МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель министра охраны окружающей среды и природных ресурсов Рос£мйс*$Я Федерации

JB. Ф .Костин

ВРЕМЕННАЯ МЕТОДИКА

расчета количества загрязняющих веществ, Выделяющихся в атмосферный воздух от не орган?зовиниых источников загрязнения станций аэрации сточных вод

МОСКВА. 1994 г.

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая методика разработана институтом Мосполокан*.«НИИ-проект и науччо-поизводственным предприятием "радар" при участии специалистов Курьяновской станции аэрации, Моекомпг-праем прикладной геофизики, института “Промстройпроект". Мккрстдрсг во охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской фРдервлги Срок действия настоящей методики - до 1 января l9<fS г Право тиражирования и распространения на стоякай м©г<едм1си принадлежит институту МосводоканалНИИпроект и научно • РР<м'3&в<1г» венному предприятию "Радар".

Замечания и предложения по содержанию методики бысь«двть в Департамент государственного экологического контроля МинигтOj>c гео охраны окружающей среды и природных регургор РогсмГ"***'» ***«*»>

11

4.2.7. Расход аэрирующего воздуха QJ определяется по показаниям стационарных расходомеров с точностью не менее О.L н³/с В случае, если подача воздуха на группу однотипных сооружений производится через один расходомер, для расчета по Формуле (*3) показания расходомера деляся на количество сооружений, Лял расчета выделения ЗВ от сооружений, в которые воздух полаетгя через несколько расходомеров, их показания складывают.

- 12 -

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА Um

Для определения величины опасной скорости Um с иел*>кэ расиста максимально возможных приземных концентраций ЗЕ необколино произвести итерационную процедуру в следующем порядке»:

1.    Произвести расчет выделения Mi какого-либо ЗВ для всес источников станции вышеперечисленных типов при скерости вотрэ У=0, 5 м/с.

2.    В соответствии с Г1D произвести расчет опасной скорости в^грг» Um для всех источников станции.

3.    Повторить расчет Mi по п 1. для U=Um.

4.    Продолжить расчеты по пп 2. и 3. до совпадения полученного и предыдущего значений величины Um.

Полученная в результате описаногг. процесса в*>пичииъ Uh мо*«г быть использована для расчета максимальных поизбных /сонцент рьиьн-для всех рассматриваемых ЭВ.

Расчеты по пп. 1-4 настоящего приложения целесообразно произ водить на ЭВМ с применением программ автоматизированного расчета рассеивания ЗВ в атмосфере в соответствии с Г]] _у сntyUfiftbUov программы, разработанной НПП "Радар**. тел.    3/9    64 2*

- 13 -

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Концентрации ЗВ в насыщенных парах для сооружений Курьяновской станции аэрации (г.Москва), мг/м³

р DC	laneioMiie соорухеш	серово дород	амнмак	втиаер- кавтаа	шетвхаер- хавтаа	углерода огсад	а чета 1ЯОКС11	кти
1	cpieaao-pacnpeaememai камера	0,0032	8,022	0,0000021	0,0000037	0.069	0.0036	1.25
2	вертагашах вескохоиа	0,0026	0.011	0.000001Т	0.0000034	0,065	9.0034	0.12
3	горпоятаыа! оескоюна	0,0023	0.011	0.0000015	0.0000033	0.964	0.8032	1.!1
4	гескоасака атрардсааа	0,0014	0.014	0,0000013	0.0000027	0.065	6.«038	0 10
5	ареатратор	0,0019	0.01	0.0000017	0.0080027	0.067	0.0035	о.-4 :
6	верват! отстоит с «реаэратором	0,0012	0.01	0,0000015	0.0000027	0.862	М0Э7	8.14 \
Т	верват! oTcrolnt	0.0015	0.012	0,0000018	0.0000035	0.06	9.*036	0.1* I
8	а троте»	0,0012	0.011	0,0000011	0.0000027	0.06	0.0038	0 17 I
8	вторник» otctoAirk	0,0011	0.01	0.0000011	9,8000127	0,061 IMI35		1.15 ?
1C	ащвмтавтеп	0,0014	0.015	0.0000015	0.0000031	8.060	•.•925	0 33 ?
11	удхотаате» сброхеваоге ocajta	0,0025	МИ	0,0000016	МИММ	М«	0 0932	2 •? *
12	резервуар сирого осадка а на	0,0122	0,018	0.0000014	0,0000029	0.066 JO.0039		2.3I ?
13	весховав посадка	0,0008	0,008	0,0000013	0.0000027	0.067	0.0031	0.11 i
14	«довак оюши	0,0010	0.01	0,0000013	0,0000027	0.06G	0.0038	'151

- 14 -

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЫДЕЛЕНИЯ ЗВ

Пример 1

Рассчитать максимальное выделение ЗВ от песколовки аэрируемой

Исходные данные:

-    скорость ветра 95% обеспеченности - 5 м/с.

-    размеры сооружения 10x13 м, площадь сооружения F-70*1 3=730 м*.

-    поверхность испарения частично перекрыта, площадь открытой поверхности Fo = 80 м², Fo/F= 0,615.

-    расход аэрирующего воздуха: 0.12 м®/с:

-    температура воды tx = 18°С,

-    К₂ =    0,615    -    0,2    =    0,415.

Расчет выделения вредных веществ.

Miв=5.47*10^-®х( 1.3+5)х130х0.0014x0.415х(273418)/34°• ®=0. (ККЮ013 г/с Mis=0.12x0.0014/1000=0.00000017 г/с Mi=0.0000013+0.00000017=0.0000015 г/с

аммиак

Мгв=5.47*10“®х( 1.3+5)х130х0.014x0.415х(273+18)/П° • ®=Р.00001*4 г/с Ма3=0.12x0.014/1000=0.0000017 г/с М₂=0.0000184+0.0000017=0.0000201 г/с

этилмеокаптан

Мяв=5.47*10“®х( 1.345)х130х0.0000013x0.415х(273+18)/62° °-0. *9*10*в г/с Мэа=0.12x0.0000013/1000=0.16*10-° г/с Мг» = 0.89*10"^в+0.16*10~®=1. 1*10 * Г/с

М*в=5.47*10“®х( 1.3+5)х130x0.0000027x0. 415х(273418) /48° ^р>-£. 2!*|0'А г/с М43=0.12x0.0000027/1000=0.032*10“® г/с М4=0.21*10-в+0.032*10-®=0.24*10-® г/с

Мг,в=5.47*10-®х( 1.345)х130х0.065x0.415х( 273+18)/28° • ®=0. 000066^ _г/_г Mes=0.12x0.065/1000=0.0000078 г/с Мв=0.0000665+0.0000078=0.0000743 г/с

teB=5.47*10-®х(1.3+5)х130х0.0038x0.415х(273+18)/46°* Ь.ОООМЪ г/г Меа=0.12x0.0038/1000=0.00000046 г/с Мв=0.000003+0.00000046=0.0000035 г/с

Мгв=5.47*10-®х(1.3+5)х130х0 lx0.415x(2734t3V'16° ^r 0.0OC\bS г/с

М73=0.12x1/1000=0.000012 г/с

М? = 0.000135+0.000012 = 0. (‘00147 г/с

- 15 -

Пример 2

Рассчитать выделение ЗВ для определения максимальной приземной концентрации при опасной скорости ветра для станции, содержащей В различных очистных сооружений. Поверхность сооружений частичного перекрытия не имеет, Ка=1. Параметры сооружений приведены в таблице П.3.1 Таблица П.3.1

IP ис то чи- ика Наименование сооружения Размеры сооруже ния, м Пло щадь м2 Расход воздуха м®/с ши1 im. -• > Условн. координаты . м X .и 1 Приемно-распред. камера 10x10 100 - 0 0 2 Песколовка аэрируемая 10x20 200 1 50 0 3 Первичный отстойник 30x30 900 - 0 50 4 Аэротенк ♦100 7850 10 80 10 5 Вторичный отстойник ФЗО 706.5 - 50 iooji 6 Илоуплотнитель Ф20 314 - 100 bojj 7 Уплотнит.сброжен.осадка ФЗО 706.5 • 1?0 ЗОН 8 Песковая площадка 100x100 10000 - 30 1201

В качестве вещества, по которому определяем опа«-чуг» ветра выбираем аммиак.

(1) Рассчитываем выделение аммиака при и=0^5 м/с

Источник И? 1

Мв=5.47*10-®х(1.3+0.5)х100х0.022х1х(273+18)/17Р »=0.0600153г/с Источник К 2

Мв=5.47*10"®х( 1.3+0.5)х200х0.014х1х(273+18)/170    =    00001?5 г/с

Мэ=1х0.014/1000=0.000014 г/с

М=0.0000195+0.000014=0.0000335 г/с.

Источник IP 3

Мв=5.47*10-®х(1.3+0.5)x900x0.012xlx(273+18)/170-&-0. 000075I г/с Источник I? 4

Мв=5.47*1О-®х(13+О.5)х785ОхО.О11х1х(273+18)/170 * = 0. 6006 г/с Мз=10х0.011/1000=0.00011 г/с.

М=0.0006+0.00011/1000=0.00071 г/с,

Источник IP 5

Мв=5.47*1О-⁰х(1.3+0.5)х706.5x0. Olxlxf 273+18 >/170 »=•*». 0000491 г/с

Источник IP 6

Мв=5.47*10"®х(1.3+0.5)х314х0.015х1х(273+18)/17Р-ь-О 000327 г{с Источник IP 7

Мв=5.47*10-®х(1.3+0.5)х706.5х0.017х1х(273+1Я)/17£ * О.ОООйЫВ _г/е

16

Источник Я? 8

Мв=5.47*10“®х(1•3+0.51x10000x0.008xlx(273418)/170.в₌о.000566 г,

(2)    Расчет рассеяния аммиака программой Гарант-1" на перво» шаге итерации дает величину опасной скорости ветра Umi=0.8 м/с

(3)    Расчитываем выделение аммиака при и=0,8 м/с.

Источник IP 1

Мв=5.47*10-®х(1 31240.8)xl00x0.022xlx(2734181/170 ь.-.о, 0000118 Г

Источник I? 2 Мв=5.47*10“®х(1.340.8)х200х0.014х1х(2734181/170

Ма=1х0.014/1000=0.000014 г/с    ¹⁷

М=0.000022740.000014=0.0000367 г/с

Источник IP 3

Мв=5.47*10"®х(1•340.81x900x0.012х1х(2734181/170.ь _{= 0/} 000087б г/с

Источник IP 4

М₂в=5.47*10-«х(1.3*0.8)х7860х0.0Нх1х(273*18)/17о

Ма=10х0.011/1000=0.00011 г/с    ^/17

М=0.000740.00011=0.00081 г/с

Источник IP 5

Мв=5.47*10-®х(1.340.81x706.5x0.01xlx(2734181/17^Л    000057$    _г/,

Источник IP 6 Мв=5.47*10-®х(1.340.81x314x0.015xlx(273+185/1

Мв=5^Т47»10-®х( 1 • 3+0.31x706.5x0.017х1х( 27341® »/!“'• *=0. Омо97й Г,

Mrt=s°4m0-4<1.3+0.81x10000x0.00Ях1х(273418-./(Т_в г o _eeo«,q_r/.

Расчет рассеяния аммиака программой Тарам? 1-    _в.₄,_п».

шаге итерации дает величину опасной скорости ветра Ой»,..-».» м/с.

Поскольку величины опасных скоростей на двух паслен .}#<j точьиь шагах итерационной процедуры совпали, дальнейший tv сч^т мч» «им-и ных приземных концентраций всех ЗВ производится дл« И.₀.8 _M/f

Пример-3_

Рассчитать валовое выделение сероводорода от среднегодовой скорости ветра 1,56 м/с.    ^{в    ри}*®

Исходные данные:

-    размеры сооружения 200x150 м. площадь F - 3000f>

-    поверхность испарения открыта полностью, к?»    \    ⁴

-    расход аэрирующего воздуха О = 15 м®/с.

-    температура воды Ъж = 18 <>с,

-    время работы сооружения L = 7П00 часом о, гор

Мв=5.47*10-®х(1.341.561x30000x0.0012х1х( 27341/34" ь-=Г.    -/

Ms = 15 х 0.0012 /1000=0.000018 г/с    V^е

М =0.00028140.000018=0.000299 г/с

Мс = 0.0036 х 0.000299 х 7000 = 0 007*4 _т/год

- 3 -

СОДЕРЖАНИЕ

1.    Область распространения...................... Ч

2.    Сущность методики....................... 6

3.    Условные обозначения............................ 7

4.    Расчет количества выделяющихся ЗВ................ t>

4.1    Расчетные Формулы....................... .    &

4.2    Исходные данные для расчета................. (>

ПРИЛОЖЕНИЯ

П.1. Определение опасной скорости нетрэ Um.. . .    1^

П.2. Концентрации ЗВ в насыщенных парах лля <?*.*'р*-*у*.• и-

Курьяновской станции аэрации ............ 13

П.З. Примеры расчета выделения ЗР...............

Список литературы..........................

1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящий документ:

(а)    устанавливает методику расчета количества где* о загрязняющих веществ (ЗВ), выделяющихся в единицу времени ц атм* сферный воздух с открытой водной поверхности сооружений очистки сточных вод;

(б)    предназначен для расчета выделений следующих

-    сероводорода,

-    аммиака,

-    метилмеркаптана (метантиола),

-    этилмеркаптана (этантиола),

-    углерода оксида,

-    азота диоксида,

-    метана;

(в)    позволяет проводить расчеты количества ЗР. вылелякдеи-с* в единицу времени от отдельного сооружения или группы сооружений в диапазоне скоростей ветра от 0,5 м/с до скорости ветт.*>1 05*» обеспеченности с погрешностью не более 40 %;

(г)    применяется при:

-    проведении инвентаризации выбросов ЗВ.

-    разработке проектов нормативов ПДВ (ВСВ) и экологи*;. < kv.v репортов,

-    расчете платы за выбросы ЗВ,

-    проектировании вновь сооружаемых и реконструировании д<>исг»у/~ ющих станций аэрации сточных вод;

(д)    разработан с использованием положений и доек гнм.ч .фог-мул, приведенных в [1,2,3], а также результатов экепер»мСнтдяоиъ»х измерений концентраций ЗВ, проведенных на соружонмну

станции аэрации сточных вод (г. Москва);

(е)    лредначен для использования специалистами i облл гг и охраны атмосферного воздуха;

(ж)    является обязательным для расчета выделения Эй П Э:ио-сферу на станциях аэрации сточных вод на территории f**rrnw<’*ot' Федерации.

5

2. СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ

Методика расчета основана на способности содержащие Q й> СЮ' мной воде ЗВ выделяться в атмосферный воздух с открыто\/ boftvoti поверхности и с пузырьками аэрирующего воздуха. Количёсга* Р>ыр,е-ляющихся в атмосферный воздух ЗВ функционально связок© с содержанием в сточной воде, её температурой, площадью открытой ЛоДмоё поверхности и возрастает с увеличением скорости ветра. В СГ"Лво принудительной аэрации сточной воды ЗВ дополнительно цыпблямтся с потоком аэрирующего воздуха в количестве. пролоииональном расходу.

Расчет выделения ЗВ производится отдельно по кажлсму с©©ружей» ю (или группам однотипных сооружений) станции азраним ^с от*.' рытой водной поверхностью и в общем случае предусматривался следующих типов сооружений:

(1)    приемно-распределительная камера;

(2)    вертикальная песколовка;

(3)    горизонтальная песколовка;

(4)    песколовка аэрируемая;

(5)    преаэратор;

(6)    первичный отстойник с преаэратором;

(7)    первичный отстойник.

(8)    аэротенк;

(9)    вторичный отстойник:

(1C) илоуплотнитель:

(11)    уплотнитель сброженного осадка;

(12)    резервуар сырого осадка и активного ила.

(13)    песковая площадка;

(14)    иловая площадка;

(15)    открытые соединительные каналы.

6

Общее загрязнение атмосферы выделяющимися ЗВ от    соору

жений станции аэрации рассчитывается в соответствии с [I]

ЗВ, расчет выделения которых предусмотрен настоящей м^тоди кой, являются неотъемлемыми компонентами хозяйстренно-б<>»те*у>к сточных вод. Их содержание в производственных сточных &ода* 8 дегя-тки раз ниже, чем в хозяйственно-бытовых ( крем* ГТ*ницЛ ээр&имм принимающих сточные воды производств, для которых это £8 ЯЩЦИУсЯ специфическими) и не вносит ощутимого вкладе; в величину одоления рассматриваемых ЗВ.

Е пределах конкретной станции аэрации сезонные    Сог-т*-

ва хозяйственно-бытовых сточных вол как правило неЗначите*омы и содержания в них или в насыщенных парах над ними ь&егма?Рида* ЗВ могут быть усреднены по каждому сооружению и келолаздеатбе? в качестве постоянных значений при проведении расчетов.

- 7 -

3. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Mi - общее количество i-го ЗВ. выделяющееся в рдииииу времени от отдельного сооружения, г/с;

MiB - количество i-ro ЗВ, выделяющееся в единицу Времени за счс_г испарения с поверхности от отдельного сооружения, г/с;

Mis - количество i-ro ЗВ, выделяющееся в единицу    _с**>п

принудительной аэрации от отдельного сооружения, г/с;

Mic - общее количество i-ro ЗВ, выделяющееся за Гол от отдельного сооружения, т/год;

F - площадь поверхности отдельного сооружения, м* ;

Fo - площадь открытой поверхности отдельного соору»*чип. м^2, ;

Кг - коэффициент перекрытия поверхности сооружения,

Г - скорость ветра, м/с;

I» - скорость ветра 95% обеспеченности, м/с;

Um - опасная скорость ветра, м/с;

Ur - среднегодовая скорость ветра, м С.

mi - относительная молекулярная масса 1-го ЗВ:

Ci - концентрация i-го ЗВ в насыщенном папе, мг.-м* ;

0J - расход воздуха на принудительную аэрацию о^и**«*Р отдельного J-ro сооружения, м³/с;

t-ж - температура воды в рассматриваемом спору ж* кн • ^сс;

годовая продолжительность работы сооружения. чд<*.

8

4. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ЭВ

4.1.    Расчетные Формулы.

Общее количество 1-го ЗВ, выделяющегося в единиц/ йрем^ц,,

^ И

атмосферный воздух от отдельного сооружения с принудительна рацией очищаемой воды рассчитывают по следующим Формулам

Mi = М1в + Mis (г/с)    _Г|j

М1в=5.47*10”⁸х(1.3+U) х F х Кг х С1 х ml"⁸.*х(гж*-2731 (г/_с)* (_2/ Mis - 0,001 х Qj х Ci (г/с)    ₍^

Для сооружений без принудительной аэрации ML = М1в (г/с)    с4)

Общее количество i-го ЗВ, выделяющееся за год от сооружения рассчитывают при среднегодовой скорости ве?рр по Формуле:

Mic = 0.0036 х Ml х t (т/год)    i    £\

4.2.    Исходные данные для расчета.

4.2.1. Скорость ветра 95% обеспеченности (U¹ '• и вую скорость ветра (Ur) принимают по данным местных    Рос-

комгидромета.

Опасную скорость ветра (Um). при которой ло^тигоегсе льшая приземная концентрация ЗВ, определяют в coorv* •: с* Аым с приложением 1.

В зависимости от цели выполнения расчета й    (2^

подставляют значение скорости ветра. сппт»етгтп'’"«|р£<? U* .    ^u/1u

Ur.

9

4.2.2 Площадь поверхности отдельного сооружения (F) и открытой ее части (Fo) устанавливают по проектным данным или прямыми измерениями с точностью не менее 2.5%.

4.2.3. Коэффициент перекрытия поверхности Кг определяют в зависимости от отношения величин Fo и F по табл. 1 .

Таблица 1

Интервал Значение Кг Fo/F < = 0,0001 0,0001 < Fo/F <=0,01 0,01 < Fo/F <=0,1 0,1 < Fo/F <=0,5 0,5 < Fo/F <=0,8 Fo/F > 0,8 0 10 x Fo/F ( Fo/F + 0,08 ) / 0,9 0,25 x Fo/F + 0,175 Fo/F - 0,2 1

4.2.4. Относительные молекулярные массы (mi) ЗВ прив«*л»>мы п табл.2.

Таблица 2

Наименование вещества Химическая формула Молекулярная масса (mi) Сероводород HaS 34 Аммиак ЫНз 17 Этилмеркаптан CaHeS 62 Метилмеркаптан CEUS 48 Углерода оксид СО 28 Азота диоксид Ы02 46 Метан СНч 16

4.2.5. Концентрации С С i) ЗВ в насыщенном паре . цеоб <одымме для расчетов по формулам (2 и 3), принимают по результатам льее раторных анализов проб воздуха, отобранных нег.в грел г тленно нлл поверхностью сточной воды рассматриваемого сооружение ( не 1 см от нее). Одновременно выполняют отбор проб    с    набу

ренной стороны сооружения. Анализы отобранныу проб мв рассматриваемых ЗВ выполняют по методикам, обе^почиаа^снм пслуу*-ние результатов измерений с погрешностью не боле* 254.

10

В качестве концентрации ЭВ в насыщеном паре (Cl) принимает разницу результатов анализов с поверхности воды и с наветренном стороны сооружений.

Для станций аэрации, принимающих на очистку сточные ъор>ы. в которых рассматриваемые ЗВ преобладают в составе хозяйственна бытовых сточных вод (их содержание в хозяйственно-бытов»* сточных водах в 10 и более раз выше, чем в производственных), допуска*гее применение в расчетах постоянных для каждого из сооружений зиаче-ний С1. Эти значения устанавливают на основе результатов поборе-торнык анализов проб насыщенного пара, отобранных ежемесячна е течении года в разное время суток (утро, лень, цечер) До# ках~ до;*о типа сооружений по каждому ЗВ должно быть по*учено не мен&е 36 результатов, среднее арифметическое из которых может быть? принято для данного сооружения в качестве постоянного знауе«и<? и использоваться а расчетных формулах по п.4.1, без а'чюлчитедм^г*> отбора и анализа проб.

В приложении 2 приведены постоянные значения Ci. лолучеммые для сооружений Курьяновской станции аэрации (г.Москна)

При расчетах выделений ЗВ с поверхностей открыты* соедини тельных каналов в качестве Ci могут быть использоььмы Значения, установленные для сооружений, из которых очищаемая веда постулэе/ в эти каналы.

4.2 6. Температуру сточной воды устанавливаю; прямыми иъ**-

рениями с точностью до 1°С.