Технические характеристики источников выбросов загрязнителей атмосферного воздуха будут рассмотрены на примере комплекса по утилизации автомобильных шин с учетом конструктивных особенностей предложенной установки низкотемпературного пиролиза. В этой вариации технологического комплекса, параметры которого приведены в табл. 1, дополнительно предусмотрена утилизация отработанных технических масел (рис. 1) [1].  Для удобства восприятия табличные данные приведены для наиболее распространенного низкотемпературного пиролизного реактора периодического действия производительностью 1 т изношенных автомобильных шин в сутки. Что касается конкретной производительности всего комплекса и вида основных конечных продуктов, то они напрямую зависят от типа существующего пиролизного реактора заказчика и продуктов утилизации. Технология носит замкнутый характер и использует в своей работе химический метод очистки.

Таблица 1.

Основные показатели материального баланса технологического комплекса по переработке изношенных автомобильных шин, рассчитанные для пиролизного реактора периодического действия производительностью 1/сутки

Как видно из табл. 1, помимо утилизации изношенных автомобильных шин, комплекс позволяет утилизировать отработанные технические масла и получать на выходе такие продукты, как печное топливо, пиролизный углерод-аналог П-803, растворитель для лакокрасочной промышленности и металлолом. В данной работе оценивалось воздействие установки пиролиза на состояние атмосферного воздуха как основного приемника техногенных нагрузок, связанных с переработкой резиновых шин.

Схема комплекса утилизации изношенных автомобильных шин

схема44
Рис. 1

Процедура оценки включала следующую последовательность действий:

  1. Установление соответствия между технологическими этапами процесса пиролиза и источниками эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу.
  2. Определение технических параметров источников отведения (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух (высота, диаметр или размер устья, скорость, расход и температура газовоздушной смеси на выходе).
  3. Определение номенклатуры загрязняющих веществ, образующихся на каждом этапе технологического процесса.

Расчет мощностей выбросов загрязняющих веществ (г/с и т/год) по каждому источнику.

Физико-математическое моделирование процессов рассеивания воздушных примесей над подстилающей поверхностью с применением компьютерной техники.

Номенклатура образующих загрязняющих  веществ определена на основании анализа физико-химических процессов, происходящих во время пиролиза. При этом было установлено, что ассортимент этих веществ не очень велик: окислы азота, оксид углерода, ртуть на стадии разогрева реактора пиролиза и вывода его на нормальный режим эксплуатации; углеводороды, образующиеся при хранении синтетической нефти в резервуаре хранения; пыль в процессе выгрузки пиролизного углерода из реактора. Мощности выбросов были получены расчетным путем на основании использования методики определения удельных показателей выбросов по аналогии с коксохимическим производством [2]. Количественные и качественные характеристики источников выбросов загрязняющих веществ представлены в табл. 2.

Таблица 2.

tab2

По существующей практике, экологическая оценка промышленных предприятий или отдельных производств как источников загрязнения атмосферного воздуха базируется на анализе приземных концентраций загрязняющих вредных веществ, оцениваемых по кратности превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и за ее пределами.

Расчеты рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы проводились для расчетного прямоугольника размером 1000х1000 характеризующие с шагом 50 м. Выбор таких параметров расчета продиктован тем, что СЗЗ для подобного рода производств должна составлять 500 м,  т.е., по сути дела, круг диаметром 1000 м.

характеризующие особенности местных физико-географических и климатических условий  в частности условий г. Харькова ( и др. ближайших промышленных городов).

Результаты расчетов рассеивания представлены в табл. 3.

Таблица 3.

tab3

Как следует из данных табл. 3, максимально возможные концентрации всех веществ достигаются на расстояниях, близких к источникам выбросов и лежащих в интервале значений от 5,7 м до 32 м. Превышение величин ПДК (максимально разовых) в точках максимума концентраций наблюдается лишь по трем веществам – диоксиду азота, пыли неорганической и предельным углеводородам. Убывание повышенных концентраций до уровня 1 ПДК происходит на расстояниях от 63 до 101 м т.е. практически в радиусе 100 м от установки пиролиза уже полностью соблюдаются санитарно-гигиенические нормы относительно качества атмосферного воздуха.

На границе СЗЗ расчетные значения основных загрязняющих веществ составляют: окислы азота (по NO2) – 0,06 долей ПДК, оксид углерода (СО) – 0,0017 ПДК, пыль неорганическая – 0,02 ПДК.

Таким образом, на границе СЗЗ и за ее пределами концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на несколько порядков ниже предельно допустимых. Вещества, которые не указаны в табл. 3, например парниковые газы (СО2, СН4, N2O), предельные углеводороды (С12-С19), ртуть (Hg) не оказывают существенного влияния на уровень загрязнения атмосферы.

Следовательно, можно констатировать, что при отсутствии фонового загрязнения в районе расположения рассматриваемого объекта выбросы от источников процесса переработки изношенных автомобильных шин способом пиролиза могут быть квалифицированны как допустимые по всем загрязняющим веществам.