VDI 3790 Blatt 1-2015 Environmental meteorology - Emissions of gases odours and dusts from diffuse sources - Fundamentals.pdf

1、ICS 13.040.40 VDI-RICHTLINIEN Juli 2015 July 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Umweltmeteorologie Emissionen von Gasen, Gerchen und Stuben aus diffusen Quellen Grundlagen Environmental meteorology Emissions of gases, odours and dusts from diffuse sources Fundamentals VDI 3790 Blatt 1 / Part 1 Ausg. d

2、eutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in t

3、he Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltmeteorologie VDI/DIN-Handbuch Reinhaltun

4、g der Luft, Band 1b: Umweltmeteorologie VDI-Handbuch Ressourcenmanagement in der Umwelttechnik Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:01.05;12.13Entwurf, deutschFormereditions:01/05;12/13 Draft,in German only; Zu bezi

5、ehen durch / Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Begriffe 4 3 Formelzeichen und Abkrzungen . 6 4 Diffuse Quellen 7 4.1 Ken

6、nzeichen . 7 4.2 Klassifizierung . 8 5 Arten und Ursachen diffuser Emissionen. 12 5.1 Gase . 12 5.2 Gerche 14 5.3 Stube. 15 6 Messtechnische Ermittlung von diffusen Emissionen 20 7 Rechnerische Ermittlung diffuser Emissionen 22 7.1 Quellstrke . 22 7.2 Emissionsfaktoren 23 8 Minderungsmanahmen. 25 An

7、hang Konkrete Minderungsmanahmen bei Deponien, Lagerung und Umschlag sowie Fahrbewegungen . 28 A1 Gase und Gerche aus Deponien . 28 A2 Stube aus Lagerung und Umschlag von Schttgtern 28 A3 Fahrbewegungen 30 Schrifttum 32 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Terms and definitions 4 3 Symb

8、ols and abbreviations . 6 4 Diffuse sources . 7 4.1 Characteristics . 7 4.2 Classification . 8 5 Types and causes of diffuse emissions . 12 5.1 Gases 12 5.2 Odours . 14 5.3 Dusts 15 6 Quantification of diffuse emissions 20 7 Computation of diffuse emissions 22 7.1 Source strength 22 7.2 Emission fac

9、tors 23 8 Reduction measures 25 Annex Concrete reduction measures for landfills, storage and transhipment, and traffic movements 28 A1 Gases and odours from landfills 28 A2 Dust from the storage and transhipment of bulk materials 28 A3 Traffic movements . 30 Bibliography 32 B55EB1B3E14C22109E918E8EA

10、43EDB30F09DCBB7EF86D9NormCD - Stand 2015-08 2 VDI 3790 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere d

11、ie des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkbltte

12、rn geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, in

13、cluding those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien)

14、specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung In den letzten 30 Jahren konnten auf dem Gebiet der Luftreinhaltung groe Erfolge erzielt werden. Dabei waren und sind Regelwerke bedeutsam, z. B. das BImSchG mit seinen dazugehrig

15、en Verord-nungen und Verwaltungsvorschriften (z. B. 1. BImSchV, 13. BImSchV, TA Luft) oder die Straenverkehrszulassungsordnung StVZO, die entscheidenden Einfluss auf die Emissionen aus Grofeuerungsanlagen (insbesondere Kraftwer-ken), Anlagen in Haushalten und Gewerbe sowie Industrieanlagen oder Emis

16、sionen aus Kraftfahr-zeugen hatten (siehe z. B. 1; 2). Der Einsatz von hochwirksamen Abscheidern im Anlagenbereich und von Kfz-Katalysatoren erzielte dabei groe Erfolge. Deren Anwendung setzt je-doch gefasste Abgasstrme mit definierten Ausls-sen voraus. Im Gegensatz zu gefassten Quellen treten diffu

17、se Emissionen meist flchenhaft ohne definierte Ab-gasstrme auf. Fr diese lassen sich in der Regel keine Begrenzungen von Massenkonzentrationen im Abgas festlegen. Daher werden, abweichend von dem blichen Vorgehen, die emissionsbegrenzen-den Anforderungen im Allgemeinen durch bauli-che und betrieblic

18、he Manahmen festgelegt. Die Verminderung diffuser staub- und gasfrmiger so-wie geruchsintensiver Emissionen konnte damit bisher nicht in gleichem Mae wie bei den gefass-ten Quellen erreicht werden. Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Ge-sundheit fr Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdi-oxid (NO2), B

19、lei (Pb), Benzol (C6H6) Kohlen-stoffmonoxid (CO) und Schwebstaub (PM10, PM2,5) sowie Zielwerte fr Ozon und kritische Werte fr den Schutz der Vegetation fr Schwefel-Introduction Over the past 30 years, great success has been achieved in the prevention of air pollution. Regula-tions, including for exa

20、mple BImSchG (German Federal Immission Control Act) with the associat-ed ordinances and administrative provisions (e.g. 1st BImSchV (Federal Immission Control Ordi-nance), 13th BImSchV, TA Luft (Technical In-structions on Air Quality Control) or StVZO (Road Traffic Licensing Regulation) have been an

21、d still are significant, exercising a decisive influence on emissions from large-scale combustion facilities (especially power stations), domestic and commer-cial installations, industrial facilities and vehicles (see e.g. 1; 2). The use of high-performance separators in industry and of catalytic co

22、nverters in vehicles has been very successful. Their use, however, requires cap-tured waste gas flows with defined outlets. In contrast with captured sources, diffuse emis-sions usually originate from extended sources without defined waste gas flows. Normally, for these it is impossible to define li

23、mits on mass con-centrations in the waste gas. Therefore, unlike the usual procedure, the emission-limiting require-ments are defined, generally speaking, through constructional and operational measures. The re-duction of diffuse dust, gaseous and odour-intensive emissions, therefore, has not been a

24、chieved thus far to the same extent as with captured sources. Directive 2008/50/EC establishes limit values to protect human health for sulphur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), lead (Pb), benzene (C6H6), carbon monoxide (CO) and particulate matter (PM10, PM2,5), target values for ozone and cri

25、tical values to protect vegetation for sulphur dioxide B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF86D9NormCD - Stand 2015-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 3790 Blatt 1 / Part 1 3 dioxid und fr Stickstoffoxide (NOx) sind in der EU-Richtlinie 2008/50/EG festgel

26、egt. Die Umset-zung in deutsches Recht erfolgt mittels der 39. BImSchV. Zur Einhaltung der Grenzwerte muss insbesondere auch auf die Reduzierung von diffu-sen Emissionen geachtet werden. Die TA Luft ent-hlt fr diffuse Quellen Anforderungen zur Emissi-onsminderung entsprechend dem Stand der Technik.

27、Darber hinaus werden fr relevante Anlagen, die in der Industrieemissionsrichtlinie 2010/75/EU definiert sind, die besten verfgbaren Techniken (BVT)“ (siehe 3) u. a. zur Vermeidung diffuser Emissionen beschrieben. Die Richtlinienreihe VDI 3790 Umweltmeteoro-logie; Emissionen von Gasen, Gerchen und St

28、u-ben aus diffusen Quellen“ besteht aus folgenden Blttern: Blatt 1 Grundlagen Blatt 2 Deponien Blatt 3 Lagerung, Umschlag und Transport von Schttgtern Blatt 4 Fahrstrecken in Industriebetrieben (in Vorbereitung) Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufba

29、r unter www.vdi.de/3790. and nitrogen oxides (NOx). Implementation into German law is through 39th BImSchV. Compliance with the limits requires, in particular, a reduction of diffuse emissions. TA Luft contains, for diffuse sources, emission reduction requirements in accord-ance with the state of th

30、e art. Over and above that, for relevant installations defined in the Industrial Emissions Directive 2010/75/EU, the “best availa-ble technology (BAT)” are described (see 3) inter alia for the prevention of diffuse emissions. The VDI 3790 “Environmental meteorology; Emis-sions of gases, odours and d

31、usts from diffuse sources” series of standards consists of the follow-ing parts: Part 1 Fundamentals Part 2 Landfills Part 3 Storage, transhipment and transport of bulk materials Part 4 Routes in industrial plants (in preparation) A list of the currently available parts of this series of standards c

32、an be accessed at www.vdi.de/3790. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinienreihe VDI 3790 fasst den anwen-dungsbezogenen Wissensstand zur quantitativen Abschtzung der Emissionen von Gasen, Gerchen und Stuben aus diffusen Quellen zusammen. Zwar gibt es Methoden zur messtechnischen Ermittlung der Quellstrk

33、e diffuser Quellen (siehe z. B. VDI 4285 Blatt 1), diese erfordern aber fr eine exakte Bestimmung im Allgemeinen einen hohen Aufwand. Diese Richtlinie gibt einen berblick ber Herkunft, charakteristische Eigenschaften und Mglichkeiten der Quantifizierung von Emissionen von Gasen, Gerchen und Stuben a

34、us diffusen Quellen. Die Quantifizierung von Emissionen, die von An-lagen ausgehen, kann aus verschiedenen Grnden erforderlich sein. Die folgende Auflistung enthlt Beispiele: anlagenbezogene Anforderungen gem BImSchG, TA Luft Anforderungen an die Lagerung und den Umschlag staubender Gter Durchfhrung

35、 von Emissions- und Immis-sionsprognosen 1 Scope The VDI 3790 series of standards summarises the application-specific state of knowledge for the quantitative estimation of emissions of gases, odours and dusts from diffuse sources. Although there exist metrological methods for determining the source

36、strength of diffuse sources (see e.g. VDI 4285 Part 1), accurate results generally involve high effort. This standard provides an overview of the origins, characteristic properties and quantification options of emissions of gases, odours and dusts from diffuse sources. Quantifying the emissions from

37、 various installa-tions may be necessary for a variety of reasons. The following is a list of examples: plant-related requirements according to BImSchG, TA Luft requirements for the storage and tranship-ment of dust-generating materials preparation of emission and immission fore-casts B55EB1B3E14C22

38、109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF86D9NormCD - Stand 2015-08 4 VDI 3790 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Erstellung von Emissionserklrungen Beurteilung von Nachbarschaftsbeschwerden gebietsbezogene Anforderungen gem BImSchG, insbesondere 39. BImSchV

39、 Aufstellung von Luftreinhalte- und Aktions-plnen Erstellung von Emissionskatastern Zulassung gem WHG, 39. BImSchV Planfeststellungsverfahren, z. B. gem KrWG und BBodSchG Emissionsprognosen bei Deponien und Alt-ablagerungen Anforderungen gem 2010/75/EU Umweltvertrglichkeitsprfung gem UVPG preparatio

40、n of emission declarations assessment of complaints from adjacent enti-ties region-related requirements pursuant to BImSchG, especially 39th BImSchV preparation of clean air plans and action plans preparation of emission inventories licensing under WHG, 39th BImSchV state-regulated procedures, e.g.

41、under KrWG (Closed Cycle Management Act) and BBodSchG (Federal Soil Protection Act) emission forecasts at landfills and decom-missioned waste disposal sites requirements pursuant to 2010/75/EU environmental impact assessment pursuant to UVPG (Environmental Impact Assessment Act) 2 Begriffe Fr die An

42、wendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Aerodynamischer Durchmesser Durchmesser einer Kugel mit der Dichte 1 g/cm3und der gleichen Sinkgeschwindigkeit in ruhender Luft wie die betrachteten Partikel unter den herr-schenden Bedingungen bezglich Temperatur, Druck und relativer Feuchte.

43、 in Anlehnung an DIN ISO 7708, aerodynamischer Partikeldurch-messer Aerosol Suspension von festen und/oder flssigen Parti-keln, deren Sinkgeschwindigkeit in einem gasfr-migen Medium vernachlssigbar ist. in Anlehnung an DIN ISO 4225 Agglomerat Gruppe von Teilchen, die durch schwache Krfte (insbesonde

44、re Van-der-Waals-Krfte) zusammen-gehalten werden. Anmerkung: Agglomerate knnen bereits durch den Eintrag geringer Energien wieder in kleinere Einheiten aufgetrennt werden. Alveolengngige Staubfraktion (A-Staub) Massenanteil der eingeatmeten Partikel, der bis in die nicht ciliierten Luftwege vordring

45、t. DIN EN 481, alveolengngige Fraktion Deposition Ablagerung eines Spurenstoffs an einer Grenzfl-che der Atmosphre, z. B. Erdboden oder Gebu-deoberflche. VDI 3782 Blatt 5 2 Terms and definitions For the purposes of this guideline, the following terms and definitions apply: Aerodynamic diameter Diame

46、ter of a sphere of density 1 g/cm3with the same terminal velocity due to gravitational force in calm air as the particle, under the prevailing condi-tions of temperature, pressure and relative humidi-ty. DIN ISO 7708, particle aerodynamic diameterAerosol Suspension in a gaseous medium of solid and/o

47、r liquid particles having a negligible settling veloci-ty. adapted from DIN ISO 4225 Agglomerate Group of particles held together by weak forces (in particular, Van der Waals forces). Note: Agglomerates can be separated again into smaller units through the input of small energies. Alveolar fraction

48、(A-dust) Mass fraction of inhaled particles penetrating to the unciliated airways. DIN EN 481, respirable fraction Deposition Accumulation of a trace substance at an atmos-pheric boundary surface, e.g. ground, building surface. VDI 3782 Part 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF86D9NormCD - S

49、tand 2015-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 3790 Blatt 1 / Part 1 5 Einatembare Staubfraktion (E-Staub) Massenanteil aller Schwebstoffe, der durch Mund und Nase eingeatmet wird. DIN EN 481, einatem-bare Fraktion Anmerkung: Es gibt noch keine experimentellen Daten ber die einatembare Fraktion fr D 100 m, und die Konvention sollte auf grere T