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 Bűzérzet-besorolás Szag küszöbérték 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 MAGAS 1,5 SZE/m 3 KÖZEPES 3 SZE/m 3 ALACSONY 6 SZE/m 3
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/m 3 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: Azonosító Felület, m 2 Kibocsátás, SZE/s/m 2 SZV 2025 6,73 H 160 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 Maximum, SZE/m 3 Hatásterületi Hatásterületi kör sugara, m limit, SZE/m 3 Súlyponttól Forrástól 3,6 (átlagos) 3,22 1 165 1 014 1,0 26,16 1,5 5 689 5 551 0,5 137,03 14 889 14 747
Modellezési példák Összetett telephely - kibocsátások Mennyiség, db Típus Megnevezés Kibocsátó felület, m 2 Kibocsátás, SZE/m 3 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 Szélirány Szélsebesség, m/s Maximum, SZE/m 3 Hatásterületi kör sugara, m Súlyponttól Forrástól 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/m 3
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!