BŰZ TERJEDÉS MODELLEZÉS TAPASZTALATAI ÉS KÉRDÉSEI GYÖRGY FERENC KOTHENCZ JÁNOS
Miért kell foglalkozni a bűz modellezéssel? • Bűzkibocsátás szempontjából kiemelt tevékenységek: – – – –
Ipar: pl. gumiipar, vegyipar, olaj- és petrolkémiai ipar, Élelmiszeripar: pl. tejipar, húsipar, cukoripar, Szolgáltatóipar: pl. szennyvíz tisztítás, hulladék feldolgozás, Mezőgazdaság: pl. intenzív állattartás, takarmány előállítás, állati hulladékok vagy részek feldolgozása, • Társadalmi változások: pl. határfelületek változásai, jogkövető/környezettudatos viselkedés, • Következmények: pl. panaszok, bírság, tevékenység korlátozás,
• Tervezési szempontok: – Új beruházások: bűzhatások minimalizálása optimális megoldások kiválasztására (CAPEX/OPEX), – Meglévő létesítmények: optimális megoldás kiválasztása a probléma kezelésére.
Modellezés szempontjából releváns hazai követelmények A 306/2010 Korm. rendelet: • Bűzre levegővédelmi követelmények, vagy határértékek nem kerültek meghatározásra, • Védelmi övezet: „a legnagyobb teljesítménykihasználás és kedvezőtlen terjedési viszonyok (különösen az uralkodó szélirány, időjárási viszonyok) mellett…” 4/2011 VM rendelet: • „A bűzre vonatkozó előírásokat az általános kibocsátási határértékek nem befolyásolják.”
Modellezés szempontjából releváns magyar szabványok MSZ 21457 Légszennyező anyagok terjedésének meteorológiai jellemzői: – Visszavont szabványok (1979-80): keveredési réteg, turbulens szóródás meghatározása, stb. – Érvényben lévő szabványok (2002): felszín közeli réteg és keveredési réteg számítása felszíni és magaslégköri adatokból, szélsebesség-szélirány-hőmérséklet függőleges profiljának meghatározása, stb.
MSZ 21459 Légszennyező anyagok transzmissziójának meghatározása: – 1981-85 különböző típusú és összetett források szennyező hatásainak számításai.
Modellezés szempontjából releváns EU dokumentumok Draft Horizontal Guidance for Odour – Regulation and Permitting: – 4. melléklet: diszperziós modell, új generációs - magas légköri adatokkal modellező - szoftverek használata, rövid idejű átlagolási idő, – 5. melléklet: WHO határérték néhány anyagra, – 6. melléklet: TEVÉKENYSÉG Rothadó hulladékok feldolgozása, Állati és halmaradványok, v. állati zsír feldolgozása, Tejüzem (BREF), Szennyvíztisztítás (BREF), Olajfinomítás (BREF), Állati takarmány előállítás Intenzív állattartás (BREF), Ipari méretben olajban való sütés, Cukorrépa feldolgozás Csokoládé gyártás, Sörfőzés, Cukrászat, Illat- és ízesítőanyag gyártás, Kávé pörkölés, Péküzem
Bűzérzet-besorolás
Szag küszöbérték
MAGAS
1,5 SZE/m3
KÖZEPES
3 SZE/m3
ALACSONY
6 SZE/m3
Modell felépítése - telephely Egyszerű: 1-2 pont, vagy diffúz forrás Aszimmetrikus: 1-2 pont, vagy Összetett: több különböző diffúz forrás aszimmetrikus elrendezésben típusú és kibocsátású forrás
Modell felépítése – források, bűzkibocsátás • Üzemmenet: a legkedvezőtlenebb eset meghatározása, • Pontforrások kibocsátása, • Épületforrások kibocsátása: ablak, lamella, tetőszellőző, kibocsátási magasságok/felületek, légcsere, ventilláció, • Depóniák kibocsátása: tényleges kibocsátó felület, geometria, tető, oldalfal, • Vonalforrások kibocsátása: ki/beszállítás és belső anyagmozgatás, • Adatok rendelkezésre állása, bizonytalansága: mért, számított, becsült adatok, • Valóság közelítése a modellben: komplex telephelyi kibocsátás számítás szükséges
Modellezés – meteorológiai változók figyelembe vétele • Jogszabályi követelmények: „kedvezőtlen terjedési viszonyok” • Szabványok, módszerek követelményei: – MSZ 21457 sorozat - 1980-81 visszavont szabványok – MSZ 21457 sorozat - 2002 hatályos szabványok
• Modellezési gyakorlatban a jellemző megközelítés: – Számolótábla: x-y diagram az ún. legrosszabb esetre, – Téli/nyári szélrózsa és stabilitási kategóriák, – A hatályos szabványok szerinti órás gyakoriságú és magas légköri adatok szerint,
• Adatok rendelkezésre állása: a hatályos szabványok szerint szükséges adatok rendelkezésre állnak!
Modellezés – szélrózsa órás adatokból
Modellezés – Környezet leírása • Környezet jellemző adatai: – Keveredést befolyásoló jellemzők: területhasználat, beépítettség, stb. megadása, – Érintett receptorok: elhelyezkedésük és típusuk figyelembevétele a modellben, – Követelmények ma: • Területhasználat, beépítettség szerinti szektorok definiálása, • 3D domborzati térkép alapján történő modellezés, • Kockázati alapú megközelítés.
Modellezés – Receptorok elhelyezkedése, rácsháló
Modellezéssel szembeni követelmények A cél a valóság lehető legjobb leírása és értékelése! Alapvetően szükséges: • Tevékenység- és helyszín-orientált kiindulási adatok rendelkezésre állása, • Nemzetközileg javasolt, fejlett számítási módszer és modellező szoftver használata, • Hatályos magyar szabványoknak legyen megfelelő a modellezés számítási módszere, • Térinformatikai ábrázolás támogatása.
Jelenlegi gyakorlat: általában nem teljesíti a fenti követelményeket!
Modellezési példák – Jellemző gyakorlat: egyszerű számítás SZE/m3
Mit vesz figyelembe: egy irányú és sebességű szél, kibocsátás mértéke, felületi érdesség, stabilitási index, Mit nem vesz figyelembe: minden mást
Modellezés – Az általunk használt szoftver • Módszer: Industrial Source Complex, Gausstípusú diszperziós modell, órás gyakoriságú földközeli és magaslégköri adatok feldolgozására, • Matematikai modell: EPA által kidolgozott modell, • Meteorológiai modell: a Lakes Environmental által kifejlesztett AERMET-View-8.2.0 szoftver. • Transzport modell: a Lakes Environmental által kifejlesztett AERMOD-View-8.2.0 szoftvert. Pont-, vonal-, épület és más diffúz források kezelésére. Több, tetszőleges típusú és számú forrás együttes modellezésére alkalmas.
Modellezési példák Aszimmetrikus telephely - kibocsátások • Felületi források: Felület, m2 2025 160
Azonosító SZV H
Kibocsátás, SZE/s/m2 6,73 2,08
• Pontforrások: Azonosító
Magasság, m
Átmérő, m Sebesség, m/s Kibocsátás, SZE/s
T2012
16
0,10
5,80
77
T2011
15
0,10
5,80
77
API tiszt.
1,5
0,10
6,94
164
Modellezési példák Aszimmetrikus telephely - Elrendezés
Modellezési példák – Éves eloszlás
Modellezési példák – Mégis mire jó a hosszú idejű modell? Draft Horizontal Guidance for Odour Part-1, 4. melléklet: Rövid idejű (órás) átlagolási időt kell figyelembe venni! • Receptorok: a leginkább exponált receptorok meghatározására, • Modellezési rácsháló paramétereinek meghatározására, • Meteorológia: az ún. legkedvezőtlenebb jellemzők kiválasztására.
Aszimmetrikus telephely – DNy 3 m/s
Aszimmetrikus telephely –DNy 1,0 m/s
Aszimmetrikus telephely – eredmények
Szélsebesség, m/s
3,6 (átlagos) 1,0 0,5
Maximum, Hatásterületi Hatásterületi kör sugara, m SZE/m3 limit, SZE/m3 Súlyponttól Forrástól
3,22 26,16 137,03
1,5
1 165 5 689 14 889
1 014 5 551 14 747
Modellezési példák Összetett telephely - kibocsátások Mennyiség, db
Típus
Megnevezés
Kibocsátó felület, m2
Kibocsátás, SZE/m3
1
Felületi
Trágyatároló
3200
0,51
1
Épület
Fejőház
960
0,18
3
Épület
K1-3 jelű istállók
2432
0,32
1
Épület
C jelű istálló
3328
0,24
1
Épület
B jelű istálló
1204
0,26
1
Épület
A jelű istálló
756
0,28
1
Épület
H jelű istálló
759
0,5
1
Felületi
Siló tároló
50
1,8
1
Vonal
Fejőházi út
300
0,36
8
Felületi
Trágyatálca
4
2
1
Vonal
Trágya szállító út
1476
0,1
Modellezési példák Összetett telephely - Elrendezés
Összetett telephely – Éves eloszlás
Összetett telephely – 3 m/s DDK
Összetett telephely – 1,0 m/s DDK
Összetett telephely – Éves átlagos szél
Összetett telephely – 3 m/s DNy-iszél
Összetett telephely – eredmények Maximum, Hatásterületi kör sugara, m SZE/m3 Súlyponttól Forrástól
Szélirány
Szélsebesség, m/s
Átlagos szélirány
3
20,1
215
120
Város felé fújó
3
19,9
302
124
DNy-i
3
14,9
312
96
Átlagos szélirány
1
74,0
776
648
Város felé fújó
1
74,4
933
746
DNy-i
1
78,1
1418
1208
Hatásterületi limit (intenzív állattartás): 3 SZE/m3
Következtetések és nyitott kérdések • Következtetések: – – – –
Időszerű és egyre jobban fókuszba kerül a bűz problémaköre, Megfelelő pontosságú, ellenőrzött kiindulási adatok szükségesek, Az elvárásoknak megfelelő modellezési módszert kell alkalmazni, A konkrét szabályozás hiányában az értékelés vitatható lehet.
• Pontosabb meghatározásra szorulnak: – A „kedvezőtlen terjedési viszonyok” fogalma, vagyis mi a „határa” a kedvezőtlen viszonyoknak? – Szükséges a bűz hatásterületi kritériumának definiálása, ami tevékenységenként eltérő lehet, – Honnan kell meghatározni a hatásterületet : kibocsátás súlypontja vagy a forrás, esetleg telephely határa?
KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET!
