Применение ольфактометрии

Применение ольфактометрии

Примеры из практики и перспективы.

Малых О. С., научный сотрудник ООО «АРСИ» Свицков С. В., генеральный директор ООО «ОКС Групп»


В экологической практике вопрос запаха стоит очень остро: больше половины жалоб на экологическую ситуацию составляют именно жалобы на запах [1]. При этом на настоящий момент в российском правовом поле такого нормируемого показателя, как «запах», просто не существует — это означает, что при условии непревышения ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе сам факт наличия запаха нарушением не считается, а жалобы расцениваются как необоснованные. Возникает сложная и зачастую конфликтная ситуация с участием представителей власти, природопользователей и жителей, которую невозможно разрешить сугубо в юридической плоскости.

Такая коллизия обусловлена тем, что в силу комплексной природы запаха его невозможно должным образом учесть в традиционной системе санитарного нормирования. При установлении ПДК рефлекторное воздействие, в частности запах, служит лимитирующим показателем вредности для наиболее распространённых одорантов и даже некоторых смесей, но система нормирования не охватывает всех пахучих веществ и тем более — всех их комбинаций. Важно понимать, что суммарный запаховый эффект не складывается из действия отдельных составляющих смеси, что объясняется явлениями синергизма (усиления общего запаха), маскировки (замены одного запаха другим) и нейтрализации (снижения или исчезновения запаха при добавлении нового вещества в смесь), поэтому запах должен оцениваться отдельно для каждой конкретной газовоздушной смеси [2].

Для объективной количественной оценки запаха разработаны ольфактометрические методы; они уже несколько десятков лет используются во многих странах мира, а с недавних пор приняты и стандартизованы в России. Первым российским документом, регламентирующим ольфактометрические измерения, был ГОСТ 32673-2014 «Правила установления нормативов и контроля выбросов дурнопахнущих веществ в атмосферу», а через пять лет на смену ему пришёл ГОСТ Р 58578-2019 «Правила установления нормативов и контроля выбросов запаха в атмосферу». Кроме того, ольфактометрия рекомендована такими отраслевыми документами, как Изменение №2 к СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», ИТС 10-2019 «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов» и ИТС 22.1-2021 «Общие принципы производственного экологического контроля и его метрологического обеспечения».

В основе ольфактометрии лежит разбавление пробы воздуха с запахом воздухом без запаха в разных соотношениях для обнаружения порога восприятия запаха, т. е. границы между «запах чувствуется» и «запах не чувствуется». Очевидно, что чем сильнее запах в исходной пробе, тем больше нужно разбавить эту пробу, чтобы запах исчез.
Для оценки запаха в выбросах используется динамическая ольфактометрия, а для оценки запаха в атмосферном воздухе — полевая ольфактометрия.

В случае динамической ольфактометрии первый этап исследований заключается в откачивании проб воздуха от источника в специальные ПЭТ-мешки без собственного запаха. Для этого используется пробоотборное устройство с вакуумным насосом; для площадных источников требуется применение дополнительного приспособления — пробоотборника «Колпак». Не позже, чем в течение 30 часов после отбора, проба доставляется на анализ в лабораторию, где она с помощью ольфактометра разбавляется в разных соотношениях нейтральным воздухом без запаха и с заданной скоростью подаётся на анализ аттестованным членам экспертной комиссии, которые должны определить наличие или отсутствие запаха в образцах (рис. 1). Результатом таких измерений является концентрация запаха в исходной пробе, которая измеряется в единицах запаха на кубический метр (ЕЗ/м3). Численно это значение равно числу разбавлений, потребовавшихся для достижения среднего по комиссии порога восприятия запаха [3].

Рисунок 1. Измерения с помощью ольфактометра TO8 evolution

Полевая ольфактометрия не требует предварительного отбора проб: все измерения проводятся с помощью переносного прибора в режиме «здесь и сейчас» (рис. 2). Конструкция полевого ольфактометра предусматривает два параллельных пути поступления атмосферного воздуха: воздух проходит либо через одно из шести отверстий с разными диаметрами, либо через угольные картриджи, где очищается от запаха. Эксперт вдыхает пробы в разных разбавлениях и фиксирует пороговое значение в единицах D/T (Dilution-to-Threshold — «разбавление до порога»). Чтобы получить объективную картину возникновения запаха в атмосферном воздухе, полевые измерения нужно проводить на протяжении длительного периода времени [3].

Рисунок 2. Измерения с помощью ольфактометра Nasal Ranger

Несмотря на то, что в настоящее время в России нет нормативов запаха и проведение ольфактометрических измерений не является обязательным, многие предприятия уже сейчас добровольно проводят такие исследования, чтобы обладать полной и достоверной информацией.

Кирпичный завод в Туле

Решение о проведении исследований запаха было обусловлено недовольством жителей города. Работа включала в себя инвентаризацию выбросов запаха, моделирование рассеивания запаха в текущей ситуации и в случае внедрения планируемых мероприятий по охране атмосферного воздуха, а также полевой мониторинг запаха.

Исследование пришло к следующим заключениям:
⦁ концентрация запаха в выбросах оказалась невысокой, но за счёт большого расхода суммарный выброс запаха достигал существенных значений;
⦁ текущее запаховое воздействие предприятия на прилегающие территории было весьма ощутимым (в основном от 20 до 80 ЕЗ/м3 в атмосферном воздухе) и могло обладать раздражающим действием;
⦁ после замены восьми труб высотой от 6 до 10 метров на две трубы высотой 40 метров концентрация запаха в большинстве расчётных точек должна была снизиться в среднем на 60 %, хотя в отдельных точках концентрация запаха могла незначительно возрасти. Теоретические расчёты подтвердились на практике: после внедрения запланированных мероприятий жалобы на запах от завода практически прекратились.

 

Свиноводческий комплекс в Белгородской области

В ближайшем к рассматриваемому предприятию городе, Старом Осколе, сложилась неблагоприятная ситуация с запахом, и под подозрение попал в первую очередь свиноводческий комплекс. Для верификации жалоб и определения степени ответственности предприятия за возникновение запаха в городе потребовалось проведение специальных исследований — инвентаризации выбросов запаха и моделирования рассеивания запаха [4].

В результате проведённой работы выяснилось, что:
⦁ запаховое воздействие предприятия на ближайший город находилось на приемлемом уровне: концентрация запаха от свинокомплекса в воздухе Старого Оскола не превышала 2 ЕЗ/м3;
⦁ вклад лагун с навозом в суммарный выброс запаха предприятия составлял лишь 6 %.
Полученные выводы позволили объективно оценить обоснованность поступающих жалоб и предположить наличие других значимых источников запаха вблизи города. Дополнительные затраты на внедрение технологий нейтрализации неприятного запаха на свинокомплексе были сочтены нецелесообразными.

Очистные сооружения в Калининградской области

Поводом для проведения исследования распространения запаха от очистных сооружений стали планы строительства нового объекта неподалёку. Для первого этапа было выбрано 11 точек на местности: 2 точки у источников запаха (у приёмной камеры и у иловых карт) и 9 точек вдоль дороги от очистных сооружений до зоны планируемого строительства. За два месяца было проведено 43 серии измерений, которые показали, что запах не распространяется дальше середины выбранного отрезка дороги, поэтому на втором этапе исследований точки мониторинга были расположены чаще и ближе к очистным сооружениям. Второй этап также длился около двух месяцев и включал в себя 43 серии измерений.

Анализ всего массива данных показал, что:
⦁ непосредственно у приёмной камеры запах присутствовал практически постоянно (98 % случаев), причём в большинстве случаев сила запаха составляла 60 D/T;
⦁ в непосредственной близости от иловых карт запах разной силы (от 2 D/T до 60 D/T) возникал время от времени (около 32 % случаев);
⦁ за пределами территории предприятия запах небольшой силы (от 2 D/T до 7 D/T) возникал редко (не более 10 % случаев для каждой отдельно взятой точки), при этом запах регистрировался только в непосредственной близости от территории предприятия;
⦁ запах от очистных сооружений не распространялся дальше середины расстояния между очистными сооружениями и зоной планируемого строительства.

Таким образом, проведённые исследования свидетельствовали о том, что риска возникновения запаха в районе планируемого строительства не было, что подтвердилось на практике, когда объект был построен.

Очистные сооружения в Оренбурге

Из-за частых жалоб на неприятный запах вблизи иловых карт было принято решение о проведении комплексной оценки запаха, включавшей в себя технологическую инспекцию, инвентаризацию выбросов запаха с помощью динамической ольфактометрии и моделирование рассеивания запаха, полевой мониторинг запаха в жилой зоне, анализ экологической документации, данных о жалобах и результатов инструментальных замеров концентраций загрязняющих веществ [5].

Исследования показали, что:
⦁ на очистных сооружениях в основном были внедрены НДТ для охраны атмосферного воздуха, однако на иловых картах не применялись НДТ в части обработки и стабилизации осадка;
⦁ для большинства иловых карт концентрация запаха была ниже порога обнаружения, для остальных карт выбросы запаха варьировались от 4,8 до 16,0 ЕЗ/с;
⦁ в атмосферном воздухе ближайших населённых мест концентрация запаха от иловых карт не превышала 1 ЕЗ/м3, т. е. вероятность ощущения этого запаха была ниже 50 %;
⦁ уровень запаха в жилой зоне вне зависимости от источника был невысоким: из 50 замеров в двух случаях был зарегистрирован запах, при этом сила запаха составила только 2 D/T;
⦁ были зафиксированы случаи превышения ПДК сероводорода в атмосферном воздухе, которые требовали дополнительного расследования по определению источника выбросов сероводорода за рамками проведённой работы;
⦁ периодическое возникновение запаха в жилой зоне объяснялось выбросами иловых карт лишь частично, а на качество атмосферного воздуха влияли и другие объекты.

Очистные сооружения в Воронеже

Для разрешения спорных вопросов в отношении запаха в городе была проведена комплексная оценка запаха, включавшая в себя полевые измерения запаха вблизи основных источников на очистных сооружениях, вблизи других предприятий и в селитебной зоне, инвентаризацию выбросов запаха от основных источников и моделирование рассеивания запаха, контроль содержания ключевых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, анализ экологической документации и данных о жалобах.

В рамках проведённых исследований были получены следующие результаты:
⦁ превышений предельно допустимых концентраций семи ключевых пахучих веществ в атмосферном воздухе выявлено не было;
⦁ в период проведения полевого мониторинга запах был не очень сильным и был обусловлен выбросами не только очистных сооружений, но и других бытовых и промышленных объектов;
⦁ потенциал запахового воздействия очистных сооружений при других погодных условиях был более значительным, до концентрации 12,4 ЕЗ/м3 на границе жилой застройки, что выше зарубежных нормативов;
⦁ самая высокая концентрация запаха (1024 ЕЗ/м3) отмечалась в выбросах приёмной камеры;
⦁ наибольший вклад в суммарный выброс запаха за счёт большой площади вносили иловые карты, особенно при максимальном выбросе во время слива.

Канализационно-насосная станция в Барнауле

В адрес водоканала регулярно поступало множество жалоб от жителей нового жилого комплекса, построенного в непосредственной близости от одной из канализационно-насосных станций (КНС) города. Жалобы не прекратились и после установки газоочистного оборудования, и для поиска решения пришлось проводить комплексные исследования, включавшие в себя технологическую инспекцию, измерение концентраций загрязняющих веществ и концентрации запаха в выбросах до и после газоочистки, моделирование рассеивания запаха, полевой мониторинг запаха в селитебной зоне, анализ экологической документации и результатов измерений концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также сбор жалоб от жителей в режиме реального времени.

Проведённая работа продемонстрировала, что:
⦁ установленные нормативы соблюдались: случаев превышения ПДК аммиака или сероводорода в атмосферном воздухе зафиксировано не было;
⦁ вентиляция КНС была спроектирована грамотно и препятствовала неконтролируемому распространению запаха из помещения;
⦁ эффективность газоочистного оборудования в части удаления нормируемых для данного объекта дурнопахнущих веществ была высокой: 99,6 % для сероводорода и почти 100 % для аммиака;
⦁ эффективность газоочистного оборудования в части удаления запаха оказалась высокой (78 %), но в данном случае недостаточной;
⦁ в рассматриваемом районе было выявлено две области возникновения запаха в атмосферном воздухе — вблизи КНС и вблизи камеры гашения;
⦁ запах в квартирах возникал преимущественно из-за работы КНС, а запах на улице — в основном из-за КНС и в меньшей степени из-за камеры гашения;
⦁ уровень запаха в селитебной зоне после рассеивания на несколько порядков превышал зарубежные нормативы, достигая значения 2500 ЕЗ/м3.

Таким образом, было показано, что, несмотря на отсутствие каких-либо формальных нарушений, ситуация с запахом в этом районе города была катастрофической. По результатам исследований был разработан и реализован проект модернизации КНС. В дополнение к уже имевшейся абсорбционной установке была внедрена вторая ступень газоочистки. Воздушный поток был разделён на четыре равные части, каждая из которых была направлена на отдельный адсорбер модели ВБС-45, что обеспечило максимальное время контакта и, следовательно, максимальную эффективность очистки. Кроме того, была смонтирована новая отводящая труба высотой около 40 м, что способствовало более значительному рассеиванию выбросов в атмосфере. После реализации проекта жалобы от жителей прекратились, а сам проект занял третье место в номинации «Чистая вода» на V Межрегиональной межотраслевой премии профессионалов ЖКХ.

Выводы

Несмотря на то, что на настоящий момент в России нет нормативов запаха и любые исследования запаха носят исключительно факультативный характер, для разрешения множества спорных ситуаций на практике такие исследования зачастую не имеют адекватной альтернативы. В последние десять лет ольфактометрия набирает популярность, и многие предприятия добровольно, без внешнего принуждения надзорных органов, заказывают ольфактометрические исследования, чтобы иметь объективные данные о запаховом воздействии своих объектов. Как видно из приведённых примеров, ольфактометрия позволяет проводить инвентаризацию источников запаха, устанавливать вклад каждого источника в суммарный выброс запаха и выявлять наиболее значимые из этих источников, проверять эффективность газоочистного оборудования в части удаления запаха, моделировать рассеивание запаха и определять запаховое воздействие на прилегающие территории, верифицировать жалобы населения, разрабатывать мероприятия по борьбе с запахом, проводить мониторинг качества атмосферного воздуха и решать другие задачи.

ЛИТЕРАТУРА
1. Calvert S., Englund H. M. Handbook of Air Pollution Technology. John Wiley and Sons, Inc., 1984.
2. Сырчина Н. В., Пилин Л. В., Ашихмина Т. Я. Контроль запахового загрязнения атмосферного воздуха (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2022, № 2.
3. Малых О. С. Ольфактометрия в экологии: принципы, методы, оборудование // Охрана атмосферного воздуха. Новые подходы и пути решения: сборник трудов к XXIII экологическому конгрессу «Атмосфера-2022» / под ред. канд. геогр. наук В. А. Коплан-Дикс. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2022. – 200 с.
4. Свицков С. В., Малых О. С., Тращенко П. В. Ольфактометрические исследования на свиноводческом производстве: цели, методы, результаты // Экология и строительство. 2020, №3.
5. Свицков С. В., Малых О. С., Эпов А. Н. Практика аудита источников неприятного запаха // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2022, №3.
© Экология и Бизнес / Ecology&Business

Posts Carousel

Оставьте комментарий

Latest Posts

Top Authors

Most Commented

Featured Videos