Hihnakuljetuksen ilmapäästöt
Edistymisluokitus |
---|
Opasnetissa lukuisat sivut ovat työn alla eri vaiheissa. Niiden tietosisältöön pitää siis suhtautua harkiten. Tämän sivun sisällön edistyminen on arvioitu:
|
Moderaattori:Apasanen (katso kaikki)
Sivun edistyminen: Täysluonnos. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
Lisää dataa
|
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 [1]. 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) [1]. 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=m1*t1*EF+m2*t2*EF...mn*tn*EF jossa: E = Päästön massa vuorokaudessa (kg/d) (hallitsematon) m1-mn = Hihnakuljettimelle lastatun materiaalin massa kussakin hihnanlastauspisteessä tuntia kohden (t/h) t1-tn = Työtunnit vuorokaudessa kussakin hihnanlastauspisteessä EF = Päästökerroin (kg/t)
Lähde | TPM | PM-10 | PM-2,5 |
Hihnalle lastaaminen ja hihnan vaihto | |||
Kuiva materiaali | 0,0015 | 0,00055 | ND |
Materiaalin kastelu | 0,00007 | 2,3x10-5 | 6,5x10-6 |
Hihnalta ajoneuvoon lastaaminen | |||
Kuiva materiaali | ND | 5,0x10-5 | ND |
Pölypäästöjen vähentäminen
Alla olevassa taulukossa on teknisiä menetelmiä pölypäästöjen hallitsemiseksi sekä niiden läpipäästökertoimia.
Päästövähennys lasketaan hallitsemattomasta pölypäästöstä kaavalla:
Eh=E*C1*C2...*Cn (kaikissa hihnan lastauksissa on sama kosteusprosentti, massa tai samat pölypäästöjen vähentämismenetelmät) jossa: Eh = päästön massa (kg, hallittu) E = päästön massa (hallitsematon) C1-Cn = pölypäästöjen vähentämisen tehokkuuskertoimet kullekin käytetylle menetelmälle
tai
Eh=E1*C1*C2...*Cn+E2*C1*C2...*Cn...+En*C1*C2...*Cn (kosteusprosentti, massa tai pölypäästöjen vähentämismenetelmät vaihtelevat hihnan lastauspisteissä) jossa: Eh = päästön massa (kg, hallittu) E1-En = päästön massa kussakin hihnanlastauspisteessä (hallitsematon) C1-Cn = pölypäästöjen vähentämisen tehokkuuskertoimet kullekin käytetylle menetelmälle.
Hallintamenetelmä | 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[3] | 0,13-0,08 |
Hihnakuljetuksen päästökertoimet ja päästöjen vähentäminen yhdistettynä samaan taulukkoon
Perustelut
Hihnakuljetuksessa syntyy pölypäästöjä hihnalle lastaamisesta, materiaalin ohjaimista, hihnan ohjainpyöristä sekä hihnalta purkamisesta [4]. 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 [1]. Prosessilähteiden päästöjä tulee pitää karkaavan pölyn lähteen päästöinä jos lähdettä ei ole tuuletettu letkusuodatuskammioon tai suljettu tuuletettuun koteloon[1]. Päästöihin vaikuttavat raekoko ja materiaalin koostumus, kosteus, käsitelty materiaalin määrä, laitteisto ja niiden suojarakenteet, laitteiden käyttö, maaston muodot sekä ilmastotekijät [1]. 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 [1]. 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 [1]. Lisäksi Taulukossa 2 on annettu pölyn läpipäästökertoimia eri teknisille pölynvähennysmenetelmille. Päästökertoimet on laskettu kalkkikivi ja graniittikaivoksista saadun aineiston perusteella [1]. Näiden tuloksien ajatellaan edustavan myös muiden kiteisten kivilajien hihnakuljetuksesta syntyviä päästöjä [1].
Materiaalin kosteuden lisäksi teknisin keinoin voidaan rajoittaa pölypäästöjen syntymistä ja leviämistä. Tällaisia keinoja ovat mm. kuljettimien kotelointi, pölyverhot, hihnan puhdistimet ja elektrostaattiset suodattimet[4][3]. Elektrostaattisilla systeemeillä voidaan poistaa ilmasta 87-92% syntyvästä pölystä [3]. Lisäksi hihnan oikeanlainen lastaaminen ja lastauksessa käytetty suojaus vähentää pölyn muodostumista[4]. Myös hihnan käyttäminen ylikapasiteetilla lisää pölypäästöjä[4].
----#(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 --tkauppil 11:49, 22 November 2011 (UTC) (type: truth; paradigms: science: comment)
Viitteet
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 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
- ↑ 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
- ↑ 3,0 3,1 3,2 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
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 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