1 L a w

, N i c o le

F r om: S he r a z G ill <S he r a z

. G ill @ v a ll e y a i r .o r g>

S e nt: T hu rs da y

, J une 25, 2015 4:35 PM

T o: S te c k e l

, A nd r ew

Cc: D r a k e, K e rr y ; K a y , R y nda; P e r e z , Ida li a; La w , N i c o l e; Ma y s , Ro r y ; E rr o l Vill ega s ; A nna M y e rs ;

S y lvi a V ande rs pe k (s v ande rs @ a r b. c a.go v)

S ub jec t: Reque s ted In f o r m at i on

A tt ac hm e nt s: A O eng i ne Ret r o f i t ana l y s i s .do cx ; W ood

- bu r n i ng1.do cx ; Ev a l uat i on o f Co v e rs Lagoon s

Manu r e Pil e s f o r

NH3.do cx

H e ll o And y

,

A tt ac h e d i s t h e i n f o r m a t i o n r e qu e s te d b as e d o n t h e l a te s t d i s c u ssi o n s b e t wee n E P A a nd t h e D is t ric t

. P l e a s e l e t m e k n o w

if y o u h a v e a n y qu e s t i o n s

. T h a n k s

Sher a z G ill

Di r ect or o f St r ate g ie s a n d I n c e n t i v es

Sa n J o a q u i n Vall e y A P CD

P h o n e: ( 559) 230

- 5 9 08

Fa x : ( 559) 2 3 0

- 6061

s h e r az

. g i l l @v a l l e y ai r.orgF

eas i b i li t y C on s i d

e r a t i on s : A O S

p a r k

- I gn i t e d E ng i n es

O v e r t he pa s t d e c a d e

, AO s ha v e i n v e s t e d s i g n i f i c an t c ap i t a l t o r e t r o f i t an d r ep l a c e

t hou s and s o f irri g a t i on pu m p a nd o t h e r en g i n e s r edu c i n g e m i ss i o n s b y o v e r 80 % i n t h i s

c a t e g o r y

, and c on t i n u e t o d o s o a s e m i ss i o n li m i t a t i o n s a nd a ss o c i a t ed c o m p li a n c e

de a d li ne s m a t e ri a li z e unde r R u l e 4 7 02

. I n a d d i t i on t o t he h i g h c o s t

- e f f e c t i v ene s s a n d

po t e n t i a l t e c hn i c a l i n f e a s i b ili t y a ss o c i a t ed w i t h r e t r o f i tt i n g o r r ep l a c i ng e x i s t i n g AO s pa r ki g n i t ed en g i ne s

, r e q u iri n g add i t i o na l c o s t l y c on t r o l s o n e x i s t i n g AO e n g i ne s i s

e c o n o m i c a ll y c ha ll en g i n g and po t en t i a ll y i n f e a s i b l e

.

R e t r o f i tt i n g e x i s t i n g s pa r k -i g n i t ed en g i ne s p o s e s s e v e r a l c ha ll en g e s t ha t a r e no t p r e s e n t

w hen i n s t a lli n g ne w

, r ep l a c e m e n t e n g i ne s

. T he Di s t ri c t h a d t o o v e r c o m e m an y

ob s t a c l e s a n d c h a ll en g e s i n r e t r o f i tt i n g e x i s t i n g AO en g i ne s w hen t h e Di s t ri c t ad o p t e d

i t s c u rr en t e m i ss i o n limi t o f 9 0 p p m a n d h a s w o r k ed c l o s e l y w i t h AO en g i ne o w ne r s a n d

ope r a t o r s a n d c o n t r o l sy s t e m m an u f a c t u r e r s t o en s u r e c o m p li a n c e w i t h t h i s s t ri n g e n t

e m i ss i o n li m i t. E ffo r t s t o e n s u r e c o m p li an c e w i t h t he c u rr en t r u l e l i m i t a r e c o n t i nu i n g

t oda y

. L o w e ri n g t he e m i ss i on li m i t f r o m 9 0 p p m v t o 2 5 pp m o r e v e n 11 p p m

, r e s u l t s i n

e v en g r ea t e r c ha ll e n ge s fo r e x i s t i n g en g i ne s t o c on s i s t en t l y m e e t b e c au s e o f t he m u c h

l o w e r t o l e r an c e fo r be i n g ou t o f c o m p li a n c e

. T h e s e c ha ll en g e s a r e ou t li n e d i n t he

f o ll o w i n g li s t. D e t a il s a r e p r o v i ded be l o w

.

C ha ll en g e s w i t h r e t r o f i t t i n g e x i s t i n g en g i ne s :

1

. En g i ne p o w e r l o ss e s f r o m add i n g c on t r o l s

2

. E x i s t i n g en g i ne s m a y r e q u ir e o v e r hau l

3

. E x i s t i n g en g i ne s c an n o t m ee t l o w e r e m i ss i o n s l e v e l s due t o n a rr o w e r m a r g i n o f

c o m p li a n c e

4

. C on t r o l s y s t e m s m u s t be c u s t o m d e s i g ne d

5

. E rr o r s g ene r a t e d d u ri n g c on t r o l s y s t e m i n s t a ll a t i o n

6

. R e t r o f i t c o n t r o l s c a n d a m a g e an en g i n e

7

. En g i ne c a n d a m a g e a c on t r o l s y s t e m

8

. C o m p li a n c e c o s t s

9

. En g i ne s o pe r a t ed i n r e m o t e l o c a t i on s

1

. E ng i n e p o w e r

l o s s es f rom a dd i ng c on t ro l s

An e n g i ne i s c h o s e n b a s ed on i t s ab ili t y t o p r o v i de t he r e q u ir e d po w e r ou t pu t a t a

r ea s o n ab l e en g i ne s p e ed (r p m ) t h a t w ill no t o v e r- s t r e ss t he en g i ne o v e r i t s e x pe c t ed

s e r v i c e li f e

. Add

- o n e m i ss i on c on t r o l s y s t e m s r e s u l t i n add i t i ona l l o ad s t ha t t h e

en g i ne m a y no t ha v e b een o ri g i na ll y de s i g ned t o a c c o mm od a t e

.I n a dd i t i o n

, d ue t o t he e x t r e m e d r o u g h t c o nd i t i on s

, e n g i ne o w ne r s a nd o pe r a t o r s

ha v e ne e d e d t o i n c r e a s e t h e p o w e r ou t p u t f o r w e ll pu m p en g i ne s a s t he w a t e r t a b l e

ha s d r o p p ed

. A s t he e n g i ne s w o r k ha r de r t o pu m p w a t e r

, t he r e i s l e ss po w e r ou t p u t

a v a il ab l e t o a cc o m m o d a t e e m i ss i o n c o n t r o l s y s t e m s

.

2

. Exis t i ng e ng i n e s m a y r e qu i r e o v e rh a u l

T h e e n g i ne s i n u s e a t AO s ha v e b e e n i n s e r v i c e f o r m an y y ea r s

, e v en d e c a d e s

, an d

a r e h e a v i l y w o r n . A w o r n en g i n e c a n bu r n o i l

, l ea k f l u i d s

, an d r un r o u g h

.

F o r an un c o n t r o ll e d e ng i ne

, s o m e o f t h e e ff e c t s o f en g i ne w ea r d o n o t h a v e a m a j o r

e f f e c t o n t h e e n g i ne ’ s ab ili t y t o do i t ’ s j o b ( e

. g

. p u m p i n g w a t e r)

. H o w e v e r , t he

ope r a t i on o f a c a t a l y t i c e m i ss i o n c o n t r o l s y s t e m r e q u ir e s t h a t t he e ng i ne be o pe r a t e d

c on s i s t e n t l y s m oo t h

. An e x pen s i v e m a j o r eng i ne o v e r hau l o r r e b u il d w ou l d be

ne c e s s a r

y t o en s u r e s m o o t h en g i ne ope r a t i o n p ri o r t o i n s t a lli n g a c a t a l y t i c e m i ss i o n

c on t r o l s y s t e m

. M an y AO s d o n o t h a v e t he r e s ou r c e s ( e

. g

., s t a ff, e x pe ri en c e

,

t e c hn i c a l t r a i n i n g

, e t c

. ) t o c o m p l e t e an en g i n e o v e r hau l o r r e bu il d w i t hou t o u t s i de

a ss i s t an c e

. M e e t i n g m o r e s t ri n g en t/ l o w e r e m i ss i on s t a nda r d s i n c r e a s e s t h e n ee d

f o r t h e en g i n e t o o p e r a t e p r o pe rl y

.

3

. Exis t i ng e ng i n e s ca n no t m ee t l o w e r e m i s s i on s l e v e l s du e t o n a r r o w e r

m a rg i n o f c omp l i a n c e

A s e m i ss i on li m i t s a r e l o w e r ed , t he r e i s a na rr o w e r m a r g i n o f c o m p l i an c e an d p r o pe r

en g i ne o pe r a t i o n b e c o m e s m o r e c ri t i c a l . A O s i n t h e Di s t ri c t ha v e t o c on s t an t l y

en s u r e t h a t t h e ir en g i n e i s p r o p e rl y m a i n t a i ne d a n d w i t h i n a ll t h e a p p r op ri a t e

s pe c i f i c a t i o n s t o en s u r e c o m p li an c e w i t h t h e c u rr en t e m i ss i o n li m i t, m o r e s o t ha n

ne w e r en g i ne s

. T h e l o w e r e m i ss i on s l e v e l s will r e s u l t i n a d d i t i o n a l s t r e ss e s o n t h e

en g i ne a nd i n c r e a s e d m a i n t e n an c e a n d m on i t o ri n g e f f o r t s t h a t r e s u l t f r o m o p e r a t i n g

a r e t r o f i t t ed en g i ne

. E v en t he n

, d ue t o t he a g e o f t h e en g i ne a n d ba s ed o n e n g i ne

no t app r o p ri a t e l y de s i g ned fo r a dd i t i o na l a dd

- on s y s t e m s a n d t h e a s s o c i a t e d l o a d s

,

en g i ne s w ill no t be ab l e t o m e e t t he l o w e r li m i t s

.

4

. C on t ro l s y s t e m s mu s t b e c u s t om d e s i gn e d

F o r p r ope r c on t r o l s y s t e m de s i g n

, t he en g i ne c ond i t i o n

, m a k e

, m o de l

, po w e r ou t p u t,

and e x hau s t g a s f l o w r a t e an d t e m p e r a t u r e m u s t b e c o n s i de r e d

. T he r e a r e n o

un i v e r s a l

, o f

f

- t h e

- s he l f

, on e s i z e

- f i t s

- a ll s y s t e m s a v a il ab l e f o r p u r c h a s e

.C on t r o l s y s t e m de s i g n a l s o a s s u m e s t h a t an en g i ne i s o pe r a t i n g p r o pe rl y and

s m o o t h l y pe r

t h e e n g i ne m an u f a c t u r e r’ s s pe c i f i c a t i on s

. T o en s u r e p r ope r o pe r a t i on

o f t h e c o n t r o l s y s t e m

, an e n g i ne m a y ne e d t o be o v e r hau l e d o r r e bu il t p ri o r t o

i n s t a ll a t i o n o f t h e c o n t r o l s y s t e m

.

A c o m m on p r ob l e m w i t h m an y r e t r o f i t e m i ss i o n c o n t r o l s y s t e m s i s i n s t a ll a t i o n o f a

s y s t e m on an en g i ne t ha t i s no t o p e r a t i n g s m oo t h l y o r t o en g i ne m a n u f a c t u r e r

s pe c i f i c a t i o n s

. I n s t a lli ng a c on t r o l s y s t e m o n a r ou g h r u n n i n g en g i n e w ill r e s u l t i n

poo r c o n t r o l s y s t e m o p e r a t i on a n d e v en t ua ll y s y s t e m a n d e n g i ne da m a g e

. P r o p e r

s y s t e m de s i g n a nd e ng i ne ope r a t i on i s m o r e i m po r t an t a s e m i ss i o n li m i t s a r e

l o w e r ed s i n c e t h e m a r g i n o f c o m p li an c e w ill be m u c h l e ss

.

5

. E rror s g e n e r a t e d dur i ng c on t ro l s y s t e m i n s t a ll a t i o n

S i t e c o nd i t i o n s li k e g a s s upp l y p r e ss u r e c an c au s e an e x i s t i n g en g i ne t o o p e r a t e

r ou g h

. I f s i t e i ss u e s a r e n o t a dd r e ss e d p ri o r t o i n s t a ll a t i on o f a c o n t r o l s y s t e m

, t he

c on t r o l s y s t e m w ill no t ope r a t e c o rr e c t l y

.

A n i n s t a ll e r m a y a tt e m p t t o c o rr e c t r o u g h en g i ne o pe r a t i o n b y m a k i ng t he

c o m b u s t i o n m o r e f ue l r i c h ; ho w e v e r , t h i s t e c h n i q ue w ill no t p r o v i de l a s t i n g r e s u l t s

and w ill c au s e a c c e l e r a t e d en g i ne a n d c o n t r o l s y s t e m w ea r and e v en t ua ll y f a il u r e

. A n e m i ss i on c on t r o l s y s t e m t h a t i s d e s i g ned t o m ee t l o w e r e m i ss i on li m i t s w ill

r e q u ir e a l a r g e r c a t a l y s t e l e m e n t w h i c h w ill b e m o r e e x pen s i v e t o r ep l a c e i f

pe rm an e n t l y da m a g ed

.

6

. R e t ro f i t c on t ro l s ca n d a m a g e a n e ng i n e

F o r p r ope r c on t r o l o f e x hau s t po ll u t an t s

, a c a t a l y s t m u s t b e o pe r a t e d a t a c e r t a i n

t e m pe r a t u r e r an g e t h a t i s h i g he r t h a n n o rm a l e x hau s t t e m pe r a t u r e s

. A dd i t i o na l f ue l

i s o f t e n i n j e c t ed i n t o t h e en g i ne w i t h t h e i n t e n t t h a t t h e a dd i t i o na l f u e l w i ll pa ss

t h r ou g h t he c o m bu s t i o n c h a m b e r a n d i g n i t e i n t h e e x hau s t s y s t e m p ri o r t o t he

c a t a l y s t ( t he h i g h c a t a l y s t t e m pe r a t u r e i g n i t e s t he f ue l)

. T h i s e x t r a f u e l r e s u l t s i n

h i g he r en g i ne o pe r a t i ng t e m p e r a t u r e s s i n c e s o m e o f t h e e x t r a f u e l i s c o m bu s t ed

du ri n g no rm a l e n g i ne c o m b u s t i o n

. T h e i n c r ea s ed e n g i ne t e m pe r a t u r e l e a d s t o

a cc e l e r a t ed en g i ne w ea r an d r edu c ed en g i n e r e li ab ili t y

. D ue t o w e a r and o l de r

de s i g n

, i n c r ea s ed c o m bu s t i o n t e m p e r a t u r e s l ead t o en g i ne f a il u r e a nd p e rm an e n t

en g i ne d a m a g e

.7

. E ng i n e c a n d a m a g e a c on t ro l s y s t e m

An e x i s t i n g

, w o r n en g i ne c a n b u r n o il an d r u n r ou g h . O il i n t h e e x h a u s t s t r e a m w ill

f ou l / m a sk a c a t a l y s t w h i c h w ill r e s u l t i n r edu c ed e m i ss i o n c o n t r o l e f f i c i en c y and li k e l y

pe rm an e n t da m a g e t o a c a t a l y s t e l e m e n t. T h e a ir- f ue l r a t i o c o n t r o ll e r will a tt e m p t t o

ad j u s t en g i ne ope r a t i o n ( e

. g

., i n j e c t i n g m o r e f ue l) t o k ee p t h e c o n t r o l s y s t e m

ope r a t i n g w i t h i n t he s p e c i f i ed pa r a m e t e r s ; ho w e v e r

, ad j u s t i n g en g i n e o p e r a t i o n w ill

no t c o rr e c t a fou l e d c a t a l y s t. C on t i n u ed ope r a t i on w i t h a d a m a g e d c a t a l y s t w i l l l ead

t o p e r m a ne n t c a t a l y s t da m a g e

. An e m i ss i o n c on t r o l s y s t e m t h a t i s d e s i g ned t o m ee t

l o w e r e m i ss i on li m i t s w ill r e q u ir e a l a r g e r c a t a l y s t e l e m e n t w h i c h w i l l be m o r e

e x pen s i v e t o r ep l a c e i f pe rm an e n t l y da m a g ed and t h i s c y c l e w i l l be r ep e a t e d f u r t he r

add i n g t o t h e c o s t

.

8

. C omp li a n ce c o s t s

U n li k e m a n y i ndu s t ri e s , AO s c o m pe t e o n a n i n t e r n a t i o n a l ba s i s an d c an n o t p a ss

i n c r ea s e d p r o d u c t i o n c o s t s o n t o c on s u m e r s

. AO s m u s t ab s o r b t h e c o m p li a n c e

c o s t s a s s o c i a t e d w i t h l o w e r e m i ss i on s t an d a r d s

, f o r e x a m p l e : r e t r o f i t an d

r ep l a c e m e n t c o s t s ; ad d i t i ona l m a i n t e nan c e c o s t s ; a dd i t i o na l m o n i t o ri n g c o s t s ; a n d

add i t i o na l t e s t i n g c o s t s

.

T h e s e add i t i ona l r e g u l a t o r y c o s t s p u t t he m a t an e c o n o m i c d i s ad v a n t a g e t o t he ir

c o m p e t i t o r s

.

9

. E ng i n es op e r a t e d i n r e mo t e l o c a t i on s

AO s pa r k -i g n i t ed en g i n e s a r e g e n e r a ll y l o c a t e d i n r u r a l

, ha r d t o a cc e ss a r ea s w i t h

m i n im a l o v e r s i g h t s i n c e AO s ha v e li m i t e d r e s ou r c e s a nd s t a f f i n g

. W i t h s e a s o n a l

l abo r a nd m i n i m a l y ea r-r ound s t a f f i n g

, i t i s d i ff i c u l t f o r

AO s t o p r o v i de t he f r e q uen t

and c o m p l e x m a i n t e na n c e r e q u ir ed f o r r e t r o f i t t ed o r ne w en g i ne s e q u i pp e d w i t h

ad v an c ed e m i ss i on c o n t r o l s

. L o w e r e m i ss i o n li m i t s a r e a c h i e v ed on l y t h r ou g h w e ll

m a i n t a i n e d e n g i ne s an d c o n t r o l s y s t e m s

. L o w e r e m i ss i on s li m i t s l e ad t o i n c r ea s ed

m a i n t e n an c e a n d m on i t o ri n g e f f o r t s

.

T h e o il p r odu c t i on i n d u s t r y i s t he on l y o t he r m a j o r i ndu s t r y i n t he V a ll e y

t ha t h a s I C

en g i ne s l o c a t e d i n r e m o t e l o c a t i on s ; h o w e v e r

, w i t h t he h i g h l y t e c hn i c a l na t u r e o f o il

p r odu c t i on an d r e f i n i n g a s c o m p a r ed t o a g ri c u l t u r a l p r o d u c t i o n a n d a dd i t i o n a l

e c o n o m i c r e s ou r c e s

, i t i s f ea s i b l e f o r t he o il a nd g a s p r o du c t i on i n d u s t r y t o h ir e

q ua li f i e d s t a ff d ed i c a t e d t o m a i n t a i n i n g an d o pe r a t i n g I C e n g i ne s an d o t he r

e q u i p m e n t on

- s i t e

.R e t r o f i tt i n g AO en g i n e s w i t h e m i ss i on c on t r o l s y s t e m s t o m ee t i n c r e a s i n g l y s t ri n g en t

e m i ss i o n li m i t s p o s e s un i q ue c h a ll en g e s t ha t a r e n o t a pp li c a b l e w hen i n s t a lli n g

r ep l a c e m e n t e n g i ne s

. Ba s e d o n t h e c h a ll en g e s o u t li ned a b o v e

, m e e t i n g 25 p p m o r e v en

11 p p m w i t h e x i s t i n g A O en g i ne s i s no t p r a c t i c ab l e

. T he add i t i ona l m a i n t e n an c e

,

m on i t o ri n g

, a n d t e s t i n g

, a l on g w i t h t h e c o s t o f r ebu il d i n g en g i ne s a nd t he c o s t o f t he

e m i ss i o n c o n t r o l s y s t e m

, m a y e v en b e m o r e c o s t l y t han i n s t a lli n g a r ep l a c e m e n t e n g i ne

.