Ero sivun ”Kuljetuksen päästöt” versioiden välillä

Opasnet Suomista
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
(poistettu tekstiä, joka on myös sivulla Kuljetuksen pakokaasupäästöt)
(toistoa poistettu)
Rivi 305: Rivi 305:
==Perustelut==
==Perustelut==


=== Data ===
===Malli ja kaava päällystämättömille teille===
 
<t2b index="Vakio,Hiukkaskoko,Alue,Yksikkö" unit="-">
k|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.15
a|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
b|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|1.5
a|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
b|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|4.9
a|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.7
b|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.18
a|PM2.5|maantie|lb /VMT|1
c|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM10|maantie|lb /VMT|1.8
a|PM10|maantie|lb /VMT|1
c|PM10|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM10|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM30|maantie|lb /VMT|6.0
a|PM30|maantie|lb /VMT|1
c|PM30|maantie|lb /VMT|-0.3
d|PM30|maantie|lb /VMT|0.3
k|PM2.5|päällystetty tie|g /km|0.15
k|PM10|päällystetty tie|g /km|0.62
k|PM15|päällystetty tie|g /km|0.77
k|PM30|päällystetty tie|g /km|3.23
</t2b>
 
===1. Malli ja kaava päällystämättömille teille===


Avolouhoksissa käsiteltäväksi toimitettava malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, dumppereilla/kiviautoilla ja joissakin tapauksissa hihnakuljettimella. Avolouhintaa ja maanalaista louhintaa voidaan josku tehdä myös samanaikaisesti. Tällöin avolouhoksen malmi pudotetaan kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen ja nostetaan yhdesä maanalaisen malmin kanssa. Maanalaisissa kaivoksissa malmilouheen siirto tapahtuu hissillä, autoilla tai hihnakuljettimella. Joskus voidaan käyttää myös näiden yhdistelmiä.  Mikäli mlmikaivos sijaitsee kaukana rikastuslaitokselta kuljetus tapahtuu maanteitse rekka-autoilla.Jos kuljetusmatkat ovat eritääin pitkiä ja malmimäärät suuria, kuljetus kaivokselta rikastuslaitokselle voidaan ehdä rautateitse (Kauppila et al. 2011).
Avolouhoksissa käsiteltäväksi toimitettava malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, dumppereilla/kiviautoilla ja joissakin tapauksissa hihnakuljettimella. Avolouhintaa ja maanalaista louhintaa voidaan josku tehdä myös samanaikaisesti. Tällöin avolouhoksen malmi pudotetaan kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen ja nostetaan yhdesä maanalaisen malmin kanssa. Maanalaisissa kaivoksissa malmilouheen siirto tapahtuu hissillä, autoilla tai hihnakuljettimella. Joskus voidaan käyttää myös näiden yhdistelmiä.  Mikäli mlmikaivos sijaitsee kaukana rikastuslaitokselta kuljetus tapahtuu maanteitse rekka-autoilla.Jos kuljetusmatkat ovat eritääin pitkiä ja malmimäärät suuria, kuljetus kaivokselta rikastuslaitokselle voidaan ehdä rautateitse (Kauppila et al. 2011).
Rivi 349: Rivi 319:
[[Image:Kuljetuspaastot paallystamaton tie2.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie]]
[[Image:Kuljetuspaastot paallystamaton tie2.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie]]


'''1.1. Kaava pätee päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
'''Kaava pätee päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>


<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b*281.9</math>
<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b</math>


E = k(s/12)<sup>a</sup>(w/3)<sup>b</sup>*281.9
: jossa
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
jossa
: s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
: W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita tietylle hiukkaskoolle (Huom. Alkuperäiset arvot ovat lb/VMT, mikä pitää skaalata)
:: 281.9 = muuntokerroin 1 lb/mi --> 281.9 g/km
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita PM10:lle  (Taulukko 1)
281.9 = muuntokerroin lb/mi --> g/km
 
 
 
Taulukko1. Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue)


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue).
| Vakio
| Vakio
| PM2.5
| PM2.5
Rivi 396: Rivi 355:




<pre>
'''Kaava päällystämättömälle maantielle.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin, päällystämätön tie teollisuusalueella (g/km)
E <- 1.5*(silt/12)^0.9*(weight/3)^0.45*281.9
E


### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin, päällystämätön tie teollisuusalueella (g/km)
<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>
E <- 1.5*(silt/12)^0.9*(weight/3)^0.45*281.9
E


### X = Hiukkaskokokohtainen vuosittainen päästö, päällystämätön tie teollisuusalueella (kg)
: jossa
X <- E*ajosuorite/1000
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
X
: s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
</pre>
: W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
: M = pintamateriaalin kosteus (%)
: S = keskimääräinen nopeus
: C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
: k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)




'''1.2. Kaava päällystämättömälle maantielle.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
:


<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>
<pre>
  E = k(s/12)<sup>a</sup>(S/30)<sup>d</sup> /(M/0.5)<sup>c</sup> - C
jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
M = pintamateriaalin kosteus (%)
S = keskimääräinen nopeus
C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)
</pre>
Taulukko2. Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie)


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie).
| Vakio
| Vakio
| PM2.5
| PM2.5
Rivi 446: Rivi 378:
| PM30 (TSP)
| PM30 (TSP)
|----
|----
| k (lb/VMT)
| k (Huom! lb/VMT)
| 0.18
| 0.18
| 1.8
| 1.8
Rivi 467: Rivi 399:
|}
|}


Taulukko 3. Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
 


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
|  
|  
| PM2.5
| PM2.5
Rivi 481: Rivi 414:
| 0.00047
| 0.00047
|}
|}
<pre>
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin, päällystämätön maantie (g/km)
E <- (k*(s/12)^a*(S/30)^d / (M/0.5)^c - C)*281.9
E
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin, päällystämätön maantie(g/km)
E <- (k*(s/12)^a*(S/30)^d / (M/0.5)^c - C)*281.9
E
### X = Hiukkaskokokohtainen vuosittainen päästö, päällystämätön maantie (kg)
X <- E*ajosuorite/1000
X


</pre>


 
'''Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen  aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle.
'''2. Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen  aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle.
'''
'''
<math>E_h = E*VKT_h</math>
<math>E_h = E*VKT_h</math>
<pre>
E<sub>h</sub> = E * VKT<sub>h</sub>
jossa
E<sub>h</sub> = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
VKT<sub>h</sub> = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h)
### Eh = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin aikayksikköä kohden (g/h)
Eh <- E * VKTh
Eh


### Eh = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin aikayksikköä kohden (g/h)
: jossa
Eh <- E * VKTh
: E<sub>h</sub> = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
Eh
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
</pre>
: VKT<sub>h</sub> = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h). VMT = vehicle miles traveled.


===3. Malli ja kaava päällystetyille teille===
===Malli ja kaava päällystetyille teille===


Maanteitse tapahtuvan malmi- ja rikastekuljetusten aiheuttama pölyämisvaikutus  (g/km) lasketaan '''päällystetyille''' teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Paved Roads. 2011):
Maanteitse tapahtuvan malmi- ja rikastekuljetusten aiheuttama pölyämisvaikutus  (g/km) lasketaan '''päällystetyille''' teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Paved Roads. 2011):


[[Image:Kuljetuspaastot paallystetty tie.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie]]
[[Image:Kuljetuspaastot paallystetty tie.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie]]


Kaava pätee päällystetylle tielle.  
Kaava pätee päällystetylle tielle.  


<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math>
<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math>
<pre>
<ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf</ref>
''E = k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup>''  <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf</ref>
   
   
jossa,
: jossa,
: ''E'' = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
''E'' = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: ''k'' = hiukkaskokokerroin
: ''sL'' = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m<sup>2</sup>
''k'' = hiukkaskokokerroin
: ''W'' = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)
''sL'' = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m<sup>2</sup>
''W'' = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)
</pre>


Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko 4).  
Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko).  


Taulukko 4.
{| {{prettytable}}
{|<!--taulukon määrite--> {{prettytable}}
|-
|-
! Hiukkaskoko
! Hiukkaskoko
! g/km
! g/km
|-
|-
<!-- taulukko alkaa tästä -->
| PM2.5|| 0.15
| PM2.5|| 0.15
|-  
|-  
Rivi 563: Rivi 459:




Kaavan soveltaminen perustuu taulukossa 3 oleviin oletuksiin.
Kaavan soveltaminen perustuu alla olevan taulukon oletuksiin.
 
Taulukko 3.


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
Rivi 578: Rivi 472:
| 1-88
| 1-88
|}
|}
<pre>
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin päällystetty tie (g/km)
E<- k*(sL)^0.91*(W)^1.02
E
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin, päällystetty tie (g/km)
E <- k*(sL)^0.91*(W)^1.02
E
</pre>




Rivi 593: Rivi 477:
   
   
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>
<pre>
 
''E<sub>ext</sub> = [ k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup> ](1-P/4N)''
: jossa
 
: ''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
: ''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
jossa,
: ''P'' = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
: ''N'' = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
: Faktori "4" kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.
 
''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
''P'' = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
''N'' = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
Faktori ”4” kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.
</pre>


'''Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:'''
'''Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:'''


<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>
<pre>
 
''E<sub>ext</sub> = [ k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup> ](1-1.2P/N)''
: jossa
: ''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
: ''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
jossa,
: ''P'' = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
: ''N'' = tuntien määrä  periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)
''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
=== Data ===
''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
 
<t2b index="Vakio,Hiukkaskoko,Alue,Yksikkö" unit="-">
''P'' = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
k|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.15
a|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
''N'' = tuntien määrä  periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)
b|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
</pre>
k|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|1.5
a|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
b|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|4.9
a|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.7
b|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.18
a|PM2.5|maantie|lb /VMT|1
c|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM10|maantie|lb /VMT|1.8
a|PM10|maantie|lb /VMT|1
c|PM10|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM10|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM30|maantie|lb /VMT|6.0
a|PM30|maantie|lb /VMT|1
c|PM30|maantie|lb /VMT|-0.3
d|PM30|maantie|lb /VMT|0.3
k|PM2.5|päällystetty tie|g /km|0.15
k|PM10|päällystetty tie|g /km|0.62
k|PM15|päällystetty tie|g /km|0.77
k|PM30|päällystetty tie|g /km|3.23
</t2b>


===Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta===
===Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta===
Rivi 665: Rivi 563:
==Kopioitu sivulta [[Kaivosten kuljetusten pölypäästö]]==
==Kopioitu sivulta [[Kaivosten kuljetusten pölypäästö]]==


 
{| {{prettytable}}
 
|+'''Kaavoissa sovellettujen  hienoainespitoisuuksien, ajoneuvon painon ja nopeuden, renkaiden lukumäärän
Taulukko 2. Kaavoissa sovellettujen  hienoainespitoisuuksien, ajoneuvon painon ja nopeuden, renkaiden lukumäärän
ja tienpinnan kosteuspitoisuuden vaihteluvälit.
ja tienpinnan kosteuspitoisuuden vaihteluvälit.
{| {{prettytable}}
| '''Päästölähde'''
| '''Päästölähde'''
| '''Hienoainespitoisuus %'''
| '''Hienoainespitoisuus %'''
Rivi 724: Rivi 619:
   
   


Taulukko 3. Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie)


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie)
| Vakio
| Vakio
| PM-2.5
| PM-2.5
Rivi 754: Rivi 648:
|}
|}


Taulukko 4. Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
|  
|  
| PM-2.5
| PM-2.5
Rivi 769: Rivi 662:
| 0.00047
| 0.00047
|}
|}




Versio 26. maaliskuuta 2013 kello 09.32


Edistymisluokitus
Opasnetissa lukuisat sivut ovat työn alla eri vaiheissa. Niiden tietosisältöön pitää siis suhtautua harkiten. Tämän sivun sisällön edistyminen on arvioitu:
Tämä sivu on luonnos
Sivun olennainen sisältö ja rakenne on jo hahmottunut, mutta kuitenkin isoja sisältöpuutteita on edelleen.




Sivu kopioitu ERAC Intrasta [1].
Osa tämän sivun teksteistä löytyy nyt sivulta Rikastekuljetukset.

Vastuuhenkilö: Anne Kousa

Kysymys

Miten lasketaan kaivosalueella tapahtuvan kuljetuksen aiheuttamat pölypäästöt? (Pakokaasupäästöjen laskenta on kuvattu sivulla Kuljetuksen pakokaasupäästöt).

Vastaus

Esimerkki

⇤#: Pitää tarkastaa mitä mikäkin näistä koodeista tekee. --Jouni Tuomisto 26. helmikuuta 2013 kello 22.13 (EET)

Kuljetuksen inputit

Tienpinnan kosteus(%):

Matka Teollisuusalueella (Km):

päällystetyllä maantiellä (Km):

päällystämättömällä maantiellä (Km):

Nopeus Teollisuusalueella (Km/h):

Nopeus päällystetyllä maantiellä (Km/h):

Nopeus päällystämättömällä maantiellä (Km/h):

päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi) (Pv):

Monenako paivana periodissa ajellaan (vk):

tienpinnan hienoaineskuormitus (g/m2):

tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%):

kulkuneuvon keskimäräinen paino (tonnia):

Kuinka paljon malmia/kivia mita lie kuljetetaan paivassa(T):

+ Näytä koodi

--#: Koodi toimii hyvin. Ottaa huomioon monet eri muuttujat, kuten nopeudet ja tien pinnan. --Niklas 6. helmikuuta 2013 kello 15.30 (EET)

⇤#: Sääolosuhteita ei ole otettu huomioon. Kuivalla tiet pölyävät enemmän, lisäksi tuuli levittää päästöt, joten pitoisuudet eivät ole niin isot. --Niklas 6. helmikuuta 2013 kello 15.40 (EET)

--#: Teksti ymmärrettävää ja hyvin jäsenneltyä. Aihe koskee vain pientä kohderyhmää, joten keskustelua ei ole syntynyt. --Niklas 6. helmikuuta 2013 kello 15.45 (EET)

--#: Kaikki laskennan riippuvuudet eivät ole listattu "Riippuvuudet" kohdassa --Niklas 6. helmikuuta 2013 kello 15.45 (EET) --#: Taulukot, laskukaavat ja symbolit hyvin selitetty. Perustelut oikein jäsennelty ja kaikki mahdoliset kaavat. Miksi perusteluissa on selitetty kuormasta aiheutuvaa pölyä, vaikka kysymys-kohdassa on juuri mainittu, että kuormasta pölisevää ainesta ei oteta huomioon. --Niklas 11. helmikuuta 2013 kello 13.45 (EET)

R Koodia

+ Näytä koodi

Perustelut

Malli ja kaava päällystämättömille teille

Avolouhoksissa käsiteltäväksi toimitettava malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, dumppereilla/kiviautoilla ja joissakin tapauksissa hihnakuljettimella. Avolouhintaa ja maanalaista louhintaa voidaan josku tehdä myös samanaikaisesti. Tällöin avolouhoksen malmi pudotetaan kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen ja nostetaan yhdesä maanalaisen malmin kanssa. Maanalaisissa kaivoksissa malmilouheen siirto tapahtuu hissillä, autoilla tai hihnakuljettimella. Joskus voidaan käyttää myös näiden yhdistelmiä. Mikäli mlmikaivos sijaitsee kaukana rikastuslaitokselta kuljetus tapahtuu maanteitse rekka-autoilla.Jos kuljetusmatkat ovat eritääin pitkiä ja malmimäärät suuria, kuljetus kaivokselta rikastuslaitokselle voidaan ehdä rautateitse (Kauppila et al. 2011).

Malminlouhinnasta ja -kuljetuksesta aiheutuu mineraalipöly- ja pakokaasupäästöjä ympäristöön. Malmista, kaivosalueen tienpinnoista, renkaista ja lavoilta vapautuu ilmaan pölypäästöjä. Mineraalipöly on koostumukseltaan hienoksi jauhautunutta malmia ja sivukiveä. Mineraalipöly saattaa sisältää terveydelle haitallisia metalleja (Kauppila et al. 2011).

Kaivoaslueella tiet ovat päällystämättömiä teitä. Kuljetuksen mukana leviää malmi- ja sivukiveä, joka jauhautuu hienojakoiseksi pölyksi raskaan liikenteen alla aiheuttaen pölypäästöjä alueelle. Ajoneuvoliikenteen aiheuttamiin pöly- ja pakokaasupäästöjen määrään vaikuttavat lastaus- ja purkamismäärät sekä kuljetusmatkan pituus. Malmikuljetusten aiheuttamaa pölypäästöä voidaan vähentää lastattavan kiven ja ajoteiden kastelulla, pölysidonta-aineiden käytöllä, kuormien peittämisellä ja pitkillä kuljetusmatkoilla renkaiden pesulla (Kauppila et al. 2011).

Ajoneuvokuljetusten pölyämisvaikutusta arvioidaan erikseen kaivosalueiden päällystämättömille teille ja maantiekuljetusten osalta päällystetyille teille.

Kaivosalueella tapahtuvan malmi- ja sivukiven siirron aiheuttama pölyämisvaikutus (g/km) lasketaan päällystämättömille teollisuusalueen teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Unpaved Roads. 2011):

Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie

Kaava pätee päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa. [1]

<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b</math>

jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita tietylle hiukkaskoolle (Huom. Alkuperäiset arvot ovat lb/VMT, mikä pitää skaalata)
281.9 = muuntokerroin 1 lb/mi --> 281.9 g/km
Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue).
Vakio PM2.5 PM10 PM30 (TSP)
k (lb/VMT) 0.15 1.5 4.9
a 0.9 0.9 0.7
b 0.45 0.45 0.45


Kaava päällystämättömälle maantielle. [2]

<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>

jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
M = pintamateriaalin kosteus (%)
S = keskimääräinen nopeus
C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)



Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie).
Vakio PM2.5 PM10 PM30 (TSP)
k (Huom! lb/VMT) 0.18 1.8 6.0
a 1 1 1
c 0.2 0.2 -0.3
d 0.5 0.5 0.3


Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
PM2.5 PM10 PM30
C, päästökerroin lb/VMT

(Pakokaasut, jarrut, renkaat)

0.00036 0.00047 0.00047


Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle. <math>E_h = E*VKT_h</math>

jossa
Eh = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
VKTh = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h). VMT = vehicle miles traveled.

Malli ja kaava päällystetyille teille

Maanteitse tapahtuvan malmi- ja rikastekuljetusten aiheuttama pölyämisvaikutus (g/km) lasketaan päällystetyille teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Paved Roads. 2011):

Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie

Kaava pätee päällystetylle tielle.

<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math> [3]

jossa,
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
k = hiukkaskokokerroin
sL = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m2
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)

Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko).

Hiukkaskoko g/km
PM2.5 0.15
PM10 0.62
PM15 0.77
PM30 3.23


Kaavan soveltaminen perustuu alla olevan taulukon oletuksiin.

Päästölähde Hienoainespitoisuus g/m2 Kaluston paino, t Nopeus km/h
Päällystetty tie 0.03-400 2.0-42 1-88


Sateen aiheuttama korjausvaikutus (päiväperustainen) saadaan kaavasta:

<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>

jossa
K, sL ja W ovat samat kuin edellisessä kaavassa
Eext = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
P = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
N = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
Faktori "4" kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.


Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:

<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>

jossa
K, sL ja W ovat samat kuin edellisessä kaavassa
Eext = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
P = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
N = tuntien määrä periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)

Data

Ero sivun ”Kuljetuksen päästöt” versioiden välillä(-)
ObsVakioHiukkaskokoAlueYksikköResult
1kPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.15
2aPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.9
3bPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.45
4kPM10teollisuusaluelb /VMT1.5
5aPM10teollisuusaluelb /VMT0.9
6bPM10teollisuusaluelb /VMT0.45
7kPM30teollisuusaluelb /VMT4.9
8aPM30teollisuusaluelb /VMT0.7
9bPM30teollisuusaluelb /VMT0.45
10kPM2.5maantielb /VMT0.18
11aPM2.5maantielb /VMT1
12cPM2.5maantielb /VMT0.2
13dPM2.5maantielb /VMT0.5
14kPM10maantielb /VMT1.8
15aPM10maantielb /VMT1
16cPM10maantielb /VMT0.2
17dPM10maantielb /VMT0.5
18kPM30maantielb /VMT6.0
19aPM30maantielb /VMT1
20cPM30maantielb /VMT-0.3
21dPM30maantielb /VMT0.3
22kPM2.5päällystetty tieg /km0.15
23kPM10päällystetty tieg /km0.62
24kPM15päällystetty tieg /km0.77
25kPM30päällystetty tieg /km3.23

Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta

Kuljetuskaluston lavalta aiheutuvista pölypäästöistä ei ole juurikaan ulkomaista tai kotimaista kirjallisuutta saatavilla. Asetuksen mukaan (Asetus ajoneuvojen käytöstä tiellä 4.12.1992/1257) kuorma on suojattava kuormapeitteellä, jos on vaara, että kuorma pölyää tai varisee tielle ajoviiman vaikutuksesta. Kuormapeitteiden asianmukainen kiinnitys tulee myös varmistaa.

Pirkanmaan keskuspuhdistamohankkeen YVA-selostuksen mukaan puhdistamon luolaston siirto – ja purkutunnelien louheen kuljetukset aiheuttavat pölypäästöjä, kun hienojakoinen pöly irtoaa kuivana kuormasta.[4]. Pölyn vaikutusalue ulottuu noin 20-30 metrin etäisyydelle. Tuulisella säällä pölyn leviämisalue on laajempi, mutta pitoisuudet ovat selvästi pienempiä kuin lähialueella (pitoisuuksia ei mainita). Kuormasta irtoavan pölyn haittaa pidetään lähinnä esteettisenä etenkin talvikautena pölyn erottuessa lumesta.

Talvivaaran kaivoshankkeen YVA-selostuksen mukaan kuljetuksien aiheuttama pölypäästö voi olla peräisin esim. kuljetusajoneuvon lavalta tai niiden runkorakenteisiin kaivosalueella kiinnittyneestä pölystä [5] . Mikäli kuljetuksia tehdään avolavakalustolla, kuorman peittämisellä estetään kuormasta pölyäminen. Talvivaaran kaivosalueen laajuuden vuoksi ajoneuvojen alus- ja runkorakenteisiin kiinnittyvä pölyn todetaan irtoavan ajoviiman vaikutuksesta jo kaivosalueen sisäpuolella eikä tule merkittävässä määrin leviämään alueen ulkopuolelle.


----#(number):: . Kuinka merkittävää kuormasta lähtevä pölypäästö voi olla suhteessa tässä kuvattuihin muihin pölypäästöihin, enimmillään varmaan peittämättömistä kuormista? Pystyykö sitä edes sanallisesti jotenkin kuvaamaan/arvioimaan. Eikös tämä asia jää tässä vielä auki, ja siihen kaipaisi jotain kannanottoa. Varmaan vaihtelee useista sysitä paljon, mutta jotain kuvausta/arviota kaipaisi --Hkomulai 11:40, 3 August 2011 (UTC) (type: truth; paradigms: science: comment)

Rikastekuljetukset ja lastaus

Rikasteen kuljetuksesta ja lastauksesta aiheutuu pöly- ja ajoneuvojen pakokaasupäästöjä ilmaan. Esim. Pyhäsalmen kaivoksen aiheuttama kokonaislaskeuma 200 m:n etäisyydellä oli 155 kg/ha/kk [6]. Lastauksen yhteydessä maahan joutunut kuivanut materiaali voi aiheuttaa myös pölypäästöjä. Pölypäästöjen määrä rikasteiden lastausvaiheessa on kuitenkin useimmiten vähäistä koska varastointi tapahtuu yleensä sisätiloissa. Tämän vuoksi rikasteteiden kuljetuksen ja lastauksen aiheuttamat ilmapäästöt ovat lähinnä pakokaasupäästöjä.

Rikasteiden junakuljetuksista avoimissa vaunuissa saattaa aiheutua pölypäästöjä. Pölypäästöjä voidaan estää kuljettamalla rikaste suljetuissa säiliöissä.

Pakokaasupäästöt

Varsinaiset sivut: Työkoneiden päästöt, Kuljetuksen pakokaasupäästöt.

Ajoneuvojen pakokaasuista, jarruista ja renkaista johtuvat hiukkaspäästöt arvioidaan eri malleilla.

Dieselkäyttöisille työkoneille esim. dumpperille laskettavat päästöt voidaan laskea kahdella eri tavalla, joko tehonkäyttöä tai polttoaineen kulutusta kohden.


Malmilouheen purkamisen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi

Malmilouheen purkamisesta rekan lavalta aiheutuu pölyämistä. Pölyämisvaikutusta voidaan arvioida lastattavaan määrään perustuvilla ominaispäästöluvuilla. Sekä US EPA että Australian National Pollutant Inventory (NPI) Emission Estimation Technique Manual for Mining, ver 3.0, (2011) esittävät lastaukselle ja purkamiselle kiinteitä ominaiskuormituslukuja. US EPAn ominaiskuormitusluku TSP:lle on 0,018 kg/t, NPI:n 0,025 kg/t. PM2.5 osuus voidaan arvioida olevan n. 10 % PM10:stä, eli 1,2 g/t (WRAP Fugitive Dust Handbook, 2006).


Rikasteen kuljetuksen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi

Rikasteen lastauksesta ja kuljetuksesta aiheutuun ilmaan pöly- ja pakokaasupäästöjä. Jos rikasteet varastoidaan sisätiloissa, vähäisiä pölypäästöjä esiintyy lähinnä lastausalueella. Rikasteiden lastauksen aiheuttamat pölypäästöt ovat siten lähinnä pakokaasupäästöjä. Pakokaasupäästöjen laskemista kuvataan Opasnetin Minera- ja VTT:n LIPASTO-sivuilla. Rikastekuljetuksissa lavalta pölyämistä estetään peittämällä kuormat ja levittämällä pölysidonta-aineita kuorman päälle (Kauppila et al. 2011). Rikastekuljetuksissa päällystetyllä tiellä tiestä nousevaa hiukkaspäästöä voidaan arvioida samalla kaavalla kuin malmikuljetuksissa.

Kopioitu sivulta Kaivosten kuljetusten pölypäästö

Kaavoissa sovellettujen hienoainespitoisuuksien, ajoneuvon painon ja nopeuden, renkaiden lukumäärän ja tienpinnan kosteuspitoisuuden vaihteluvälit.
Päästölähde Hienoainespitoisuus % Kaluston paino, ton Nopeus km/h Renkaiden lkm Kosteus %
Teollisuustie 1.8-25.2 2-290 8-69 4-17 0.03-13
Maantie 1.8-35 1.5-3 16-88 4-4.8 0.03-13


+ Näytä koodi


Kaava päällystämättömälle maantielle. [7] 

 E = k(s/12)a(S/30)d /(M/0.5)c - C

jossa

E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)

s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)

W = kulkuneuvon keskimäräinen paino

M = pintamateriaalin kosteus (%)

S = keskimääräinen nopeus

C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)

k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)


Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie)
Vakio PM-2.5 PM-10 PM-30 (TSP)
k (lb/VMT) 0.18 1.8 6.0
a 1 1 1
c 0.2 0.2 0.3
d 0.5 0.5 0.3


Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
PM-2.5 PM-10 PM-30
C, päästökerroin lb/VMT

(Pakokaasut, jarrut, renkaat)

0.00036 0.00047 0.00047


Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle. 

Eh = E * VKTh

jossa

Eh = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)

E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)

VKTh = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h)

Katso myös

Minera-malli: Ohjeistusta kaivostoiminnan ympäristö- ja terveysriskien arviointiin.
Osa linkeistä vie ohjeistuksiin eri vaikutusarvioinnin osien tekemisestä, osa taas valmiisiin laskentamalleihin (lihavoitu).
Kaivostoiminta

Kohdekohtaisen arvioinnin esimerkkisivu · Rikastus · Kaivosprosessit

Pölyn ja hiukkasten päästöt

Pöly (ohje) · Lähteet · Pintamaan poisto! · Tarvekivi ! · Louhinta ! · Murskaus · Lastaus ja pudotus · Kuljetuksen pakokaasupäästöt! · Kuljetuksen pölypäästöt! · Työkoneet · Hihnakuljetus · Energiantuotanto · Polttomoottorit! · Sähköntuotanto ! · Boilerit ! · Varastointi · Kaivannaisjäte · Sivukivi · Rikastushiekka

Muut päästöt

Haju · Kaasut · Typpi · Säteily! · Tärinä · Jätevesi · Varastoinnin vesipäästö · Mallinnusohjelmat · Rikastuskemikaalipäästöt · Melu

Pitoisuus ympäristössä

Pohjavesi · Pintavesi · Kulkeutuminen vedessä! · Sedimentit · Sedimentit (mittaukset) · Sedimentit (huokosvedet) · Maaperä! · Maaperän terveysriskinarvio

Ihmiset Ympäristö ja ekologia
Altistuminen

Altistumisen arviointi

Nisäkkäät ja linnut · Kasvit! · Maaselkärangattomat! · Ravinto!

Vaikutus

Terveysriskinarvioinnin rakenne · Riskinarviointiohjeet: · Pohjavesi · Pintavesi · Pöly · Kaasumaiset ilman epäpuhtaudet · Maaperä · Tärinä · Haju · Säteily! · Maaperän terveysriski · Kaasut · Melu · Pienhiukkasvaikutukset! · Terveysriskin kuvaus

Vesistöt · Maaperä · Sedimentti · Ekologinen riskinarviointi: · Ekologisten vaikutusten arviointi · Kohdekohtaisen mallin vaiheet · Alustus · Kohdetutkimukset · Vaikutusten arviointi · Mittauksiin perustuva arvio · Luonnehdinta

Integroitu riskinarvio

Integroitu riskinarvio · Viitearvoja

Muita Minera-projektin tuotoksia
Minera-mallin sovelluksia

· Luikonlahden tapaustutkimus · Luikonlahden sienitutkimusraportti

Muut

· Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt · Minera-hanke · MINERA Loppuseminaari · Kauppila T, Makkonen S, Komulainen H, Tuomisto JT: Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. · Lehdistötiedote 15.4.2013 · Kohdekohtainen esimerkki · Lyhenteet ja määritelmät · Loppuraportti kokonaismalli · Kaivostoiminnan ympäristöterveysriskien arviointi (suojattu sivu) · Mallinnusohjelmat päästöjen arvioinnissa · Viitearvot · Talvivaaran kaivoksen terveysvaikutukset · Loppuraportti · Raportti · Yaran tapaustutkimus

Muita kaivostoimintaan liittyvää

· Vesijalanjälki · Hyvä kaivos pohjoisessa · Yhteiskuntatieteellinen kaivostutkimus Itä-Suomen yliopistossa · Teemasivu:Kaivostoiminnan vaikutusarviointi


Avainsanat

Päästöt, kuljetus, liikenne

Viitteet

Kauppila, P., Räisänen ML., & Myllyoja S. (eds). 2011. Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt. Suomen Ympäristö 29. Suomen ympäristökeskus. Helsinki.

US EPA. 2011. Compilation of air pollutant emission factors. AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Unpaved Roads.

US EPA. 2011.Compilation of air pollutant emission factors. AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Paved Roads.

Western Regional Air Partnership WRAP.2006.Fugitive Dust Handbook.

  1. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf
  2. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf
  3. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf
  4. ↑ http://www.tampere.fi/material/attachments/p/5ivHPEIay/YVA_selostus_osa_3.pdf
  5. ↑ http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=118528&lan=fi%20%3c/ref
  6. ↑ Metallikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt 2011/luonnos
  7. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

<mfanonymousfilelist></mfanonymousfilelist>

Noudettu kohteesta ”https://fi.opasnet.org/index.php?title=Kuljetuksen_päästöt&oldid=18559”