蒂森克虜伯空氣排放監(jiān)測技術(shù)
內(nèi)容提供：蒂森克虜伯鋼鐵公司
環(huán)境保護的一項重要職能就是對人為影響、廢氣排放量和工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測，在德國這大部分是政府環(huán)保部門的職責(zé)。
德國的技術(shù)指導(dǎo)說明中規(guī)定的排放限值，既可以作為普遍適用的排放標準，也可作為工廠特定的排放標準，如表1所示。文中質(zhì)量濃度這一術(shù)語用于標定與體積有關(guān)的排放物數(shù)量。
表1 排放限值
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特殊規(guī)定 高爐煤氣必須回收 轉(zhuǎn)爐煤氣能量回收
在排放測量方面，基本分為連續(xù)測量和非連續(xù)測量。當有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量濃度超過表2所示的質(zhì)量濃度閾值時，必須進行連續(xù)測量。
表2 排放監(jiān)測標準
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1 連續(xù)測量
蒂森克虜伯鋼鐵廠進行主要排放源的連續(xù)監(jiān)測后，將采集的排放數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭慌_中央計算機，再把計算結(jié)果放在一個數(shù)據(jù)文件中，并且傳遞遠程傳輸測量結(jié)果給官方。蒂森克虜伯鋼鐵全廠安裝16套監(jiān)測裝置，82臺連續(xù)測量儀器并配備23臺計算機。在22個堆棧監(jiān)測主要物質(zhì)的粉塵，監(jiān)測到的NOx來自16種污染源。
杜伊斯堡燒結(jié)生產(chǎn)線的監(jiān)測裝置和基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本為250萬歐元，操作和維護費用每年為30萬歐元。連續(xù)測量系統(tǒng)必須每年進行一次功能檢查，每三年由獨立的認證機構(gòu)重新校準。
2 不連續(xù)測量
啟動監(jiān)控裝置進行不連續(xù)測量，之后每隔三年進行一次較大的調(diào)整，這由一個獨立的機構(gòu)進行。程序要求在確定的工藝條件和預(yù)期的最大排放量下至少采集6個樣本。
如果每一次因測量的不確定性引起測量結(jié)果的增大值均不超過文件規(guī)定的排放限度，那么排放值就滿足要求。
3 環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測
在杜伊斯堡的蒂森克虜伯鋼鐵廠周邊的空氣質(zhì)量良好。空氣監(jiān)測由北萊茵河Westfalia的政府環(huán)保機構(gòu)負責(zé)，主要監(jiān)測粉塵濃度和NOx與SO2濃度。這些數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上是公開且有效的。此外，蒂森克虜伯廠利用監(jiān)測儀器，以改善監(jiān)測信息基礎(chǔ)。
德國蒂森克虜伯的第一家公司已經(jīng)開發(fā)了一種新方法，用于監(jiān)測和存儲易揮發(fā)物數(shù)據(jù)。利用監(jiān)控器記錄隨風(fēng)向變化的粉塵濃度，可以計算出風(fēng)向?qū)Ψ蹓m總排放量的影響。
在設(shè)施的周邊監(jiān)測粉塵的沉積與濃度。任何顯著的粉塵濃度變化都與工廠運作的改變相關(guān)。
4 模擬
在新裝置建成或現(xiàn)有裝置做重大改造的情況下，蒂森克虜伯鋼鐵廠使用排放量數(shù)據(jù)資料庫模擬監(jiān)測裝置對環(huán)境空氣質(zhì)量的作用。計算軟件AUSTAL 2000使用拉格朗日粒子跟蹤空氣擴散模型，該模型包含自有的判斷氣場模型。因此，這個模型考慮了地形對氣場和對污染物擴散的影響。
5 報告
如果超過連續(xù)監(jiān)測的限度值，那么必須當天通過網(wǎng)絡(luò)在線系統(tǒng)向環(huán)保部門解釋原因。此外，必須每三年向環(huán)保部門遞交一份全面的廢氣排放報告。
報告內(nèi)容包括：來源于255個排放源的55種污染物的排放流量的存儲和處理；每一種裝置的能量和物料平衡。
排放報告在互聯(lián)網(wǎng)上是公開有效的。所有排放量監(jiān)測數(shù)據(jù)都被記錄并以電子形式至少在蒂森克虜伯環(huán)保部保存5年。利用這個數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了一個成熟的管理平臺，以確定有關(guān)信息的來源或校準蒂森克虜伯鋼鐵廠的環(huán)保情況。
6 展望
蒂森克虜伯鋼廠用基于計算軟件的儀器監(jiān)測可見的廢氣排放量。若某一生產(chǎn)過程中斷而造成大量污染物的排放，此情況將很容易被識別。
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