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(hù)的一項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)，也可作為工廠特定的排放標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。文中質(zhì)量濃度這一術(shù)語用于標(biāo)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(dāng)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(shí)，必須進(jìn)行連續(xù)測量。
表2 排放監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)
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1 連續(xù)測量
蒂森克虜伯鋼鐵廠進(jìn)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(jì)算機(jī)，再把計(jì)算結(jié)果放在一個(gè)數(shù)據(jù)文件中，并且傳遞遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)。在22個(gè)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(hù)費(fèi)用每年為30萬歐元。連續(xù)測量系統(tǒng)必須每年進(jìn)行一次功能檢查，每三年由獨(dú)立的認(rèn)證機(jī)構(gòu)重新校準(zhǔn)。
2 不連續(xù)測量
啟動監(jiān)控裝置進(jìn)行不連續(xù)測量，之后每隔三年進(jìn)行一次較大的調(diào)整，這由一個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)進(jìn)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(gè)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？諝獗O(jiān)測由北萊茵河Westfalia的政府環(huán)保機(jī)構(gòu)負(fù)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(jì)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(yùn)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(jì)算軟件AUSTAL 2000使用拉格朗日粒子跟蹤空氣擴(kuò)散模型，該模型包含自有的判斷氣場模型。因此，這個(gè)模型考慮了地形對氣場和對污染物擴(kuò)散的影響。
5 報(bào)告
如果超過連續(xù)監(jiān)測的限度值，那么必須當(dāng)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(bào)告。
報(bào)告內(nèi)容包括：來源于255個(gè)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(bào)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(gè)數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了一個(gè)成熟的管理平臺，以確定有關(guān)信息的來源或校準(zhǔn)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(jì)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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