蒂森克虜伯空氣排放監測技術
內容提供：蒂森克虜伯鋼鐵公司
環境保護的一項重要職能就是對人為影響、廢氣排放量和工業生產的環境監測，在德國這大部分是政府環保部門的職責。
德國的技術指導說明中規定的排放限值，既可以作為普遍適用的排放標準，也可作為工廠特定的排放標準，如表1所示。文中質量濃度這一術語用于標定與體積有關的排放物數量。
表1 排放限值
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在排放測量方面，基本分為連續測量和非連續測量。當有關物質的質量濃度超過表2所示的質量濃度閾值時，必須進行連續測量。
表2 排放監測標準
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1 連續測量
蒂森克虜伯鋼鐵廠進行主要排放源的連續監測后，將采集的排放數據傳輸到一臺中央計算機，再把計算結果放在一個數據文件中，并且傳遞遠程傳輸測量結果給官方。蒂森克虜伯鋼鐵全廠安裝16套監測裝置，82臺連續測量儀器并配備23臺計算機。在22個堆棧監測主要物質的粉塵，監測到的NOx來自16種污染源。
杜伊斯堡燒結生產線的監測裝置和基礎設施的投資成本為250萬歐元，操作和維護費用每年為30萬歐元。連續測量系統必須每年進行一次功能檢查，每三年由獨立的認證機構重新校準。
2 不連續測量
啟動監控裝置進行不連續測量，之后每隔三年進行一次較大的調整，這由一個獨立的機構進行。程序要求在確定的工藝條件和預期的最大排放量下至少采集6個樣本。
如果每一次因測量的不確定性引起測量結果的增大值均不超過文件規定的排放限度，那么排放值就滿足要求。
3 環境空氣質量的監測
在杜伊斯堡的蒂森克虜伯鋼鐵廠周邊的空氣質量良好。空氣監測由北萊茵河Westfalia的政府環保機構負責，主要監測粉塵濃度和NOx與SO2濃度。這些數據在互聯網上是公開且有效的。此外，蒂森克虜伯廠利用監測儀器，以改善監測信息基礎。
德國蒂森克虜伯的第一家公司已經開發了一種新方法，用于監測和存儲易揮發物數據。利用監控器記錄隨風向變化的粉塵濃度，可以計算出風向對粉塵總排放量的影響。
在設施的周邊監測粉塵的沉積與濃度。任何顯著的粉塵濃度變化都與工廠運作的改變相關。
4 模擬
在新裝置建成或現有裝置做重大改造的情況下，蒂森克虜伯鋼鐵廠使用排放量數據資料庫模擬監測裝置對環境空氣質量的作用。計算軟件AUSTAL 2000使用拉格朗日粒子跟蹤空氣擴散模型，該模型包含自有的判斷氣場模型。因此，這個模型考慮了地形對氣場和對污染物擴散的影響。
5 報告
如果超過連續監測的限度值，那么必須當天通過網絡在線系統向環保部門解釋原因。此外，必須每三年向環保部門遞交一份全面的廢氣排放報告。
報告內容包括：來源于255個排放源的55種污染物的排放流量的存儲和處理；每一種裝置的能量和物料平衡。
排放報告在互聯網上是公開有效的。所有排放量監測數據都被記錄并以電子形式至少在蒂森克虜伯環保部保存5年。利用這個數據庫，開發了一個成熟的管理平臺，以確定有關信息的來源或校準蒂森克虜伯鋼鐵廠的環保情況。
6 展望
蒂森克虜伯鋼廠用基于計算軟件的儀器監測可見的廢氣排放量。若某一生產過程中斷而造成大量污染物的排放，此情況將很容易被識別。
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