |
2,8 |
ж) закрыт с 4-х сторон** |
0,005 |
|
до 20 и выше |
3,0 |
_______________
* (а-д) - коэффициенты, учитывающие местные условия при статическом хранении.
** при переводе неорганизованных источников узла пересыпки в организованные считать выброс пыли в атмосферу до 30% от нормативного показателя ее при аспирации узла.
Таблица 4 |
Таблица 5 |
||
Зависимость величины |
Зависимость величины |
Влажность материалов, %* |
Размер куска, мм |
|||
0-05 |
1,0 |
более 500 |
0,1 |
|
до 1,0 |
0,9 |
500-100 |
0,2 |
|
до 3,0 |
0,8 |
100-50 |
0,4 |
|
до 5,0 |
0,7 |
50-10 |
0,5 |
|
до 7,0 |
0,6 |
10-5 |
0,6 |
|
до 8,0 |
0,4 |
5-3 |
0,7 |
|
до 9,0 |
0,2 |
3-1 |
0,8 |
|
до 10,0 |
0,1 |
менее 1 |
1,0 |
|
свыше 10 |
0,01 |
______________
* для песка на складах при влажности 3% и более выбросы не считать.
Таблица 6 |
Таблица 7 |
||
Значение величины |
Зависимость величины |
Складируемый материал |
, г/м·с |
Высота падения материала |
||
Клинкер, шлак |
0,002 |
0,5 |
0,4 |
|
Щебенка, песок, кварц |
0,002 |
1,0 |
0,5 |
|
Мергель, известняк, |
1,5 |
0,6 |
||
огарки, цемент |
0,003 |
2,0 |
0,7 |
|
Сухие глинистые |
4,0 |
1,0 |
||
материалы |
0,004 |
6,0 |
1,5 |
|
Хвосты асбестовых фабрик, песчаник, известь |
0,005 |
8,0 |
2,0 |
|
Уголь, гипс, мел |
0,005 |
10,0 |
2,5 |
Склады и хвостохранилища рассматриваются как равномерно распределенные источники пылевыделений.
Проверка фактического дисперсного состава пыли и уточнение значения производится отбором проб запыленного воздуха на границах пылящего объекта (склада, хвостохранилища) при скорости ветра 2 м/с, дующего в направлении точки отбора пробы.
Пример 1. Оценить объем неорганизованных выбросов от объединенного склада цементного завода при поступлении в него 100 т/ч сырья и 78 т/ч клинкера.
Характеристика объекта сведена в табл.П.1.1 (приложение 1).
Интенсивными неорганизованными источниками пылеобразования являются пересыпки материала, погрузка материала в открытые вагоны, полувагоны, загрузка материала грейфером в бункер, разгрузка самосвалов в бункер, ссыпка материала открытой струей в склад и др. Объемы пылевыделений от всех этих источников могут быть рассчитаны по формуле (2).
г/с, (2)
где ,, , , , - коэффициенты, аналогичные коэффициентам в формуле (1);
- коэффициент, учитывающий высоту пересыпки и принимаемый по данным табл.7;
- производительность узла пересыпки, т/ч.
Пример 2. Рассчитать объем пылевыделений при разгрузке самосвалов в бункер щековой дробилки. Расчетные параметры приведены в табл.П.1.2 (приложение 1).
4.1. Пересыпка угля. При пересыпках, погрузке и разгрузке угля на технологическом комплексе поверхности угольных шахт удельный выброс пыли определяется по формуле:
, г/с, (3)
где:
- количество угля, прошедшего через точку пересыпки (погрузки, разгрузки), т/ч;
- добыча угля в шахте, т/ч;
- удельное пылевыделение, кг/т, определяемое следующим образом:
, кг/т, (4)
где:
, , - эмпирические параметры, значения которых для углей разных марок представлены в табл.8;
- влажность угля, %.
Таблица 8
Значения параметров , , для определения удельного пылевыделения ()
Марка угля |
Класс крупности, мм |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
25-50 |
-4,8157 |
3,5981 |
-0,00001698 |
|
13-25 |
-7,1572 |
6,2082 |
-0,00001698 |
|
А |
6-13 |
-8,8583 |
7,5471 |
-0,00001698 |
3-6 |
-8,9905 |
8,2518 |
-0,00001698 |
|
0-3 |
-9,3696 |
8,6744 |
-0,00001698 |
|
25-50 |
-3,8743 |
2,1638 |
-0,003015 |
|
13-25 |
-5,2677 |
3,8469 |
-0,003015 |
|
ПА |
6-13 |
-5,9840 |
4,7127 |
-0,003015 |
3-6 |
-6,3410 |
5,1443 |
-0,003015 |
|
0-3 |
-6,5863 |
5,4408 |
-0,003015 |
|
25-50 |
-5,9216 |
4,3424 |
-0,1008 |
|
13-25 |
-6,4486 |
4,8175 |
-0,1008 |
|
Т |
6-13 |
-7,1437 |
5,4442 |
-0,1008 |
3-6 |
-7,5095 |
5,7740 |
-0,1008 |
|
0-3 |
-7,7292 |
5,9723 |
-0,1008 |
|
25-50 |
-3,3983 |
3,1191 |
-0,1374 |
|
13-25 |
-3,5899 |
3,2850 |
-0,1374 |
|
ОС |
6-13 |
-3,6121 |
3,3695 |
-0,1374 |
3-6 |
-3,6505 |
3,4146 |
-0,1374 |
|
0-3 |
-3,6735 |
3,4415 |
-0,1374 |
|
25-50 |
-2,9541 |
3,0767 |
-0,6025 |
|
13-25 |
-3,1658 |
3,3130 |
-0,6025 |
|
Ж |
6-13 |
-3,2743 |
3,4340 |
-0,6025 |
3-6 |
-3,3815 |
3,4978 |
-0,6025 |
|
0-3 |
-3,3657 |
3,5363 |
-0,6025 |
|
25-50 |
-3,0449 |
2,8426 |
-0,1431 |
|
13-25 |
-3,2691 |
3,1141 |
-0,1431 |
|
К |
6-13 |
-3,3852 |
3,2547 |
-0,1431 |
3-6 |
-3,4458 |
3,3281 |
-0,1431 |
|
0-3 |
-3,4808 |
3,3705 |
-0,1431 |
|
25-50 |
-5,7268 |
7,5392 |
-29,72 |
|
13-25 |
-5,9816 |
7,8029 |
-29,72 |
|
Г |
6-13 |
-6,1128 |
7,9417 |
-29,77 |
3-6 |
-6,7821 |
8,0140 |
-29,77 |
|
0-3 |
-6,2242 |
8,0595 |
-29,77 |
|
25-50 |
-8,1545 |
9,7551 |
-0,6152 |
|
13-25 |
-11,5166 |
13,8668 |
-0,6152 |
|
Д |
6-13 |
-13,2431 |
15,9773 |
-0,6152 |
3-6 |
-14,1611 |
17,0994 |
-0,6152 |
Удельное пылеобразование при пересыпках, погрузке, разгрузке рядового угля или смеси нескольких стандартных классов рассчитывается по формуле:
, кг/т, (5)
где:
- удельное пылевыделение i-го стандартного класса крупности угля, кг/т;
- доля i-го класса крупности в смеси угля, %.
4.2. Сдувы пыли. При постоянной интенсивности источника пылевыделения уровень местного загрязнения атмосферы является функцией скорости воздуха в месте расположения источника, направления воздушного потока, степени его турбулентности, расстояния от очага пылевыделения до места отбора пробы воздуха [10].
С возрастанием скорости воздушного потока до наступления равновесия преобладает процесс рассеивания выделяемой источником пыли, и ее концентрация в воздухе снижается. При дальнейшем возрастании скорости потока начинает преобладать процесс сдувания пыли, и запыленность воздуха увеличивается.
Процесс сдувания пыли весьма сложен, его интенсивность зависит от целого ряда факторов: дисперсного состава пыли и формы пылинок, ее минералогического и химического состава, удельного веса, физико-химических свойств, величины сил адгезии, скорости воздушного потока, уровня его запыленности и т.д.
Основным из этих факторов является скорость воздушного потока, так как сдувание пыли происходит лишь в том случае, когда действие аэродинамических сил на пылинку превышает действие всех остальных сил.
На рис.1 представлена зависимость интенсивности сдувания от скорости ветра для пыли огарков, мергеля, цемента и клинкера. Наибольшая сдуваемость и наименьшая критическая скорость характерны для пыли угля и графита, а наименьшая сдуваемость и наибольшая критическая скорость - для пыли клинкера. Относительно высокая сдуваемость угля и графита может быть объяснена ее меньшим объемным весом и гидрофобностью.
Рис.1. Зависимость удельной сдуваемой пыли от скорости воздушного потока для различных пылей:
1 - уголь, графит; 2 - гипс, мел, песчаник, известь, известняк (мелкий); 3 - глинистые материалы, керамзит, перлит; 4 - цемент, огарки; 5 - щебень, песок, шлак; 6 - клинкер, кварц, гранит.
При построении графической зависимости была использована средняя многолетняя повторяемость ветра по градациям скоростей для г. Новороссийска.
Сдувы определяются как выбросы при статическом хранении материала:
, г/с. (6)
Карьеры можно рассматривать как единые источники равномерно распределенных по площади выбросов от автотранспортных, выемочно-погрузочных, буровых и взрывных работ.
5.1. Выбросы пыли при автотранспортных работах. Движение автотранспорта в карьерах обусловливает выделение пыли, а также газов от двигателей внутреннего сгорания. Пыль выделяется в результате взаимодействия колес с полотном дороги и сдува ее с поверхности материала, нагруженного в кузов машины.
Общее количество пыли, выделяемое автотранспортом в пределах карьера, можно охарактеризовать следующим уравнением:
, г/с, (7)
где:
- коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъемность единицы автотранспорта и принимаемый в соответствии с табл.9.
Средняя грузоподъемность определяется как частное от деления суммарной грузоподъемности всех действующих в карьере машин на их число при условии, что максимальная и минимальная грузоподъемности отличаются не более, чем в 2 раза;
- коэффициент, учитывающий среднюю скорость передвижения транспорта в карьере и принимаемый в соответствии с табл.10.
Таблица 9 |
Таблица 10 |
||
Зависимость от средней грузоподъемности автотранспорта |
Зависимость от средней скорости транспортирования |
Средняя грузоподъемность, т |
Средняя скорость транспортирования, км/ч |
|||
5 |
0,8 |
5 |
0,6 |
|
10 |
1,0 |
|||
15 |
1,3 |
10 |
1,0 |
|
20 |
1,6 |
|||
25 |
1,9 |
20 |
2,0 |
|
30 |
2,5 |
|||
40 |
3,0 |
30 |
3,5 |
Средняя скорость транспортирования определяется по формуле:
, км/ч;
- коэффициент, учитывающий состояние дорог и принимаемый в соответствии с табл.11;
- коэффициент, учитывающий профиль поверхности материала на платформе и определяемый как соотношение , где - фактическая поверхность материала на платформе. Значение колеблется в пределах 1,3-1,6 в зависимости от крупности материала и степени заполнения платформы;
- средняя площадь платформы;
- коэффициент, учитывающий скорость обдува материала, которая определяется как геометрическая сумма скорости ветра и обратного вектора средней скорости движения транспорта. Значение коэффициента приведено в табл.12;
- коэффициент, учитывающий влажность поверхностного слоя материала, равный в уравнении (1) и принимаемый в соответствии с табл.4;
- число ходок (туда и обратно) всего транспорта в час;
- средняя протяженность одной ходки в пределах карьера, км;
- пылевыделение в атмосферу на 1 км пробега при =1, =1, =1, принимается равным 1450 г;
- пылевыделение с единицы фактической поверхности материала на платформе, г/м с; (табл.6);
- число автомашин, работающих в карьере;
- коэффициент, учитывающий долю пыли, уносимой в атмосферу, и равный 0,01.
Таблица 11 |
Таблица 12 |
||
Зависимость от состояния |
Зависимость от скорости обдува |
Состояние карьерных дорог |
Скорость обдува, |
|||
Дорога без покрытия (грунтовая) |
1,0 |
до 2 |
1,0 |
|
Дорога с щебеночным покрытием |
0,5 |
|||
Дорога с щебеночным покрытием, обработанная р-ром хлористого кальция, ССБ, битумной эмульсией |
0,1 |
5 |
1,2 |
|
10 |
1,5 |
5.2. Выбросы токсичных газов при работе карьерных машин.
Расход топлива в кг/час на одну л.с. мощности составляет ориентировочно (точные данные необходимо брать по техническим характеристикам) для карбюраторных двигателей - 0,4 кг/л.с.ч, для дизельных двигателей - 0,25 кг/л.с.ч. Количество выхлопных газов при работе карьерных машин составляет 15-20 кг на 1 кг израсходованного топлива.
Приближенный расчет количества токсичных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, можно производить, используя коэффициенты эмиссии [16], приведенные в табл.13.
Таблица 13
Выбросы вредных веществ при сгорании топлива
Вредный компонент |
Выбросы вредных веществ двигателями |
|
карбюраторными |
дизельными |
|
Окись углерода |
0,6 т/т |
0,1 т/т |
Углеводороды |
0,1 т/т |
0,03 т/т |
Двуокись азота |
0,04 т/т |
0,04 т/т |
Сажа |
0,58 кг/т |
15,5 кг/т |
Сернистый газ |
0,002 т/т |
0,02 т/т |
Свинец |
0,3 кг/т |
- |
Бенз(а)пирен |
0,23 г/т |
0,32 г/т |
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, определяют путем умножения величины расхода топлива в тоннах на соответствующие коэффициенты. Данные по расходу топлива для некоторых автомашин приведены в табл.14.
Таблица 14
Расход топлива различными транспортными средствами
Марка автомашины |
Вид топлива |
Расход топлива, т/ч |
КамАЗ-511 |
дизельное |
0,013 |
КрАЗ-266Б-1 |
дизельное |
0,019 |
ЗиЛ ММЗ-555 |
бензин |
0,014 |
5.3. Выбросы при выемочно-погрузочных работах. При работе экскаваторов пыль выделяется, главным образом, при погрузке материала в автосамосвалы. Объем пылевыделения можно описать уравнением:
, г/с, (8)
где:
- доля пылевой фракции в породе. Определяется путем промывки и просева средней пробы с выделением фракции пыли размером 0-200 мкм ();
- доля переходящей в аэрозоль летучей пыли с размером частиц 0-50 мкм по отношению ко всей пыли в материале (предполагается, что не вся летучая пыль переходит в аэрозоль). Уточнение значения производится отбором запыленного воздуха на границах пылящего объекта при скорости ветра 2 м/с, дующего в направлении точки отбора пробы ( из табл.1);
- коэффициент, учитывающий скорость ветра в зоне работы экскаватора. Берется в соответствии с табл.2 ();
- коэффициент, учитывающий влажность материала и принимаемый в соответствии с табл.4 ();
- количество перерабатываемой экскаватором породы, т/ч;
- коэффициент, учитывающий крупность материала и принимаемый в соответствии с табл.5 ();
- коэффициент, учитывающий местные условия и принимаемый в соответствии с табл.3 ();
- коэффициент, учитывающий высоту пересыпки и принимаемый в соответствии с табл.7.
5.4. Выбросы при буровых работах. При расчете объема загрязнений атмосферы при бурении скважин и шпуров исходим из того, что практически все станки выпускаются промышленностью со средствами пылеочистки:
, г/с, (9)
где:
- количество одновременно работающих буровых станков;
- количество пыли, выделяемое при бурении одним станком, г/ч;
- эффективность системы пылеочистки в долях.
В случае, если в забое работают станки различных систем, расчетное уравнение принимает вид:
, г/с. (10)
где:
- количество одновременно работающих станков различных систем;
- количество пыли, выделяемое из скважин перед пылеочисткой;
- эффективность установленного пылеочистного оборудования (табл.15).
Таблица 15
Значение для расчета объема пылевыбросов при бурении
Способ бурения |
Системы пылеочистки |
|
Шарошечное |
Циклоны |
0,75 |
Мокрый пылеуловитель |
0,85 |
|
Огневое |
Рукавный фильтр |
0,95 |
Таблица 16
Интенсивность пылевыделения некоторых машин в карьерах [17
Источник выделения пыли |
Интенсивность пылевыделения |
Примечание |
|
мг/с |
г/ч |
||
Буровой станок БМК |
27 |
97 |
с пылеуловителем |
Буровой станок БСШ-1 |
110 |
396 |
с пылеуловителем |
Буровой станок БА-100 |
2200 |
7920 |
без пылеуловителя |
Буровой станок СБО-1 |
250 |
900 |
с пылеуловителем |
Пневматический бурильный молоток |
100 |
360 |
при бурении сухим способом |
Пневматический бурильный молоток |
5 |
18 |
при бурении мокрым способом |
Экскаватор СЭ-3 |
500 |
1800 |
погрузка сухой руды |
Экскаватор СЭ-3 |
120 |
432 |
погрузка мокрой руды |
Бульдозер |
250 |
900 |
при работе по сухой породе |
Автосамосвал |
5000 |
18000 |
при движении по сухим дорогам без твердого покрытия |
5.5. Выбросы пыли при взрывных работах. Взрывные работы сопровождаются массовым выделением пыли. Большая мощность пылевыделения обусловливает кратковременное загрязнение атмосферы, в сотни раз превышающее ПДК. Для расчета единовременных выбросов пыли при взрывных работах можно воспользоваться уравнением (11):
, г, (11)
где:
- количество материала, поднимаемого в воздух при взрыве 1 кг ВВ (4-5 т/кг);
- доля переходящей в аэрозоль летучей пыли с размером частиц 0-50 мкм по отношению к взорванной горной массе (в среднем =2·10);
- коэффициент, учитывающий скорость ветра в зоне взрыва (), табл.2;
- коэффициент, учитывающий влияние обводнения скважин и предварительного увлажнения забоя (табл.17);
- величина заряда ВВ, кг.
Таблица 17
Значение коэффициента , учитывающего влияние обводнения скважин и предварительного увлажнения забоя
Предварительная подготовка забоя |
Значение |
Орошение зоны оседания пыли водой, 10 л/м |
0,7 |
Обводнение скважины (высота столба воды 10-14 м) |
0,5 |
Поскольку длительность эмиссии пыли при взрывных работах невелика (в пределах 10 мин.), то эти загрязнения следует принимать во внимание, в основном, при расчете залповых выбросов предприятия.
Количество газовых примесей*, выделяющихся при взрывах, можно рассчитать, используя данные таблиц 18 и 19.
_______________
* Удельный вес образующихся газовых примесей:
=1,25 кг/нм;
=2,05 кг/нм;
=2,67 кг/нм.
Таблица 18
Выбросы вредных веществ для различных пород при использовании разных ВВ
Тип ВВ |
Взрывная порода |
Категория крепости |
Количество выделяемых газов, л/кг ВВ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Зерногранулит 80/20 |
магнетитовые роговики |
VIII |
15,5 |
2,54 |
некондиционные роговики |
10,2 |
7,0 |
||
сланцы |
VI-VII |
9,4 |
7,7 |
|
Зерногранулит 50/50 |
магнетитовые роговики |
VIII |
33,2 |
2,82 |
некондиционные роговики |
30,8 |
3,34 |
||
Тротил |
магнетитовые роговики |
VIII |
65,4 |
2,91 |
некондиционные роговики |
52,2 |
3,19 |
Таблица 19
Выбросы вредных газов в зависимости от удельного расхода ВВ
Тип ВВ |
Удельный расход ВВ, кг/м |
Коэффициент крепости по Протодьяконову |
Количество выделяемых газов, л/кг ВВ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Зерногранулит 79/21 |
0,60 |
10-12 |
10,2 |
7,0 |
0,75 |
13-15 |
13,0 |
3,3 |
|
Тротил |
0,60 |
12-14 |
52,0 |
3,2 |
0,70-0,80 |
14-18 |
70,0 |
2,9 |
|
Смесь тротила и зерногранулита 79/21 |
0,66 |
8-10 |
31,0 |
2,8 |
Пример 3. Рассчитать объем неорганизованных выбросов от карьера по данным, сведенным в табл.П.1.3. Приведен в приложении 1.
В результате выполнения этапа 03.06.Д1д задания 03 проблемы 0.85.04.ГКНТ "Создать и внедрить эффективные методы и средства контроля загрязнения окружающей среды" было разработано методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов.
В пособии определены основные источники неорганизованных выбросов, приведены формулы расчета для разных типов источников (склады, узлы пересыпки, погрузочно-разгрузочные работы, карьерный транспорт и механизмы и т.д.); помещены коэффициенты, учитывающие долю пылевой фракции в материале, местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, влажность, крупность материала, высоту пересыпки и др.
Показаны примеры расчета выбросов от складов и хранилищ пылящих материалов, которые рассматриваются как равномерно распределенные источники пылевыделения; при пересыпке пылящих материалов; при автотранспортных, выемочно-погрузочных работах и т.д.
1. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 425 с.
2. Лейте В. Определение загрязнения воздуха в атмосфере и на рабочем месте. /Пер. с нем. - Л.: Химия, 1980. - 343 с.
3. ГОСТ 17.2.04-77. Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения. Промышленные выбросы. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 13 с.
4. Гусев А.А., Товпенцева А.Г. Исследование загазованности атмосферы вблизи предприятий методом моделирования с применением меченых атомов. - Водоснабжение и санитарная техника. - 1972, N 8. - С. 30-33.
5. Никитин B.C. Расчет концентраций при проектировании низких факельных выбросов промышленных предприятий. - Водоснабжение и санитарная техника. - 1978, N 8. - С. 23-26.
6. Тишкин B.C. Расчет вентиляционных и технологических факельных выбросов. - Водоснабжение и санитарная техника. - 1979, N 3. - С. 12-14.
7. Указания по расчету в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - М.: Стройиздат, 1975. - С. 7-9.
8. Определение удельных выбросов вредных веществ на Велико-Анадольском огнеупорном и Красноармейском динасовом заводах. Отчет о НИР, инв. N 5921802. - Харьков, УкрНИИО. - 1980.
9. Исследование неорганизованных выбросов, взрывобезопасности, санитарно-гигиенических условий труда и выдача исходных данных для проектирования опытно-промышленной установки термоподготовки и трубопроводной загрузки шихты. Отчет о НИР, N гос. регистр. 79034816. - Макеевка. - 1980.
10. Никитин B.C., Левинский О.Б., Суслов Н.В. Обеспыливание атмосферы карьеров. - Ташкент, б/н, 1974. - С. 39-47.
11. Исследования на моделях укрытий конвертеров ММК емкостью 400 тонн. Отчет о НИР, N гос. регистр. 80025743. - Харьков, ВНИПИ Черметэнергоочистка. - 1981.
12. Улавливание и очистка неорганизованных выбросов в электросталеплавильном производстве за рубежом. - Обзор. Черметинформация. Серия "Защита воздушного и водного бассейнов от выбросов металлургических заводов". Вып.2. - М.: Металлургия. - 1982.
13. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.
14. Охрана окружающей среды. Справочник. /Сост. Л.П.Шариков. - Л.: Судостроение, 1978. - 558 с.
15. Методика определения удельных выбросов вредных веществ в атмосферу на единицу продукции при подземной добыче угля и сланца. - Пермь, ВНИИОСуголь. - 1978.
16. Ефимов Г.Н., Якубовский Ю.М. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. - М.: Транспорт, 1979. - 168 с.
17. Никитин B.C. Методика определения интенсивности пылевыделения различных источников непрерывного действия в карьерах. - М.: Недра, 1964. - 27 с.
Таблица П. 1.1.
Сводная таблица расчетных параметров
Наименование параметра |
Ед. изм. |
Значение параметра |
|
сырье |
клинкер |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Поток материала |
т/ч |
100 |
78 |
Влажность материала |
% |
3,6 |
0,1 |
Содержание пыли в материале () |
д. по весу |
0,04 |
0,01 |
Содержание частиц до 50 мкм в пыли () |
--"-- |
0,02 |
0,003 |
Значение () при среднегодовой скорости ветра 4 м/с |
--"-- |
1,2 |
1,2 |
Значение () (табл.3) |
--"-- |
1,0 |
1,0 |
Значение () (табл.4) |
--"-- |
0,8 |
1,0 |
Значение( или ) |
--"-- |
1,4 |
1,4 |
Значение () (табл.5) |
--"-- |
0,1 |
0,5 |
Высота падения материала |
м |
5,0 |
6,0 |
Значение (табл.7) |
д. по весу |
1,2 |
1,5 |
Унос пыли с 1 м фактической поверхности |
г/м·с |
0,003 |
0,002 |
Габариты склада |
м |
27·88·7 |
27·60·7 |
Площадь склада |
м |
2376 |
1620 |
Подставляя данные табл.П. 1.1. в уравнение (1), определяем мощность выброса:
Таблица П.1.2.
Сводная таблица расчетных параметров
Наименование параметра |
Ед. изм. |
Значение параметра |
1 |
2 |
3 |
Производительность узла пересыпки |
т/ч |
440 |
Высота падения материала |
м |
5 |
Доля пылевой фракции в материале, () |
д. по весу |
0,05 |
Доля пыли от всей массы, переходящая в аэрозоль, () |
--"-- |
0,02 |
Скорость ветра |
м/с |
4 |
Коэффициент, учитывающий метеоусловия, () |
д. по весу |
1,2 |
Коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности узла от внешних воздействий, () |
--"-- |
0,1 |
Влажность материала |
% |
4 |
Коэффициент, учитывающий влияние влажности материала, () |
д. по весу |
0,7 |
Коэффициент, учитывающий высоту падения материала, () |
--"-- |
1,4 |
Коэффициент, учитывающий крупность материала, () |
--"-- |
0,5 |
Таблица П.1.3.
Сводная таблица расчетных параметров
Источник загрязнения, наименование расчетного параметра |
Значение расчетного параметра |
|
1 |
2 |
|
Автотранспорт |
||
Средняя грузоподъемность автосамосвала, т |
15 |
|
Значение (табл.9) |
1,3 |
|
Суммарное число ходок машин (туда и обратно) в час () |
60 |
|
Число машин в карьере (), шт. |
20 |
|
Средняя протяженность одной ездки (), км |
5 |
|
Средняя скорость транспортирования , км/час |
15 |
|
Значение (табл.10) |
1,5 |
|
Значение (табл.11) |
0,5 |
|
Средняя площадь платформы машин , (), м |
12 |
|
Средняя площадь материала на платформе (), м |
15 |
|
Значение |
1,25 |
|
Скорость ветра, м/с |
5 |
|
Скорость обдува, м/с |
7 |
|
Значение (табл.12) |
1,32 |
|
Влажность материала, % |
2,5 |
|
Значение (табл.4) |
0,8 |
|
Пылевыделение на 1 км пробега () при =1, =1, =1, г |
1450 |
|
Пылевыделение с единицы поверхности материала () при =1, =1, =1, г/м·с, (табл.6). |
0,003 |
|
Значение |
0,01 |
|
Выемочно-погрузочные работы |
||
Количество перерабатываемой экскаваторами породы (), т/ч |
100 |
|
Доля пылевой фракции (0-200 мкм) в породе (), (табл.1) |
0,03 |
|
Содержание частиц, переходящих в аэрозоль, размером до 50 мкм в пыли (), (табл.1) |
0,01 |
|
Скорость ветра в зоне работы экскаватора, м/с |
5 |
|
Значение , (табл.2) |
1,2 |
|
Влажность материала, % |
2,5 |
|
Значение , (табл.4) |
0,8 |
|
Значение , (табл.7) |
0,4 |
|
Значение , (табл.5) |
0,5 |
|
Взрывные работы |
||
Удельный расход ВВ, кг/м |
0,55 |
|
Удельный вес породы, т/м |
2,5 |
|
Количество материала, поднимаемого в воздух при взрыве 1 кг ВВ (), т/кг |
4,5 |
|
Доля переходящей в аэрозоль летучей пыли по отношению к 1 т породы, () |
0,00002 |
|
Скорость ветра, м/с |
5 |
|
Значение , (табл.2) |
1,2 |
|
Значение (скважины обводняются, орошение зоны не производится) |
0,5 |
|
Объем взрываемого блока: тыс.м |
20 |
|
тыс.т |
50 |
|
Суммарная величина () взрываемого заряда ВВ, кг |
11000 |
|
Буровые работы |
||
Количество одновременно работающих буровых станков (), шт |
4 |
|
Количество пыли, выделяемое при бурении одним станком (), г/ч |
8000 |
|
Эффективность системы пылеочистки, |
0,85 |
Выбросы пыли от автотранспорта в карьерах:
Выбросы при выемочно-погрузочных работах:
Выбросы при буровых работах:
Выбросы при взрывных работах:
Суммарный выброс пыли из карьера:
Залповый выброс пыли:
Текст документа сверен по:
/ Минстройматериалов СССР,
НПО "Союзстромэкология". - Новороссийск, 1989