Главными объектами автоматизированной системы мониторинга воздушного бассейна предприятий являются источники вредных выбросов в атмосферу, атмосферный воздух на территории предприятия и его санитарно-защитной зоны. Поэтому следующим этапом развития СМОС является создание автоматизированной системы мониторинга выбросов (АСМВ). АСМВ является необходимой частью АСМОС, обеспечивающей вместе с автоматизированной системой мониторинга среды получение полной информации о состоянии воздушного бассейна и своевременное принятие управляющих воздействий.
С использованием методов расчета индексов суммарной токсичности и Cm-hm определяется перечень технологических производств, на которых необходима в первую очередь установка стационарных постов мониторинга выбросов (СПМВ). Для обеспечения функционирования обеих подсистем СМОС необходимо использование передвижной лаборатории. Передвижная лаборатория обеспечивает:
- - оперативный контроль за содержанием выбросов технологических установок и содержанием вредных веществ в атмосферном воздухе промышленной и санитарно-защитной зон предприятия;
- - детальное обследование и паспортизацию мест, в которых атмосферный воздух содержит вредные вещества в наибольших концентрациях;
- - забор проб воздуха в местах с повышенным загрязнением для проведения арбитражного анализа;
332
- - измерение содержания в атмосферном воздухе расширенного состава вредных веществ;
- - проведение, в том числе, мониторинга водного бассейна в пределах территории предприятий.
На первом этапе разработки АСМВ определяются те источники выбросов вредных веществ, для которых наиболее целесообразно использование инструментальных средств АСМВ.
Во-первых, размещение датчиков целесообразно на тех источниках выбросов вредных веществ, которые являются наиболее экологически опасными. В соответствии с рассчитанными величинами индекса суммарной токсичности Гз и критерием Cm-hm к наиболее экологически опасным технологическим объектам на примере Московского НПЗ относятся установки: первичной переработки нефти, получения элементной серы, Г-43-107, висбрекинга (АТ-ВБ), сероочистки и газофракционирования (УОР и ГФУ-2), вторичной перегонки бензина (22/4), получения битума, утилизации, гидроочистки (ЛЧ-24-2000), ЭЛОУ-1,2, а также объекты очистных сооружений и сливно-наливная эстакады.
Во-вторых, использование средств системы мониторинга выбросов возможно на организованных источниках выбросов. Ранее было показано, что для оценки влияния таких неорганизованных источников выбросов, как объекты очистных сооружений, цистерны сливно-наливной эстакады и резервуарного парка на состояние воздушного бассейна целесообразно использование стационарных постов автоматизированной системы мониторинга среды. Поэтому объекты очистных сооружений и сливно-наливная эстакада исключаются из числа объектов, на которых необходимо использование аппаратных средств АСМВ.
В-третьих, из наиболее значимых источников выбросов вредных веществ наблюдению подлежат те, которые оказывают заметное влияние на жилые массивы, расположенные вокруг предприятия. Это, прежде всего, дымовые трубы технологических печей установок, труба отходящих газов установки получения элементной серы.
Следует отметить, что невозможно использование инструментальных средств АСМВ для определения выбросов факельной установкой. В этом случае необходимо использование расчетных методов.
Основой для разработки АСМВ являются также информация о предварительных характеристиках источников выбросов (высота источника, диаметр устья трубы, состав и мощность выбросов, их температура), координаты источников выбросов, а также климатическая характеристика месторасположения.
Предварительные характеристики источников выбросов определяются
333
в томах предельно допустимых выбросов (ПДВ). Следует отметить, что для корректного расчета концентраций вредных веществ в приземном слое необходимо иметь метеорологические данные на высоте источников выбросов. Поэтому в состав средств АСМВ должна входить вышка для определения метеорологических параметров.
Перечень определяемых АСМВ веществ устанавливают аналогично, он совпадает с перечнем веществ, определяемых системой мониторинга среды. В дальнейшем целесообразно включить в список определяемых АСМВ веществ катализаторную пыль. Прежде всего, это относится к установке каталитического крекинга, являющейся одним из основных источников выбросов катализаторной пыли.
В настоящее время получили распространение автоматические анализаторы выбросов на такие виды вредных веществ, как оксиды азота, серы, углерода. Так, компьютеризированные газоанализаторы фирмы IMR обеспечивают непрерывные измерения концентраций вредных веществ (О2, СО, СО2, SO2, NO, NO2, H2S) непосредственно в месте сгорания топлива с одновременным определением скорости потока топочных газов, степени запыленности и коэффициента избытка воздуха. Диапазоны измерений: О2 - 20,9%, СО - 0-2000 ppm, СО2 - 0-25%, SO2 - 0-4000 ppm, NOX - 0-2000 ppm, МО2 - 100 ppm, H2S - 0-200 ppm. Вывод информации осуществляется через интерфейс RS-232 на ЭВМ.
Таким образом, разработка и внедрение АСМВ, наравне с автоматизированной системой мониторинга среды, позволит эффективно решать такие задачи СМОС как:
- - проведение непрерывных наблюдений за основными источниками выбросов вредных веществ в районе расположения предприятия;
- - определение состояния загрязнения воздушного бассейна с учетом метеорологических условий (в том числе и в случаях аварийных залповых выбросов);
- - оценка вклада предприятия в общее загрязнение атмосферы;
- - выработка рекомендаций по улучшению состояния загрязнения воздушного бассейна;
- - контроль эффективности проводимых природоохранных мероприятий и проектов, направленных на улучшение состояния воздушного бассейна.
Аппаратурное и программное обеспечение. Аппаратурное оформление автоматизированной СМОС подбирается в соответствии с необходимостью непрерывного получения в автоматическом режиме достоверных данных, достижения наивысшей чувствительности и селективности. Наиболее подходящими являются анализаторы непрерывного
334
действия, основанные на следующих методах физико-химического анализа: абсорбционном, хемилюминесцентном, флуоресцентном, электрохимическом, пламенно-ионизационном. В соответствии с этим стационарные посты оборудуют:
- - хроматографическими анализаторами;
- - селективными газоанализаторами;
- - приборами для измерения метеорологических параметров атмосферы (анеморумбометр, датчики температуры с унифицированным выходным сигналом).
Аппаратурное оформление системы обеспечивает определение содержания указанных веществ в диапазоне 0,5-10 ПДК.
Центральный пост системы содержит следующие элементы:
- - модем;
- - центральный мощный компьютер-сервер - для проведения сеансов связи со стационарными постами по инициативе ЦП с установленной периодичностью (20 минут);
- - обработку первичной информации и ведение базы данных замеров от приборов стационарных постов;
- - ведение базы данных источников загрязнения;
- - графический интерфейс с пользователем, позволяющий корректировать установочные параметры системы и оперативно выводить на монитор необходимую информацию в удобной для восприятия форме.
На экране монитора отображается следующая информация: упрощенная карта-схема промышленной зоны предприятия с расположением источников загрязнения, справочные данные о метеорологических параметрах, изоконцентраты (линии равной концентрации) контролируемых веществ, информация о концентрации веществ в местах расположения стационарных постов.
Таким образом, аппаратурное оформление системы позволяет непрерывно, достоверно, в режиме реального времени анализировать состояние атмосферного воздуха (концентрации вредных веществ и метеорологические параметры); программное обеспечение системы позволяет решать основные задачи по формированию непрерывной картины загрязнения контролируемой территории, выявлять ситуации, связанные с превышением допустимых норм загрязнения воздуха.
- Что представляет собой АСМВ как часть АСМОС?
- Какие основные требования предъявляются к АСМВ?
- Перечислите структуру отдельных компонентов АСМВ.
335
- Как контролируются выбросы на передвижных постах и СПМВ?
- Что представляет собой аналитическое оборудования для АСМОС предприятия?
- Назовите структуру обработки информации на центральном посту системы.
- Какова роль компьютеров в аналитическом контроле на предприятиях?
336
