Раздел 4. Рассеивание выбросов в атмосфере
В условиях ускоренного роста объемов промышленного производства основным путем решения задачи рационального использования природных ресурсов и уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду является разработка и внедрение безотходных производств с использованием всех компонентов сырья, воздуха и воды в замкнутом цикле. Учитывая сложность и длительность создания подобных технологических процессов на современном этапе развития, эффективным путем ограничения загрязнения окружающей среды продолжает оставаться нормирование количества выбрасываемых веществ и контроль за такими выбросами.
Широкое введение норм предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу с учетом физико-географических особенностей данного района, экологической ситуации, количества и характера размещения населения, технологического уровня производств и других факторов стало действенным
методом регулирования качества окружающей среды в нашей стране с гигиенических и экологических позиций.
Промышленные источники выбросов подразделяются на организованные и неорганизованные. К организованным промышленным источникам относят трубы, шахты, аэрационные фонари, фрамуги и т.п. К неорганизованным промышленным выбросам относят открытые склады минерального сырья, карьеры, хранилища твёрдых и жидких отходов, места загрузки и выгрузки железнодорожных вагонов, автомашин, негерметичное оборудование, транспортные эстакады и т.п. В ряде случаев неорганизованные источники являются наземными.
Организованные промышленные источники выбросов можно подразделить на три типа: высокие, низкие и промежуточные.
Через высокие источники осуществляется сброс в атмосферу технологических газов и загрязненного вентиляционного воздуха. К ним относятся трубы, выбросы из которых производятся в верхние слои атмосферы, выше границы промежуточной зоны, что обеспечивает их хорошее рассеивание.
Низкие источники являются наиболее распространёнными для сброса вентиляционного воздуха и технологических сдувок в атмосферу.
Выбросы из таких источников производятся непосредственно в зону аэродинамической тени (рис. 4.1), создаваемой зданиями и сооружениями, и загрязняют в основном территорию около этих зданий и сооружений.
К промежуточным источникам можно отнести трубы, верхняя отметка которых находится ниже границы промежуточной, зоны, но не менее чем на 20% выше границы зоны аэродинамической тени (рис. 4.1).
Предельно допустимый выброс (ПДВ) в соответствии с ГОСТ 17.2.1.04-77 является техническим нормативом, устанавливаемым из условия, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышало нормативов качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Расчетные значения ПДВ следует считать верхним пределом.
Рис 4.1. Схема газовоздушного факела в сносящем потоке:
1 - кривая распределения концентрации загрязнителя в приземном слое;
2 - профили концентраций загрязнителя в сечениях факела.
Основным критерием качества атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест.
Расчетная величина наибольшей концентрации каждой примеси См (мг/м3) в приземном слое атмосферы от всей совокупности источников не должна превышать величины ее ПДК в атмосферном воздухе:
См ≤ ПДК (4.1)
При совместном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих суммирующим действием (например, SO2, NO2, HF, H2SO4, фенол) критерием качества воздуха служит соотношение:
(4.2)
где: n - количество загрязнителей с суммирующимся вредным действием; Сi - концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3; ПДКi - соответствующие максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3.
В тех случаях, когда необходимо учитывать значение фоновой концентрации Cф загрязнителей, в соотношении (4.2) вместо величины С используется величина (С + Сф).
Фоновая концентрация является характеристикой существующего загрязнения атмосферного воздуха на промышленных площадках и в населенных пунктах и представляет собой суммарное загрязнение атмосферы, обусловленное всеми источниками, в том числе и неорганизованными.
При проектировании вновь строящихся предприятий в районах, где атмосферный воздух и местность уже загpязнены вредными химическими веществами, выбрасываемыми другими предприятиями, сумма расчетной и фоновой концентраций для каждого вредного химического вещества в атмосфере не должна превышать установленных для него или рассчитанных значений ПДК.
Если в воздухе городов или дpугих населенных пунктов концентрация вредных веществ превышает ПДК, а ПДВ по объективным причинам не может быть достигнут, вводится поэтапное уменьшение выбросов вредных веществ от действующих предприятий до значений, соответствующих нормам качества воздуха, или до полного предотвращения выбросов. На каждом этапе до обеспечения ПДВ устанавливают временно согласованные выбросы (ВСВ) вредных веществ на уровне выбросов предприятий с наиболее совершенной технологией производства, аналогичных по мощности и технологическим процессам.
Для предотвращения и максимального уменьшения организованных и неорганизованных выбросов вредных веществ должны быть использованы наиболее современная технология, методы очистки и другие технические средства в соответствии с требованиями санитарных норм проектирования промышленных предприятий. Использование возможности рассеивания вредных веществ в атмосфере вследствие увеличения высоты выброса допускается только после применения всех имеющихся современных технических средств по сокращению выбросов вредных веществ.
При установлении ПДВ (ВСВ) следует учитывать физико- географические и климатические условия местности, расположение промышленных площадок и участков существующей и намеченной жилой застройки, санаториев, зон отдыха городов и т.п.