Подготовка инвентаризации выбросов в атмосферу

Чтобы следить за ее выбросами и ее статус соблюдения нормативных, завод должен выполнить тщательное, процесс по-процесс инвентаризации выбросов.

СЕГОДНЯ, завод должен соблюдать самые разнообразные новые качества воздуха правил, таких, как национальные нормы выбросов для опасных загрязнителей воздуха (NESHAPs). Потому что соблюдение таких правил связаны, по большей части, к ставкам выбросы в атмосферу, это также связано с операциями. Даже широко разрекламированной изменения в новый источник Обзор (NSR) правила, хотя в целом более благоприятной для отрасли, по-прежнему требуют заводы для развития полного объекта всей выбросов профиля.

Кроме того, многие учреждения правительства, ответственного за соблюдение экологических норм прошли сокращения бюджета, в результате чего требования для объектов на самоопределение, соблюдение правил, объявив их соответствия установленным нормам и о любых отклонениях в периодических докладах. Это поднимает ставки в плане отслеживания выбросов. Ложно утверждая соответствия может привести к серьезным санкциям органов.

Как объект отслеживать свои выбросы и соблюдения статуса эффективно и в условиях меняющейся рабочей среды? Выполняя тщательно, технической инвентаризации выбросов - то есть, путем разработки конкретного процесса факторов для определения выбросов в атмосферу от всех ваших процессов, желательно связаны с простым в получении производственных данных.

Есть несколько методов, которые могут быть использованы для оценки выбросов из процессов. Возможно, вам придется использовать некоторые из них на Вашем объекте.

Факторы эмиссии

Охране окружающей среды США (EPA) утверждает, сборник коэффициентов выбросов для различных процессов называется AP-42 (1), который можно найти в <A HREF = "http://www.epa.gov/ttnchie1/ap42" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW"> www.epa.gov/ttnchie1/ap42 </ A>. Факторов выбросов на основе информации, полученной по охране окружающей среды на протяжении многих лет, в том числе измерений, выполненных на фактической эксплуатации оборудования. Большинство из этих факторов нормированы по фунтов выбросов загрязняющих веществ на использование (например, фунтов за тысячу литров топлива сжигается). AP-42 как правило, предоставляет факторов выбросов как в метрических и английских единицах. В дополнение к EPA-опубликованные факторов, в некоторых штатах, отраслевыми ассоциациями и производителями публиковать свои собственные факторы выбросов на основе данных, которые они собрали.

Преимущество использования AP-42 или других опубликованных факторов выбросов является простота метода. Инженерные расчеты и испытания не требуется, равно как и необходимости нанимать инженера-консультанта. Посмотрите, до соответствующих факторов выбросов и умножьте их на использование в период времени, представляющих интерес для оценки выбросов. Поскольку большинство объектов сохранить использование записей, такие как количество топлива, сжигаемого, это простой и поддающейся проверке.

Однако Есть несколько основных недостатков использования AP-42 факторов выбросов. Одним из них является неспецифической характер многих из этих факторов. AP-42 представляет собой компиляцию данных о выбросах потенциально многих видов подобного оборудования и технологических условиях, она не учитывает специфических условий процесса. Кроме того, средние данные, полученные в течение длительного периода времени. Хотя EPA обновления многих AP-42 факторов выбросов периодически любые опубликованные фактор может включать в себя выбросы информации из "старых" единицы, которые не обязательно изготавливается для сведения к минимуму выбросов. Таким образом, AP-42 факторов выбросов по мнению большинства, являются консервативными, переоценивая фактических выбросов. Таким образом, еще один недостаток использования AP-42 коэффициентов выбросов рискует завышение ваших выбросов до такой степени, что ваш объект может, на бумаге, превышает порог применения и, следовательно, без необходимости подвергать свой объект до нормативной программы. Определение выбросов с использованием других, более конкретных участков методов оценки может продемонстрировать, что уровень выбросов значительно ниже, чем рассчитывается AP-42 факторов, и что Ваш объект не относится в той или иной программы регулирования.

Целом, факторов выбросов являются наиболее выгодным, когда они являются специфическими для оборудования Вашего предприятия использует. Например, многие производители оборудования сгорания обеспечить коэффициенты выбросов для различных загрязнителей для конкретных моделей или связанных с ними оборудования для продажи. Потому, что факторы, основаны на тестировании конкретные модели, есть хороший шанс, что выбросы этого подразделения на предприятии будут аналогичными.

Материальный баланс

Другой распространенный метод оценки выбросов материального баланса, где судьба каждого соединения количественно протяжении ее жизненного цикла на заводе. Если завод имеет возможность оценить количество соединений ввода завода (купленного или использовать в своей работе), количество потребляемых и количество удалению твердых отходов или в его сточных вод и потерял в любой утечки, то разница может быть разумную оценку потерь с помощью других средств, которая будет в основном испарения (выбросы в атмосферу).

Многие из этих величин можно оценить с помощью стандартных оперативных процедур (СОП) и приобретение, партию и учет отходов. В этом случае, материального баланса может представлять собой относительно недорогой метод для оценки выбросов.

Однако, использование материальных балансов есть несколько потенциальных недостатков. Потому что часть из материала, не приходилось, и поэтому считается излучаемого как правило, очень небольшой, в нем ошибки измерения или расчет каких-либо параметров будет иметь серьезные последствия проценты по оценке выбросов. Рассмотрим, например, завод, который использует 100 000 фунтов / мес растворителя способствовать химической реакции. По этим оценкам 98000 фунтов растворителя удаляются в отходы, основанный на измерении содержания отдельных барабанов отходов и сточных вод образцов. Таким образом, с применением материального баланса, мы видим, что предприятие выбрасывает в атмосферу 1 т / мес платежеспособным. Однако, если ошибка в измерении содержания различных барабанов отходов и сточных вод было лишь около 2%, то общее количество излучаемого растворителя можно было бы ближе к 4000 фунтов, вдвое больше, чем в первоначальной смете. Для комплексного материального баланса со многими судьбы соединения в вопрос, даже у крупных ошибок в расчетах будет общим. Еще важнее то, материальных балансов, возможно, недооценивают выбросы, потенциально может привести к вопросам соблюдения для растений.

Поэтому, как правило, рекомендуется материальных балансов быть использованы только для оценки выбросов для процессов, химических веществ, известных, просто судьба. Например, материальный баланс может оказаться полезным в оценке выбросов из покрытия операций. Растворителя, который несет в себе пигмент или смолой с подложкой полностью выбрасывается в атмосферу. Растворителей выбросы могут, таким образом, просто и точно оценить, как равный с растворителем доля в количестве покрытия используется.

Прямое измерение

Прямое измерение выбросов, или "стек тестирования," разработать уровня выбросов представляет собой "истинной" оценки выбросов техники, так как часть фактических выхлопных газах проб во время работы и анализа. Как правило, щупа в выхлопных вытащить репрезентативной выборке, которая транспортируется в лабораторию для анализа или для немедленного анализа непрерывного мониторинга выбросов (CEM). EPA и в некоторых штатах опубликованные методы отбора проб и анализа, которые должны быть выполнены. Многие государства требуют утверждения официальный протокол, и заключительный доклад о своих выводах быть приняты для разрешения или соответствия нормативным требованиям.

Преимущество стека тестирование его принятия. Если осуществляется в соответствии с протоколом, результаты существенно неоспоримы и считается точное представление о выбросах в результате этого процесса в этих условиях.

Основным недостатком является стоимость. Как правило, фирмы специальности опытных тестеров, необходимое оборудование и лаборатории, нанятых для выполнения стека тестирования. Из трех экземплярах выборки необходимо, даже самых элементарных стека тестирование один момент от одного процесса может стоить по меньшей мере несколько тысяч долларов. Для тестирования нескольких загрязняющих веществ и ряда условий процесса и / или стеки, стоимость может быть значительно выше. Кроме того, стек тестирования представляет "моментальный снимок" выбросов в тех конкретных условиях процесса во время испытаний. За это сложный процесс и для многих процессов, выбросов, измеряемые в ходе испытания стека не может быть представителем всего процесса или объекта. Наконец, даже стека испытания их неточности, исходя из нормальных ошибка ожидается с оборудованием и обработки проб во время отбора проб на местах и лабораторного исследования.

Стек испытания являются наиболее полезными при определении выбросов из небольшого числа конкретных источников и шаги.

Технические уравнения

Выбросы могут быть оценены на основе уравнений, которые сами на основе судьба соединений при физических действиях, которые они испытывают во время этапов процесса. Движущая сила физического воздействия и химические свойства компонентов, в основном, волатильность, влияют на уровень выбросов. EPA опубликовала ряд документов и правил, содержащих такие уравнения инженерно для оценки выбросов, таких, как работах. 2-3. Хотя уравнения не являются, представленная здесь, многие из них происходит от идеального газа. Технические уравнения, которые могут быть использованы для оценки выбросов для следующих общих промышленных технологических операций:

Оборудование заполнения. Когда объем материала добавляется судна, такие как реактор или цистерны, равный объем паров перемещенных лиц и вылетающих из судна, нагруженные летучих соединений из существующих и все добавляются. Уровень выбросов может рассчитываться на основе загрязняющих веществ волатильность и скорость, с которой пара перемещенных лиц. Уравнений вычислить пара мольных и выбросы различных веществ в многокомпонентной системы.

Газ развертки. Когда оборудование (например, контейнеры или судов, частично заполненные жидкостью) продуваться инертным газом (например, азота), летучие соединения ворвались в продувочного газа и излучения. Уровень выбросов определяется в зависимости от скорости развертки, давление воздушного пространства в сосуд, и давления паров загрязнителей.

Эвакуация. Уровень выбросов на содержание судна излучается после того, как эвакуировали рассчитывается на основе свободного места на судне, время эвакуации, перепадов давления системы, и давления паров летучих компонентов.

Отопление. Когда содержимое реактора или бак с подогревом, теплового расширения причин объем пара для перемещенных лиц при относительно высокой температуре. Выбросы рассчитываются при изменении температуры компонентов, температура выхода судна, давления в системе, свободное пространство тома, и давления паров летучих компонентов.

Газ эволюции. Новые соединения могут образовываться и испаряться в ходе реакции. Скорость выделения газа и его молекулярный вес, необходимых для определения паров мольная доля, из которых летучих уровнем выбросов может быть рассчитан.

Вакуумной дистилляции. Выбросы в результате дистилляции может быть оценена основе волатильности компонентов. Уравнений рассмотреть конденсации потока выхлопных газов, для восстановления растворителя. Уравнение EPA выбросов основывается на одной из движущих сил (воздух утечки в системе) и относительной летучести компонентов.

Уравнения были также опубликованы для вакуумной сушки, испарения и других операций.

Завод персонала можно подключить фактические эксплуатационные параметры в соответствующих уравнений для оценки выбросов из каждой партии шагом в этом процессе.

EPA полностью согласилась инженерных уравнений в качестве надежного метода для оценки выбросов во многих приложениях. Например, выбросы моделей (например, использование технологических конкретных уравнений) является предпочтительным методом для оценки выбросов летучих органических соединений (ЛОС) и опасных загрязнителей воздуха (НАР) выбросы из (4):

* Операции смешивания (материал загрузки, нагрева и потерь поверхностного испарения)

* Продукт заполнения

* Очистки судна

* Операции очистки сточных вод

* Хранения материалов

* Разливов.

В своем резюме замечаний общественности по предлагаемой NESHAP 1 (5), EPA согласился с просьбой комментатора, чтобы объект для оценки выбросов на основе инженерных уравнений поэтому он может быть менее зависимыми от стека тестирования. Однако, контроль оборудования, которое скорости ввода HAP в> или = 10 тонн / год необходимо выполнить стека испытаний при наихудших условиях эксплуатации для определения эффективности управления. Это также относится и к источникам, пострадавших от других NESHAP пострадавших объектов, в том числе лекарственных препаратов и ПН ТМДОВ стандартов.

Использование инженерных уравнений, как метод инвентаризации выбросов имеет ряд преимуществ. Хотя многие из этих уравнений на основе теоретических отношений, такой подход может быть выше во многих областях применения коэффициентов выбросов и материального баланса, поскольку она основана на реальных условий процесса, а во многих случаях, будут более точными.

Еще одно преимущество метода инженерно уравнений является ее эффективность, как те же уравнения могут быть использованы многократно и последовательно выступает за десятки или сотни операций. Имеющиеся в продаже программного обеспечения (например, PirnieAIR, PlantWare и выбросов магистр) можно автоматизировать этот процесс и сэкономить время. Поэтому, используя инженерные выражения, даже для многих процессов и мер, должны быть значительно дешевле, чем проведение многочисленных стека испытаний. Для многих процессов, инженерные уравнения представляют собой хороший компромисс с точки зрения усилий, затрат и потенциальных ошибок по сравнению с другими методами обсуждаются здесь.

Как выполнить инвентаризацию выбросов

Подготовка. Компиляция тщательное, растительного кадастров выбросов является весьма техническое мероприятие, который объединяет затраты производства, менеджмента и экологического штабов. Таким образом, первый шаг в разработке кадастров выбросов является формирование соответствующей целевой группы с участием представителей этих различных дисциплин. Целевая группа должна быть привержены общей цели определения выбросов в атмосферу, одновременно глядя на экономически эффективные возможности для снижения риска случайного разряда, оптимизировать procase операций и свести к минимуму издержки производства. Хотя усилия могли бы помочь с опытными профессионалами со стороны компании, чья роль будет предоставлять техническую экспертизу и независимой точки зрения, средства доступны для Вас выполнить инвентаризацию выбросов полностью внутри.

Оценка источников выбросов. Целевая группа должна начать с оценки всех процессов, которые могут привести к выбросам в атмосферу и классификации их. Как правило, могут быть сгорания категории, состоящий из всех котлов и двигателей. Другие категории могут включать в себя очистку сточных вод, поверхностного слоя, растворитель хранения, бак очистки и регенерации растворителей. Подобные продукты должны быть в той же группе, если они содержат аналогичных соединений и / или производятся аналогичным образом.

Определение способа оценки выбросов. Для каждой категории, решить, какая техника ранее обсуждались наиболее подходит для оценки выбросов. Конкретный метод не может быть идеальным для всех категорий. Например, в зависимости от имеющейся информации, вы можете выбрать коэффициенты выбросов для сжигания, материальный баланс для нанесения покрытий и сточных вод, инженерные уравнения для всех производственных процессов, и стек тестирования для небольшого числа ключевых источников выбросов. Эта целевая группа должна решить, как применять каждый метод и какие основные данные должны быть собраны.

Создать план. На данный момент целевая группа должна составить письменный план, состоящий из целей этих усилий, перечисленных категорий и компонентов, выбранных методов для каждой категории, особый подход к каждому техники, данных, необходимых для достижения этих целей, и Конкретные обязанности членов команды. Этот план может значительно сэкономить время, в соответствии различных целевой группы сосредоточены на конечной цели. Кроме того, поскольку этот кадастров выбросов могут стать основой повторной выдаче разрешения или новых нормативных требований, это может иметь важное значение для пересмотра плана с людьми за пределами группы, такие, как корпоративные департамента защиты окружающей среды и соответствующих экологических регулирующего органа. Вы не хотите тратить все, что энергии для подготовки кадастра только узнать позже, что агентство не согласен с некоторыми из технических решений, таких, как метод выбран для оценки выбросов из категории или точность данных, которая будет собрана .

Дата сбора. Разработка точных кадастров выбросов для пакетного процессов с использованием инженерных уравнений, целевая группа должна процесса рассмотрения информации, такой как SOP или пакета данных листов, а также выбрать меры, которые приведут к выбросам в атмосферу для категоризации (наполнение, отопление и т.д.) . Соответствующая информация, необходимые для использования уравнений, например, скорость зарядки и химических настоящее время должны быть собраны для каждого излучающего шаг. В дополнение к обзору СОП завода, разрешений, технологические схемы, карты сайта и макеты технологического оборудования, целевая группа должна обсудить операций с компетентными операторов завода. Хотя эта задача может привести к большой объем данных, он может представлять простой в Асесс "энциклопедии", которая может иметь множество других целей в будущем. Как уже говорилось выше, имеющиеся в продаже программного обеспечения может эффективно хранить информацию, а также быстро и последовательно вычислить выбросов. Имейте в виду, что во многих случаях данные необходимы уравнения инженерии или материального баланса не может быть легко доступна и может занять больше времени, чем предполагалось раскрыть.

Разработка выбросов и подготовить инвентарь. После того как данные будут собраны, выполните расчеты для разработки уровней выбросов, будь то с помощью инженерных уравнений материального баланса или факторов выбросов. Где это возможно, уровень выбросов, рассчитанный должны быть нормированы в удобное устройство таким образом, той же основе могут быть применены к другим процессам в категории и будущих процессов. Например, природные выбросы дымовых газов должно быть вычислено в фунтах загрязняющего вещества на миллион кубических метров газа, чтобы годовые выбросы могут быть легко вычислены на основе потребления природного газа. Кроме того, для многих фармацевтических и химических процессов производства, выбросы должны быть вычислены в фунтах выбросов загрязняющих веществ на килограмм, тыс. фунтов стерлингов, или тысяч галлонов производимой продукции.

Это очень важно, чтобы выполнить проверку качества расчетов. При большом объеме данных идет речь, является неизбежным, что даже простые ошибки произойдет, таких как запись неверной информации. Целевая группа должна выполнять, по крайней минимум, реальность убедитесь, что ненадлежащее выбросы не были рассчитаны (например, незначительный шаг в процессе, который приводит к очень высоким уровнем выбросов, расчет материального баланса, который показывает отрицательные выбросы). Кроме того, выбросы из источников, которые вносят значительный вклад в общее выбросов завода и те, которые являются относительно важное значение для соблюдения, должны быть тщательно изучены. Целевая группа должна планировать время, чтобы пересчитать ключевых величин.

Окончательной инвентаризации выбросов должен быть записан в электронном и бумажном виде. Один или несколько подпапок и вяжущие могут быть необходимы для записи информации. Хотя окончательный инвентаризации выбросов должны содержать резюме раздел с тем чтобы руководители быстро увидеть результат, он также должен содержать столько данных процесса, возможные вопросы в случае возникновения в будущем, или процесс изменения реализованы. Хотя члены целевой группы являются расположившись в данных и предположений, как они выполняют кадастров выбросов, вполне вероятно, что небольшие, но очень важных, подробности будут со временем забыли. Таким образом, сохранить тщательный учет данных и предположений, даже если они кажутся элементарными.

Инвентаризация выбросов должен быть "живым" документом. Если изменения в работе или расширения, согласно прогнозам, то инвентаризации должны быть пересмотрены, чтобы определить, если выбросы не изменится. Тщательную инвентаризацию выбросов должно быть легко изменить, особенно если используется программное обеспечение. Завод должен выполнить незначительные кадастра на регулярной основе, как правило, каждые два или три года.

Значение инвентаризации выбросов

Хотя нет никаких сомнений в том, что тщательное основе процессов, кадастров выбросов представляет собой значительных затрат времени, значение больше, чем составляет для него, как в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Тщательную инвентаризацию выбросов сообщает завод, какие нормативные акты применяются качества воздуха, а какие нет, определенным образом. Если инвентаризация показывает, что загрязнение воздуха управляющее оборудование, необходимые для выполнения конкретных требований, то точной технической информации, будут доступны для оказания помощи в разработке оборудования, которое может привести к экономии средств. Сотрудничества в технологической и экологической персонала и использование кадастров выбросов предвидеть изменения дополнительные преимущества. Finallly, многие объекты, которые сделали это стало известно, что инвентаризация выбросов на основе фактических условий процесса является отличным инструментом обучения для новой технологической и экологической инженеров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Охране окружающей среды США, "Компиляция загрязняющих веществ в выбросах Факторы, AP-42, пятое издание, том 1: неподвижной точки и площадных источников", US EPA, Управление качеством воздуха по планированию и стандарты, Research Triangle Park, NC, доступные на странице < HREF = "http://www.epa.gov/ttnchie1/ap42" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW"> www.epa.gov/ttnchie1/ap42 </ A> (главы обновление на постоянной основе) .

2. США по охране окружающей среды ", национальные нормы выбросов для фармацевтического производства", 40 CFR, часть 63,1257.

3. Охране окружающей среды США, "Управление выбросов летучих органических соединений из пакетных процессов", US EPA, Управление качеством воздуха по планированию и стандарты, Research Triangle Park, NC (1994).

4. Совершенствованию кадастра выбросов программы (EIIP), "Предпочитаемые и альтернативные методы оценки выбросов в атмосферу из краски и чернила Производственные мощности", опубликованной совместно с государством и территориального загрязнения воздуха программы "Администраторы" (STAPPA), Ассоциация местных загрязнении воздуха на должностных лиц управления (ALAPCO ), а также охране окружающей среды США (EPA), Том II: Глава 8, Таблица 8.3-1 (август 2000).

5. США по охране окружающей среды ", NESHAP для Полиэфир Полиолы обрабатывающей промышленности: Краткое изложение замечаний общественности и результатов", публикация № EPA-453/R-99-002b, раздел 1.2.10 (май 1999).

MARC Карелл

Малькольм Пирни, INC

MARC Карелл, PE, старший инженер проекта в Малколм Пирни, Inc (104 Корпоративный Парк д.ф.-м.н., Box 751, Уайт-Плейнс, Нью-Йорк 10602, телефон: (914) 641-2653, факс: (914) 641-2645; Электронная почта: <a <href="mailto:mkarell@pirnie.com"> mkarell@pirnie.com />). Он имеет 18 лет опыта в качества воздуха, разрешений, кадастров выбросов, загрязнения воздуха и мониторинга для различных отраслей химической процесса, а также работал в промышленности, консалтинговые и для правительства. Он получил степень бакалавра в области биохимии из Нью-Йорка университет, MS в области биохимии из Univ. Висконсин, и MS в области химического машиностроения Колумбийский университет. Он является лицензированным профессиональным инженером в Нью-Йорке, является членом Айше, и опубликовал много статей о производственном контроле загрязнения атмосферного воздуха.