5. Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта (при движении по территории атп)

При движении автотранспорта по территории автотранспортного предприятия (АТП) выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами намного больше, чем при движении по населенным пунктам и между ними, вследствие малой скорости движения (10-20 км/час).

Выбросы от автотранспорта содержат следующие загрязняющие атмосферу вещества: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (в пересчете на NO₂), твердые частицы (сажа - С), диоксид серы (SO₂). Основную долю в выбросах от автотранспорта занимают продукты неполного сго­рания углеводородов моторных топлив: СО, СН, С.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями рассчитывают выбросы СО, СН, NO2, SO2, для автомобилей с дизельными двигателями -СО, СН, NO2, SO2 и С. Соединения свинца в расчетах по РБ не учитываются, т.к. с 01.03.97 г. в РБ введен запрет на использование этилированных бензинов.

5.1. Выбросы i-гo загрязняющего вещества (ЗВ) от одного автомобиля к-группы при выезде с территории АТП (М'_i,к) и возврате (M''_i,к) рассчитывают о формулам (17) и (18):

М'_i,к=m_{пр, i,к} ·t_пр+m_L1,i,к·L₁= m_xx,i,к ·t_хх,1, гр/день; (17)

М''_i,к=m_L2,i,к·L₂= m_xx,i,к ·t_хх,2, гр/день. (18)

где m_пр,i,k- удельный выброс i-гo ЗВ при прогреве двигателя автомобиля к-группы, г/мин;

m_L1,i,к - удельный выброс i-гo ЗВ при движении автомобиля к-группы по территории АТП, г/км;

m_xx,i,к - удельный выброс i-гo ЗВ при работе двигателя автомобиля к-гpyппы на холодном ходу, г/мин;

L₁, L₂- средний пробег одного автомобиля по территории АТП при выезде (L₁) и возврате (L₂), км/день;

t_np- продолжительность (время) прогрева двигателя автомобиля, мин;

t_хх,1, t_хх,2 - время работы двигателя автомобиля на холостом ходу при выезде из территории АТП (t_хх,1) и при возврате (t_хх,2), мин;

5.2. Суммарный выброс i-гo ЗВ от одного автомобиля к-группы на территории АТП за один рабочий день рассчитывают по формуле (19):

Мⁱ_к= М'ⁱ_к+ М''ⁱ_к, г/день; (19)

5.3. Валовый выброс по каждому i-му ЗВ рассчитывают раздельно для каждого периода времени (холодного, переходного, теплого) по формуле (20):

Мⁱ_к=∑λ_в (М'ⁱ_к+ М''ⁱ_к) ·N_к· Д_р·10^-3, кг/год, (20)

где λ_в- коэффициент выпуска автомобилей на линию,

N_к количество автомобилей к-группы,

Д_р- количество рабочих дней в данном отчетном периоде.

5.4. Валовый выброс i-гo ЗВ всеми автомобилями АТП за год рассчиты­вают как сумму выбросов по периодам года:

M_i,к^год= M_i,к^тепл+ M_i,к^перех + M_i,к^хол , кг/год (21)

Примечание.

Периоды года условно определяют по величине среднемесячной температуры. Месяцы, в которых среднемесячная температура ниже минус 5°С относят к холодному периоду, месяцы со среднемесячной температурой от минус 5°С до плюс 5°С – к переходному периоду, а с температурой +5°С и выше – к теплому.

• Продолжительность работы двигателя на холостом ходу при выезде на ли­нию (t_xx,1) составляет 1 мин.

• При хранении автомобилей и автобусов на закрытых стоянках расчет выбросов выполняется как для теплого периода года.

• Если на предприятии производится контроль токсичности отработавших газов, то удельные выбросы снижаются в среднем на 20 %.

-Для газобаллонных автомобилей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,51 и 0,59 соответственно.

В переходный период значения выбросов СО, СН и С должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода; выбросы NO_X и SO₂ равны выбросам в холодный период.

-Среднее время работы двигателя при прогреве (t_пp) составляет:

1. при хранении в теплом помещении- 0,5 мин;

2. при хранении на открытых стоянках в теплое время года 1 -2 мин;

3. при хранении на открытых стоянках в переходный период и в отсутствии подогрева двигателя - 2-5 мин;

4. при хранении на открытых стоянках в холодное время года: a) при наличии средств подогрева двигателя - 6 мин;

б) при периодическом подогреве двигателя - 12 мин;

в) при отсутствии подогрева двигателя t_пp = (-t воздуха +10) мин.

5.5. Содержание задачи 5.

Рассчитать валовые выбросы загрязняющих веществ (СО, СН, NO₂,SO₂, С) от группы грузовых автомобилей АТП; хранящихся на открытых стоянках (средства подогрева имеются).

№ вари-	тип двига-	грузоподъем ность	Nк	λв	Продолжительность периода, дни
анта	теля				теплый	холод- ный	переход-ный
1	к	8	20	09	150	100	50
2	д	8	25	08	140	110	50
3	к	7	30	09	130	120	50
4	д	7	35	08	120	130	50
5	к	6	40	09	110	140	50
6	д	6	45	08	100	150	50
7	к	5	50	09	150	100	50
8	д	5	55	08	140	110	50
9	к	4	60	09	130	120	50
10	д	4	65	08	120	130	50
II	к	3	70	09	110	140	50
12	д	3	75	08	100	150	50
13	к	2	80	09	150	100	50
14	д	2	85	08	140	110	50
15	к	1	90	09	130	120	50
16	д	I	95	08	120	130	50

Примечания: 1) средний пробег автомобиля по территории АТП принять равным: при выезде L₁=500 м, при возврате L₂=300 м; 2) коэффициент выпуска автомобилей на линию (λ_в) за теплый, переходный и холодный периоды года принять равными 0,9; 0,8 и 0,7 соответственно.

5.6. Решение задачи 5 (вариант 16),

Рассмотрим на примере определения выбросов одного загрязняющего ве­щества - СН.

Выбросы СН от одного автомобиля при выезде с территории АТП в теплый, холодный и переходный периоды года:

(М'_сн)_теп= 0,1· 2,0+ 0,4· 0,5+ 0,1·1,0= 1,50 г/день;

(М'_сн)_хол= 0,2· 6,0+ 0,5· 0,5+ 0,1·1,0= 1,55 г/день;

(М'_сн)_пер = 0,9· (0,2· 6,0+0,5· 0,5 +0,1· 1,0)= 1,40 г/день.

Выбросы от одного автомобиля при возврате на территорию АТП в теплый, холодный и перемодный периоды года:

(М''_сн)_теп=0,4· 0,3+ 0,1· 1,0= 0,22 г/день;

(М''_сн)_хол = 0,5· 0,3+ 0,1· 1,0= 0,25 г/день;

(М''_сн)_пер =0,9· (0,5· 0,3+ 0,1· 1,0)= 0,23 г/день.

Выбросы СН от одного автомобиля на территории АТП за 1 рабочий день в теплый, холодный и переходный периоды года:

(М' ^рд_сн)_теп = 0,50+ 0,22= 0,72 г/день;

(М' ^рд_сн)_хол = 1,55 + 0,25= 1,80 г/день;

(М' ^рд_сн)_пер = 1,40+ 0,23=1,63 г/день.

Валовые выбросы СН от группы автомобилей на территории АТП в теплый, холодный и переходный периоды года:

(М_сн)_теп = 0,9· 0,72· 95· 120· 10^-3 = 7,39 кг/год;

(М_сн)_хол = 0,7· 1,80· 95· 130·10^-3 = 15,56 кг/год;

(М_сн)_пер = 0,8· 1,63· 95· 50· 10^-3 = 6,19 кг/год.

Валовый выброс СН от группы автомобилей на территории АТП за год: (М_сн)_год = 7,39+15,56+6,19=29,14 кг/год.

Приложение 1.

Расчетные величины утечек q через уплотнения неподвижных и подвижных соединений и расчетные доли уплотнении (х), потерявших герметичность.

Наименование оборудования и среды	q, кг/час	х
Фланцевые соединения:
- парогазовые потоки	0,00073	0,030
- легкие углеводороды (жидкие)	0,00033	0,050
- тяжелые углеводороды (жидкие)	0,00028	0,020
Запорно-регулирующая арматура
- газовая среда	0,0210	0,293
- легкие углеводороды	0,0130	0,365
-тяжелые углеводороды	0,0066	0,070
- водород	0,0088	0,300
Предохранительные клапаны:
- парогазовые потоки	0,136	0,460
- легкие углеводороды	0,084	0,250
- тяжелые углеводороды	0,111	0,350
Уплотнения валов (одноуплотнение):
а) центробежные компрессоры
- газовые потоки	0,120	0,765
- водород	0,050	0,810
б) поршневые компрессоры	0,115	0,700
в) насосы
- сальниковые уплотнения	0,140
- торцовые уплотнения	0,080
- двойные торцовые уплотнения	0,020
- сжиженные и легкие углеводороды		0,638
- тяжелые углеводороды		0,220

Приложение 2.

Значение коэффициента Ki в зависимости от степени укрытия (S%) нефтеловушки шифером или другим материалом:

S, %	0	10	15	20	25	30	35	40	45	50
кi	1,00	0,96	0,94	0,91	0,88	0,85	0,82	0,79	0,76	0,72
S, %	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
кi	0,68	0,63	0,59	0,54	0,50	0,45	0,40	1,36	0,28	0,21

Приложение 3.

Значения коэффициента к3 для объектов механической и биологической очистки I-ой и II-ой системы канализации:

Объект	Песколовки,	Пруды,	Фильтры		Шламона-	Амбары
Система	ливнесброс	аэротенки	песчаные		копители	аварийные
I система	4,55	0,24	0,05		0,11	0,23
II система	3,51	0,31	0,13		0,11	0,35

Приложение 4.

Концентрация углеводородов, групп углеводородов и индивидуальных веществ в выбросах с поверхности объектов очистных сооружений (% масс):

Наименование объекта	Углеводороды					Фенол	Сероводо-род
	всего	пред		непред.	аромат
1 система
Песколовка, ливнесброс	95,83	82,34		7,07	6,42	0,47	3,70
Нефтеловушки	98,86	82,28		5,54	10,92	0,39	0,75
Пруды доп. отстоя	99,45	86,91		5,23	7,31	0,20	0,35
Песчаные фильтры	95,04	84,94		3,47	5,63	0,41	7,53
Аварийный амбар	99,75	92,65		1,11	5,99	0,06	0,19
Шламонакопитель	99,80	83,24		2,19	14,37	0,07	0,13
АКС	89,86	83,46		2,28	4,12	0,38	9,76
II система
Песколовка, ливнесброс	99,40	91,48		2,30	5,62	02,2	0,38
Нефтеловушки	99,06	87,98		3,84	7,24	0,06	0,88
Пруды доп. отстоя	99,27	93,12		3,08	3,07	0,11	0,62
Песчаные фильтры	89,31	82,95		0,87	5,49	0,29	10,40
Аварийный амбар	99,76	91,02		3,38	5,36	0,06	0,18
Шламонакопитель	99,72	94,34		2,19	3,19	0,02	0,26

Приложение 5.

Удельные выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) грузовыми автомобилями, хранящимися на открытых площадках при наличии средств подогрева.

	Грузоподъемномть автомобиля, кг
	до 1000		от 1000 до 3000		от 3000 до 6000		свыше 6000
	Тип двигателя (К – карбюраторный, Д – дизельный)
	К	Д	К	Д	К	Д	К	Д
	При подогреве двигателя (mпр, г/мин)
СО	4,5 6,2	1,1 1,4	8,1 14,2	1,54 1,95	18,1 26,1	2,8 3,6	23,4 33,8	2,9 5,3
СН	0,40 0,65	0,1 0,2	1,6 2,4	0,20 0,32	2,9 5,4	0,30 0,54	3,3 6,3	0,4 0,7
NOX	0,05 0,05	0,2 0,3	0,10 0,10	0,35 0,39	0,029 0,032	0,060 0,067	0,035 0,039	0,100 0,110
SO2	-	0,01 0,02	-	0,02 0,05	-	0,03 0,12	-	0,04 0,18
C
	При холостом ходе (mхх, г/мин)
СО	4,5	1,0	8,1	1,5	18,1	2.8	23.4	2,9
СН	0,4	0,1	1,6	0,2	2,9	0,3	3,3	0,3
NOX	0,05	0,3	0,1	0,45	0,2	0,62	0,20	1,0
SO2	0,012	0,020	0,016	0,035	0,029	0,06	0,035	0,10
C	-	0,01	-	0,02	-	0,03	-	0,04
	При пробеге автомобиля (mL, г/км)
СО	19,6 24,3	2,3 2,6	27,6 34,4	3,2 3,9	47,4 59,3	4,1 5,0	55,3 68,8	5,1 6,2
СН	3,5 4,2	0,4 0,5	4,9 6,0	0,6 0,7	8,5 10,3	0,7 0,9	9,9 11,9	0,9 1,1
NOX	0,4 0,3	2,0 2,2	0,6 0,5	2,5 2,3	1,0 0,8	3,0 2,4	1,2 0,9	3,5 2,7
SO2	0,08 0,10	0,19 0,21	0,10 0,13	0,28 0,35	0,18 0,22	0,45 0,56	0,24 0,28	0,68 0,85
C	-	0,2 0,3	-	0,2 0,3	-	0,2 0,3	-	0,2 0,3

Примечания:

• выбросы теплого периода - в числителе;

• выбросы холодного периода - в знаменателе;

• выбросы NO_x и SO₂ переходного периода равны выбросам холодного периода года;

• выбросы СО, СН и С переходного периода равны 0,9 выбросам холодного периода года.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Квашнин И.М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация / М. : АВОК-ПРЕСС, 2005 - 392 с.

2. Инженерная защита окружающей среды в примерах и задачах: Учебное пособие / Под редакцией О.Г.Воробьева. - Санкт- Петербург: Издательство «Лань», 2002. – 288 с.

3. Методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами отопительных и отопительно- производственных котельных. М., 1991, 68 с.

4. Методика расчета параметров выбросов и валовых выбросов вредных веществ от факельных установок сжигания углеводородных смесей. М, НИИГАЗ, ИРЦ Газпрома, 1996, 47 с.

5. Методические указания по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии. РД-17-89.M., 1990.