Данный материал представляет собой методическое руководство по определению категории опасности промышленного предприятия на основе объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В документе подробно описаны классификация источников загрязнения, формулы для расчета валовых выбросов, критерии отнесения объектов к категориям опасности, а также принципы проектирования санитарно-защитных зон (СЗЗ) с учетом розы ветров и класса опасности производства.
I. Определение категории опасности предприятия
Цель работы: приобретение навыков расчета категории опасности предприятия в зависимости от массы выбросов и степени опасности загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу.
Развитие производственной деятельности человека все большую долю в загрязнении атмосферы возлагает на антропогенные источники. Их разделяют на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами, глобальные распространяются на огромные расстояния и оказывают влияние на биосферные процессы в целом на Земле. Так как воздух находится в постоянном движении, вредные вещества переносятся на сотни и тысячи километров. Глобальное загрязнение атмосферы усиливается в связи с тем, что вредные вещества из нее выпадают на почву, в водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.
Классификация загрязнителей атмосферы
Загрязнители атмосферы разделяют на:
- Химические (загрязняющие вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии);
- Физические:
- тепловые, возникающие в результате повышения температуры атмосферы (поступление в атмосферу нагретых газов);
- световые, происходящие при ухудшении естественного освещения местности под воздействием искусственных источников света;
- шумовые, являющиеся следствием возникновения антропогенных шумов;
- электромагнитные, вызванные изменением электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио-телевидения, работы некоторых видов промышленных установок);
- радиоактивные, связанные с повышением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу;
- Биологические — являются следствием размножения микроорганизмов и вирусов.
Источники загрязнения
Источники загрязнения воздушного бассейна подразделяют на источники выделения и источники выбросов вредных веществ в атмосферу.
Источником выделения загрязняющих веществ называется технологический агрегат (установка, устройство, аппарат и т.п.), выделяющий в процессе эксплуатации вредные вещества.
Источником выбросов — устройство (труба, аэрационный фонарь, вентиляционная шахта и т.п.), посредством которого осуществляется выброс загрязняющих веществ в атмосферу.
Группы промышленных производств
Промышленные производства и технологическое оборудование, являющиеся источниками загрязнения атмосферы, делят на 4 группы:
- Имеющие условно чистые выбросы, в которых концентрация загрязняющих веществ не превышает гигиенических норм (например, цеха переработки пластмасс, прядильные цеха и т.д.);
- Имеющие дурно пахнущие выбросы (например, производство азотной кислоты с каталитической очисткой и др.);
- Содержащие нетоксичные вещества (дробильно-помольные цеха, отделения сушки, обогатительные фабрики и др.);
- Имеющие выбросы, содержащие канцерогенные, токсичные или ядовитые вещества (производство фенола, полиэтилена, ацетилена и др.).
Источники загрязнения атмосферы бывают точечные (труба), линейные (газопровод) и поверхностные. Попадать в атмосферу вредные вещества могут на разных стадиях производства (добыча, транспортирование, дробление, измельчение, помол), различным образом: из-за негерметичности оборудования, при погрузочно-разгрузочных работах, с открытых складов, то есть специально неорганизованным способом. Такие выбросы соответственно называются неорганизованными. В то же время на многих предприятиях большинство удаляемых из помещений и технологического оборудования загрязняющих веществ выбрасываются в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы, что позволяет применить для их улавливания соответствующие установки. Такие выбросы называются организованными.
Расчет категории опасности
Для определения категории опасности предприятия используют данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу. Категорию опасности предприятия (К) рассчитывают по формуле:
К = Σ (Mi / ПДКi) * ai (1.1)
где Mi — масса выброса i-го вещества, т/год; ПДКi — среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го вещества, мг/м³; ai — безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-го вещества со вредностью сернистого газа, определяется по таблице 1.1.
| Класс опасности вещества | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Коэффициент ai | 1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
Значения К рассчитывают при условии, когда Mi / ПДКi > 1. При Mi / ПДКi < 1 значения К не рассчитываются и приравниваются к нулю. Для расчета К при отсутствии среднесуточных предельно допустимых концентраций используют значения максимально-разовых ПДК, ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) или уменьшенные в 10 раз значения предельно допустимых концентраций веществ в воздухе рабочей зоны.
Для веществ, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ, значения К приравнивают к массе выбросов данного вещества. По величине К предприятия делят на четыре категории опасности. Граничные условия для деления предприятий по категориям опасности приведены в таблице 1.2.
| Значения К | Категория опасности |
|---|---|
| > 10^6 | 1 |
| 10^4 — 10^6 | 2 |
| 10^3 — 10^4 | 3 |
| < 10^3 | 4 |
II. Санитарно-защитные зоны (СЗЗ)
Цель работы: приобретение навыков расчета санитарно-защитной зоны с учетом класса опасности предприятия и розы ветров.
В системе защиты атмосферного воздуха большое значение имеет планировочные предприятия, позволяющие при постоянстве валовых выбросов существенно снизить воздействие загрязнения окружающей среды на человека. Особое внимание уделяется выбору площадки для промышленного предприятия и взаимному расположению производственных зданий и жилых массивов. Санитарно-защитная зона (СЗЗ) — особая функциональная зона, которая защищает человека от вредного воздействия промышленного предприятия и устанавливается в целях снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха до нормативных пределов.
СЗЗ играет буферную роль между предприятием и населением и устанавливается для решения следующих задач:
- Обеспечения требуемых гигиенических нормативов содержания загрязняющих веществ;
- Уменьшения отрицательного воздействия промышленных предприятий, транспорта, ЛЭП и коммуникаций;
- Снижения уровня воздействия различных факторов.
В зависимости от характера и количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу устанавливается 5 классов промышленных предприятий с размерами СЗЗ от 50 до 1000 метров (таблица 2.1).
| Класс пром. предприятия | СЗЗ, м |
|---|---|
| I | 1000 |
| II | 500 |
| III | 300 |
| IV | 100 |
| V | 50 |
СЗЗ устанавливается: для промышленных предприятий с технологическим процессом непосредственно от источников выбросов, а также от мест загрузки сырья или открытых складов; для тепловых станций и котельных — от дымовых труб.