И. А. Иванова Магистр кафедры пожарной и промышленной безопасности



Скачать 136.17 Kb.
Дата26.04.2016
Размер136.17 Kb.
УДК 614.72


Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

Магистр кафедры пожарной и промышленной безопасности
И. А. Иванова


Магистр кафедры пожарной и промышленной безопасности

И.И. Иванов

Научный руководитель

Д-р техн. наук, проф. кафедры пожарной и промышленной безопасности
В. Я. Манохин


Россия, г. Воронеж, тел. 8(4732)71-52-30

email: ivanova@mail.ru вставить

Voronezh State University of architecture and civil engineering
Magister lecturer of fire and Industrial department

I. A. Ivanova

Magister lecturer of fire and Industrial department



I.I. Ivanov

Supervisor



D.Sc. in Engineering, Prof. of fire and Industrial department

V. Y. Manohin

Russia, Voronezh, tel. 8(4732)71-52-30

email: ivanova@mail.ru

Иванова И.А, Иванов И.И.


АНАЛИЗ КРИТЕРИЕВ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ НА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДАХ
В работе на основе анализа моделей расчета параметров экологического риска, разработана модель определения коэффициента экологической опасности, получена аналитическая зависимость для оценки параметра, характеризующего степень воздействия предприятия на загрязнение атмосферы его источниками выбросов. Модель апробирована при анализе экспериментальных данных четырех смесителей асфальтобетонных заводов (АБЗ), полученных в результате инвентаризации.

Ключевые слова: риск, асфальтобетонный завод, экологическая опасность, коэффициент опасности, смеситель, суммация вредного воздействия, концентрация веществ.
I. A. Ivanova, I.I. Ivanov


Analysis of environmental threat criteria

on asphalt-concrete plants
model of estimation of environmental threat coefficient on the basis of analysis of models of calculation of enviromental risk parameters are worked out, analytical dependence for estimation of parameter characterizing degree of influence of enterprise on pollution of atmoshpere by its emission point are described. the model has been tested at analysis of experimental data of four agitators of asphalt-concrete plants got at the result of inventory.
keywords: risk, asphalt-concrete plant, environmental threat, pollution, risk coefficient, agitator,

deleterious effect sum, contaminants concentration


Эффективность строительства автодорог существенно зависит от надежности и экологической безопасности оборудования АБЗ.

Производство асфальтобетона сопровождается рисками отказа технологического оборудования асфальтобетонных заводов (АБЗ) и относительно высоким уровнем экономической опасности в связи с загрязнением атмосферы топочными оксидантами, пылью, высокомолекулярными углеводородами, в том числе канцерогенного действия. К отказам следует прежде всего отнести неисправность в реверсивных магнитных пускателей типа П-24, неисправность концевых выключателей типа ВК-211, неисправность концевых выключателей типа ВК-211, неисправность промежуточных реле типа ЭП-41Б и РПТ-100.

В данной статье более детально рассмотрены проблемы экологической безопасности.

В процессе оценки экологической опасности нарушения производственными объектами компонентов окружающей природной среды должны быть использованы расчетные методы, ориентированные не столько на определение фактического уровня нарушений природных балансов территории, сколько на оценку возможной экологической опасности нарушения производственными объектами компонентов окружающей природной среды и территориальных природных комплексов.

Согласно «Временным рекомендациям по оценке экологической опасности производственных объектов» [1] опасность загрязнения приземной атмосферы j-м производственным объектом (Oj(a)) рассчитывается формулой:

, (1)

где - число ингредиентов загрязняющих веществ, - коэффициент опасности i-го вещества, усл.ед., - масса го вещества, поступающего в атмосферу от всех источников го производственного объекта, тыс.т.

Коэффициенты опасности го вещества по [1] определяются по формуле (2) и представлены в таблице 1:

, усл.ед., (2)

где - поправка на рассеивание го вещества в приземной атмосфере (без размерности) (табл. 2), - поправка на вероятность накопления го вещества в природных компонентах, - поправка на воздействие го вещества на различные реципиенты помимо человека, лимитирующая концентрация го вещества в организме человека вследствие дыхания, .

В таблице 1представлены коэффициенты опасности вещества по методике [2] Аi:
Таблица 1

Коэффициент опасности вещества, Аi




Ингредиенты

Аi

Пыль

25

Оксид углерода

1

Оксид азота

41,1

Сернистый ангидрид

22

Углеводороды нефти

1,26

Бенз(а)пирен

1,26

Сравнивая значения коэффициентов опасности 2-х вышеуказанных методик, убеждаемся в том, что более высокие значения имеют коэффициенты методики [1].

Величина лимитирующей концентрации определяется по зависимости (3) и представлена в таблице 2:

(усл.ед.), (3)

где - среднесуточная ПДК го загрязнителя, мг/м; m - средняя масса человека (70 кг). Значения поправок , и определяются по [1].

Таблица 2

Величина лимитирующей концентрации, Сi




Ингредиенты

Величина лимитирующей концентрации

Пыль

0,007

Оксид углерода

0,042

Оксид азота

0,0005

Сернистый ангидрид

0,0007

Углеводороды нефти

0,021

Бенз(а)пирен


Значения поправок на рассеивание загрязнителей в приземной атмосфере П1 для твердых аэрозолей и выбросов автотранспортом – 5,0, для газообразных загрязнителей – 1,5.

Значения поправок на вероятность накопления загрязнителей в природных компонентах среды П2 для металлов – 2-5, для канцерогенов – 2,0.

Значения поправок воздействий загрязнителей на различные реципиенты помимо человека П3 равен 1-2.

Суммарная величина массы загрязняющих веществ определяется массами выбросов ингредиентов загрязнений, имеющимися в данном производственном объекте источниками:

, (4)

где - масса выбросов от организованных стационарных источников, тыс.т.; - масса выбросов от неорганизованных стационарных источников, тыс.т.; - масса выбросов от подвижных источников, тыс.т.; - масса выбросов от децентрализованных источников теплоснабжения, тыс.т.; - поправочный коэффициент малой высоты источников выбросов, увеличивающий опасность загрязнения, экспертно определенная величина коэффициента – 1,4 (для стационарно организованных источников – 1,0).

Нами была рассчитана опасность загрязнения приземной атмосферы по методике [1] на примере смесителей Д-508-2А и Д-597 в соответствии с результатами инвентаризации АБЗ. В результате установлено, что в г.Калининграде, г. Санкт - Петербурге (г.Кириши) Д -597 является более опасным загрязнителем приземной атмосферы, т.к. смеситель одноступенчатый и имеет только сухую очистку выброса от пыли (табл.3, рис. 1).

Таблица 3

Опасность загрязнения атмосферы, Оj


АБЗ

Смесители

Оj

Пермьавтодор

Д-508-2А

78,7

Темрюкавтодор

Д-508-2А

155,9

Курскавтодор

Д-508-2А

230,5

Ленавтодор (г.Кириши)

Д-597

1107,2

Калининградавтодор

Д-597

747,5

Новгородавтодор

Д-597

396,9



Рис.1. Опасность загрязнения приземной атмосферы производственным объектом
Для количественной оценки выбросов и определения категории экологической опасности предприятия Кэоп в работе [3] дается теоретическая модель рассеивания вредных веществ в окружающую среду. Согласно модели, технологические выбросы предприятий дорожной отрасли классифицируются как аэрозоли, содержащие газообразные моли вещества и твердые частицы, которые под действием стоксовских сил и диффузионного механизма миграции выпадают на подстилающую поверхность.

Однако, при более точной оценки механизма рассеивания выбросов следует учитывать также процессы связанные с аэродинамикой сносящего потока воздуха и диффузиофорезом, что весьма актуально относительно низких выбросов АБЗ.

В работе [3] представлены 4 категории опасности предприятия:

Кэоп – коэффициент экологической опасности предприятия (табл.4, рис. 2)

Кэоп =, (5)

где: Мi/CПДКi – общий расход выбрасываемого газа, включая газообразные контаминанты и пыль, т/год;

аi – коэффициент, учитывающий класс опасности i-го вещества;

а1 = 1,7 – 1-й класс опасности;

а2 = 1,3 – 2-й класс опасности;

а3 = 1 – 3-й класс опасности;

а4 = 0,9 – 4-й класс опасности.

КОП106 – 1-я категория,

106 > КОП104 – 2-я категория,

104 > КОП103 – 3-я категория,

КОП<103 – 4-я категория.
Таблица 4

Коэффициент экологической опасности предприятия




АБЗ

Смесители

Кэоп

Пермьавтодор

Д-508-2А

9,7

Темрюкавтодор

Д-508-2А

31,6

Курскавтодор Д-508-2А

Д-508-2А

19,9

Ленавтодор (г.Кириши)

Д-597

110,8

Калининградавтодор

Д-597

252

Новгородавтодор

Д-597

44,9




Рис. 2. Коэффициент экологической опасности предприятия
Рассчитанная экологическая оценка шести смесителей на основе моделей [1] и [3] типа Д-508-2А и Д-597 показывает некоторое рассогласование данных, в частности, по объектам Калининградавтодора и Ленавтодора. В результате установлено, что в г.Калининграде смеситель Д - 597 является более опасным загрязнителем приземной атмосферы, т.к. смеситель одноступенчатый и имеет только сухую очистку.

Менее формальным в сравнении с предыдущими методами является модель ОНД 84 – 1 [4], так как предполагает определение категории предприятия как загрязнителя атмосферы, а также дает анализ параметров П и Ф, характеризующих степень воздействия проектируемого предприятия на загрязнение атмосферы и учитывает суммацию действия вредных веществ.

При определении параметра П для каждого i-го вещества и каждого источника j-го рассчитывают значения требуемого потребления воздуха (ТПВ), м3/с, и параметра R по следующим формулам:

ТПВji=103Мji/ПДКi (6)



(7)

где Мji – масса вещества, выбрасываемого источником в одну секунду, г/с;

ПДКi – разовая предельно допустимая концентрация вещества для населенных мест, мг/м3;

Dj – диаметр устья источника, если устье источника не круглое, то за Dj принимают его наибольший размер, м;

Нj – высота источника над уровнем земли, м;

С ji – концентрация вещества в устье источника, г/м3.

При Dj>0,5 Нj выражение Dj/( Нj + Dj) принимают равным единице.

Значение параметра Пi 3/с) для каждого вещества определяют по следующей формуле:



, (8)

где m – количество источников на предприятии, выбрасывающем одноименные вещества.

Для групп веществ, обладающих суммацией вредного воздействия, рассчитывается параметр 3/с) по формуле:

, (9)

где n – количество вещества, входящих в группу суммации.

Для АБЗ суммацией обладают: оксид азота, диоксид серы и оксид углерода (таблица 5).

Таблица 5

Суммация вредного воздействия


АБЗ

Смесители

Суммация ингредиентов,

Пермьавтодор

Д-508-2А

3789,937

Темрюкавтодор

Д-508-2А

29082,568

Ленавтодор (г.Кириши)

Д-597

8270,195

Калининградатодор

Д-597

190097,553

Из всех значений Пi и выбирается максимальное значение, которое и принимается за параметр П для данного предприятия.

Установление категории предприятия как загрязнителя атмосферы по параметрам П определяет объем проекта норм предельно допустимых выбросов (ПДВ). В частности, наиболее полный, а следовательно, и трудоемкий проект у «грязных» объектов I категории.

Классификацию источников загрязнения атмосферы данного же предприятия проводят на основе параметров ТПВ и R (табл. 6).



Таблица 6


Класс источников загрязнения

R


ТПВ, м3

>105

104-105

103-104

102-103

<102

>1000



I

II

III

III

100-1000

I

II

II

III

III

50-100

II

II

III

III

IV

5-50

II

III

III

IV

IV

<5

III

III

IV

IV

V

Источники I класса вносят наибольший вклад в загрязнение атмосферы и требуют особой тщательности проведения экспертизы.

Имея значения ТПВ и R, можно приближенно оценить максимальную концентрацию См, создаваемую в приземном слое атмосферы источником, и расстояние от источника хм, на котором должна наблюдаться См:

Смj/ПДКi Ri/50; (10)



. (11)

Используя формулы (6) и (7), можно выявить наиболее загрязненные зоны атмосферы и рационально выбрать мероприятия по снижению уровня загрязнения до допустимых уровней в соответствии с условием ПДК. В качестве критерия чистоты атмосферного воздуха применяют ПДК, соответствующие нормам Минздрава России.

Нами предлагается оценка категории предприятий как загрязнителя атмосферы в соответствии с ниже представленной зависимостью. Учитывая, что , где q – где объем выбрасываемого газа, м3. При постановке формул 6 и 7 в формулу 8 получим коэффициент экологической опасности Кэ.о.:

, (12)

Результаты расчета параметров Кэ.о. по всем ингредиентам, отходящим от смесителей по предлагаемой нами зависимости представлены в табл. 7 и на рис.3.

Таблица 7

Параметры Кэ.о.





АБЗ

Смесители

Кэ.о.

Пермьавтодор

Д-508-2А

76016

Темрюкавтодор

Д-508-2А

152543

Курскавтодор

Д-508-2А

179157

Ленавтодор (г.Кириши)

Д-597

744816

Калининградавтодор

Д-597

2423003

Новгородавтодор

Д-597

863937



Рис. 3. Диаграмма по параметрам Кэ.о.
Анализ категорий предприятий показывает, что АБЗ Пермьавтодор, Темрюкавтодор, Курскавтодор, Ленавтодор (г.Кириши), Новгородавтодор относятся к 3 категории, Калининградавтодор ко 2 категории. Оценка комплексного воздействия всей инфраструктуры асфальтобетонного завода на атмосферу связана с влиянием организованных и неорганизованных выбросов, в том числе выбросов смесителей, окислительных установок, котельных, складов нерудных материалов и т.д.

Выводы


1.Предлагаемая в данной работе аналитическая зависимость, определяющая критерий экологической опасности выбросов АБЗ, в отличии от аналогичных ранее разработанных моделей дает возможность получить комплексную оценку геометрических характеристик выброса, его мощности и токсичности.

2.Анализ результатов по критериям экологической опасности, полученным по смесителям АБЗ показывает значительный разброс данных, зависящий от качества регламентных работ по пылеулавливающим установкам.

Библиографический список
1.Временные рекомендации по оценке экологической опасности производственных объектов / Утв. Госкомэкологии РФ 15 марта 2000 г. Гидрометиздат, М.; 2000 г.

2.Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды / Одобрена постановлениями Госплана СССР, Госстроя СССР и Президиума Академии наук СССР 21.10.83 №254/284/134, М.; Экономика, 1986.-124 с.

3.Канищев А.Н. Экология автодорожного комплекса / А.Н. Канищев. - Воронеж: изд-во гос. ун-та, 2001. – 152 с.

4.Сборник законодательных нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий / Р.Н. Кузнецов, Н.С. Филимонова, А.М. Шишкин, В.В. Храмовец / / Под ред. В.П. Антонова и И. М. Зражевского. – Л.; Гидрометиздат, 1986 г.


Библиографический список – на английском языке
Научный руководитель – д.т.н., проф. Манохин В.Я.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал