Задание параметра F.

1. Для определения приземных концентраций твердых частиц (пыли) в соответствии с ОНД-86 [6] должен определяться безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость гравитационного оседания указанных частиц в атмосферном воздухе на подстилающую поверхность.

Согласно п.2.5 ОНД-86 величина коэффициента F изменяется от 1 до 3 в зависимости от состава пыли (подпункт а) и эффективности пылеочистки, установленной на источнике (подпункт б). При этом на основе примечания 1 к п.2.5 величина коэффициента F может быть уточнена, если имеются данные о распределении массы выбрасываемых частиц пыли по размерам. В ряде случаев такая информация существует, например для источников выбросов при некоторых производственных процессах в черной металлургии [22].

При определении величины коэффициента F с помощью процедуры, изложенной в примечании 1 к п.2.5 ОНД-86, данная величина может оказаться меньше по сравнению с определяемой, исходя только из положений подпункта б) п.2.5. В таких случаях и величина максимальной приземной концентрации от рассматриваемого источника будет меньше, так как она, как известно, прямо пропорциональна величине F. Указанные случаи возможны, например, когда пылеочистка на источнике отсутствует и в соответствии с подпунктом б) п.2.5 необходимо принимать F=3.

Рассмотрим один из примеров [22].

Требуется определить величину F для пыли, отходящей от литейных дворов доменных печей, поступающей в атмосферу через цеховой фонарь без очистки. Размер частиц пыли в фонарях литейных дворов колеблется от 2,2 до 286 мкм при их плотности, рапной 1040 кг/м³

В соответствии с примечанием 1 к п.2.5 ОНД-86 [6] для определения величины F необходимо определить диаметр d_x частиц пыли, поступающей в атмосферу из источника, такой, что 95% массы всех выбрасываемых частиц имеют диаметр, не превышающий d_x. Как указано в [22], в рассматриваемом случае d_x =17 мкм.

Согласно примечанию 1 к п.2.5 ОНД-86 следующим шагом в определении величины F является нахождение скорости оседания частиц у, имеющих диаметр d _x. Если d_x не превышает 100 мкм, скорость у может быть найдена с помощью формулы Стокса, имеющий вид [48]:

 

 

Где: V _g- определяется в см/с,

g = «981 см/с^: - ускорение силы тяжести,

р _и - плотность частиц (г/см³),

n - динамическая вязкость воздуха (г/см-с),

d _x - в мкм.

Величина n зависит от температуры воздуха, но слабо. В интервале температур от -20 °С до + 20 °С n изменяется только на 13% [23]. Этим изменением на практике можно пренебречь и, принимая во внимание, что большинство расчетов в соответствии с ОНД-86 (п.2.4) должно проводиться на летние условия, можно принять динамическую вязкость воздуха, соответствующую t=20 °С, т.е. положить n = 1,8 • 10 ^{- 4} (г/см-с) [23].

С учетом выше изложенного для рассматриваемого примера получим, что при d_g = 17 мкм v_g = I см /с. Указанное примечание определяет, что величина F находится по отношению v_g / u _M, где u _M - опасная скорость ветра для рассматриваемого источника (см. п. 29 ОНД-86).

Следует отметить, что величина u _м не зависит от значения параметра F и рассчитывается в согласованных к официальному применению компьютерных программах расчета загрязнения воздуха (например, «Эколог») при введении исходных данных о параметрах источников выбросов до проведения основных расчетов. При этом, согласно ОНД-86, u _м не может быть менее 0,5 м/с. Таким образом, в рассматриваемом примере очевидно, что отношение v _s/ u _M = 0,02 и, тем самым, F < 1.5, вместо F = 3, если его значение принимать в соответствии с подпунктом б) п. 2.5 ОНД-86, основываясь только на имеющейся (в данном случае отсутствующей) пылеочистке. Если определенная для аэрационного фонаря и_м > 0,7 м/с, то получается, что v_g/ u _M < 0,015 и тогда можно принять на основании примечания 1 к п. 2.5, что F = 1.

Рассмотрим еще один пример, приведенный в [22].

В данном случае пыль поступает в атмосферу от двухванной сталеплавильной печи, работающей без очистки отходящих газов.

Дисперсный состав пыли по массе на 92% состоит из частиц размером 0,07- 1 мкм и 4 % составляют частицы до 10 мкм. Таким образом, 95% массы всех выбрасываемых частиц имеют диаметр не более 10 мкм, т.е. d_g = 10 мкм. Плотность частиц пыли равна 4800 кг/м³. Тогда на основе использования формулы (1) получается v_g = 1,45 см/с. И в этом случае заведомо ясно, что v_g/u _M < 0,03, т.е. F < 1,5. Если же и_н > 1 м/с, го v_g/ u _M < 0,015 и F = 1.

Для расчета F важное значение имеет свойство тканевых, в том числе рукавных фильтров. Такие фильтры практически на 100 % задерживают частицы диаметром более 10 мкм. В случаях установок такого рода пылегазоочистки при определении величины F целесообразно учитывать данную информацию. При этом, естественно, необходимо знать величину плотности выбрасываемой пыли. Исходя из условия, что в воздух после очистки попадают частицы с диаметром не более 10 мкм. т.е. заведомо d _g< 10 мкм, находится соответствующее v_g. Если оказывается, что v _g / u _м < 0,015, то в соответствии с примечанием 1 к п. 2.5 принимается, что F = 1. если 0.015 <v_g/ и„ < 0,03, то F = 1,5, а в противном случае F принимается и соответствии с подпунктом б) п. 2.5. Такой подход к определению F можно всегда рекомендовать, когда имеется информация о распределении в выбросе массы частиц по их размерам и данные о плотности пыли.

2. Основываясь на имеющихся данных о дисперсном составе ряда вредных веществ, содержащихся в выбросах, можно рекомендовать при расчете рассеивания в атмосфере принимать значения параметра F = 1 для:

- твердых частиц при сварке металлов и их резке методами электро- или газосварки;

- свинца и его соединений, бенз(а)пирена и сажи при работе двигателей
передвижных транспортных средств;

- бенз(а)пирена и сажи от котельных;

- диоксинов (фуранов) - при процессах горения.

Примечание: Для мазутной золы значение параметра F может быть уточнено согласно п. 1 данного подраздела.