Об оценке фракционного состава пыли при инвентаризации стационарных источников и выбросов в производстве строительных изделий из древесины

Об оценке фракционного состава пыли при инвентаризации стационарных источников и выбросов в производстве строительных

изделий из древесины

1 2 Н.М. Сергина , Н.В. Неумержицкая

1 Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 2Академия строительства и архитектуры Донского государственного технического университета, Ростов-на-Дону

Аннотация: В статье приводятся результаты натурных исследований по оценке фракционного состава частиц в организованных и неорганизованных пылевых выбросах от стационарных источников на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. Ключевые слова: пыль, выбросы пыли, стационарный источник выбросов, концентрация, фракционный состав, мелкодисперсные частицы.

В соответствии со ст. 22 Федерального закона от 04.05.1999 г. №96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (в редакции от 29.12.2014 г.) «Юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие хозяйственную и (или) иную деятельность с использованием стационарных источников, при осуществлении производственного экологического контроля в соответствии с установленными требованиями проводят инвентаризацию стационарных источников и выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух». Основная цель инвентаризации - учет и выявление источников загрязнения атмосферного воздуха. а также установление качественно-количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ (ЗВ).

В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности, включая производство строительных конструкций и изделий, встречаются разные виды поступающих в атмосферу твердых пылевидных отходов, для которых должны осуществляться учет, нормирование и регулирование [1-3]. Перечень технологических процессов и оборудования, используемых в

производстве изделий из древесины, а также наименование, коды и нормативы качества атмосферного воздуха, выделяющихся в этих производствах ЗВ, приведены в методических указаниях по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предприятиями деревообрабатывающей промышленности (на основе удельных показателей) (АО «НИИ Атмосфера», г. Санкт-Петрбург, 2015 г.). Так, в цехах и на участках, производящих строительные изделия (оконные и дверные блоки, доски пола, плинтусы), при механической обработке древесины от циркулярных пил и станков (торцовочных, фуговальных, рейсмусовых, сверлильных, фрезерных, строгальных и т.д.) выделяется древесная пыль с кодом 2936, неуказанным классом опасности и ОБУВ = 0,5 мг/м (Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух - АО «НИИ Атмосфера», г. Санкт-Петрбург, 2015 г.). Причем образующаяся пыль характеризуется разнообразным фракционным составом, данные о котором со ссылкой на [4] приводятся в названных выше методических указаниях (таблица №1).

Таблица №1

Фракционный состав пыли, образующейся при механической обработке древесины

Технологический процесс Размер частиц, мкм

40 40-53 53-75 75-100 100-200

Содержание частиц, %

Пиление 3 3 10 68 16

Фрезерование 0,5 2 4,5 53 40

Сверление 1,5 2,5 4,5 45,5 46

Строгание 0,8 1,2 3 43 52

Нельзя не отметить, что в существующей в нашей стране практике учета, нормирования и контроля выброс пыли от различных источников рассматривается в целом, без разделения на фракционные составляющие, тогда как общеизвестно, что наибольшим негативным воздействием на

окружающую природную среду и организм человека характеризуются пылевые частицы с размерами менее 10 мкм и 2,5 мкм. И в этой связи еще в 2010 г. в России введены гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2604-10 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ населенных мест», которые устанавливают значения максимально разовой ПДК для названных взвешенных твердых частиц, равные 0,3 мг/м и 0,16 мг/м3 соответственно.

С этой точки зрения для обеспечения экологической безопасности производства строительных изделий из древесных материалов практический интерес представляет оценка фракционного состава пыли на выходе из установок обеспыливания выбросов. Такие исследования с использованием методики микроскопического анализа [5] проведены на предприятиях деревообработки в г. Волгограде и в г. Ростове-на-Дону. Некоторые из полученных результатов приведены на рис. 1.

Представленные графические зависимости свидетельствуют о следующем. Во-первых, фактический дисперсный состав пыли, содержащейся в воздушном потоке, поступающем в систему пылеочистки, характеризуется большим содержанием мелких фракций, в сравнении с данными, приведенными в таблице №1 (рис. 1, кривая 1). Во-вторых - в упомянутых выще методических указаниях говорится о том, что на предприятиях деревообработки запыленность воздуха на выходе в атмосферу не должна превышать 60-100 мг/м . Если воспользоваться подходом, который позволяет оценивать концентрацию мелкодисперсных частиц в выбросе как долю, равную содержанию этих частиц в этом выбросе [6-9], то на основе данных, представленных на рис. 1 (кривая 2), получаем, что концентрация частиц с размерами менее 10 мкм в выбросе на выходе из циклона не должна превышать 21-35 мг/м3, концентрация частиц с размерами менее 2,5 мкм -1,5-2,5 мг/м3.

99,9 98

96 95

90

85 80

70 60 50 40 30 20

10 5

2 1

Рис.1 - Дисперсный состав древесной пыли в воздушном потоке: 1 - на входе в циклон Ц Гипродревпром; 2 - на выходе в атмосферу из

циклона Ц Гипродревпром

С другой стороны, на формирование пылевых выбросов в атмосферный воздух на рассматриваемых предприятиях во многом оказывает влияние организация воздухообмена в производственных помещениях. По существующим нормам проектирования в цехах (на участках) механической обработки древесины применяются следующие решения [10, 11]: в холодный и переходный периоды - организованный приток с подачей воздуха в рабочую зону (либо непосредственно в рабочую зону, либо вертикальными струями с высоты до 4-х м от уровня пола) и удаление воздуха системами местных отсосов; в теплый период - неорганизованный приток через окна и ворота и удаление воздуха системами местных отсосов с дополнением (при необходимости) общеобменной вытяжной вентиляцией из верхней зоны цеха. Неуловленные пылевые частицы из производственных помещений выбрасывается в атмосферу системами общеобменной вытяжки или через открытые проемы. Поэтому был исследован фракционный состав пыли. содержащейся в воздухе рабочей зоны и в верхней зоне цеха. В качестве

примера полученных результатов на рис. 2 приведены графические зависимости, характеризующие дисперсный состав взвешенных частиц в воздушной среде цеха при обработке древесины на разных станках.

Рис. 2 - Дисперсный состав пыли в воздухе рабочей зоны при обработке древесины на станках: 1 - круглопильном; 2 - фуговальном

Таким образом, полученные по результатам натурных исследований данные показали, что на предприятиях деревообработки основная масса взвешенных твердых частиц, как в организованных, так и в неорганизованных выбросах, приходится на мелкодисперсные пылевые частицы.

Литература

1. Россинская М.В., Россинская Н.П. Элементы экологического мониторинга, их краткая характеристика и влияние на качество окружающей природной среды и здоровье населения региона // Инженерный вестник Дона, 2012, №1. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/586/.

2. Pasquill F. Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling: Part П. Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. ЕРА-600/4-76-030Ь. U.S. Environmental Protection Agency. 1976. 44 р.

3. Latorre Rovirosa Miquel, Tornos Casanovas Mireia. Estudio de dispersion de contaminantes atmosfericos en la planta de Els Monjos de Uniland Cementera. Cem.-hormigon, 2002, № 807. рр. 115 - 128.

4. Александров АЛ., Козориз Г.Ф. Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях. М.: Лесная промышленность, 1988. 280 с.

5. Азаров В. H., Юркъян О. В. Сергина H. М., Ковалева А.В. Методика микроскопического анализа дисперсного состава пыли с применением персонального компьютера (ПК) // Законодательная и прикладная метрология. 2004. №1. С. 46-48.

6. Азаров В. H., Тертишников И. В., Калюжина Е. А., Маринин H. А. Об оценке концентрации мелкодисперсной пыли (PM2,5 и PM10) в воздушной среде // Вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура. 2011. Вып. 25(44). С. 402-407.

7. Азаров В. H., Маринин H. А., Жоголева Д. А. Об оценке концентрации мелкодисперсной пыли (PM2,5 и PM10) в атмосфере городов // Известия Юго-Зап. гос. ун-та. 2011. № 5(38). Ч.2. С. 144-149.

8. Азаров В. H., Тертишников И. В., Маринин H. А. Шрмирование PM10 и PM2,5 как социальных стандартов качества в районах расположения предприятий стройиндустрии // Жилищное строительство. 2012. № 3. С. 2022.

9. ^коленко М.А. Шумержицкая HB., Сергина ЛМ., Белоножко М.В. О результатах оценки воздействия на качество атмосферного воздуха и об определении необходимой степени очистки пылевых выбросов асфальтобетонных заводов // Инженерный вестник Дона, 2015, №3. URL:

ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3191/.

10. Гримитлин М.И., Позин Г.М., Тимофеева О.Н. [и др.]. Вентиляция и отопление машиностроительных предприятий. М.: Машиностроение, 1998. 288 с.

11. Гримитлин А.М., Дацюк Т.А., Крупкин Г.Я. [и др.]. Отопление и вентиляция производственных помещений. Спб.: Изд-во «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД». 2007. 400 с.

References

1. Rossinskaja M. V., Rossinskaja N. P. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №1 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/586/.

2. Pasquill F. Atmospheric Dispersion Parameters in Gaussian Plume Modeling: Part П. Possible Requirements for Change in the Turner Workbook Values. ЕРА-600/4-76-030Ь. U.S. Environmental Protection Agency. 1976. 44 р.

3. Latorre Rovirosa Miquel, Tornos Casanovas Mireia. Estudio de dispersion de contaminantes atmosfericos en la planta de Els Monjos de Uniland Cementera. Cem.-hormigon, 2002, № 807. рр. 115 - 128.

4. Aleksandrov A.N., Kozoriz G.F. Pnevmotransport i pyleulavlivayushchie sooruzheniya na derevoobrabatyvayushchikh predpriyatiyakh [Pneumotransport and dust removal constructions at the woodworking entities]. M.: Lesnaya promyshlennost', 1988. 280 р.

5. Azarov V. N., Jurkjan O. V. Sergina N. M., Kovaleva A.V. Zakonodatel'naja i prikladnaja metrologija. 2004. №1. рр. 46-48.

6. Azarov V. N., Tertishnikov I. V., Kaljuzhina E. A., Marinin N. A. Vestnik VolgGASU. Stroitel'stvo i arhitektura. 2011. Vyp. 25(44). рр.. 402-407.

7. Azarov V. N., Marinin N. A., Zhogoleva D. A. Izvestija Jugo-Zap. gos. unta. 2011. № 5(38). Ch.2. рр. 144-149.

8. Azarov V. N., Tertishnikov I. V., Marinin N. A. Zhilishhnoe stroitel'stvo. 2012. № 3. рр. 20-22.

9. Nikolenko M.A. Neumerzhitskaya N.V., Sergina N.M., Belonozhko M.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, №3 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3191/.

10. Grimitlin M.I., Pozin G.M., Timofeeva O.N. [i dr.]. Ventilyatsiya i otoplenie mashinostroitel'nykh predpriyatiy [Ventilation and heating of machinebuilding enterprises]. M.: Mashinostroenie, 1998. 288 p.

11. Grimitlin A.M., Datsyuk T.A., Krupkin G.Ya. [i dr.]. Otoplenie i ventilyatsiya proizvodstvennykh pomeshcheniy [Heating and ventilation of production rooms]. Spb.: Izd-vo «AVOK SEVERO-ZAPAD». 2007. 400 p.