Расчет выбросов от животноводства 2015

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
«Научно-исследовательский институт
охраны атмосферного воздуха»
ОАО «НИИ Атмосфера»

Временные рекомендации
по расчету выбросов загрязняющих веществ
атмосферный воздух от объектов животноводства
и птицеводства

Санкт-Петербург
2013 г.

Настоящие «Временные рекомендации…» подготовлены с учетом Приложения 2 к дополненному и переработанному «Методическому пособию по расчёту, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух». СПб, 2012, и предназначены для предварительной оценки (по базовым удельным показателям) и детального расчета (по удельным показателям, откорректированным на соответствие фактическим нормам кормления животных в каждой возрастной группе) выделений (выбросов) вредных (загрязняющих) веществ (ЗВ) в атмосферный воздух (далее по тексту — выбросов ЗВ) от объектов животноводства (непосредственно от домашних, лабораторных, сельскохозяйственных и экзотических животных, содержащихся на крупном комплексе или в подсобном хозяйстве, на птицефабрике, небольшой ферме (в том числе птицеводческой) или в зоопарке, и продуктов их жизнедеятельности), с учётом климатических особенностей в местах их расположения.

Основные разделы «Временных рекомендаций…» содержат:

— перечень основных (приоритетных) ЗВ, выделяющихся непосредственно от животных и навоза (помёта) с указанием ключевых компонентов, в пересчете на которые или по которым осуществляется расчет выбросов ЗВ;

— порядок (последовательность) оценочного или детального расчета выбросов ЗВ непосредственно от животных и навоза (подстилочного или без подстилки, с учетом возраста навоза, температуры его средних слоёв, технологии накопления, удаления, хранения и утилизации);

— алгоритм корректировки базовых удельных показателей на соответствие фактической средней живой массе;

— удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух непосредственно от животных.

«Временные рекомендации по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от объектов животноводства и птицеводства» введены в действие с 01.01.2014 сроком на 3 года.

Основные (приоритетные) ЗВ или группы ЗВ, выделяющихся непосредственно от животных и продуктов их жизнедеятельности

1.1 При содержании и откорме с.-х. животных в атмосферный воздух выделяются:

1.1.1 ЗВ, образующиеся в результате ферментативного расщепления аминокислот и деструкции остатков непереваренного корма:

— аммиак, код 0303;

— дигидросульфид (сероводород), код 0333;

— метан, код 0410;

— спирты, в том числе: метанол (метиловый спирт), этанол (спирт этиловый) и др. — нормируются в пересчете на метанол, код 1052;

— эфиры сложные: изобутилацетат, (1-метилэтил)ацетат, этил-формиат и др. — нормируются в пересчете на этилформиат, код 1246;

— сульфиды и дисульфиды, в том числе: диметил сульфид, диметилдисульфид — нормируются в пересчете на диметилсульфид, код 1707;

— меркаптаны: метантиол, смесь природных меркаптанов, этантиол — нормируются в пересчете на этантиол (этилмеркаптан), код 1728;

— углерод диоксид, является парниковым газом, гигиенический и экологический нормативы отсутствуют, содержится в атмосферном воздухе, не нормируется.

1.1.2. Аэрозоль микроорганизмов животноводческих производственных помещений (при наличии в составе аэрозоля грибов рода Аспергиллус не более 20 % и грибов рода Кандида не более 0,04 % от общего количества грибов, сальмонелл не более 0,1 %, кишечной палочки и гемолитических штаммов не более 0,02 % от общего количества бактерий):

— микроорганизмы, код 2603.

1.1.3. Пыль животного происхождения, выделяющаяся с поверхности тела животного:

— пыль меховая (шерстяная, пуховая), код 2920.

Порядок расчета выбросов загрязняющих веществ непосредственно от животных и навоза (по величинам удельных выделений)

2.1 Расчет максимального и валового выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от животных и продуктов их жизнедеятельности рекомендуется производить по формулам:

(2.1)

(2.2)

Мk — валовый выброс k-го ЗВ от i-го организованного и/или неорганизованного источника (мест обитания животных и хранения навоза), т/год;

λk — средняя эксплуатационная степень очистки газа пылегазоочистной установкой (ПГОУ), %. Для неорганизованных источников и при отсутствии ПГОУ λk = 0;

— максимальное разовое выделение (выброс) k-го ЗВ непосредственно от животных соответствующего вида в атмосферный воздух, г/с, млн.кл./с;

— валовое выделение (выброс) k-го ЗВ непосредственно от всех животных соответствующего вида, содержащихся на рассчитываемом источнике, в атмосферный воздух, т/год;

— максимальное разовое выделение (выброс) k-го ЗВ от продуктов жизнедеятельности животных соответствующего вида в атмосферный воздух, г/с, млн.кл./с;

— валовое выделение (выброс) k-го ЗВ от продуктов жизнедеятельности животных соответствующего вида, содержащихся на рассчитываемом источнике, в атмосферный воздух, т/год;

2.2 Проводить расчет максимальных разовых и валовых выделений (выбросов) каждого k-го ЗВ в атмосферный воздух:

2.2.1 аммиака, дигидросульфида, метана, метанола, гидроксиметилбензола, этилформиата, пропаналя, гексановой кислоты, диметилсульфида, этантиола, метиламина, углерод диоксида непосредственно от животных рекомендуется по формулам:

(2.3)

(2.4)

микроорганизмов непосредственно от животных по формулам:

(2.5)

(2.6)

пыли меховой (шерстяной, пуховой) непосредственно от животных рекомендуется по формулам:

(2.7)

(2.8)

где 0,8 ∙ 10-6 — коэффициент перехода от размерности к .

3,6 ∙ 10-9 — коэффициент, представленный произведением двух сомножителей: 3,6 ∙ 10-3 и 10-6;

10-6 — коэффициент перехода от размерности к , и от к ;

0,4 — коэффициент, учитывающий дисперсный состав выделяемого животными аэрозоля (микроорганизмы, пыль меховая, шерстяная);

Dж — число суток, в течение которых значения остальных параметров в формуле остаются постоянными;

— коэффициент, учитывающий температурные условия содержания животных. Для газообразных загрязняющих веществ при температуре воздуха в местах их содержания от 15 до 25 С и выше = 0,9; от 5 до 15 °С — = 1; ниже 5 °С — = 1,1 (т — теплый период, п — переходный период, х — холодный период). Для микроорганизмов при температуре воздуха в местах содержания животных от 15 до 25 °С. = 1,2, при температуре воздуха в местах содержания животных от + 5 до + 15 °С. = 1,0, при температуре воздуха в местах содержания животных ниже + 5 °С. = 1,15. Средневзвешенные значения коэффициентов (осреднение за весь период содержания животных на ферме) рассчитывается с учетом продолжительности каждого из периодов;

— коэффициент, учитывающий кратность увеличения выделений микроорганизмов в зависимости от состояния здоровья животных. Для здорового животного = 1, для животного, находящегося в карантинном отделении, = 1,2, а для больного животного, находящегося в изоляторе, = 1,8;

— коэффициент, учитывающий кратность увеличения выделений пыли меховой (пуховой) с поверхности тела животного во время линьки. Среднее значение =1,1 (используется для расчета валового выброса); максимальное значение =1,8 (используется для расчета максимального разового выброса);

m — количество i-тых источников выделения загрязняющих веществ, функционирующих в течение рассматриваемого периода (года);

n — количество j-тых источников выделения загрязняющих веществ, одновременно функционирующих в ситуации, приводящей к максимальным выбросам;

Nmax — максимальное количество животных соответствующего вида, содержащихся на рассчитываемом источнике с учетом средней живой массы;

N — среднее количество животных соответствующего вида, содержащихся на рассчитываемом источнике в течение рассчитываемого периода, с учетом средней живой массы;

τж — продолжительность пребывания животных соответствующего вида со средней живой массой в помещении для их содержания, час/сут.;

Уk — удельные показатели выделений k-ого ЗВ непосредственно от животных соответствующего вида со средней живой массой (корректировка базовых удельных показателей на соответствие фактическим нормам кормления и средней живой массе), а также удельные показатели выделений микроорганизмов непосредственно с поверхности тела животного соответствующего вида, установленные для здорового животного (корректировка базовых удельных показателей на соответствие средней живой массе) или удельные показатели выделений пыли меховой (пуховой) с поверхности тела животного соответствующего вида, установленные для межлинькового периода (корректировка базовых удельных показателей на соответствие средней живой массе), значение индекса к соответствует номеру п/п ЗВ в таблицах Приложения 1.

2.2.2 аммиака, дигидросульфида, метана, метанола, гидроксиметилбензола, этилформиата, пропаналя, гексановой кислоты, диметилсульфида, этантиола, метиламина, углерод диоксида от навоза, находящегося в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище рекомендуется по формулам:

(2.9)

(2.10)

где K5 — коэффициент, учитывающий температуру средних слоев навоза, находящегося в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище. Максимальное значение К5 определяется при температуре средних слоев навоза в один из самых жарких месяцев года, а средневзвешенное — при средней температуре его средних слоев за весь период в местах его нахождения. Значения коэффициента K5 (максимальные и средневзвешенные) определяются по табл. 1 или рассчитываются по формулам:

(2.11)

(2.12)

где tн max — максимальная температура средних слоев навоза в один из самых жарких месяцев года. Определяется с учетом места расположения ЖВК или фермы для содержания животных и глубины залегания средних слоев навоза.

tн — средневзвешенная температура средних слоев навоза за весь период нахождения его в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище. Определяется аналогично.

K6 — коэффициент, учитывающий максимальный и минимальный возраст навоза, находящегося в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище; рассчитывается по формулам:

K6 max = f(Bн max) — f(Bн min)

(2.13)

K6 = 0,5 ∙

(2.14)

где f(Bн max) и f(Bн min) — произведение коэффициента 99 на тангенс гиперболич. от аргументов: (0,02 ∙ Вн max) и (0,02 ∙ Bн min);

Вн max — максимальный возраст навоза (в сутках);

Вн min — минимальный возраст навоза.

Значения функции f(Bн) для Вн от 1 по 120 суток представлены в табл. 2 настоящих рекомендаций. Для Вн > 120 сут. значения функции f(Bн) принимаются равными 99. Точные значения (при необходимости) могут быть получены расчетным путем.

K7 — коэффициент, учитывающий применение подстилки. Максимальное значение равно 1,3. Средневзвешенное значение равно 1,15. В случае применения бесподстилочного навоза K7 не учитывается;

K8 — коэффициент укрытия навоза. Устанавливается на основании данных натурных замеров или в соответствии с «Методическими рекомендациями по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от неорганизованных источников станций аэрации сточных вод» содержащимися в Приложении 7 к «Методическому пособию по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух», СПб., 2012 г. В соответствии с вышеуказанными «Методическими рекомендациями…» степень укрытости сооружения характеризуется безразмерным коэффициентом η(η < 1).

η = Sy / S

(2.15)

где S и Sy — соответственно площади сооружения и его укрытия.

K8 = 1 — 0,705η2 — 0,2η

Максимальное значение K8 = 1;

K9 — коэффициент учитывающий способ содержания животных в помещении;

при стойловом (клеточном) содержании K9 = 1;

при содержании животных на открытом пастбище K9 = 0,9;

Примечания:

1. При откорме с применением искусственных белковых добавок табличные значения величин удельных выбросов аммиака непосредственно от животных, кроме КРС, должны быть увеличены в 1,5 раза.

2. В случае, если в корм животных систематически добавляются антибиотики и сульфаниламиды, то табличные значения величин удельных выделений (выбросов) непосредственно от животных дигидросульфида, меркаптанов, и микроорганизмов) должны быть уменьшены в несколько раз (кратность уменьшения определяется на основании данных инструментальных замеров), а карбонильных соединений, карбоновых кислот и аминов) — увеличены в три раза.

4. При повышенной влажности воздуха в помещениях для содержания животных, в том числе в период влажной уборки, выделение аммиака в окружающую среду непосредственно от животного и продуктов его жизнедеятельности, а также микроорганизмов и пыли меховой (пуховой) с поверхности тела животного может уменьшаться в 2 — 3 раза. Кратность уменьшения определяется на основании данных инструментальных замеров.

5. При хранении навоза имеющего влажность ниже 5 %, в условиях исключающих поступление влаги из внешней среды, поступление ЗВ от навоза отсутствует.

6. При нормировании выбросов пыли растительного и животного происхождения в атмосферный воздух (расчетным методом) рекомендуем руководствоваться разд. 1.6.4 «Методического пособия по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. (Дополненное и переработанное)», СПб., 2012 г.

7. Для нормирования выбросов и расчета рассеивания пыли, содержащей белок растительного и животного происхождения, рекомендуем воспользоваться информацией, содержащейся в п. 14-м Приложения 1 к вышеуказанному «Методическому пособию…».

8. На конкретных объектах животноводства с большим выделением пыли растительного и животного происхождения целесообразно предусмотреть проведение инструментальных замеров в местах выброса пыли в атмосферный воздух.

9. При использовании расчетных методов контроль выбросов ЗВ инструментальными замерами не проводится, а контролируются основные параметры технологии содержания и поголовье животных.

Таблица 1. Численные значения коэффициента K5 в зависимости от температуры tн навоза, находящегося в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище.

Таблица 2. Численные значения функции f(Bн) в зависимости от возраста навоза Bн, суток, находящегося в помещении для содержания животных, в навозонакопителе или навозохранилище.

Приложение 1

«Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух непосредственно от животных»

В нижеприведенных таблицах:

1. В квадратных скобках указана средняя живая масса животного соответствующего вида, кг/гол;

2. В фигурных скобках указано суточное потребление животным соответствующего вида перевариваемого белка при оптимальном кормлении, в 3 (для таблицы П.1.2 в 1,5) раза превышающем белковый минимум, сбалансированным по аминокислотам кормом без применения антибиотиков, г/(сут. ∙ 1 ц ж.м.);

3. Удельные показатели установлены для переходного периода с учетом поглощения микрофлорой кишечника карбонильных соединений, карбоновых кислот и аминов, сорбции сероводорода, меркаптанов и аминов, трансформации меркаптанов в диметилсульфид при нормированном кормлении животных сбалансированным по аминокислотам (белкам), витаминам, жирам, микроэлементам, углеводам кормом без применения антибиотиков, дрожжей, консервантов, сульфаниламидов и других химических препаратов, способствующих развитию дисбактериоза и брожению углеводов;

4. Удельные показатели выделений микроорганизмов и пыли меховой установлены в периоды между линьками животных без учета газоочистки, гравитационного оседания аэрозоля и при отсутствии влажной уборки помещений для их содержания.

Приложение 2 (рекомендуемое)

«Алгоритм корректировки базовых удельных показателей на соответствие фактической средней живой массе»

П.2.1 При отклонении от указанной в таблицах Приложения 1, к «Временным рекомендациям по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от объектов животноводства и птицеводства». СПб., 2013, средней живой массы, норм кормления животного, рассчитать фактическую величину удельного выделения (выброса) в атмосферный воздух непосредственно от животного соответствующего вида:

П.2.1.1 аммиака, дигидросульфида, метана, метанола, гидроксиметилбензола, этилформиата, пропиональдегида, гексановой кислоты, диметилсульфида, этантиола, метиламина и углерода диоксид — по формуле:

(П.2.1)

Пф — фактическое среднесуточное потребление перевариваемого белка (протеина) животным соответствующего вида средней живой массы, г/(сут. ∙ 1 гол.);

Пп — продуктивность животноводства (среднесуточные привесы, г/(сут. ∙ 1 гол.) при откорме, средние надои молока, л/(сут. ∙ 1 гол.);

qрасч. — среднее значение живой массы животного соответствующего вида, для которого вновь устанавливается удельный показатель, кг/гол.;

qтавл. — среднее значение живой массы животного соответствующего вида, для которого был установлен базовый удельный показатель, кг/гол;

Птаб. _ суточная потребность животного в перевариваемом белке при поддерживающем кормлении (белковый минимум) сбалансированным по аминокислотам кормом без применения антибиотиков.

П.2.1.2 микроорганизмов (k = 13) — по формуле:

(П.2.2)

(П.2.3)

где — базовый удельный показатель выделений (выбросов) в окружающую среду с поверхности тела животного пыли меховой (k = 13). Выбирается из табл. П.1.1 — П.1.3 Приложения 1 к данным «Временным рекомендациям…», с учетом вида животного.

Таблица П.2.1 Химический состав молока животных (в %)

Примечания:

1. Процентное содержание белка в молоке зависит от породы, периода лактации, кормления и содержания, здоровья, физиологического состояния животного и других факторов.

Таблица П.2.2 Продолжительность лактационного периода некоторых сельско-хозяйственных млекопитающих животных.

Вид животного

Число суток

Вид животного

Число суток

Кобыла

до 270 и больше

Овца

120 — 150

Коза

240 — 300

Свинья

60 — 70

Корова

300 в среднем

Таблица П.2.3 Продолжительность беременности млекопитающих животных.

Вид животного

Число суток

Вид животного

Число суток

Барсук

около 357

Кенгуру

около 39

Белка

около 35

Медведь белый

около 210

Бобр

105 — 107

Медведь бурый

около 210

Буйвол

около 315

Мышь

около 20

Верблюд

около 397

Норка

около 64

Волк

62 — 64

Нутрия

127 — 137

Як

250 — 257

Овца

145 — 157

Жираф

около 446

Олень благородный

229 — 239

Заяц

около 51

Олень северный

около 242

Зебра

361 — 372

Осел

348 — 377

Коза

145 — 157

Опоссум

около 21

Корова

270 — 300

Песец

около 51

Косуля

276 — 300

Рысь

около 72

Кошка

56 — 67

Свинья дикая

124 — 137

Кролик

29 — 33

Свинья домашняя

124 — 137

Крыса

около 21

Слон

около 660

Лама

346 — 397

Собака

58 — 66

Лев

103 — 110

Соболь

около 270

Лисица

около 51

Тигр

около 154

Лось

около 225

Хорь сибирский

около 40

Лошадь

320 — 355

Наименьшее количество перевариваемого белка в корме (белковый минимум), необходимое для азотистого равновесия в организме животного с живой массой от 50 г до 5 кг/гол. представлено в табл. П.3.4, а для животного с живой массой от 5 до 700 кг/гол. — в табл. П.3.5 настоящего Приложения.

Таблица П.2.4 Наименьшее количество перевариваемого белка в корме (белковый минимум), необходимое для азотистого равновесия в организме животного с живой массой от 50 г до 5 кг/гол., г/сут. ∙ 1 гол. (г/сут. ∙ 100 кг живой массы).

Примечание: Для промежуточных расчётных значений средней живой массы животного qрасч белковый минимум (по перевариваемому белку) рассчитывается по формуле:

Прасч. = Птабл. ∙ (qрасч. / qтабл.)2/3

(П.2.4)