Приложение 2. Методика определения нормативов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников загрязнения атмосферы на базе сводных расчетов рассеивания

Приложение 2

Методика
определения нормативов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников загрязнения атмосферы на базе сводных расчетов рассеивания

Методика предназначена для определения нормативов выбросов ЗВ в атмосферу в соответствии с действующей нормативно-методической документацией, а также для использования при разработке, экспертизе и согласовании проектных решений по нормированию выбросов действующих, вновь проектируемых, расширяемых, реконструируемых промышленных предприятий и при составлении сводных томов "Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы (ПДВ) для города (населенного пункта)".

Основой для определения нормативов выбросов являются результаты сводного расчета рассеивания выбросов.

Методика позволяет определять для ИЗА:

- нормативный выброс г/сек, обеспечивающий концентрацию не выше ПДК с учетом совокупного влияния источников, эффекта суммации отдельных ЗВ (эффекта потенцирования) в заданных контрольных точках на границе СЗЗ и селитебных территориях;

- нормативный выброс т/год для разных типов источников с учетом объемов производства на планируемый год.

I. Основные термины и определения

Для целей настоящего документа применяются следующие термины:

Источники с постоянной нагрузкой - источники выбросов (ИЗА), мощность выбросов которых (г/сек) остается величиной постоянной независимо от времени работы.

Источники с переменной нагрузкой - ИЗА, мощность выбросов которых (г/сек) может изменяться в зависимости от технологического процесса.

Топливные источники - ИЗА, массы выбросов (г/сек, т/год) которых рассчитываются в зависимости от количества сожженного топлива по утвержденным методикам.

Контрольные точки - совокупность точек, максимальные расчетные концентрации загрязняющих веществ (ЗВ) в которых служат основой для определения нормативов выбросов.

Квота вклада источника - допустимая доля вклада ИЗА в концентрацию в контрольной точке, обеспечивающая нормативное значение концентраций.

Равное квотирование - принцип определения нормативных выбросов, при котором вклады ИЗА в контрольной точке не превышают установленной квоты; квота принимается равной для всех ИЗА.

Порог значимости вклада - наибольшее значение вклада ИЗА, ниже которого нормирование выброса источника по результатам расчета рассеивания в данной точке нецелесообразно.

II. Исходные данные определения нормативов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников загрязнения атмосферы

а) Информация с параметрах ИЗА по результатам инвентаризации - проектная база данных.

Проектная база данных ИЗА и планы мероприятий по снижению выбросов являются основой для нормирования выбросов. Обязательным является наличие точки привязки заводской системы координат к городской системе и угол поворота заводской системы координат.

Корректировка проектной базы данных ИЗА возможна в случае наступления следующих изменений:

- ликвидация источника,

- введения нового источника,

- изменение технологии производства,

- выполнения природоохранных мероприятий.

При временном снижении нагрузки на оборудование, временной остановке оборудования, изменения времени работы источников проектная база параметров ИЗА может не корректироваться.

б) Информация о параметрах ИЗА на год с учетом плановых объемов производства - плановая база данных.

Плановая база данных ИЗА позволяет прогнозировать расчетный уровень загрязнения на год для решения задач контроля и мониторинга, а плановые выбросы г/сек, т/год используются для получения нормативных выбросов т/год с учетом плановых объемов производства.

Информацию об ИЗА рекомендуется пополнять и корректировать временно для всех предприятий с заданной периодичностью на сновании "Карточек корректировки выбросов".

в) База данных контрольных точек. Формируется из точек, равномерно распределенных по периметру СЗЗ предприятий и расположенных в ближайшей жилищной застройке.

III. Порядок определения нормативов выбросов

Определение допустимых выбросов "г/сек" выполняется на основе анализа рассчитанных приземных концентраций в контрольных точках.

Число учитываемых вкладов ИЗА в контрольных точках определяется возможностью используемой унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА).

Алгоритм нормирования:

а) Нормирование для веществ, не входящих в группы суммации:

Равное квотирование.

Рекомендуемые значения г/с выбросов рассчитываются исходя из принципа равного квотирования вкладов ИЗА, обеспечивающих концентрацию в точке в пределах ПДК. Квота вклада (Q) определяется для каждой точки с учетом числа ИЗА, дающих вклады в общую концентрацию в этой точке.

Перед расчетом из процесса нормирования исключаются ИЗА, дающие незначительный вклад в общую концентрацию в точке (меньше ).

Квота вклада (Q) источника определяется поэтапно и рассчитывается по следующему алгоритму:

этап 1 - начальное значение квоты принимается равным

(1)

где

- общее число вкладов в точке;

- целевая концентрация в точке равная 1 ПДК, для зон санитарной охраны курортов, домов отдыха, зон отдыха городов и других территорий с повышенными требованиями к охране атмосферного воздуха - 0.8 ПДК.

этап 2 - определяется Число нормируемых вкладов при квоте т.е. число вкладов больше расчетной квоты:

(2)

где: - число нормируемых вкладов ;

- число ненормируемых вкладов ).

этап 3 - определяется новое значение Расчетной квоты :

(3)

где - сумма вкладов в долях ПДК, не превышающих текущего значения .

Если число нормируемых вкладов по квоте меньше числа нормируемых вкладов по квоте , то повторяем этапы 2 и 3, приняв .

В противном случае принимаем нормативную квоту .

Нормативное значение вклада ИЗА в долях ПДК принимается равным нормативной квоте :

(4)

Мощность выброса 3B у источника в г/с снижается пропорционально требуемому снижению вклада в точке:

(5)

В качестве норматива мощности выброса у ИЗА в г/с принимается наименьшее значение из рассчитанных во всех точках, где данный источник дает вклад в общую концентрацию.

Пример 1.

Пусть в контрольной точке дают вклады ИЗА. Величины вкладов в долях ПДК распределены следующим образом:

Концентрация в точке ПДК.

Равное квотирование

Начальное значение квоты

С учетом вклады источников 4 и 5 не нормируются. Сумма ненормируемых вкладов .

Пересчитываем .

Все 3 нормируемых вклада > - нормируем по квоте .

Нормативные значения вкладов:

, % снижения

, % снижения

, % снижения

Концентрация в точке с учетом нормирования

.

б) Нормирование для веществ, входящих в группы суммации:

Расчет нормативного значения вклада в контрольной точке для группы суммации в целом определяется в соответствии с п. а).

Мощность выброса по каждому веществу, входящему в группу суммации снижается пропорционально требуемому снижению вклада по группе суммации в целом.

(6)

Пример 2.

В контрольной точке по группе суммации диоксид азота (0301) и сернистого ангидрида (0330) дают вклады источников. Величины вкладов в долях ПДК распределены следующим образом:

ПДК, из них:

по двуокиси азота ПДК

по сернистому ангидриду ПДК.

По группе суммации в целом нормативные значения вкладов источников определяются аналогично примеру 1.

Нормативные значения вкладов по веществам определяем пропорционально требуемому снижению по группе суммации в целом.

.

При расчете нормативных выбросов (г/сек) по результатам расчетов в текущей точке за основу берутся не исходные вклады ИЗА, полученные при расчете рассеивания в УПРЗА, а величины вкладов, уменьшенные пропорционально снижению выбросов, определенному при анализе результатов расчета рассеивания в ранее рассмотренных точках. Такой подход позволяет избежать лишних вычислений, а также может привести к сокращению числа нормируемых ИЗА.

При анализе результатов расчета в контрольных точках в данной методике принят вариант упорядочения точек по убыванию концентрации ЗВ в точке.

Пример 3.

Проведенный расчет рассеивания выявил четыре точки с концентрацией выше нормативной. В этих точках создают вклады пять И3А. Величины вкладов и суммарные концентрации приведены в табл. 1

Таблица 1

Вклады ИЗА в суммарные концентрации

Вклады ИЗА
номера контрольных точек	1	2	3	4	5	Общая концентрация
1	2.50	0.80	0.35	0.20	0.15	4.00
2	1.00	0.50	1.00	0.50	0.00	3.00
3	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	2.50
4	0.50	0.00	0.00	1.00	0.50	2.00

Проведем расчет нормативов, рассматривая точки в порядке убывания суммарной концентрации.

Точка 1. В точке 1 дают вклады 5 ИЗА (строка 1 табл. 1)

Порог значимости вкладов

Начальное значение квоты

С учетом вклады источников 4 и 5 не нормируются. Сумма нормируемых вкладов .

Рассчитываем .

Все 3 нормируемых вклада > - нормируем по квоте .

Нормативные значения вкладов:

, коэффициент снижения -

, коэффициент снижения -

, коэффициент снижения -

Точка 2. В точке 2 дают вклады 4 ИЗА (строка 2 табл. 1).

С учетом рассчитанного при анализе точки 1 снижения выбросов ИЗА вклады источников 1-3 составят:

ПДК > 1

Начальное значение квоты

С учетом вклады источников 1 и 2 не нормируются. Сумма ненормируемых вкладов .

Рассчитываем .

Все два нормируемых вклада > - нормируем по квоте .

Нормативные значения вкладов:

, коэффициент снижения -

, коэффициент снижения -

С учетом ранее проведенного снижения на источнике 3 коэффициент снижения выброса составит 0.62* 0.62=0.38. На источнике 4 ранее не было снижения выброса.

Точка 3. В точке 3 дают вклады 5 ИЗА (строка 3 табл. 1).

С учетом рассчитанного при анализе предыдущих точек снижения выбросов ИЗА вклады источников составят:

Концентрация в точке при этом

ПДК > 1

Начальное значение квоты

С учетов вклады источников 1-3 не нормируются. Сумма ненормируемых вкладов .

Рассчитываем .

Нормируемые вклады > - нормируем по квоте .

Нормативные значения вкладов:

, коэффициент снижения -

, коэффициент снижения -

С учетом ранее проведенного снижения выброса на источнике 4 коэффициент снижения выброса составит 0.76*0.76=0.57. На источнике ранее снижения выброса не проводилось.

Точка 4. В точке 4 дают вклады 3 ИЗА (строка 4 табл. 1).

С учетом рассчитанного снижения выбросов источниками вклады ИЗА составят:

Концентрация в точке при этом

ПДК < 1

С учетом рассчитанного снижения выброса концентрация в 4 точке не будет превышать нормативной величины.

Коэффициенты снижения выбросов

Ожидаемые величины вкладов с учетом рассчитанного снижения выбросов ЗВ приведены в табл. 2.

Таблица 2

Ожидаемые величины вкладов с учетом рассчитанного снижения выбросов ЗВ

Вклады ИЗА
номера контрольных точек	1	2	3	4	5	Общая концентрация
1	0.225	0.216	0.133	0.114	0.093	0.781
2	0.090	0.135	0.380	0.285	0.000	0.890
3	0.045	0.135	0.190	0.285	0.310	0.965
4	0.045	0.000	0.000	0.570	0.310	0.925

Цель нормирования достигнута. Количество значащих цифр при расчетах - 3. При более точном вычислении величин в точке 3 ожидаемая концентрация практически равна единице.

IV. Нормирование масс выбросов, т/год

Для источников с постоянной нагрузкой норматив ПДВ (т/год) рассчитывается, исходя из планового времени загрузки оборудования (час/год) и определенных в комплексном расчете масс допустимых выбросов ЗВ от источников, г/с

(7)

Для источников с переменной нагрузкой норматив ПДВ (т/год) определяется по формуле:

(8)

где - максимальная масса выброса i-го компонента (г/с), определенная инвентаризацией на проектную мощность источника;

- масса выброса (т/г) i-го компонента, рассчитанная на проектную мощность производства с учетом нестационарности работы оборудования.

Для топливных источников установление нормативного выброса т/год производится на основании расчетного нормативного расхода топлива в кг/час, обеспечивающего нормативный выброс г/сек при ведении контроля за расходом топлива в кг/час следующим образом:

рассчитывается нормативный расход топлива (Вн) г/сек, обеспечивающий норматив ПДВ г/сек по стандартным расчетным методикам

(9)

(10),

где

R - коэффициент, учитывающий характеристики используемого топлива и условия сжигания, определяется в соответствии с эксплуатационными характеристиками.

- фактический расход топлива, осредненный за период превышения Т, сравнивается с нормативным и определяется сверхнормативный расход

определяем сверхнормативный расход топлива за период в течение периода (месяц, год), учитывая время Т, в течение которого наблюдается сверхнормативный расход топлива.

определяем нормативный выброс за период (т/мес., т/год) в соответствии с методиками,

(11)

где (12)

(13)

в случае, если фактический расход топлива не превышает нормативного, нормативы выбросов (т/год) устанавливаются на уровне фактических.

В случае проведения контроля за выбросами, возможно определение нормативного выброса (т/год) путем суммирования нормативных выбросов помесячно по формуле:

(14)

де М k-m фактический выброс т/месяц,

k-n месяцы, в которых утвержденный норматив ПДВ (г/сек) меньше М (г/сек) факт.,

i-m - месяцы, в которых ПДВ (г/сек) больше М (г/сек) факт.

Непременным условием возможности расчета нормативных выбросов т/год является наличие данных о ежемесячных расходах топлива и максимально возможном времени, в течение которого наблюдается сверхнормативный расход топлива в течение месяца (по данным нескольких лет).

Нормативные выбросы (т/год) для ИЗА (кроме топливных) на планируемый год, в случае, если плановые показатели по выбросам отличаются от проектных, рассчитываются следующим образом:

(15)

где - нормативный выброс (т/год) на планируемый год с учетом плановых объемов производства;

- нормативный выброс по результатам сводного расчета рассеивания выбросов на основе проектной базы данных;

- планируемый выброс (т/год);

- планируемый выброс (г/сек).

Пример.

Массы выбросов по источнику по данным инвентаризации составили 10 г/сек, 100 т/год.

Сводный расчет рассеивания выбросов с учетом рассматриваемого ИЗА показал, что на границе СЗЗ имеет место нарушение норматива качества атмосферного воздуха. При этом нормативный выброс по источнику составит 5 г/сек, 50 т/год.

Согласно карточке корректировки плановый выброс на планируемый год (г/сек, т/год) меньше масс выбросов источника по данным инвентаризации, а выброс (г/сек) больше нормативного:

8 г/сек, 30 т/год.

При этом нормативный выброс на плановый год определяется:

5 г/сек х 30 т/год / 8 г/сек = 18.8 т/год

Нормативной выброс источника на планируемый год составит:

5 г/сек, 18.8 т/год

В случае, если плановые показатели по выбросам (г/сек, т/год) меньше установленных нормативных выбросов по источнику, согласно карточке корректировки, представленной предприятием (например, 4 г/сек, 15 т/год) и снижение выбросов связано с временным уменьшением нагрузки на оборудование и времени работы, то планируемый нормативный выброс для источника составит

5 г/сек, 15 т/год.