Тема 2. Определение количества выбросов загрязняющих веществ при производстве строительных работ
2.1.Определение валовых выбросов загрязняющих веществ при работе строительных машин и механизмов
При работе строительной техники в атмосферный воздух выбрасываются загрязняющие вещества, содержащиеся в отработавших газах дизельных и бензиновых двигателей. В соответствие с [3] нормируются следующие компоненты: углеводороды предельные С12-С19; углерода оксид, диоксид азота, диоксид серы, сажа, 3,4-бенз(а)пирен. Определяют валовые выбросы (т/год) и максимально разовые выбросы (г/с).
Валовые выбросы устанавливают с учетом из количества расходуемого топлива и удельных норм выбросов (табл. 2.1) .
Таблица 2.1
Удельные нормы выбросов при работе дизельных двигателей
№ п/п |
Наименование нормируемых загрязняющих веществ |
Норма выбросов для дизельных двигателей, т/т |
Норма выбросов для карбюраторных двигателей, т/т |
1 |
Углеводороды |
0,03 |
0,1 |
2 |
Оксид углерода (СО) |
0,1 |
0,6 |
3 |
Диоксид азота (NO2) |
0,04 |
0,04 |
4 |
Диоксид серы (SO2) |
0,02 |
0,002 |
5 |
Сажа |
0,0155 |
0,00058 |
6 |
Бенз(а)пирен |
0,32 · 10-6 |
0,23 · 10-6 |
7 |
Свинец |
– |
0,0003 |
2.2. Расчет максимально разовых выбросов загрязняющих веществ при работе строительных машин
Определение максимально разовых выбросов производится в соответствие с [4] и учитывает режимы работы машин и механизмов в течение часа, их удельные выбросы при соответствующих режимах.
При работе строительных машин выделяют несколько режимов – режим холостого хода; режим 40 % мощности; режим полной мощности:
(1)
где qудxx – удельные выбросы при работе в режим холостого хода, кг/ч; qуд40 – удельные выбросы при работе в режиме 40% мощности, кг/ч; qуд100 – удельные выбросы при работе в режиме полной мощности, кг/ч; tхх – доля работы машины в режиме холостого хода; t40 – доля работы машины в режиме 40% мощности, t100 – доля работы машины в режиме полной мощности.
Удельные выбросы для некоторых строительных машин приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Удельные выбросы загрязняющих веществ для машин и механизмов
Наименование параметра |
Обозначение, расчетная формула |
Единица измерения |
Загрязняющие вещества |
||||
СО |
NОx |
CH |
C |
SO2 |
|||
Удельные выбросы для механизмов с мощностью от 60 до100 кВт |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,144 |
0,029 |
0,018 |
0,0036 |
0,006 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,094 |
0,148 |
0,031 |
0,025 |
0,014 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,122 |
0,193 |
0,04 |
0,032 |
0,018 |
Удельные выбросы для механизмов с мощностью от 100 до 160 кВт |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,158 |
0,061 |
0,137 |
0,006 |
0.02 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,238 |
0,153 |
0,239 |
0,03 |
0.03 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,396 |
0,398 |
0,308 |
0,062 |
0.05 |
Удельные выбросы для самосвалов |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,16 |
0,115 |
0,044 |
– |
0,008 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,219 |
0,963 |
0,087 |
– |
0,022 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,519 |
1,767 |
0,161 |
– |
0,093 |
Решение типовой задачи 2.1
Условие. Определить годовые валовые выбросы загрязняющих веществ при работе строительной техники.
Количество работающих машин и механизмов и часы работы техники (ч/год) приведено в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Количество работающих машин и механизмов
Наименование машин и механизмов |
Марка |
Количество |
Число часов работы в год, ч |
Экскаватор |
ЭО-3323А |
1 |
2920 |
Бульдозер |
Д3-82 |
1 |
1800 |
Кран автомобильный (базовое шасси ЗИЛ-433102) |
КС-2674 |
1 |
1200 |
Автомобиль самосвал |
УАЗ -1501 |
1 |
1400 |
Автомобиль-самосвал |
ЗИЛ-3513 |
1 |
1600 |
Ход решения
1. В справочной литературе найти мощность двигателей для каждой марки машин и механизмов и тип двигателя [5].
2. Определить годовой расход топлива по нормативам расхода топлива.
Годовой расход топлива (Рi) единицы техники, т/год, определить по формуле:
(2)
где рi – удельный расход топлива i-вида техники, кг/кВт ч; Ni – мощность двигателя, кВт; Ti, – число часов работы i-го вида техники, ч/год.
Расчет привести в виде табл.2.4.
Таблица 2.4
Расчет годового расхода топлива для работающей техники
Наименование машин и механизмов |
Мощность двигателя, Ni, кВт |
Удельный расход топлива рi, кг/кВт ч, |
Расход топлива, кг/час |
Число часов работы Ti, ч/год |
Расход топлива, т/год |
||
Дизельное |
Бензин |
Дизель-ное |
Бензин |
||||
Машины и механизмы с дизельными двигателями |
|||||||
Экскаватор ЭО-3323А |
57 |
0,11 |
6.27 |
|
2920 |
18,31 |
|
Бульдозер Д3-82 |
127 |
0,0925 |
11.76 |
|
1800 |
21,14 |
|
Кран автомобильный КС-2674 |
125 |
0,041 |
5,12 |
|
1200 |
6,15 |
|
Машины и механизмы с карбюраторными двигателями |
|||||||
Автомобиль самосвал УАЗ -1501 |
67 |
0,06 |
|
4,02 |
1400 |
|
5,63 |
Автомобиль -самосвал ЗИЛ-3513 |
110 |
0,145 |
|
15,95 |
1600 |
|
25,52 |
Итого |
|
|
|
|
|
45,60 |
31,15 |
3. По удельным нормам определить валовые выбросы загрязняющих веществ, т/год, по формуле:
(3)
где ρj – норма выбросов для j-типа двигателя, т/т; Рj – расход топлива для j-типа двигателя, т/год.
Расчет привести в виде табл. 2.5.
Таблица 2.5
Расчет валовых выбросов
Код веществ |
Наименование нормируемых загрязняющих веществ |
Норма выбросов для дизельных двигателей, т/т |
Норма выбросов для карбюраторных двигателей, т/т |
Валовые выбросы от техники с двигателями, т/год |
Суммарные валовые выбросы |
|
дизель-ными |
карбюра-торными |
|||||
2732 |
Углеводороды |
0,03 |
0,1 |
1,368 |
3,115 |
4,48 |
0337 |
Углерода оксид |
0,1 |
0,6 |
4,560 |
18,69 |
23,25 |
0301 |
Диоксид азота |
0,04 |
0,04 |
1,824 |
1,246 |
3,07 |
0330 |
Диоксид серы |
0,02 |
0,002 |
0,912 |
0,062 |
0,974 |
0328 |
Сажа |
0,0155 |
0,00058 |
0,707 |
0,018 |
0,725 |
0703 |
Бенз(а)пирен |
0,00000032 |
0,00000023 |
0,000014 |
7,16E-06 |
2,2E-05 |
0184 |
Свинец |
– |
0,0003 |
0 |
0,009345 |
0,00935 |
Решение типовой задачи 2.2
Условие. Определить максимально разовые выбросы загрязняющих веществ на строительной площадке. Количество одновременно работающих машин и механизмов приведено в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Количество одновременно работающих машин и механизмов
Наименование машин и механизмов |
Марка |
Мощность двигателя Ni , кВт, |
Количество |
Экскаватор |
ЭО-3323А |
57 |
1 |
Бульдозер |
Д3-82 |
127 |
0 |
Кран автомобильный (базовое шасси ЗИЛ-433102) |
КС-2674 |
125 |
1 |
Автомобиль самосвал |
УАЗ -1501 |
67 |
0 |
Автомобиль самосвал |
ЗИЛ-3513 |
110 |
1 |
Ход решения
1. Расчет максимально разовых выбросов произвести для каждого вида техники по формуле 1.
Расчет представить в виде табл. 2.7.
Таблица 2.7
Расчет максимально разовых выбросов на строительной площадке
Наименование параметра |
Обозначение, расчетная формула |
Единица измерения |
Загрязняющие вещества |
||||
СО |
NOx |
CH |
C |
SO2 |
|||
Максимально разовые выбросы при работе экскаватора ЭО-3323А |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,144 |
0,029 |
0,018 |
0,004 |
0,006 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,094 |
0,148 |
0,031 |
0,025 |
0,014 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,122 |
0,193 |
0,04 |
0,032 |
0,018 |
Процентное время распределения для различных режимов в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
режим холостого хода |
t хх |
% |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
режим 40 % мощности |
t40 |
% |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
режим полной мощности |
t100 |
% |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
Максимальный разовый выброс |
М |
г/с |
0,018 |
0,018 |
0,004 |
0,003 |
0,002 |
Максимально разовые выбросы при работе автомобильного крана КС-2674 |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,158 |
0,061 |
0,137 |
0,006 |
0.02 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,238 |
0,153 |
0,239 |
0,03 |
0.03 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,396 |
0,398 |
0,308 |
0,062 |
0.05 |
режим холостого хода |
t хх |
% |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
режим 40 % мощности |
t40 |
% |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
режим полной мощности |
t100 |
% |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
Максимальный разовый выброс |
М |
г/с |
0,079 |
0,065 |
0,068 |
0,011 |
0,010 |
Максимально разовые выбросы при работе автосамосвала |
|||||||
режим холостого хода |
qудхх |
кг/ч |
0,16 |
0,115 |
0,044 |
– |
0,008 |
режим 40 % мощности |
qуд40 |
кг/ч |
0,219 |
0,963 |
0,087 |
– |
0,022 |
режим полной мощности |
qуд100 |
кг/ч |
0,519 |
1,767 |
0,161 |
– |
0,093 |
режим холостого хода |
t хх |
% |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
режим 40 % мощности |
t40 |
% |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
режим полной мощности |
t100 |
% |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
Максимальный разовый выброс |
М |
г/с |
0,096 |
0,292 |
0,030 |
0,000 |
0,015 |
Итого |
|
г/с |
0,194 |
0,375 |
0,103 |
0,014 |
0,026 |