Среда, Март 09 2011 15: 48

Контроль загрязнения воздуха

Оценить этот пункт
(2 голосов)

Управление загрязнением воздуха

Задача менеджера системы контроля загрязнения воздуха состоит в том, чтобы гарантировать, что чрезмерные концентрации загрязнителей воздуха не достигнут восприимчивой цели. Целями могут быть люди, растения, животные и материалы. Во всех случаях мы должны иметь дело с наиболее чувствительными из каждой из этих групп. Загрязнители воздуха могут включать газы, пары, аэрозоли и, в некоторых случаях, биологически опасные материалы. Хорошо спроектированная система предотвратит попадание на цель вредных концентраций загрязнителя.

Большинство систем контроля за загрязнением воздуха включают комбинацию нескольких методов контроля, обычно комбинацию технологических и административных мер контроля, а в более крупных или сложных источниках может применяться более одного типа технологического контроля.

В идеале выбор соответствующих элементов управления будет производиться в контексте решаемой проблемы.

  • Что выделяется, в какой концентрации?
  • Каковы цели? Какая цель наиболее чувствительна?
  • Каковы приемлемые уровни кратковременного воздействия?
  • Каковы приемлемые уровни долгосрочного воздействия?
  • Какую комбинацию средств контроля следует выбрать, чтобы гарантировать, что уровни краткосрочного и долгосрочного воздействия не превышаются?

 

В таблице 1 описаны этапы этого процесса.

 


Таблица 1. Этапы выбора контроля за загрязнением

 

 

Шаг 1:
определять
выбросы.

Первая часть — определить, что будет освобождено из стека.
Все потенциально вредные выбросы должны быть перечислены. Вторая часть
оценить, сколько каждого материала будет выпущено. Без этого
информации, менеджер не может приступить к разработке программы управления.

Шаг 2:
определять
целевые группы.

Все уязвимые цели должны быть идентифицированы. Сюда входят люди, животные, растения и материалы. В каждом случае необходимо определить наиболее восприимчивого члена каждой группы. Например, астматики возле завода, выделяющего изоцианаты.

Шаг 3:
Определять
приемлемый
уровни воздействия.*

Приемлемый уровень воздействия на наиболее чувствительную целевую группу должен
быть установлен. Если загрязнитель представляет собой материал, обладающий кумулятивным эффектом,
таких как канцерогены, то должны быть установлены долгосрочные уровни воздействия (годовые). Если загрязняющее вещество оказывает кратковременное воздействие, например раздражитель или сенсибилизатор, необходимо установить кратковременный или, возможно, пиковый уровень воздействия.**

Шаг 4:
Выберите
управления.

На шаге 1 определяются выбросы, а на шаге 3 определяются допустимые значения.
уровни экспозиции. На этом этапе проверяется каждое загрязняющее вещество, чтобы убедиться, что оно
не превышает допустимого уровня. Если он превышает допустимый уровень,
необходимо добавить дополнительные элементы управления и снова проверить уровни воздействия. Этот процесс продолжается до тех пор, пока все воздействия не окажутся на приемлемом уровне или ниже его. Моделирование дисперсии можно использовать для оценки воздействия на новые предприятия или для проверки альтернативных решений для существующих предприятий.

* При установке уровней воздействия на шаге 3 следует помнить, что эти воздействия являются общими воздействиями, а не только воздействием растения. Как только допустимый уровень установлен, фоновые уровни и вклады от других предприятий просто вычитаются, чтобы определить максимальное количество, которое завод может выбрасывать, не превышая допустимый уровень воздействия. Если этого не сделать и трем заводам будет разрешено выбрасывать максимальное количество, целевые группы будут подвергаться воздействию в три раза превышающего допустимый уровень.

** Некоторые материалы, такие как канцерогены, не имеют порогового значения, ниже которого вредные воздействия не проявляются. Таким образом, пока часть материала попадает в окружающую среду, существует некоторый риск для целевых групп населения. В этом случае уровень отсутствия эффекта не может быть установлен (отличный от нуля). Вместо этого должен быть установлен приемлемый уровень риска. Обычно это устанавливается в диапазоне от 1 неблагоприятного исхода на 100,000 1,000,000 до XNUMX XNUMX XNUMX человек, подвергшихся воздействию.


 

Некоторые юрисдикции проделали часть работы, установив стандарты, основанные на максимальной концентрации загрязнителя, которую может получить восприимчивая цель. С этим типом стандарта менеджеру не нужно выполнять Шаги 2 и 3, так как это уже сделал регулирующий орган. В рамках этой системы менеджер должен установить только стандарты неконтролируемых выбросов для каждого загрязняющего вещества (этап 1), а затем определить, какие средства контроля необходимы для соблюдения стандарта (этап 4).

Имея стандарты качества воздуха, регулирующие органы могут измерять индивидуальное воздействие и, таким образом, определять, подвергается ли кто-либо воздействию потенциально вредных уровней. Предполагается, что стандарты, установленные в этих условиях, достаточно низкие, чтобы защитить наиболее восприимчивую целевую группу. Это не всегда безопасное предположение. Как показано в таблице 2, общие стандарты качества воздуха могут сильно различаться. Стандарты качества воздуха для диоксида серы варьируются от 30 до 140 мкг/м.3. Для менее часто регулируемых материалов этот разброс может быть еще больше (от 1.2 до 1,718 мкг/мXNUMX).3), как показано в таблице 3 для бензола. Это неудивительно, учитывая, что экономика может играть такую ​​же большую роль в установлении стандартов, как и токсикология. Если стандарт не установлен на достаточно низком уровне для защиты уязвимых групп населения, никто не получает должного обслуживания. Облученные группы населения имеют чувство ложной уверенности и могут неосознанно подвергаться риску. Эмитент может сначала почувствовать, что он выиграл от мягкого стандарта, но если влияние в сообществе потребует от компании перепроектировать свои средства контроля или установить новые средства контроля, затраты могут быть выше, чем при правильном выполнении в первый раз.

Таблица 2. Диапазон стандартов качества воздуха для обычно контролируемого загрязнителя воздуха (диоксид серы)

Страны и территории

Двуокись серы длительного действия
стандарты качества воздуха (мкг/м
3)

Австралия

50

Канада

30

Финляндия

40

Germany

140

Венгрия

70

Тайвань

133

 

Таблица 3. Диапазон стандартов качества воздуха для менее контролируемого загрязнителя воздуха (бензола)

Город / Штат

24-часовой стандарт качества воздуха для
бензол (мкг/м
3)

Коннектикут

53.4

Массачусетс

1.2

Мичиган

2.4

Северная Каролина

2.1

Невада

254

New York

1,718

Филадельфия

1,327

Виргиния

300

Уровни были стандартизированы для времени усреднения 24 часа, чтобы облегчить сравнение.

(Адаптировано из Calabrese and Kenyon 1991.)

 

Иногда этот поэтапный подход к выбору средств контроля за загрязнением воздуха не дает результатов, и регулирующие органы и проектировщики сразу переходят к «универсальному решению». Одним из таких методов является наилучшая доступная технология управления (BACT). Предполагается, что при использовании наилучшего сочетания скрубберов, фильтров и передовых методов работы с источником выбросов будет достигнут достаточно низкий уровень выбросов, чтобы защитить наиболее восприимчивую целевую группу. Часто результирующий уровень выбросов будет ниже минимума, необходимого для защиты наиболее уязвимых целей. Таким образом, все ненужные воздействия должны быть устранены. Примеры BACT приведены в таблице 4.

Таблица 4. Отдельные примеры наилучших доступных технологий контроля (BACT), показывающие используемый метод контроля и предполагаемую эффективность

Процесс

загрязнитель

способ управления

Расчетная эффективность

Рекультивация почвы

углеводороды

Термический окислитель

99

Завод по производству крафт-целлюлозы
котел-утилизатор

макрочастиц

электростатический
осадитель

99.68

Производство копченых
кремнезем

Монооксид углерода

Хорошая практика

50

Автомобильная покраска

углеводороды

Дожигатель печи

90

Электродуговая печь

макрочастиц

Рукавный фильтр

100

Нефтеперерабатывающий завод,
каталитический крекинг

Вдыхаемые частицы

Циклон + Вентури
скруббер

93

Медицинский мусоросжигатель

Хлорид водорода

Мокрая скруббер + сухая
скруббер

97.5

Угольный котел

Сернистый газ

Распылительная сушка +
поглотитель

90

Утилизация отходов
обезвоживание и
сжигание

макрочастиц

Циклон + конденсатор
+ Скруббер Вентури +
мокрый скруббер

95

Асфальтовый завод

углеводороды

Термический окислитель

99

 

BACT сама по себе не обеспечивает адекватных уровней контроля. Хотя это лучшая система управления, основанная на средствах управления очисткой газа и передовых методах эксплуатации, BACT может оказаться недостаточно эффективной, если источником является крупное предприятие или если оно расположено рядом с чувствительной целью. Следует протестировать наилучшую доступную технологию контроля, чтобы убедиться, что она действительно достаточно хороша. Полученные стандарты выбросов следует проверить, чтобы определить, могут ли они по-прежнему быть вредными даже при использовании наилучших средств контроля очистки газа. Если стандарты выбросов по-прежнему вредны, возможно, придется рассмотреть другие основные средства контроля, такие как выбор более безопасных процессов или материалов или перемещение в менее чувствительную зону.

Еще одно «универсальное решение», позволяющее обходить некоторые этапы, — стандарты производительности исходного кода. Многие юрисдикции устанавливают стандарты выбросов, которые не могут быть превышены. Стандарты выбросов основаны на выбросах в источнике. Обычно это работает хорошо, но, как и BACT, они могут быть ненадежными. Уровни должны быть достаточно низкими, чтобы поддерживать максимальные выбросы на достаточно низком уровне, чтобы защитить восприимчивые целевые группы населения от типичных выбросов. Однако, как и в случае с наилучшей доступной технологией контроля, этого может быть недостаточно для защиты всех, где есть крупные источники выбросов или близлежащие уязвимые группы населения. В этом случае необходимо использовать другие процедуры для обеспечения безопасности всех целевых групп.

И BACT, и стандарты выбросов имеют основную ошибку. Они предполагают, что при соблюдении определенных критериев на заводе целевые группы будут автоматически защищены. Это не обязательно так, но как только такая система принята законом, воздействие на цель становится второстепенным по сравнению с соблюдением закона.

В качестве минимальных критериев контроля следует использовать стандарты BACT и стандарты выбросов источников или критерии проектирования. Если BACT или критерии выбросов защитят восприимчивые цели, то их можно использовать по назначению, в противном случае необходимо использовать другие административные меры.

Контрольные меры

Контроль можно разделить на два основных вида контроля - технологический и административный. Технологический контроль определяется здесь как оборудование, установленное на источнике выбросов для снижения содержания загрязняющих веществ в газовом потоке до уровня, приемлемого для населения и обеспечивающего защиту наиболее чувствительной цели. Административный контроль определяется здесь как другие меры контроля.

Технологический контроль

Системы газоочистки размещаются у источника перед дымовой трубой для удаления загрязняющих веществ из газового потока перед его выбросом в окружающую среду. В таблице 5 приведены краткие сведения о различных классах систем газоочистки.

Таблица 5. Методы газоочистки для удаления вредных газов, паров и твердых частиц из промышленных технологических выбросов

способ управления

Примеры

Описание

Эффективность

Газы/пары

     

Конденсация

Контактные конденсаторы
Поверхностные конденсаторы

Пар охлаждается и конденсируется в жидкость. Это неэффективно и используется в качестве предобуславливателя для других методов.

80+% при концентрации >2,000 частей на миллион

Поглощение

Мокрые скрубберы (в упаковке)
или пластинчатые поглотители)

Газ или пар собираются в жидкости.

82–95% при концентрации <100 частей на миллион
95–99% при концентрации >100 частей на миллион

адсорбция

Carbon
Оксид алюминия
Силикагель
Молекулярная решетка

Газ или пар собираются на твердом теле.

90+% при концентрации <1,000 частей на миллион
95+% при концентрации >1,000 частей на миллион

сжигание

Вспышки
Мусоросжигательная печь
Каталитический мусоросжигатель

Органический газ или пар окисляют, нагревая их до высокой температуры и выдерживая при этой температуре в течение некоторого времени.
достаточный срок.

Не рекомендуется, когда
концентрация <2,000 частей на миллион
80+% при концентрации >2,000 частей на миллион

макрочастиц

     

инерционный
сепараторы

Циклоны

Газы с твердыми частицами вынуждены менять направление. Инерция частиц заставляет их отделяться от газового потока. Это неэффективно и используется как
предобуславливатель к другим методам.

70-90%

Мокрые скрубберы

Вентури
Смоченный фильтр
Лоток или ситовый скруббер

Капли жидкости (воды) собирают частицы за счет столкновения, захвата и диффузии. Затем капли и их частицы отделяются от газового потока.

Для частиц размером 5 мкм 98.5% при массе 6.8 г;
99.99+% при 50 мкг
Для частиц размером 1 мкм 45 % при 6.8 масс. грамма; 99.95
при 50 кг

электростатический
осадители

Пластина-проволока
Плоская пластина
Трубчатый
Влажный

Электрические силы используются для перемещения частиц из газового потока на сборные пластины.

95–99.5 % для частиц размером 0.2 мкм
99.25–99.9+% для частиц размером 10 мкм

Фильтры

Рукавный фильтр

Пористая ткань удаляет твердые частицы из газового потока. Пористая лепешка пыли, которая образуется на ткани, фактически
делает фильтрацию.

99.9% для частиц размером 0.2 мкм
99.5% для частиц размером 10 мкм

 

Газоочиститель является частью сложной системы, состоящей из вытяжек, воздуховодов, вентиляторов, очистителей и дымовых труб. Конструкция, производительность и техническое обслуживание каждой части влияют на производительность всех других частей и системы в целом.

Следует отметить, что эффективность системы сильно различается для каждого типа очистителя в зависимости от его конструкции, подводимой энергии и характеристик газового потока и загрязняющего вещества. В результате эффективность выборки в таблице 5 является лишь приблизительной. Различия в эффективности мокрых скрубберов показаны в таблице 5. Эффективность улавливания мокрых скрубберов увеличивается с 98.5 % для частиц размером 5 мкм до 45 % для частиц размером 1 мкм при том же перепаде давления в скруббере (6.8 дюймов вод. )). Для частиц того же размера, 1 мкм, эффективность повышается с 45% при 6.8 вес. до 99.95 при 50 вес. Использование универсальных устройств не рекомендуется.

удаление отходов

При выборе и проектировании систем газоочистки необходимо уделить особое внимание безопасной утилизации собранного материала. Как показано в таблице 6, некоторые процессы производят большое количество загрязняющих веществ. Если большая часть загрязняющих веществ собирается газоочистным оборудованием, может возникнуть проблема утилизации опасных отходов.

Таблица 6. Примеры уровней неконтролируемых выбросов для выбранных промышленных процессов

Промышленный источник

Скорость выбросов

Электропечь на 100 тонн.

257 тонн твердых частиц в год

1,500 млн БТЕ/час масляная/газовая турбина

444 фунта / час SO2

Инсинератор 41.7 т/ч

208 фунтов/час НЕТx

100 грузовиков/день прозрачное покрытие

3,795 фунтов органических веществ в неделю

 

В некоторых случаях отходы могут содержать ценные продукты, которые могут быть переработаны, например, тяжелые металлы с плавильного завода или растворитель с покрасочной линии. Отходы можно использовать в качестве сырья для другого промышленного процесса — например, диоксид серы, собранный в виде серной кислоты, можно использовать в производстве удобрений.

Там, где отходы не могут быть переработаны или повторно использованы, удаление может быть непростым. Не только объем может быть проблемой, но они могут быть опасны сами по себе. Например, если серную кислоту, извлеченную из котла или плавильного завода, нельзя использовать повторно, перед утилизацией ее необходимо будет дополнительно обработать для нейтрализации.

Дисперсия

Рассеивание может снизить концентрацию загрязняющего вещества в мишени. Однако следует помнить, что дисперсия не снижает общего количества материала, покидающего растение. Высокий стек позволяет шлейфу только распространяться и растворяться до того, как он достигнет уровня земли, где, вероятно, существуют уязвимые цели. Если загрязняющее вещество в первую очередь неприятно, например, имеет запах, дисперсия может быть приемлемой. Однако, если материал стойкий или кумулятивный, например, тяжелые металлы, разбавление может не решить проблему загрязнения воздуха.

Дисперсию следует использовать с осторожностью. Необходимо учитывать местные метеорологические и земные условия. Например, в более холодном климате, особенно при наличии снежного покрова, могут возникать частые температурные инверсии, которые могут задерживать загрязняющие вещества близко к земле, что приводит к неожиданно высокому воздействию. Точно так же, если завод расположен в долине, шлейфы могут перемещаться вверх и вниз по долине или быть заблокированы окружающими холмами, так что они не распространяются и не рассеиваются, как ожидалось.

Административный контроль

В дополнение к технологическим системам существует еще одна группа элементов управления, которые необходимо учитывать при общем проектировании системы контроля загрязнения воздуха. По большей части они исходят от основных инструментов промышленной гигиены.

подмена

Одним из предпочтительных методов гигиены труда для контроля опасностей окружающей среды на рабочем месте является замена более безопасных материалов или процессов. Если можно использовать более безопасный процесс или материал и избежать вредных выбросов, тип или эффективность контроля становится академическим. Лучше избежать проблемы, чем пытаться исправить плохое первое решение. Примеры замещения включают использование более чистых видов топлива, покрытия для бестарного хранения и снижение температуры в сушилках.

Это относится как к мелким закупкам, так и к основным критериям проектирования завода. Если приобретаются только экологически безопасные продукты или процессы, не будет риска для окружающей среды, как внутри, так и снаружи. Если сделана неправильная покупка, оставшаяся часть программы состоит из попыток компенсировать это первое решение. Если приобретается недорогой, но опасный продукт или процесс, могут потребоваться специальные процедуры обращения и оборудование, а также специальные методы утилизации. В результате недорогостоящий товар может иметь только низкую цену покупки, но высокую цену его использования и утилизации. Возможно, более безопасный, но более дорогой материал или процесс были бы менее затратными в долгосрочной перспективе.

Местная вентиляция

Необходимы средства контроля для всех выявленных проблем, которых нельзя избежать путем замены более безопасных материалов или методов. Выбросы начинаются на отдельном рабочем месте, а не в штабеле. Система вентиляции, которая улавливает и контролирует выбросы в источнике, поможет защитить сообщество, если она правильно спроектирована. Вытяжки и воздуховоды вентиляционной системы являются частью общей системы контроля загрязнения воздуха.

Предпочтение отдается местной системе вентиляции. Он не разбавляет загрязняющие вещества и обеспечивает концентрированный газовый поток, который легче очистить перед выбросом в окружающую среду. Газоочистное оборудование более эффективно при очистке воздуха с повышенной концентрацией загрязняющих веществ. Например, улавливающий колпак над разливочным желобом металлической печи предотвратит попадание загрязняющих веществ в окружающую среду, а дымовые газы направит в систему газоочистки. В таблице 5 видно, что эффективность очистки для абсорбционных и адсорбционных очистителей увеличивается с концентрацией загрязнителя, а конденсационные очистители не рекомендуются для низких уровней (<2,000 частей на миллион) загрязняющих веществ.

Если загрязняющие вещества не улавливаются в источнике, а выходят через окна и вентиляционные отверстия, они становятся неконтролируемыми неконтролируемыми выбросами. В некоторых случаях эти неконтролируемые летучие выбросы могут оказать значительное влияние на ближайшие окрестности.

Isolation

Изоляция — расположение предприятия вдали от уязвимых целей — может быть основным методом контроля, когда технические меры сами по себе неадекватны. Это может быть единственным средством достижения приемлемого уровня контроля, когда необходимо полагаться на наилучшую доступную технологию контроля (BACT). Если после применения наилучших доступных мер контроля целевая группа все еще находится в группе риска, необходимо рассмотреть вопрос о поиске альтернативного места, где нет уязвимых групп населения.

Изоляция, как указано выше, является средством отделения отдельного растения от восприимчивых мишеней. Другая система изоляции — это когда местные власти используют зонирование, чтобы отделить классы отраслей от уязвимых целей. После того как предприятия отделены от целевых групп населения, им нельзя разрешать переселяться рядом с объектом. Хотя это кажется здравым смыслом, оно не используется так часто, как следовало бы.

Рабочие процедуры

Рабочие процедуры должны быть разработаны для обеспечения правильного и безопасного использования оборудования без риска для работников или окружающей среды. Сложные системы загрязнения воздуха должны правильно обслуживаться и эксплуатироваться, если они хотят выполнять свою работу должным образом. Важным фактором в этом является обучение персонала. Персонал должен быть обучен тому, как использовать и обслуживать оборудование, чтобы уменьшить или устранить количество опасных материалов, выбрасываемых на рабочее место или в общество. В некоторых случаях BACT полагается на передовую практику для обеспечения приемлемых результатов.

Мониторинг в реальном времени

Система, основанная на мониторинге в реальном времени, не популярна и не используется повсеместно. В этом случае непрерывный мониторинг выбросов и метеорологический мониторинг можно сочетать с моделированием рассеивания для прогнозирования воздействия с подветренной стороны. Когда прогнозируемые воздействия приближаются к допустимым уровням, информация используется для снижения производительности и выбросов. Это неэффективный метод, но он может быть приемлемым методом временного контроля для существующего объекта.

Наоборот, объявлять предупреждения для населения, когда условия таковы, что могут существовать чрезмерные концентрации загрязняющих веществ, чтобы население могло принять соответствующие меры. Например, если разослано предупреждение о том, что атмосферные условия таковы, что уровни диоксида серы с подветренной стороны от плавильного завода являются чрезмерными, восприимчивые группы населения, такие как астматики, будут знать, что им нельзя выходить на улицу. Опять же, это может быть приемлемым временным контролем, пока не будут установлены постоянные меры контроля.

Атмосферный и метеорологический мониторинг в режиме реального времени иногда используется, чтобы избежать или уменьшить крупные случаи загрязнения воздуха, когда могут существовать несколько источников. Когда становится очевидным, что вероятны чрезмерные уровни загрязнения воздуха, использование автомобилей в личных целях может быть ограничено, а основные предприятия, производящие выбросы, закрываются.

Техническое обслуживание/уборка

Во всех случаях эффективность средств контроля зависит от надлежащего обслуживания; оборудование должно работать по назначению. Необходимо поддерживать и использовать не только средства контроля загрязнения воздуха по назначению, но и процессы, генерирующие потенциальные выбросы, должны поддерживаться и должным образом эксплуатироваться. Примером промышленного процесса является сушилка для щепы с неисправным регулятором температуры; если сушилка работает при слишком высокой температуре, она будет выделять больше материалов и, возможно, другой тип материала из сушащейся древесины. Примером технического обслуживания газоочистки, влияющего на выбросы, может быть плохо обслуживаемый рукавный фильтр со сломанными рукавами, которые позволяют твердым частицам проходить через фильтр.

Ведение домашнего хозяйства также играет важную роль в контроле общих выбросов. Пыль, которая не удаляется быстро внутри установки, может повторно уноситься и представлять опасность для персонала. Если пыль выносится за пределы предприятия, она представляет опасность для населения. Плохое ведение хозяйства на заводском дворе может представлять значительный риск для общества. Непокрытые сыпучие материалы, растительные отходы или пыль, поднятая транспортными средствами, могут привести к тому, что загрязняющие вещества будут переноситься ветром в населенные пункты. Поддержание двора в чистоте, использование надлежащих контейнеров или складских площадок важно для снижения общего объема выбросов. Система должна быть не только правильно спроектирована, но и должным образом использоваться, если нужно защитить сообщество.

Наихудшим примером плохого технического обслуживания и уборки может быть установка по извлечению свинца со сломанным конвейером для свинцовой пыли. Пыли позволяли выходить из конвейера до тех пор, пока куча не стала настолько высокой, что пыль могла соскальзывать по куче и вылетать в разбитое окно. Затем местные ветры разнесли пыль по окрестностям.

Оборудование для отбора проб выбросов

Исходный отбор проб может выполняться по нескольким причинам:

  • Для характеристики выбросов. Чтобы разработать систему контроля загрязнения воздуха, нужно знать, что выбрасывается в атмосферу. Должен быть известен не только объем газа, но и количество, характер и, в случае твердых частиц, распределение по размерам выбрасываемого материала. Та же информация необходима для каталогизации общих выбросов в районе.
  • Для проверки работоспособности оборудования. После того, как система контроля загрязнения воздуха куплена, ее следует протестировать, чтобы убедиться, что она выполняет намеченную работу.
  • Как часть системы управления. Когда выбросы постоянно контролируются, данные можно использовать для точной настройки системы контроля загрязнения воздуха или работы самой установки.
  • Для определения соответствия. Когда нормативные стандарты включают предельные значения выбросов, можно использовать отбор проб выбросов для определения соответствия или несоответствия стандартам.

 

Тип используемой системы отбора проб будет зависеть от причины отбора проб, затрат, наличия технологий и подготовки персонала.

Видимые выбросы

Если есть желание уменьшить загрязняющую способность воздуха, улучшить видимость или предотвратить попадание аэрозолей в атмосферу, стандарты могут быть основаны на видимых излучениях.

Видимые выбросы состоят из мелких частиц или окрашенных газов. Чем непрозрачнее шлейф, тем больше материала выбрасывается. Эта характеристика очевидна с первого взгляда, и для оценки уровней выбросов можно использовать обученных наблюдателей. Использование этого метода оценки стандартов выбросов имеет несколько преимуществ:

  • Не требуется дорогостоящее оборудование.
  • Один человек может сделать много наблюдений за день.
  • Операторы предприятия могут быстро оценить влияние изменений процесса с минимальными затратами.
  • Нарушителей можно цитировать без трудоемкой проверки источника.
  • Сомнительные выбросы могут быть обнаружены, а фактические выбросы затем определены путем тестирования источника, как описано в следующих разделах.

 

Экстрактивный отбор проб

Гораздо более строгий метод отбора проб требует, чтобы образец газового потока был взят из дымовой трубы и проанализирован. Хотя это звучит просто, это не означает простой метод выборки.

Пробу следует отбирать изокинетически, особенно при сборе твердых частиц. Изокинетический отбор проб определяется как отбор проб путем втягивания образца в пробоотборный зонд с той же скоростью, с которой материал движется в штабеле или воздуховоде. Это делается путем измерения скорости газового потока с помощью трубки Пито и последующего регулирования частоты отбора проб таким образом, чтобы проба поступала в зонд с той же скоростью. Это важно при отборе проб твердых частиц, поскольку более крупные и тяжелые частицы не будут следовать за изменением направления или скорости. В результате концентрация более крупных частиц в пробе не будет репрезентативной для газового потока, и проба будет неточной.

Схема отбора проб диоксида серы показана на рис. 1. Она непростая, и для правильного отбора проб требуется обученный оператор. Если необходимо отобрать пробу, отличную от двуокиси серы, импинджеры и ледяную баню можно снять и вставить соответствующее устройство для сбора.

Рис. 1. Схема изокинетической линии отбора проб диоксида серы

ЕПК050Ф2

Экстрактивный отбор проб, особенно изокинетический отбор проб, может быть очень точным и универсальным и имеет несколько применений:

  • Это общепризнанный метод отбора проб с адекватным контролем качества, поэтому его можно использовать для определения соответствия стандартам.
  • Потенциальная точность метода делает его пригодным для проверки работоспособности нового контрольного оборудования.
  • Поскольку пробы могут быть собраны и проанализированы в контролируемых лабораторных условиях для многих компонентов, это полезно для характеристики газового потока.

 

Упрощенная и автоматизированная система отбора проб может быть подключена к непрерывному анализатору газа (электрохимический, ультрафиолетовый фотометрический или пламенно-ионизационный датчик) или анализатору твердых частиц (нефелометр) для непрерывного мониторинга выбросов. Это может предоставить документацию о выбросах и мгновенное рабочее состояние системы контроля загрязнения воздуха.

Отбор проб на месте

Выбросы также могут быть отобраны в стеке. На рис. 2 представлен простой трансмиссометр, используемый для измерения содержания материалов в газовом потоке. В этом примере луч света проецируется через стопку на фотоэлемент. Частицы или окрашенный газ будут поглощать или блокировать часть света. Чем больше материала, тем меньше света попадет на фотоэлемент. (См. рис. 2.)

Рис. 2. Простой трансмиссометр для измерения содержания твердых частиц в дымовой трубе

ЕПК050Ф1

Используя различные источники света и детекторы, такие как ультрафиолетовый свет (УФ), можно обнаружить газы, прозрачные для видимого света. Эти устройства могут быть настроены на конкретные газы и, таким образом, могут измерять концентрацию газа в потоке отходов.

An на месте Преимущество системы мониторинга перед экстракционной состоит в том, что она может измерять концентрацию по всей дымовой трубе или воздуховоду, в то время как экстракционный метод измеряет концентрацию только в точке, из которой была извлечена проба. Это может привести к значительной ошибке, если поток анализируемого газа плохо перемешан. Однако экстрактивный метод предлагает больше методов анализа и, следовательно, может использоваться в большем количестве приложений.

С на месте обеспечивает непрерывное считывание, его можно использовать для документирования выбросов или для точной настройки операционной системы.

 

Назад

Читать 12851 раз Последнее изменение Пятница, 16 сентября 2011 19: 07

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Справочные материалы по контролю за загрязнением окружающей среды

Американская ассоциация общественного здравоохранения (APHA). 1995. Стандартные методы исследования воды и сточных вод. Александрия, Вирджиния: Федерация водной среды.

Секретариат АРЕТ. 1995. Лидеры охраны окружающей среды 1, Добровольные обязательства по борьбе с токсичными веществами через ARET. Халл, Квебек: Справочная служба Министерства окружающей среды Канады.

епископ, пл. 1983. Загрязнение морской среды и борьба с ним. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Браун, Л.С. и Т.О. Барнуэлл. 1987. Усовершенствованные модели качества речной воды QUAL2E и QUAL2E-UNCAS: документация и руководство пользователя. Афины, Джорджия: Агентство по охране окружающей среды США, Лаборатория экологических исследований.

Браун, РХ. 1993. Pure Appl Chem 65(8):1859-1874.

Калабрезе, Э.Дж. и Э.М. Кеньон. 1991. Токсичные вещества в воздухе и оценка рисков. Челси, Мичиган: Льюис.

Канада и Онтарио. 1994 г. Соглашение между Канадой и Онтарио об экосистеме Великих озер. Халл, Квебек: Справочная служба Министерства окружающей среды Канады.

Диллон, П.Дж. 1974. Критический обзор модели баланса питательных веществ Волленвейдера и других связанных моделей. Water Resour Bull 10 (5): 969-989.

Экенфельдер, WW. 1989. Контроль загрязнения промышленных вод. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Экономопулос, АП. 1993. Оценка источников загрязнения воздуха, воды и земли. Руководство по методам быстрой инвентаризации источников и их использованию при разработке стратегий контроля окружающей среды. Часть первая: Методы быстрой инвентаризации загрязнения окружающей среды. Часть вторая: подходы к рассмотрению при формулировании стратегий экологического контроля. (Неопубликованный документ WHO/YEP/93.1.) Женева: ВОЗ.

Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1987. Руководство по разграничению зон защиты устья скважины. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: EPA.

Окружающая среда Канады. 1995а. Предотвращение загрязнения – федеральная стратегия действий. Оттава: Окружающая среда Канады.

—. 1995б. Предотвращение загрязнения – федеральная стратегия действий. Оттава: Окружающая среда Канады.

Заморозка, Р.А. и Дж.А. Черри. 1987. Подземные воды. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл.

Глобальная система мониторинга окружающей среды (GEMS/Air). 1993. Глобальная программа мониторинга и оценки качества воздуха в городах. Женева: ЮНЕП.

Хоскер, РП. 1985. Обтекание изолированных конструкций и кластеров зданий, обзор. АШРАЭ Транс 91.

Международная объединенная комиссия (IJC). 1993. Стратегия виртуальной ликвидации стойких токсичных веществ. Том. 1, 2, Виндзор, Онтарио: IJC.

Канарек, А. 1994. Пополнение подземных вод муниципальными сточными водами, пополнение бассейнов Сорек, Явне 1 и Явне 2. Израиль: Mekoroth Water Co.

Lee, N. 1993. Обзор ОВОС в Европе и ее применение в Новом Федеральном округе. В УВП

Leitfaden, под редакцией В. Кляйншмидта. Дортмунд .

Меткалф и Эдди, И. 1991. Техническая очистка, удаление и повторное использование сточных вод. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Миллер, Дж. М. и Судин. 1994. Глобальная система наблюдения за атмосферой ВМО. Hvratski meteorolski casopsis 29:81-84.

Министериум для Umwelt. 1993. Raumordnung Und Landwirtschaft Des Landes Nordrhein-Westfalen, Luftreinhalteplan
Ruhrgebiet West [План внедрения чистого воздуха в Западно-Рурской области].

Паркхерст, Б. 1995. Методы управления рисками, водная среда и технологии. Вашингтон, округ Колумбия: Федерация водной среды.

Пекор, Ч. 1973. Годовой баланс азота и фосфора в озере Хоутон. Лансинг, штат Мичиган: Департамент природных ресурсов.

Пилке, РА. 1984. Мезомасштабное метеорологическое моделирование. Орландо: Академическая пресса.

Преуль, ХК. 1964. Перенос соединений азота в почвах. Кандидат наук. Диссертация, Университет Миннесоты, Миннеаполис, Миннесота.

—. 1967. Подземное движение азота. Том. 1. Лондон: Международная ассоциация по качеству воды.

—. 1972. Анализ и контроль подземного загрязнения. Исследования воды. J Int Assoc Water Quality (октябрь): 1141-1154.

—. 1974. Эффекты захоронения отходов под землей в водоразделе озера Сунапи. Исследование и отчет для Ассоциации защиты озера Сунапи, штат Нью-Гэмпшир, неопубликованные.

—. 1981. План утилизации сточных вод кожевенного завода. Международная ассоциация водных ресурсов.

—. 1991. Нитраты в водных ресурсах США. : Ассоциация водных ресурсов.

Preul, HC и GJ Schroepfer. 1968. Перенос соединений азота в почвах. J ФРС по борьбе с загрязнением воды (апрель).

Рид, Г. и Р. Вуд. 1976. Экология внутренних вод и эстуариев. Нью-Йорк: Ван Ностранд.

Рейш, Д. 1979. Загрязнение морской среды и устьев рек. J Water Pollut Contr Fed 51 (6): 1477-1517.

Сойер, КН. 1947. Удобрение озер сельскохозяйственным и городским стоком. J New Engl Waterworks Assoc 51: 109-127.

Швела, Д.Х. и я, Кёт-Яр. 1994. Leitfaden für die Aufstellung von Luftreinhalteplänen [Руководящие принципы реализации планов внедрения чистого воздуха]. Landesumweltamt des Landes Nordrhein Westfalen.

Штат Огайо. 1995. Стандарты качества воды. В гл. 3745-1 КоАП. Колумбус, Огайо: Агентство по охране окружающей среды Огайо.

Тейлор, СТ. 1995. Моделирование воздействия корневой растительности на динамику питательных веществ и растворенного кислорода в русле с использованием дневной модели OMNI. В материалах ежегодной конференции ВЭФ. Александрия, Вирджиния: Федерация водной среды.

США и Канада. 1987 г. Пересмотренное Соглашение о качестве воды Великих озер 1978 г. с поправками, внесенными протоколом, подписанным 18 ноября 1987 г. Халл, Квебек: Служба общественной информации Канады по охране окружающей среды.

Венкатрам, А. и Дж. Вингаард. 1988. Лекции по моделированию загрязнения воздуха. Бостон, Массачусетс: Американское метеорологическое общество.

Вензия, РА. 1977. Планирование землепользования и транспорта. В Air Pollution, под редакцией AC Stern. Нью-Йорк: Академическая пресса.

Verein Deutscher Ingenieure (VDI) 1981. Директива 3783, Часть 6: Региональное распространение загрязняющих веществ по сложному поезду.
Моделирование поля ветра. Дюссельдорф: VDI.

—. 1985. Руководство 3781, Часть 3: Определение подъема шлейфа. Дюссельдорф: VDI.

—. 1992. Руководящий принцип 3782, Часть 1: Гауссова дисперсионная модель для управления качеством воздуха. Дюссельдорф: VDI.

—. 1994. Руководящий принцип 3945, Часть 1 (черновик): модель гауссовой затяжки. Дюссельдорф: VDI.

—. nd Руководящий принцип 3945, часть 3 (в процессе подготовки): модели частиц. Дюссельдорф: VDI.

Виссман, В., Г.Л. Льюис и Дж.В. Кнапп. 1989. Введение в гидрологию. Нью-Йорк: Харпер и Роу.

Волленвейдер, РА. 1968. Научные основы эвтрофикации озер и проточных вод, с особыми
Ссылка на азотные и фосфорные факторы эвтрофикации. Париж: ОЭСР.

—. 1969. Möglichkeiten и Grenzen elementarer Modelle der Stoffbilanz von Seen. Арка Гидробиол 66:1-36.

Уолш, член парламента. 1992. Обзор мер по контролю выбросов автотранспортных средств и их эффективности. В книге «Загрязнение воздуха автотранспортными средствами, воздействие на общественное здравоохранение и меры контроля», под редакцией Д. Мэйджа и О. Зали. Республика и кантон Женева: ВОЗ-Экотоксикологическая служба, Департамент общественного здравоохранения.

Федерация водной среды. 1995. Дайджест по предотвращению загрязнения и минимизации отходов. Александрия, Вирджиния: Федерация водной среды.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). 1980. Глоссарий по загрязнению воздуха. Европейская серия, № 9. Копенгаген: Региональные публикации ВОЗ.

—. 1987. Руководство по качеству воздуха для Европы. Европейская серия, № 23. Копенгаген: Региональные публикации ВОЗ.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). 1994. Серия справочников обзоров методологии GEMS/AIR. Том. 1-4. Обеспечение качества при мониторинге качества воздуха в городах, Женева: ВОЗ.

—. 1995а. Тенденции качества воздуха в городе. Том. 1-3. Женева: ВОЗ.

—. 1995б. Серия справочников обзоров методологии GEMS/AIR. Том. 5. Руководство по проведению совместных обзоров GEMS/AIR. Женева: ВОЗ.

Ямартино, Р. Дж. и Г. Виганд. 1986. Разработка и оценка простых моделей течений, турбулентности и полей концентрации загрязняющих веществ в каньоне городских улиц. Атмос Окружающая среда 20(11):S2137-S2156.