Екологія - Джигирей B.C. - 3.7.4.1. Розрахунок аерозольного виносу електроліту з акумуляторів

Для визначення категорії небезпечності підприємств використовують дані про викиди забруднюючих речовин в атмосферу за формою статистичної звітності 2тп-повітря. При цьому в цій формі необхідно розшифрувати графи "вуглеводні" та "інші" і не потрібно наводити інформацію про сумарні викиди шкідливих речовин в атмосферу від групи підприємств.

Категорію небезпечності підприємств (КНП) розраховують за виразом:

де М j — маса викиду j-ї речовини, т/рік;

ГДК с.д — середньодобова гранично допустима концентрація і-ї речовини, мг/м3:

n — кількість шкідливих речовин, які викидаються підприємством і забруднюють атмосферу;

а j — безрозмірна константа, яка дозволяє порівняти ступінь шкідливості іj-ї речовини зі шкідливістю сірчистого газу (визначається за табл. 3.30).

Таблиця 3.30. Безрозмірна константа у відповідності з класом небезпечності речовин

Для розрахунку КНП за відсутності середньодобових значень ГДК використовують значення максимально разових ГДК, ОБРВ або зменшені в десять разів значення ГДК робочої зони забруднюючих речовин.

Значення КНП щодо речовин, для котрих відсутня інформація про ГДК або ОБРВ, прирівнюють до маси викидів даних речовин. За величиною КНП підприємства поділяються на 4 категорії небезпечності. Граничні умови для виділення підприємства за категоріями небезпечності наведено в табл. 3.31.

Таблиця 3.31. Категорії небезпечності підприємств і граничні значення КНП

У залежності від тієї чи іншої категорії небезпечності підприємства здійснюється облік викидів забруднюючих речовин в атмосферу і запроваджується періодичність контролю за викидами підприємств, а також призначається санітарно-захисна зона від джерел забруднень до житлових районів (СЗЗ).

Як приклад, розглянемо викиди, що забруднюють атмосферне повітря електродного заводу та визначимо категорію цього підприємства (табл. 3.32).

Таблиця 3.32. Викиди за інгредієнтами і класом небезпечності речовин, які виділяються

Розрахуємо КНП цього підприємства:

Отримане значення КНП перевищує 108, що є свідченням того, що цей завод є джерелом забруднення довкілля і відноситься до 1 категорії за забрудненням атмосфери. Оцінити ступінь забруднення атмосфери речовинами, що виділяються, можна на підставі чисельного результату, отриманого від піднесення до степені відповідного члена, що входить у рівняння. Розташуємо речовини, що виділяються підприємством, за ступенем забруднення атмосфери (СЗА) (табл. 3.33).

Таблиця 3.33. Розподіл шкідливих речовин за ступенем забруднення атмосфери

3.7.4. Розрахунок викидів шкідливих речовин автомобільним транспортом

Переважна більшість підприємств має парк автомобілів різних типів" у зв'язку з чим виникає необхідність розрахунку річного викиду шкідливих речовин автомобільним транспортом та включення цих даних у планові форми з метою здійснення державного обліку цих викидів та розробки заходів щодо їхнього зниження на всіх рівнях планування, контролю та обліку.

В основу методики розрахунку викидів шкідливих речовин автомобільним транспортом покладено середній питомий викид автомобілів окремих груп (вантажні, автобуси, легкові). При цьому викид шкідливих речовин коректується в залежності від технічного стану автомобілів, їхнього середнього віку, а також від впливу природних кліматичних умов.

Для автомобілів парку підприємства маса викидів за розрахунковий період £ часу у-ї речовини (М]) при наявності в групі автомобілів з різними типами двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) — бензиновими, дизельними, газовими тощо — визначається за формулою

де і — кількість груп автомобілів;

— питома вага викиду у-ї шкідливої речовини автомобілем, j-ї групи з двигуном к-то типу на розрахунковий період (включаючи пробіговий викид з врахуванням партерних викидів і випаровувань пального), г/кг;

— пробіг автомобілів і-ї групи з двигуном R-го типу на розрахунковий період, млн км;

— добуток коефіцієнтів впливу п факторів на викид у-ї шкідливої речовини автомобілями і-ї групи з двигуном Л-го типу.

Коефіцієнт впливу визначається за табл. 3.34.

Наведений в табл. 3.34 склад шкідливих речовин не відбиває повною мірою кількісного складу шкідливих домішок у відпрацьованих газах автомобілів з ДВЗ дизельного типу (табл. 3.35).

Таблиця 3.34. Коефіцієнт впливу для різних груп автомобілів

Примітка: СВП — середній вік парку, РТС — рівень технічного стану.

Таблиця 3.35. Кількісний склад шкідливих домішок, мг/мя у відпрацьованих газах

Примітка: для діокенду вуглецю якісний склад наведено у відсотках.

Частку шкідливих домішок, що проникають у повітряне середовище через нещільність двигуна та його газоповітряний тракт, встановлюють за допомогою замірів у реальних умовах або розрахунковим методом.

Однак не для всіх типів двигунів існують аналітичні залежності для визначення концентрацій шкідливих речовин, тому реальні концентрації шкідливих домішок визначаються замірами в реальних умовах або розрахунковим методом. Зокрема, кількість шкідливих домішок, які виділяються при роботі швидкохідних негазощільних дизелів потужністю до 735,5 кВт, визначається за залежністю

де Р — кількість газу, мг/год;

N е — ефективна потужність дизеля за мінімальної кількості обертів, кВт;

К ц, К к — вміст окремих складових (газів) у відпрацьованих газах циліндра і картера, мг/л (табл. 3.36).

Таблиця 3.36. Вміст окремих складових, мг/л у відпрацьованих газах і в картері

* Приведена сумарна концентрація.

3.7.4.1. Розрахунок аерозольного виносу електроліту з акумуляторів

Свинцево-кислотні акумулятори належать до найбільш поширених хімічних джерел струму, широко застосовуються в різних галузях техніки, в тому числі в електрокарах, котрі є одним з основних міжцехових транспортних засобів.

При експлуатації кислотних акумуляторних батарей виділяються водень, кисень, двоокис сірки, сурм'янистий та миш'яковистий водень, вуглекислий газ, а також аерозоль сірчаної кислоти (акумуляторні гази) у вигляді туману. Водень та кисень виділяються внаслідок електролізу води.

Сурм'янистий водень (стибін) отримується при взаємодії атомарного водню з сурмою, котру додають для надання міцності пластинам. Частина сурм'янистого водню розчиняється в електроліті, в активній масі та в сепараторах, а більша частина разом з воднем надходить у повітря. Виділення сурм'янистого водню помітно збільшується зі збільшенням газовиділень з акумулятора.

Миш'яковистий водень (арсин) утворюється в невеликих кількостях внаслідок протікання реакцій між миш'яком та сірчаною кислотою. Миш'як у вигляді незначних домішок міститься у свинці та в сірчаній кислоті. Арсин — з'єднання

нестійке, що легко розкладається на миш'як та водень. Вуглекислий газ виділяється з акумуляторів в незначній кількості при використанні в них сепараторів з дерева.

Кількість водню (л/г), що виділяється при заряджанні кислотних акумуляторів, розраховується за виразом

де І 1, І 2,…, І n — величина зарядного струму (вказується в паспорті акумулятора), А;

n — кількість акумуляторів в батареї, яка заряджається.

Знаючи V п можна встановити, скільки потрапило у повітря сірчаної кислоти з врахуванням того, що з 1 л водню виділяється 0,3 мг/Н 2 SO 4 -804 — для герметичних акумуляторів з дихальним отвором; 0,9 мг/л — для відкритих акумуляторів із захисним склом; 3,0 мг/л — для відкритих акумуляторів без захисного скла.

У випадку заряджання лужних акумуляторів

де n r — коефіцієнт, що враховує величину зарядного струму, дорівнює 0,85 при заряджанні акумулятора постійним струмом та 0,25 — при заряджанні струмом, що спадає за величиною.

Кількість лугу, що виділяється, визначається за залежністю

Де V r Vn — кількість газів та водню (відповідно), що виділяються з акумулятора, л/год.

Особливістю лужних акумуляторів є активна взаємодія водного розчину з вуглекислим газом, повітря з утворенням карбонатів. Наявність їх викликає підвищення внутрішнього опору акумуляторів. Зростання карбонатів у 2,5—3 рази порівняно з нормою знижує ємність акумуляторів на 35— 40 %.