МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель министра
охраны окружающей среды
и природных ресурсов
ВРЕМЕННАЯ МЕТОДИКА
расчета количества загрязняющих веществ,
Выделяющихся в атмосферный воздух от
неорганизованных источников загрязнения
станций аэрации сточных вод
МОСКВА, 1994 г.
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая методика разработана институтом Мосводоканп» «НИН
проект и науччо-поизводственным предприятием "Радар" при участки
специалистов Курьяновской станции аэрации, Москомпоироцы
прикладной геофизики, института "Промстройпроект",
охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской федерации
Срок действия настоящей методики - до 1 январе /99$ г
Право тиражирования и распространения настоящей
принадлежит институту МосводоканалНИИпроект и научн© про«зьвйс^ -
венному предприятию “Радар".
Замечания и предложения по содержанию методики ъысыл&гъ $
Департамент государственного экологического контроля Миниег>р£теа
охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской федереции
3
СОДЕРЖАНИЕ
1.	Область распространения..,...................... 4
2.	Сущность методики.............................. 6
3.	Условные обозначения........................ . 7
4.	Расчет количества выделяющихся ЗВ.............. 8
4.1	Расчетные формулы....................... . t?
4.2	Исходные данные для расчета.................... Й
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1. Определение опасной скорости ветра Um. . .	1’2-
П.2. Концентрации ЗВ в насыщенных парах л ля спору*еччи
Курьяновской станции аэрации ........ ..	(3
П.З. Примеры расчета выделения ЗВ................ tty
Список литературы................................ (3-
4
1.	ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий документ:
(а)	устанавливает методику расчета количества гах
загрязняющих веществ (ЗВ), выделяющихся в единицу времени й атмв
сферный воздух с открытой водной поверхности сооружений очистки
сточных вод;
(б)	предназначен для расчета выделений следующих
- сероводорода,
- аммиака,
- метилмеркаптана (метантиола),
- этилмеркаптана (этантиола),
- углерода оксида,
- азота диоксида,
- метана;
(в)	позволяет проводить расчеты количества ЗЕ. выделяющиеся
в единицу времени от отдельного сооружения или группы го<рулений
в диапазоне скоростей ветра от 0,5 м/с до скорости ветра 05% обе-
спеченности с погрешностью не более 40 %;
(г)	применяется при:
- проведении инвентаризации выбросов ЗВ,
- разработке проектов нормативов ПДВ (ВСВ) и эко лопин cfh'< пас-
портов,
- расчете платы за выбросы ЗВ,
- проектировании вновь сооружаемых и реконструирования действу-
ющих станций аэрации сточных вод;
(д)	разработан с использованием положений и расчс тных Фор-
мул, приведенных в [1,2,3], а также результатов эксп<?ряменталс>нь<к
измерений концентраций ЗВ, проведенных на соружония < Курьянобокои
станции аэрации сточных вод (г. Москва),
(е)	предначен для использования специалистами ь области ох-
раны атмосферного воздуха;
(ж)	является обязательным для расчета выделения 38 В ®тмг?-
сферу на станциях аэрации сточных вод h?j территории РочгсыиСксйЙ
Федерации.
V/
5
2.	СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ
Методика расчета основана на способности содержащихся в ста-
чной воде ЗВ выделяться в атмосферный воздух с открытая Водя&О
поверхности и с пузырьками аэрирующего воздуха. Кольче ст
ляющихся в атмосферный воздух ЗВ функционально связано с рк соде-
ржанием в сточной воде, её температурой, площадью открытий боднем
поверхности и возрастает с увеличением скорости ветра В
принудительной аэрации сточной воды ЗВ дополнительно $ылеяян?тс# с
потоком аэрирующего воздуха в количестве, пропоит>нальяви
расходу.
Расчет выделения ЗВ производится отдельно по каждому с гру-
жению (или группам однотипных сооружений) станции аэрарии о'Пс~
рытой водной поверхностью и в общем случае предусматриВс^тся ДЛЯ
следующих типов сооружений:
(1)	приемно-распределительная камера;
(2)	вертикальная песколовка;
1
(3)	горизонтальная песколовка;
(4)	песколовка аэрируемая;
(5)	преаэратор;
(6)	первичный отстойник с преаэратором;
(7)	первичный отстойник;
(8)	аэротенк;
(9)	вторичный отстойник;
(1С) илоуплотнитель;
(11)	уплотнитель сброженного осадка;
(12)	резервуар сырого осадка и активного ила;
(13)	песковая площадка;
(14)	иловая площадка;
(15)	открытые соединительные каналы.
6
Общее загрязнение атмосферы выделяющимися ЗВ от соору-
жений станции аэрации рассчитывается в соответствии с [1]
ЗВ, расчет выделения которых предусмотрен настоящей MC’ro/fi!
кой, являются неотъемлемыми компонентами хозяйственно-б?ят«5вь<х: сто-
чных вод. Их содержание в производственных сточных	g
тки раз ниже, чем в хозяйственно-бытовых ( кроме ртансшй эдр^ыгш
принимающих сточные воды производств, для которые этр £В
специфическими) и не вносит ощутимого вклада в и личина. Qbi^e
ния рассматриваемых ЗВ.
В пределах конкретной станции аэрации сезонньк	соста-
ва хозяйственно-бытовых сточных вод как правило цезначит^л&ны и
содержания в них или в насыщенных парах над ними рассмат ри/йаемм^
ЗВ могут быть усреднены по каждому сооружению и	S
качестве постоянных значений при проведении расчетов
7
3.	УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Mi - общее количество i-го ЗВ, выделяющееся в <>.$ииииу времени
от отдельного сооружения, г/с;
Mis - количество i-ro ЗВ, выделяющееся в единицу $р>емемм Зэ счет
испарения с поверхности от отдельного сооружения, f/c',
Mis - количество i-ro ЗВ, выделяющееся в единицу	50 счел
принудительной аэрации от отдельного cnopvкеммР, г/с;
Mic - общее количество i-ro ЗВ, выделяющееся за гол йт отдРДй-
ного сооружения, т/год;
F - площадь -поверхности отдельного сооружения, м2 ;
Fo - площадь открытой поверхности отдельного сооруж» нм», ;
К2 - коэффициент перекрытия поверхности сооружения.
U - скорость ветра, м/с;
I* - скорость ветра 95% обеспеченности, м/с;
Um - опасная скорость ветра, м/с;
Ur - среднегодовая скорость ветра, и, С,
mi - относительная молекулярная масса i-ro ЗВ:
Ci - концентрация i-ro ЗВ в насыщенном паре, мг/мЗ ,
QJ - расход воздуха на принудительную аэрацию очмдаРМ’йм
отдельного j-ro сооружения, м3/с:
tx - температура воды в рассматриваемом сооружении сс;
t - годовая продолжительность работы сооружения, час.
8
4.	РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ЗВ
4.1.	Расчетные формулы.
Общее количество i-ro ЗВ, выделяющегося в единицу	В
атмосферный воздух от отдельного сооружения с принудительна^ а-?-
рацией очищаемой воды рассчитывают по следующим Формудвм
Ml = М1в + Mis (г/с)	СО
MiB=5.47*10-ex(1.3+U) х F х Кг х Cl х mt~o ,^х( Еж^З 1 (г/с)* (2/
Mis - 0,001 х Qj х Ci (г/с)	(3)
Для сооружений без принудительной аэрации.
Mi = М1в (г/с)	СО
Общее количество i-ro ЗВ, выделяющееся за год от отдельного
сооружения рассчитывают при среднегодовой скорости gerpa п© фор-
муле:
Miс = 0.0036 х Mi х t (т/год)	С53
4.2.	Исходные данные для расчета.
4.2.1.	Скорость ветра 95% обеспеченности (1ЛЛ и средне Г'&рб -
вую скорость ветра (Ur) принимают по данным местных с?ргеНемВ Р<ас-
комгидромета.
Опасную скорость ветра (Um), при которой достигее-гся
лыпая приземная концентрация ЗВ, определяют в соответствии о при-
ложением 1.
*/ В зависимости от цели выполнения расчета в фори/лу (2\
подставляют значение скорости ветра, соответствующее У* , Ум ПЛИ
Ur.
9
4.2.2	Площадь поверхности отдельного сооружения (F) и откры
той ее части (Fo) устанавливают по проектным данным или прямыми
измерениями с точностью не менее 2.5%.
4.2.3.	Коэффициент перекрытия поверхности Кг опрг п< ляю^ >
зависимости от отношения величин Fo и F по табл. 1
Таблица
Интервал		i			хз::—.2——    :    _ ....— Значение Кг	1 1»
Fo/F < = 0,0001 0,0001 < Fo/F <=0,01 0,01 < Fo/F <=0,1 0,1	<	Fo/F	<= 0,5 0,5	<	Fo/F	<= 0,8 Fo/F > 0,8	0 10 x Fo/F	1; ( Fo/F 4- 0,08 )/ 0,9 I' 0,25 x Fo/F + 0,175 Fo/F - 0,2 1 	 ii
4.2.4.	Относительные молекулярные массы (mi) ЗВ прин<- л< ин ч
табл.2.
Таблица 2
Наименование вещества	Химическая формула					 Молекулярная масса (mi)
Сер ов од op од	H2S	34
Аммиак	NH3	17
Этилмеркаптан	CzHeS	62
Метилмеркаптан	CH«S	48
Углерода оксид	СО	28
Азота диоксид	NO 2	46
Метан	СНд	16
4.2.5.	Концентрации (С1) ЗВ в насыщенном паре
для расчетов по формулам (2 и 3), принимают по результатам
раторных анализов проб воздуха. отобранных нопйсред
поверхностью сточной’воды рассматриваемого сооружения С ре дальше
1 см от нее) . Одновременно выполняют отбор проб	с нава-
ренной стороны сооружения. Анализы отобранных проб на еддер/змрб
рассматриваемых ЗВ выполняют по методикам, обеспечивавшим
ние результатов измерений с погрешностью не болё£ 25$ц
10
В качестве концентрации ЗВ в насыщеном паре (С1) принимают
разницу результатов анализов с поверхности воды и с наветренной
стороны сооружений.
Для станний аэрации, принимающих на очистку стечнь/е веда В
которых рассматриваемые ЗВ преобладают в составе хозяйспвен^е
бытовых сточных вод (их содержание в хозяйственно-&ытоаык сточим*
водах в 10 и более раз выше, чем в производственных), допускаете*?
применение в расчетах постоянных для каждого из сооружений Зквчв-
ний Ci. Эти значения устанавливают на основе резулз-тагов Ддберв-
торны) анализов проб насыщенного пара, отобранных оемегячна В
течении года в разное время суток (утро, лень.	Дрф каж-
дого типа сооружений по каждому ЗВ должно быть	мен<?<е
36 результатов, среднее арифметическое щ-; которых мелет быгв при-
нято для данного сооружения в качестве постоянного	и ис-
пользоваться з расчетных формулах по п.4.1. без пополнигедьиагю
отбора и анализа проб.
В приложении 2 приведены постоянные значения Ci, п<яяученмые
для сооружений Курьяновской станции аэрации (г.Москва)
При расчетах выделений ЗВ с поверхностей открытых сседыми
тельных каналов в качестве Ci могут быть исполь’чч-ены Jws'/eiw
установленные для сооружений, из которых очищаемая 8₽да г?<5ступа«? t
в эти каналы.
4.2 6. Температуру сточной воды устанавливаю! прямей изме-
рениями с точностью до 1°С.
11
4.2.7. Расход аэрирующего воздуха QJ определяется по пока-
заниям стационарных расходомеров с точностью не менее О. I
В случае, если подача воздуха на группу однотипных сооружений
производится через один расходомер, для расчета по Формуле fjj)
показания расходомера деляся на количество сооружений. Йля расче-
та выделения ЗВ от сооружений, в которые воздух нодаетгя через
несколько расходомеров, их показания складывают.
12
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА Um
Для определения величины опасной скорости Um < цел&иэ расчета
максимально возможных приземных концентраций ЗЕ	про-
извести итерационную процедуру в следующем порядке:
1.	Произвести расчет выделения Mi какого-либо ЗВ ля# веек цстоу-
ников станции вышеперечисленных типов при скорости ветр® U—6 м/с.
2.	В соответствии с [1] произвести расчет опасной1 с/огр<?<пгй gerpa
Um для всех источников станции.
3.	Повторить расчет Mi по п 1. для и=Пм
4.	Продолжить расчеты по пп 2. и 3. до совпадений л в л Ученного
и предыдущего значений величины Um.
Полученная в результате описаного процесса	Um
быть использована для расчета максимальных приземнмк кенцект pawn
для всех рассматриваемых ЗВ.
Расчеты по пп. 1-4 настоящего приложения	npdwj
водить на ЭВМ с применением программ автоматизирав^мнвго расчета
рассеивания ЗВ в атмосфере в соответствии с П] у
программы, разработанной ЕШП "Радар", тел.	319	21
13
ЛГИЛ< ЖЕЛЛЕ ?
Концентрации ЗВ в насыщенных парах для сооружений Кур> ян .и<-кой
станции аэрации (г.Москва), мг/м3
! пп	Ваименованяе сооружения	серово- дород	аммиак	этилкер- каптан	меткдмер- каптан	углерода оксид	। азота диоксид		~’_L— метав 1 *• 5 д 4
1	приемно-распределительная камера	0,0032	0,022	0,0000021	0,0000037	0,069	0,0036	1.25 1
2	вертикальная песколовка	0,0026	0,011	0,0000017	0,0000034	0,065	9.0031	0 !? |
3	горизонтальная песколовка	0,0023	0,011	0,0000015	0,0000033	0.06-<	М037	1 ’1
4	песколовка аэрируемая	0,0014	0,014	0,0000013	0,0000027	0.065	•.1036	0 Ut ;
5	преаэратор	0,0019	0,01	0,0000017	0,0000027	0.067	<1.0035	9'4 ь
6	первичный отстойник с преаэратором	0.0012	0,01	0,0000015	0,0000027	0.062	0 ?037	б. 11 <
7	первичный отстойник	0,0015	0.012	0,0000018	0,0000035	9,06	0,0036	0 18 ?
8	аэротенк	0,0012	0,011	0,0000011	0,0000027	0.06	0.0038	0 17 3
9	вторичный отстойник	0,0011	0,01	0,0000011	0,0000027	М61		0 15 ’
[10	нлоуплотннтелъ	0,0014	0,015	0,0000015	0,0000031	0,068	0 1035	л,33 j
И	уплотнитель сброленного осадка	0,0025	0,017	0,0000016	0,0000034	0,068	п 003'	2 Н !
12	резервуар сирого осадка и яла	0,0022	0,018	0,0000014	0,0000029	0,066	и 0039	2.01 1
13	песковая площадка	0,0008	0,008	0,0000013	0,0000027	0,067	0,0031	0,11 1
14	яловая плодадка	0,0010	0,01	0,0000013	0,0000027	0.060	0,0038 		J	0,15 | 			i
14
ПРИЛ<'-ЖЕИИЕ з
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЫДЕЛЕНИЯ ЗВ
Рассчитать максимальное выделение ЗВ от песколовки аэрируемой
Исходные данные:
-	скорость ветра 95% обеспеченности - 5 м/с,
-	размеры сооружения 10x13 м, площадь сооружении F 3 -Ш> м?.
-	поверхность испарения частично перекрыта, плечаддь ('гкрытсц,
поверхности Fo - 80 м2, Fo/F= 0,615.
-	расход аэрирующего воздуха: 0.12 м3/с;
-	температура воды tx = 18°С.
-	Ка = 0,615 - 0,2 = 0,415.
Расчет выделения вредных веществ.
сероводород.
MiB=5.47*10_ex(1.3+5)xl30x0.0014x0.415х( 273+18)/34п F-0 0000013 г/е
Mis=0.12x0.0014/1000=0.00000017 г/с
Mi = 0.0000013+0.00000017=0.0000015 г/с
аммиак
Мгв=5.47*10-8х(1.345)х130х0.014x0 415х(273+18)/17° 5 0.000018.-! г/с
M2s=0.12x0.014/1000=0.0000017 г/с
М2=0.0000'184+0.0000017 = 0.0000201 г/с
влндморкалтан
Мзв=5 47*10“ех(1.3+5)х130х0 0000013x0 415х(273+181/62® --0.0’8 r/c
Мзв=0.12x0.0000013/1000=0.16*10-0 г/с
Мз=0.89*10"е+0.16*1О~0=1.1*10 0 г/г
метилмеркаптан
М4В=5.47*10-ех(1.3+5)х130х0.0000027x0.415х(273+18)-'48г' r 0.21*ЦГ* г(с
М4з=0.12x0.0000027/1000=0.032*10-® г/с
М4=0.21*10~8+0.032*10~8=0.24*10-® г/с
углерода оксид
Мбв=5.47*10-®х( 1.3+5)х130х0.065x0.415х( 273 И8) /28° - В=С» 000(36^ г/С
Мбз=0.12x0.065/1000=0.0000078 г/с
Мс=0.0000665+0.0000078=0.0000743 г/с
Мвв=5.47*10“ех(1.3+5)х130x0.0038x0.415х(273+18) '46°	ЫЮ6&2) г/С
Mes=0.12x0.0038/1000=0.00000046 г/с
Ме=0.000003+0.00000046=0.0000035 г/с
мелан
Мгв=5.47*10-®х(1.3+5)х130х0 1x0.415х(273ЦЗ  16° г 4?,^(9135 г/с
М75=0 12x1/1000=0.000012 г/с
М7=0.000135+0.000012=0.000147 г/<
15
Пример 2
Рассчитать выделение ЗВ для определения максимальней пгнтемной
концентрации при опасной скорости ветра для станции.  •пдмржгпцс й 8
различных очистных сооружений. Поверхность сооружений ча> -нц|>гГ ,
перекрытия не имеет, Кг=1.
Параметры сооружений приведены в таблице П.3.1
Таблица fl ’
№ ис- то- чн- ика	Наименование сооружения	Размеры сооруже- ния, м	Пло- щадь м2	Расход воздуха м 3 / с	1 У f • л о ь н I ! КоОГЛИ ।	
					£ Ц		 X =	м Y ,
1	Приемно-распред. камера	10x10	100		1 О'	oi
2	Песколовка аэрируемая	10x20	200	1	г о:	GL
3	Первичный отстойник	30x30	900		о;	; о!!
4	Аэротенк	Ф100	7850	1 6	яп;	i oi'
5	Вторичный отстойник	ФЗО	706.5		5 0 i 1	00Г
6	Илоуплотнитель	Ф20	314	-	1 пи'	sr»i«
7	Уплотнит.сброжен.осадка	ФЗО	706.5			mi!
8	Песковая площадка	100x100	10000	-	ЗР! 1 		
В качестве вещества, по которому определяем опа-1'^-	ч»
ветра выбираем аммиак.
(1)	Рассчитываем выделение аммиака при 0=0.^ м 'с
Источник № 1
Мв=5.47*10~ех(1.3+0.5)х100х0.022х1х(273+18)/17° &_0,№00153г/с
Источник К0 2
Мв=5.47*10-ех(1.3+0.5)х200х0.014х1х(273+18)/17п *-б.00001^5 г/с
Мз=1х0.014/1000=0.000014 г/с
М=0.0000195+0.000014=0.0000335 г/с.
Источник № 3
Мв=5.47*10~вх(1.3+0.5)х900х0.012х1х(273И8}/17° В-0.ЙОМ751 г/с
Источник №4
Мв=5.47*10-8х(1.3+0.5)х7850х0.011х1х(273418)/17° '-0.Й006 Г/С
Мз-10х0.011/1000=0.00011 г/с.
М=0.0006+0.00011/1000=0.00071 г/с.
Источник № 5
Мв=5.47Ж10“вх( 1.3+0.5)х706.5x0.01х1х( 273 t-18 )/1 7°	0000491 Г/с
Источник № 6
Мв=5.47*10~ех( 1.3+0.5)х314х0.015х1х( 273-418)/17°  ь-о 000327 г[с
Источник № 7
Мв=5.47*10~ex(1.3+0.5)х706.5x0.017х1х(273+1Я)/Vr9 " Q	г/с
16
Источник № 8
Мв=5.47Ж10-8х(1.3+0.51x10000x0.008xlx(273+18)/17° с==0 0005^6 г''
(2)	Расчет рассеяния аммиака программой ’Га^ан -1" а. в* рвом
шаге итерации дает величину опасной скорости ветра Umi-О з м/с
(3)	Расчитываем выделение аммиака при U=Ofg м/с.
Источник № 1
Мв=5.47*10-ех(1.312+0.81x100x0.022х1х( 273+1<°' -7	- OfOOW?8 Г(<-
Источник Я° 2
Мв=5.47Ж10-ех(1.3+0.81x200x0.014х1х(273+181/17г	®,ЫЩО127 г/с
Мз=1x0.014/1000=0.000014 г/с
М=0.0000227+0.000014=0.0000367 г/с
Источник № 3
Мв=5.47*10-вх( 1.3+0.81x900x0.012х1х( 273+18)/17п р =0,0000876 г/с
Источник № 4
MzB=5.47*10~®x(1.3+0.81x7850x0.011х1х(273+181/17° s-©,0OO7r/c
Мз=10х0.011/1000=0.00011 г/с
М=0.0007+0.00011=0.00081 г/с
Источник JP 5
Мв=5.47*10~®x(1.3+0.81x706.5x0.01х1х(273+18)/17° с -О, SCW.5B г/с
Источник К? 6
Мв=5.47*10-6х(1.3+0.8)х314х0.015х1х(273+18)/17° -	г/с
Источник № 7
Мв=5.47Ж10~ех(1.3+0.8)х706.5x0 017х1х(273»18,,I"1	-0 Л ^й97 Д г/с
Источник № 8
M2B=5.47*10-bX(1.3+0.81x10000x0 008х1х(273 И8 1 1” г 0. (900649г/е
(4)	Расчет рассеяния аммиака программой "Гарант 1 ч> 11 . «<р< м
шаге итерации дает величину опасной скорости ветра им2 ) ' м <
Поскольку величины опасных скоростей на двух	чьим*
шагах итерационной процедуры совпали, дальнейший < i> । >mji
ных приземных концентраций всех ЗВ производился дл-’ п м/с
-Пример 3
Рассчитать валовое выделение сероводорода и	и 1
среднегодовой скорости ветра 1,56 м/с.
Исходные данные-
- размеры сооружения 200x150 м. площадь F 3000C л
-	поверхность испарения открыта полностью. К? I.
-	расход аэрирующего воздуха Q - 15 м3/с,
-	температура воды tx = 18 °C,
-	время работы сооружения t - 7 000 часов 8 гор,
Мв=5.47Ж10-Вх(1.3+1.561x30000x0.0012х1х(27341)/34г’ с=0 00^1 г/с
Ms = 15 х 0.0012 /1000=0.000018 г/с
М =0.000281+0.000018=0.000299 г/с
Мс = 0.0036 х 0.000299 х 7000 = 0 00754 т/год
17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Методика расчета концентраций в атмосферном в
дных веществ, содержащихся в выбросау предприятий ОНД-Яб Гостам
гидромет Л., Гидрометеоиздат,1937.
2.	Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха Ра н< т согсм
жания вредных веществ и их распределение в воздухе "прав
М., Химия, 1991.
3.	Основные положения вентиляционных устройств огне’ н> о.
раслей химической промышленности Серия Л-III Ппометдвйлреект
Главстройпроект. ММХХП СССР. М. , 1985.