МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. Цемент. Расчет количества загрязняющих веществ (кг/ч), поступающих в атмосферу при производстве цемента, ведет по следующей формуле:

                                         (1)

где v – объем загрязняющего газа (м³/ч); С – концентрация пыли в потоке загрязняющего газа (г/м³).

Допускается принимать усредненные показатели выбросов, приведенные в табл.1.

Усредненные показатели выброса пыли на заводах цементного производства

Годовой выброс загрязняющего вещества (г, т) из единичного стационарного источника определяется по формуле:

, (2)

где С – концентрация вещества в выбрасываемом газе (г/м³); τ – время выделения вещества из источника (ч, год).

Если известны удельные значения выбросов, т.е. количество выбрасываемых веществ на единицу производственной продукции, то выброс загрязняющего вещества в единицу времени (ч, год) определится по формуле:

, (3)

где N – количество продукции, производимой в единицу времени, q – количество загрязняющего вещества, выделяющегося при производстве единицы продукции, рассчитывается по табл.1. для различных источников.

2. Известь. Расчет выброса пыли при производстве извести ведется по формулам (1) – (3). Удельный выброс пыли на 1 т продукции составляет 190,9 кг. Усредненные показатели содержания пыли в аспирационных потоках до их очистки на заводах производства извести приведены в табл. 2.

Усредненные показатели выброса пыли на заводах известкового производства

3.Стекло. Для производства стекла применяется многокомпонентная шихта, основными составляющими которой являются известняк, доломит, песок, полевой шпат, пегматит, нефелин, сода, сульфат

Стекловаренные печи выбрасывают в атмосферу оксиды азота, серы, фтора, свинца, мышьяка и т.д. В. табл. 3. приведены средние значения концентрации твердых загрязняющих веществ. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу следует вести по формулам (1.) и (2.).

Усредненные показатели выброса пыли на заводах стекольной промышленности

4. Гипс и гипсовые изделия. Сырьем для производства гипса служит природный двуводный гипсовый камень. Интенсивное пылеобразование происходит при дроблении гипсового камня, его помоле и дегидратации. Кроме того, значительное пылевыделение наблюдается в местах перегрузки сырья и готовой продукции, а также при упаковке в мешки и погрузке товарного гипса на железнодорожный и автомобильный транспорт.

Удельный показатель безвозвратных потерь на 1 т. продукции составляет 106,12 кг. для расчета выбросов загрязняющих веществ по формулам (1), (2) следует пользоваться данными табл. 4. о содержании веществ в аспирационных потоках до их очистки.

Усредненные показатели выброса гипсовой пыли на гипсовых заводах

5. Нерудные строительные материалы. Исходной горной массой при производстве нерудных строительных материалов являются изверженные (граниты, сиениты, диориты), осадочные (известняки, доломиты, песчаники) и метаморфические (кварциты, гнейсы, мраморы) породы, а также гравий и песок гравийно-песчаных месторождений. Наиболее интенсивным пылеобразованием сопровождаются процессы дробления, сортировки (грохочения), перегрузки и транспортировки.

Концентрация пыли, содержащейся в аспирационных потоках до их очистки, приведены в табл. 5. и могут быть использованы для расчетов по формулам (1), (2).

Показатели выброса пыли на заводах нерудных строительных материалов (t = 20 ^оС)

6. Керамика. Загрязняющие вещества, образующиеся в процессе тепловой обработки керамических изделий, разделяют по следующим признакам:

а) вещества, выделяющиеся в результате реакций, происходящих между основными компонентами сырья:

б) вещества, образующиеся при сжигании топлива в тепловых агрегатах.

Основными загрязняющими веществами, выделяющимися из компонентов шихты при тепловой обработке в печах, являются соединения серы, хлора и фтора. Источники появления загрязняющих веществ при тепловой обработке изделий – компоненты шихты, содержащие водорастворимые соли соляной и серной кислот, вещества, разлагающиеся при нагревании с выделением летучих компонентов; например, гумусовые вещества в глинах и пирит разлагаются с выделением оксида углерода, сернистого и серного ангидридов. В шлаке, добавляемом в исходную массу из некоторых заводах, содержится фтор, который частично улетучивается в виде фтористого водорода и других соединений. В некоторых массах отмечается значительное содержание солей серной и соляной кислот, которые при обжиге разлагаются с выделением летучих компонентов: хлористого водорода, серного и сернистого ангидрида. При сжигании жидкого и газообразного топлива образуются зола, оксиды азота, серы и углерода.

В табл. 6. приведены удельные выбросы загрязняющих веществ по отдельным производствам керамической промышленности, на которые следует ориентироваться при расчетах по формуле (8.3). Порядок значений удельных выбросов для различных производств керамической промышленности примерно одинаково.

Удельные выбросы загрязняющих веществ

(г/кг продукции) при керамическом производстве.

Примечание. В скобках приведено количество выбросов в г/м² продуции.

7. Минеральная вата. Основными источниками загрязнения атмосферы и минераловатном производстве являются вагранки, камеры волокноосаждения и поликонденсации. Ваграночные газы содержит пыль, оксид углерода, сернистый газ, оксиды азота. Одна вагранка диаметром 1250 мм выбрасывает 3 – 12 тыс. м³/ ч газов (соответственно в начале и конце цикла загрузки), которые содержат около 100 г/м³ оксида углерода, 0,2 г/м³ сернистого газа, 0,05 г/м³ оксидов азота и 0,2 г/м³ пыли.

В качестве связующих веществ при производстве минераловатных изделий применяются фенолоспирты и битумы. Фенолоспирты марок Б и В содержат 2 – 3,5 % свободного фенола и 3,5 – 4,5 % свободного формальдегида, которые выделяются при теплой обработке минераловатного ковра и выбрасываются в атмосферу вместе с технологическими газами.

При применении в качестве связующего фенолоспирта с технологическими выбросами камеры волокноосаждения выбрасывается в атмосферу от 0,6 до 14,1 кг/ч фенола и от 0,2 до 24 кг/ч формальдегида, а с выбросами камеры теплообработки – от 0,3 до 11,6 кг/ч фенола и от 0,5 до 14,8 кг/ч формальдегида. Общее количество выбрасываемого одной технологической линией фенола колеблется от 1,0 до 16,3 кг/ч, формальдегида – от 1,0 до 29,6 кг/ч. Для удобства физико-химических и технико-экономических расчетов можно принимать, что из различных узлов технологической линии в среднем выделяется около 100 тыс. м³/ч технологических газов, содержащих 5,6 кг фенола и 11,8 кг формальдегида.

Несмотря на избыточное количество воздуха, подаваемого в вагранку, и продуктах горения кокса содержится 3 – 4 % оксида углерода при нормальной работе вагранок. Согласно результатам технологических испытаний вагронок содержание оксида углерода может достигать 11 – 17 %. Кроме оксида углерода в дымовых газах вагронок находится значительное количество сернистого газа и оксидов азота. Концентрация сернистого газа в ваграночных газах составляет 1 г/м³ и больше, а оксидов азота – около 50 мг/м³.

При производстве изделий из минеральной ваты без применения связующих веществ основным вредным веществам, содержащимся в аспирационном воздухе, является пыль. При использовании синтетического связывающего (фенолоспирты и битумы) аспирационные газы кроме пыли содержат также свободные мономеры фенола и формальдегида.

Рассчитанные значения плановых и минимально достижимых выбросов вредных веществ в атмосферу на единицу продукции при минераловатном производстве приведены в табл. 7.

Плановые (числитель) и минимально достижимые (знаменатель) выбросы загрязняющих веществ на единицу продукции (кг/м³) на некоторых предприятиях минераловатных изделий

Примечание. ПЖ – плиты полужестких на синтетическом связующем Ж – жесткие, ППЖ – плиты повышенной жесткости.

8. Переработка пластмасс. Значительная часть выбросов производства фенолформальдегидных смол приходится на метанол – 8,925 кг/т или 83 %, которой присутствует в формалине (исходное сырье) в качестве стабилизатора. Производство фенолформальдегидных порошков также характеризуется выбросами в атмосферу фенола, формальдегида, метанола и органической пыли. Наибольшую долю (3, 1611 кг/т или 90%) имеет органическая пыль. При производстве волокнита в газовых выбросах содержатся фенол, органическая пыль.

В табл. 8. приведены данные о выбросах наиболее опасных загрязняющих веществ в атмосферу, полученные в результате инструментальных замеров на некоторых заводах по производству пластмасс.

Удельные выбросы веществ (кг/т) при производстве формальдегидных смол

9. Железобетонные изделия. Основные источники выделения и выбросов загрязняющих веществ при производстве железобетонных изделий приведены в табл.9. При разгрузке различных материалов из железобетонных вагонов и других транспортных средств количество пыли (г/с) в газовоздушном потоке определяется по формуле:

для цемента П = 0,03ВG; (4)

для песка П = 0,015 ВG; (5)

для щебня П = 0,058 BG; (6)

где В – коэффициент, зависящий от высоты пересыпки материала (табл. 10); G – производительность узла пересыпки (т/ч).

Основные источники выделения и выбросов загрязняющих веществ

при производстве железобетонных изделий

Зависимость коэффициента В от высоты пересыпки

Материала

Высота пересыпки материала, м . 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

В . . . . . . . . . 0,4 0,5 0,6 0,7 1,0 1,5 2,5 2,5

Усредненные количества пыли в газовоздушном потоке (П г/с) при разгрузке и удельное пылевыделение (q кг/т перегружаемого материала) составляют:

для цемента П = 2,3; q = 0,08;

для песка П = 0,5; q = 0,03;

для щебня П = 2,7; q = 0,11.

Количество пыли (кг/г), выделяющейся при перекачивании цемента пневмотранспортом, рассчитывается по упрощенной формуле:

, (7)

где V_г – средний выход загрязняющего газа (м³/ч); С – средняя концентрация цемента в потоке загрязненного газа (г/м³).

Усредненная концентрация пыли у источника выделения при перекачивании цемента пневмотранспортом составляет 8,2 г/м³; количество пыли, выделяющейся при подаче цемента пневмотранспортом, - 9,5 кг/ч; удельное пылевыделение – 0,8 кг/т.

Количество пыли (г/с), выделяющейся при складировании инертных материалов, определяется по формулам:

для щебня П_с = 0,018(3,2G + F); (8)

для песка П_с = 0,015G                                                                (9)

где G – производительность узла пересыпки (т/ч), F – площадь складирования материала (м²). Усредненный показатель пыли, выделяющейся при складировании щебня и песка, составляет соответственно 14 и 1,3 г/с.

Количество пыли, выделяющейся при работе дозаторных устройств и бетоносмесителей, определяется по формуле (7). Усредненная концентрация пыли в газовоздушной смеси составляет 3,2 г/м³; количество пыли, выделяющейся при работе дозаторного устройства и бетоносмесителя, - 3,5 кг/ч; удельное пылевыделение – 1,33 кг/т.

Показатели выделения пыли для основных переделов производства приведены в табл. 11.

Усредненные показатели выделения пыли для основных технологических переделов при производстве железобетонных изделий

Количество пыли (г/с), поступающей в атмосферу после очистки, определяется по формуле:

, (10)

где С – средняя концентрация пыли в потоке загрязненного газа (г/м³), η – степень очистки пыли в установке (%), V_г – средний выход загрязненного газа (нм³/ч). Упрощенная формула (кг/ч):

, (11)

где П – количество пыли, выделяющейся при различных технологических процессах до поступления на очистку (кг/ч).

Количество углеводородов, поступающих в атмосферу от формовочных цехов, рассчитывается по формуле:

                                         (12)

где V – объем нефтепродукта, поступившего за год (м³), q^t – потери углеводородов (г/м³) при закачке нефтепродукта; значение q^t зависит от температуры нефтепродукта (табл. 12).

Удельное выделение углеводородов при закачке

нефтепродукта (г/м³)

10. Керамзит. Основными источниками выделения пыли при производстве керамзита являются печи обжига керамзита, сушильные камеры и посты загрузки транспортных средств.

Количество загрязняющих веществ (кг/ч), выделяющихся при обжиге керамзита, рассчитывается по формуле (1.).

Количество пыли (г/с), выделяющейся при погрузке керамзита в транспортные средства, рассчитывается по формуле:

, (13)

где В – коэффициент, зависящий от высоты пересыпки керамзита (см. табл. 10); G – производительность узла пересыпки (т/ч).

Усредненные показатели выделения загрязняющих веществ при производстве керамзита приведены в табл. 13.

Усредненные показатели выделения загрязняющих веществ

при производстве керамзита