|
|
| Rivi 1: |
Rivi 1: |
| {{Minera_Riskinarviointi|solmu=poly}}
| | #REDIRECT [[Metallimalmin hihnakuljetuksen pölypäästöt]] |
| {{metodi|moderaattori=Apasanen|edistyminen=Täysluonnos|edistymistaulu=Kyllä}}
| |
| | |
| Vastuuhenkilö: Antti Pasanen
| |
| | |
| | |
| ==Kysymys==
| |
| | |
| Miten lasketaan hihnakuljetuksessa syntyvä pölypäästö? Miten pölypäästöjä voidaan rajoittaa?
| |
| | |
| ==Vastaus==
| |
| | |
| Alla esitetyt kaava, malli ja päästökertoimet pätevät murskatulle kovalle kiteiselle kivelle, kuten graniitille ja marmorille <ref name=AP/>. Päästökertoimet on annettu erikseen kuivalle ainekselle (alkuperäisessä aineistossa vesipitoisuus 0,21-1,3% tai alle) ja kastellulle materiaalille (alkuperäisessä aineistossa vesipitoisuus 0,55-2,88% tai yli) <ref name=AP/>. Kuivan ja kostean materiaalin rajana voidaan pitää 1,5 painoprosenttia. Pölypäästön massa vuorokautta kohden tulee laskea erikseen jokaisessa hinhan lastaus, vaihto ja purkupisteessä. Laskettu pölypäästön massa on hallitsemattomalle päästölle.
| |
| | |
| Hihnakuljetuksen pölypäästö vuorokautta kohden lasketaan kaavalla:
| |
| | |
| ''E=m*t*EF*L''
| |
|
| |
| jossa:
| |
|
| |
| ''E'' = Päästön massa vuorokaudessa (kg/d) (hallitsematon)
| |
| ''m'' = Hihnakuljettimelle lastatun materiaalin massa tuntia kohden (t/h)
| |
| ''t'' = Työtunnit vuorokaudessa
| |
| ''EF'' = Päästökerroin (kg/t)
| |
| ''L'' = Hihnan lastauskerrat
| |
| | |
| Ylläolevaa kaavaa voi käyttää hihnakuljetusjärjestelmille, joissa kaikissa hihnanlastauspisteissä materiaali on samassa kosteudessa ja sen massa pysyy samana. Ajoneuvoon lastaaminen lasketaan myös ylläolevalla kaavalla ja lisätään päästön kokonaismassaan. Jos hihnan eri lastauksissa materiaalin kosteus tai massa vaihtelevat tulee käyttää alla olevaa kaavaa jokaiselle hihnan vaihdolle:
| |
| | |
| ''E=m<sub>1</sub>*t<sub>1</sub>*EF+m<sub>2</sub>*t<sub>2</sub>*EF...m<sub>n</sub>*t<sub>n</sub>*EF''
| |
|
| |
| jossa:
| |
| ''E'' = Päästön massa vuorokaudessa (kg/d) (hallitsematon)
| |
| ''m<sub>1</sub>-m<sub>n</sub>'' = Hihnakuljettimelle lastatun materiaalin massa kussakin hihnanlastauspisteessä tuntia kohden (t/h)
| |
| ''t<sub>1</sub>-t<sub>n</sub>'' = Työtunnit vuorokaudessa kussakin hihnanlastauspisteessä
| |
| ''EF'' = Päästökerroin (kg/t)
| |
| | |
| {| {{prettytable}}
| |
| |+ Taulukko 1. Murskatun kiven päästökertoimia hihnakuljetuksessa (kg/t, TPM=Total Particulate Matter, ND=No Data)<ref name=AP/>. Kuivalla materiaalilla kosteusprosentti vaihtelee välillä 0,21-1,3% ja materiaalin kastelussa välillä 0,55-2,88%.
| |
| | |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Lähde'''
| |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''TPM'''
| |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''PM-10'''
| |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''PM-2,5'''
| |
| |-
| |
| | '''Hihnalle lastaaminen ja hihnan vaihto'''||||||
| |
| |-
| |
| | Kuiva materiaali||0,0015||0,00055||ND
| |
| |-
| |
| | Materiaalin kastelu||0,00007||2,3x10<sup>-5</sup>||6,5x10<sup>-6</sup>
| |
| |-
| |
| | '''Hihnalta ajoneuvoon lastaaminen'''||||||
| |
| |-
| |
| | Kuiva materiaali||ND||5,0x10<sup>-5</sup>||ND
| |
| |-
| |
| |}
| |
| | |
| ===Pölypäästöjen vähentäminen===
| |
| | |
| Alla olevassa taulukossa on teknisiä menetelmiä pölypäästöjen hallitsemiseksi sekä niiden läpipäästökertoimia.
| |
| | |
| Päästövähennys lasketaan hallitsemattomasta pölypäästöstä kaavalla:
| |
| | |
| ''E<sub>h</sub>=E*C<sub>1</sub>*C<sub>2</sub>...*C<sub>n</sub>'' (kaikissa hihnan lastauksissa on sama kosteusprosentti, massa tai samat pölypäästöjen vähentämismenetelmät)
| |
|
| |
| jossa:
| |
|
| |
| ''E<sub>h</sub>'' = päästön massa (kg, hallittu)
| |
|
| |
| ''E'' = päästön massa (hallitsematon)
| |
|
| |
| ''C<sub>1</sub>-C<sub>n</sub>'' = pölypäästöjen vähentämisen tehokkuuskertoimet kullekin käytetylle menetelmälle
| |
| | |
| tai
| |
| ''E<sub>h</sub>=E<sub>1</sub>*C<sub>1</sub>*C<sub>2</sub>...*C<sub>n</sub>+E<sub>2</sub>*C<sub>1</sub>*C<sub>2</sub>...*C<sub>n</sub>...+E<sub>n</sub>*C<sub>1</sub>*C<sub>2</sub>...*C<sub>n</sub>'' (kosteusprosentti, massa tai pölypäästöjen vähentämismenetelmät vaihtelevat hihnan lastauspisteissä)
| |
|
| |
| jossa:
| |
|
| |
| ''E<sub>h</sub>'' = päästön massa (kg, hallittu)
| |
|
| |
| ''E<sub>1</sub>-E<sub>n</sub>'' = päästön massa kussakin hihnanlastauspisteessä (hallitsematon)
| |
|
| |
| ''C<sub>1</sub>-C<sub>n</sub>'' = pölypäästöjen vähentämisen tehokkuuskertoimet kullekin käytetylle menetelmälle.
| |
| | |
| {| {{prettytable}}
| |
| |+ Taulukko 2. Teknisiä menetelmiä pölypäästöjen hallitsemiseksi sekä niiden läpipäästökertoimia <ref name=NPI>National Pollutant Inventory. Emission Estimation Technique Manual for Mining. V.3.0, June 2011. Australian Government, Department of Sustainability, Environment, Water, Population and Communities. http://www.npi.gov.au/publications/emission-estimation-technique/pubs/mining.pdf</ref>.
| |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Hallintamenetelmä'''
| |
| | align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Pölyn läpipäästökerroin'''
| |
| |-
| |
| | Tuulensuojamuuri||0,7
| |
| |-
| |
| | Materiaalin kastelu||0,5
| |
| |-
| |
| | Hihnan kotelointi, sykloni||0,35
| |
| |-
| |
| | Hihnan kotelointi, harjaus||0,25
| |
| |-
| |
| | Hihnan kotelointi, kangassuodattimet||0,17
| |
| |-
| |
| | suljettu tai maanalainen||0
| |
| |-
| |
| | Sähköstaattinen suodatus<ref name=electro/>||0,13-0,08
| |
| |-
| |
| |}
| |
| | |
| [[Hihnakuljetus_yhdistetty_taulukko|'''Hihnakuljetuksen päästökertoimet ja päästöjen vähentäminen yhdistettynä samaan taulukkoon''']]
| |
| | |
| ==Perustelut==
| |
| Hihnakuljetuksessa syntyy pölypäästöjä hihnalle lastaamisesta, materiaalin ohjaimista, hihnan ohjainpyöristä sekä hihnalta purkamisesta <ref name=dustcontrol>Mody, V. & Jakhete, R. 1987. Dust Control Handbook for Mineral Processing. Martin Marietta Corporation and Marcom Associates, Inc., U.S Department of the Interior, Bureau of Mines. Final contract report J0235005, OFR 2-88, NTIS PB88-159108, 1987 Feb; :220 pp. http://www.osha.gov/dsg/topics/silicacrystalline/dust/dust_control_handbook.html</ref>. Pölypäästöjen lähteet voidaan jakaa kahteen kategoriaan; prosessilähteisiin, joista pöly voidaan kerätä talteen ja karkaavan pölyn lähteisiin, joista pöly voi lähteä liikkeelle tuulen tai koneiden tärinän ja liikkeen vaikutuksesta <ref name=AP>AP 42, Fifth Edition. Compilation of Air Pollutant Emission Factors, Volume 1: Mineral Products Industry. Chapter 11.19.2 Crushed Stone Processing and Pulverized Mineral Processing. http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch11/final/c11s1902.pdf</ref>. Prosessilähteiden päästöjä tulee pitää karkaavan pölyn lähteen päästöinä jos lähdettä ei ole tuuletettu letkusuodatuskammioon tai suljettu tuuletettuun koteloon<ref name=AP/>. Päästöihin vaikuttavat raekoko ja materiaalin koostumus, kosteus, käsitelty materiaalin määrä, laitteisto ja niiden suojarakenteet, laitteiden käyttö, maaston muodot sekä ilmastotekijät <ref name=AP/>. Suojarakenteettomia hihnakuljettimia pidetään pääsääntöisesti karkaavan pölyn lähteinä.
| |
| | |
| Materiaalin kosteudella on suuri vaikutus pölypäästöihin. Tästä syystä sekä yllämainittujen vaikuttavien tekijöiden suuren määrän johdosta ei yksiselitteisiä päästökertoimia eri tekijöiden yhdistelmille pystytä antamaan <ref name=AP/>. Suurin osa pölypäästöistä tapahtuu kuljettimen lastaamisessa, vaihtamisessa ja purkamisessa, joten päästökertoimet (Taulukko 1.) on annettu näissä kohdissa tapahtuville päästöille sekä kuivalle että kastellulle materiaalille erikseen <ref name=AP/>. Lisäksi Taulukossa 2 on annettu pölyn läpipäästökertoimia eri teknisille pölynvähennysmenetelmille. Päästökertoimet on laskettu kalkkikivi ja graniittikaivoksista saadun aineiston perusteella <ref name=AP/>. Näiden tuloksien ajatellaan edustavan myös muiden kiteisten kivilajien hihnakuljetuksesta syntyviä päästöjä <ref name=AP/>.
| |
| | |
| Materiaalin kosteuden lisäksi teknisin keinoin voidaan rajoittaa pölypäästöjen syntymistä ja leviämistä. Tällaisia keinoja ovat mm. kuljettimien kotelointi, pölyverhot, hihnan puhdistimet ja elektrostaattiset suodattimet<ref name=dustcontrol/><ref name=electro>Sandvik Mining & Construction, 2010. minimizing Dust Emissions at belt transfer Stations. http://www.bulk-solids-handling.com/safety_environment/emission_control/articles/262370/index.html</ref>. Elektrostaattisilla systeemeillä voidaan poistaa ilmasta 87-92% syntyvästä pölystä <ref name=electro/>. Lisäksi hihnan oikeanlainen lastaaminen ja lastauksessa käytetty suojaus vähentää pölyn muodostumista<ref name= dustcontrol/>. Myös hihnan käyttäminen ylikapasiteetilla lisää pölypäästöjä<ref name=dustcontrol/>.
| |
| | |
| {{comment|#(number): |Tässä on käytetty kiviainesteollisuuden päästökertoimia metallikaivostoiminnan kertoimien sijasta. Se on perusteltua suomalaisissa oloissa, jossa louhittava kivi usein on kovaa kiteistä kiveä. Tätä suosittelee myös SKM 2005: Improvement of NPI Fugitive Particulate Matter Emission Estimation Techniques, s. 55|--[[User:Tkauppil|tkauppil]] 11:49, 22 November 2011 (UTC)}}
| |
| | |
| ==Viitteet==
| |
| | |
| <references/>
| |