Déclaration des rejets de polluants : exemples de calculs, chapitre 4


Exemples d'estimation de rejets de substances de la partie 4 - principaux contaminants atmosphériques (PCA)

But:

Les exemples ci-dessous illustrent la façon d'estimer les rejets des substances de la partie 4. Les méthodes employées sont le contrôle prédictif des émissions (CPE), la surveillance en continu des émissions (SCE), les essais à la source, le calcul du bilan massique, les facteurs d'émission propres aux installations et les facteurs d'émission publiés.

  1. Estimation des émissions au moyen du contrôle prédictif des émissions (CPE)
  2. Estimation des émissions au moyen de la surveillance en continu des émissions (SCE)
  3. Estimation des émissions au moyen d'essais à la source
  4. Estimation des émissions par la méthode fondée sur le bilan massique
  5. Estimation des émissions au moyen des facteurs propres aux installations
  6. Estimation des émissions au moyen des facteurs d'émission publiés

 

1. Estimation des émissions au moyen du contrôle prédictif des émissions (CPE)

Dans cet exemple, on calcule les émissions de particules totales (TPM) produites par une chaudière alimentée en mazout lourd. Pour employer la méthode du contrôle prédictif des émissions, on doit tout d'abord établir une corrélation entre les taux d'émission des TPM et la consommation de combustible. Voici un exemple de corrélation.

Étape 1 - Obtenez les données du CPE

Établissez une corrélation entre les taux d'émission des TPM et le taux de consommation de mazout lourd de la chaudière dans le CPE, tel qu'indiqué dans le tableau ci-dessous.

Les données du CPE
Paramètres Données du CPE
Taux de consommation de mazout lourd (en GJ/h) 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Taux d'émission des TPM (en kg/h) 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19

Une fois que le modèle prédictif a été testé et vérifié, il peut être utilisé en même temps que le taux de consommation de combustible pour calculer les émissions annuelles de TPM produites par la chaudière. Le tableau suivant indique comment utiliser le modèle prédictif pour calculer les émissions de TPM pendant une période donnée.

Les émissions de TPM pendant une période donnée
Temps (en heures)  Consommation de combustible (en GJ/h) Taux d'émission prévu des TPM (en kg/h)
1 74 17
2 74 17
3 76 18
4 75 17
5 76 18
6 77 18
7 78 18
8 79 18
9 80 19
10 19
Total pour la période 769 GJ/10 heures 179 kg/10 heures
Moyenne pour la période 76,9 GJ/h 17,9 kg/h

Étape 2 - Calculez les émissions

L'équation générale permettant de calculer les émissions du contaminant « x » est la suivante :

Ex = Ex,ave × T

Où :

Ex = Émissions du contaminant « x », en kg/année

Ex,ave = Taux moyen d'émission du contaminant « x », en kg/h

T = Heures totales de fonctionnement pour une année donnée

Étant donné que la chaudière a fonctionné dans les mêmes conditions pendant 7 500 heures au cours de l'année, les émissions de TPM (ETPM) seraient les suivantes :

ETPM = 17,9 × 7 500 = 134 250 kg TPM/année = 134,25 tonnes par année

Étape 3 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Déterminez le nombre d'heures de fonctionnement de la chaudière à chaque mois, et calculez les émissions mensuelles en employant la même méthode indiquée plus haut (en vous servant des émissions horaires). Additionnez les émissions mensuelles pour obtenir le taux annuel d'émission. Le pourcentage mensuel est calculé au moyen de l'équation suivante :

Pourcentage des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

Exemple :
Si les émissions annuelles totales produites par l'installation sont de 134,25 tonnes de TPM et que les émissions de TPM en janvier étaient de 10,74 tonnes,

le pourcentage des émissions en janvier = (10,74 tonnes / 134,25 tonnes) × 100 = 8,0 %

 

2. Estimation des émissions au moyen de la surveillance en continu des émissions (SCE)

Calculez les émissions produites par une chaudière au mazout munie d'un système de surveillance en continu des émissions (SCE).

Étape 1 - Obtenez les données de la SCE

Obtenez les données de la SCE
Période O2 (%V) Taux de consommation du combustible, Qfuel (103 kg/h) Débit gazeux de la cheminée, Qstack (dRm3/min) SO2*  NOx*  CO* SO2**  NOx**  CO**
1:00 1,5 15,4 3 576 799 175 20.2 461 73 5
1:10 1,7 16,9 3 855 830 186 23.9 500 81 6
1:20 1,4 15,3 3 433 755 155 19.9 445 66 5
1:30 1,6 16,0 3 720 821 175 20.5 480 74 5
1:40 1,5 16,5 3 760 814 164 19.5 529 77 6
1:50 1,5 16,3 3 754 825 158 29.5 529 73 8
2:00 1,6 16,2 3 825 812 179 26.3 494 79 7

*Concentration mesurée, C (ppmvs)

**Taux d'émission calculé, TEC (kg/h)

Étape 2 - Calculez les émissions

Pour calculer les émissions à partir des concentrations mesurées, utilisez l'équation suivante :

TECx = (Cx × MWx × Qstack × 60) / (V × 106)

Où :

TECx = Taux d'émission calculé du contaminant « x », en kg/h

Cx = Concentration du contaminant x, en ppmvs
MMx = Masse moléculaire du contaminant x, en g/g-mole
MMSO2 = 64
MMNOx = 46 (exprimé en MMNO2)
MMCO = 28
Qstack = Débit volumétrique gazeux sec de la cheminée dans des conditions de référence, en dRm3/min (conditions de référence : 101,325 kPa et 25 °C)
V = Volume occupé par 1 mole de gaz parfait dans des conditions de référence (24,45 litres/g-mole)

Émissions moyennes de SO2 pour la période d'une heure de la SCE = (461 + 500 + 445 + 480 + 529 + 529)/6 kg = 490 kg de SO2.

Nota : On présume que chacune des lectures est valide pour 9 minutes et 59 secondes. Les lectures de 1:00 jusqu'à 1:50 ont été utilisées pour les estimations de l'heure, et celles de 2:00 étaient pour l'heure suivante.

Étape 3 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Calculez les émissions de SO2 en employant la même méthode pour chaque mois (utilisez la moyenne mobile), et additionnez toutes les émissions pour obtenir le total annuel. Le pourcentage mensuel est calculé au moyen de l'équation suivante :

Pourcentage des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

 

3. Estimation des émissions au moyen d'essais à la source

Exemple 1 - Composés organiques volatils (COV)

Cet exemple montre comment utiliser les données des essais à la source pour estimer les émissions produites par une cabine de peinture au pistolet. Les rejets de la cheminée de la cabine comprennent des COV dans une proportion de 100 %.

Paramètres opérationnels :
Débit de la cheminée : 30 000 mètres cubes normalisés (Nm3)/heure
Concentration moyenne des COV rejetés par la cheminée : 0,002 kg de COV/Nm3
Fonctionnement annuel de la cabine de peinture au pistolet : 2 000 heures

Étape 1 - Estimation des émissions

Puisque les essais à la source permettent de déterminer la concentration des COV et le débit moyen d'évacuation de la cheminée, la concentration doit être convertie en débit massique :

Débit massique = débit volumétrique × concentration = 30 000 Nm3/heure × 0,002 kg de COV/ Nm3 = 60 kg de COV/heure

Les émissions annuelles de COV peuvent être calculées au moyen du débit massique et des heures annuelles de fonctionnement de la cabine de peinture au pistolet :

Émissions de COV = débit massique × heures annuelles de fonctionnement = 60 kg de COV/heure × 2 000 heures = 120 000 kg de COV ou 120 tonnes

Les émissions de COV peuvent également être calculées à partir du rejet de COV au moyen des essais à la source.

Étape 2 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Les registres de l'installation indiquent le fonctionnement mensuel de la cabine (en heures) ainsi que la concentration moyenne des COV rejetés par la cheminée. Les émissions mensuelles peuvent être calculées puis additionnées pour obtenir le total annuel. À l'aide du total annuel, calculez le pourcentage mensuel des émissions au moyen de l'équation suivante :

Pourcentage des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

Exemple :
Si les émissions de COV en janvier étaient de 12,0 tonnes, le pourcentage des émissions = (12,0 tonnes / 120 tonnes) × 100 =10,00 %

Exemple 2 - Particules totales (TPM)

Dans cet exemple, on présume que la source est utilisée pendant 5 760 heures par année.

Étape 1 - Obtenez les données des essais à la source (résumé)

Paramètres des essais pour les émissions
Paramètres Numéro de l'essai 1, 0940-1043 (hhmm) Numéro de l'essai 2, 1059-1202 (hhmm) Numéro de l'essai 3, 1216-1319 (hhmm) Moyenne
Nombre de points de section 18 18 18  
Durée de l'échantillonnage (minutes) 60 60 60  
Volume de l'échantillon de gaz (en Nm3) (base sèche) 2,20 1,11 1,17  
Quantité de particules recueillies (en mg) 44,7 48,7 46,8  
Variation de l'échantillonnage isocinétique (en %) 102 101 102  

 

Paramètres des gaz de cheminée
Paramètres Numéro de l'essai 1, 0940-1043 (hhmm) Numéro de l'essai 2, 1059-1202 (hhmm) Numéro de l'essai 3, 1216-1319 (hhmm) Moyenne
Température (°C) 82 84 84  
Oxygène (% en volume sec) 19 19 19  
Dioxyde de carbone (% en volume sec) 2 2 2  
Humidité (% en volume, total) 11 11 12  
Débit (en Nm3/heure) (base sèche) 1 250 1 170 1 218  

 

Émissions de TPM
Paramètres Numéro de l'essai 1, 0940-1043 (hhmm) Numéro de l'essai 2, 1059-1202 (hhmm) Numéro de l'essai 3, 1216-1319 (hhmm) Moyenne
Concentration (mg/Nm3) (base sèche) 37,3 43,9 40 40
Taux d'émission (en kg/heure) 0,045 0,049 0,047  

*Conditions normales et de référence : 25 °C, 1 atmosphère, et conditions normales de fonctionnement

**Date de l'essai: 3 mai 2002

Étape 2 - Calculez les émissions

Calcul des émissions d'après les résultats des essais à la source :

Ex = Ex,ave × T

Où :

Ex = Émissions du contaminant « x », en kg/année
Ex,ave = Taux d'émission moyen du contaminant « x », en kg/heure
T = Heures totales de fonctionnement dans une année donnée

Puisque la source a fonctionné pendant 5 760 heures dans des conditions normales (celles des essais) au cours de l'année de déclaration, les émissions annuelles de particules totales (TPM) sont calculées au moyen de l'équation suivante :

ETPM = 0,047 kg/heure × 5 760 h
= 271 kg
= 0,27 tonnes

Étape 3 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Les registres de l'installation indiquent le fonctionnement mensuel (en heures) et la concentration moyenne des TPM provenant de la cheminée. Calculez les émissions pour chaque mois et additionnez-les à la fin de l'année. À l'aide du total annuel, calculez le pourcentage mensuel des émissions au moyen de l'équation suivante :

Pourcentage des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

 

4. Estimation des émissions par la méthode fondée sur le bilan massique

Cet exemple montre comment utiliser la méthode fondée sur le bilan massique pour calculer les émissions produites par un laminoir qui traite des rouleaux de cuivre. Avant le laminage, on pulvérise de l'huile sur le rouleau de cuivre pour lubrifier et disperser la chaleur. Après avoir été laminé, le rouleau de cuivre passe dans un four à recuire dont on sait qu'il détruit 85 % de l'huile. Après ce traitement, des quantités négligeables d'huile restent encore sur le rouleau. L'huile est composée à 100 % de COV. Les émissions de COV résultant de ce procédé sont dues à la volatilisation de l'huile lubrifiante pendant son application avant le laminage ainsi qu'à l'huile non détruite rejetée par le four à recuire.

Paramètres opérationnels :
Masse de rouleau de cuivre traité par jour : 5 000 kg
Masse de rouleau de cuivre et d'huile dans le four à recuire : 5 075 kg
Masse d'huile lubrifiante pulvérisée sur le cuivre : 3 000 kg
Masse d'huile lubrifiante récupérée : 2 800 kg

Étape 1 - Calcul des émissions

L'équation générale du bilan massique est la suivante :

Intrant + production - extrant - consommation = accumulation

Où :

Intrant : masse entrant dans le procédé
Production : masse produite dans le procédé
Extrant : masse sortant du procédé
Consommation : masse consommée dans le procédé
Accumulation : masse qui s'accumule dans le procédé

Dans cet exemple, les paramètres énumérés plus haut sont les suivants :

Intrant : masse d'huile lubrifiante appliquée (3 000 kg)
Production : sans objet/aucune production de matière (0 kg)
Extrant : masse d'huile perdue sous forme d'émissions
Consommation : masse d'huile détruite dans le four à recuire
Accumulation : masse d'huile lubrifiante récupérée (2 800 kg)

Pour déterminer la consommation, on calcule la masse de rouleau de cuivre traité, la masse de rouleau de cuivre et d'huile dans le four à recuire, et l'efficacité de la destruction de l'huile du four à recuire fonctionnant à haute température.

Consommation = (masse du rouleau de cuivre et de l'huile dans le four à recuire - masse du rouleau de cuivre traité) × 85 %
= (5 075 kg - 5 000 kg) × 0,85
= 64 kg d'huile détruite dans le four à recuire

En simplifiant l'équation du bilan massique, on calcule comme suit l'extrant (les émissions) de ce procédé :

Intrant - extrant - consommation = accumulation

Ou :

Extrant = intrant - consommation - accumulation
= 3 000 kg - 64 kg - 2 800 kg
= 136 kg

Les émissions de COV résultant de ce procédé sont de 136 kg d'huile par 5 000 kg de rouleau de cuivre traité, ou 0,0272 kg d'huile par kg de rouleau de cuivre traité.

L'installation traite 1 250 000 kg de rouleaux de cuivre annuellement. Par conséquent, les émissions annuelles de COV produites par cette installation sont de :

= 1 250 000 kg de rouleaux de cuivre × 0,0272 kg par kg de rouleau de cuivre
= 34 000 kg
= 34 tonnes

 

5. Estimation des émissions au moyen des facteurs propres aux installations

Cet exemple montre comment calculer les émissions de COV provenant d'une importante boulangerie commerciale produisant annuellement 9 000 tonnes de pains à la levure.

Étape 1 - Collecte de données

Recueillez les données suivantes :

  • les tonnes de pain cuit annuellement pour chaque type de pain;
  • le pourcentage initial de levure du boulanger;
  • la période totale de fermentation de la levure, en heures;
  • le pourcentage final de levure du boulanger;
  • l'ajout de levure, en heures.

Étape 2 - Calculez le facteur d'émission (FE)

Dans le document AP-42, on ne trouve aucun facteur d'émission pour les COV provenant des produits à levure. Pour chaque type de produit de ce genre, il faut calculer le facteur d'émission propre à l'installation avant de calculer les émissions de COV. Le FE varie d'un produit (à levure) à l'autre selon les facteurs mentionnés à l'Étape 1.

Facteur d'émission pour les COV exprimé en kg de COV/tonne de pain produit :

FECOV = 0,475Yi + 0,097 5ti - 0,255S - 0,43ts + 0,95

Où :

FECOV = kg de COV par tonne de pain cuit
Yi = Pourcentage initial de levure du boulanger
ti = Période totale de fermentation de la levure, en heures
S = Pourcentage (ajout) final de levure du boulanger
ts = Ajout de levure, en heures

Exemple :
L'installation possède les données suivantes concernant l'un de ses produits à levure :

Yi = Pourcentage initial de levure du boulanger = 2 %
ti = Période totale de fermentation de la levure, en heures = 2
S = Pourcentage (ajout) final de levure du boulanger = 2 %
ts = Ajout de levure, en heures =1

Calculez le facteur d'émission pour les COV au moyen de l'équation suivante :

FECOV = [0,475 (2) + 0,0975 (2) - 0,255 (2) - 0,43 (1) + 0,95]
= 1,155 kg de COV par tonne de pain produit

Étape 3 - Calculez les émissions de COV

Émissions de COV = facteur d'émission (en kg/tonne) × production (en tonnes)
= 1,155 kg/tonne × 9 000 tonnes de pain
= 10 395 kg
= 10,395 tonnes

Répétez les étapes 2 et 3 pour chaque type de produit à levure en utilisant les données nécessaires présentées à l'Étape 1, puisque les paramètres varient pour chaque produit.

Nota : Calculez seulement les COV totaux provenant des fours. En outre, quantifiez les émissions dues à la combustion de combustible pour chaque four (si un combustible est utilisé). Enfin, additionnez les émissions provenant de toutes les sources dans l'installation pour obtenir le total.

Nota : Des exemples de différenciation par espèce des émissions de COV figurent à la section suivante intitulée Exemples d'estimation des composés organiques volatils (COV) de la partie 5.

 

6. Estimation des émissions au moyen des facteurs d'émission publiés

Exemple 1

Cet exemple indique comment calculer les émissions d'une chaudière industrielle ayant une capacité de 35 mégawatts (119 millions de BTU/heure) qui emploie du charbon anthraciteux comme carburant ainsi que les émissions fugitives produites par la manipulation du charbon.

Paramètres opérationnels :

Consommation annuelle de charbon : 100 000 tonnes de charbon anthraciteux
Teneur en cendres du charbon : 5 %
Teneur en soufre du charbon : 1,5 %
Les émissions de particules sont réduites au moyen de multicyclones (dont l'efficacité totale est de 75 %).
Les émissions d'oxydes de soufre sont réduites au moyen d'un système d'injection de calcaire dont l'efficacité est de 93 %.
Type de chaudière : foyer à grille roulante

Étape 1 - Relevez les ressources

Vérifiez si le fabricant a fourni des facteurs d'émission pour les chaudières. S'il n'en existe pas, les facteurs à utiliser sont ceux qui ont été publiés concernant ce type de chaudière par l'EPA dans le document AP-42 et la dernière version de la base de données FIRE. Les déclarants doivent faire preuve de diligence raisonnable lorsqu'ils choisissent les facteurs d'émission.

Étape 2 - Trouvez le facteur d'émission approprié et calculez les émissions non contrôlées

Comme il a été impossible d'obtenir des données du fabricant, des facteurs d'émission provenant d'autres sources peuvent être utilisés. Les facteurs d'émission publiés tirés du document AP-42 (section 1.2) pour la combustion du charbon anthraciteux sont indiqués ci-dessous :

Les facteurs d'émission publiés tirés du document AP-42 (section 1.2) pour la combustion du charbon anthraciteux
Substance de la partie 4 Facteur d'émission (kg/tonne)
Particules totales (TPM) 0,4 × A
Particules (PM10) Voir les calculs
Particules (PM2,5) Voir les calculs
Composés organiques volatils (COV) 0,035
Oxydes d'azote (NOx) 4,5
Dioxyde de soufre (SO2) 19,5 × S
Monoxyde de carbone (CO) 0,3

Les facteurs d'émission (FE) tirés de cette section ont été convertis en kg/tonne en les multipliant par 0,5.
1 mégawatt = 3,41 millions BTU/heure
S = Teneur en soufre du charbon
A = Teneur en cendres du charbon
Les FE sont tirés du document AP-42, à l'exclusion des COV ( formule)
Les FE pour les COV sont tirés de la base de données FIRE 6.25
Les FE des particules sont fondés sur le dispositif antipollution (multicyclones)

Estimation des émissions :

L'équation générale permettant de calculer les émissions non contrôlées résultant de la combustion du charbon dans les chaudières est la suivante :

Émissions des chaudières (non contrôlées) = consommation annuelle de charbon en tonnes × facteur d'émission (en kg/tonne de charbon brûlé)

Exemple

Émissions de COV = 100 000 tonnes/année × 0,035 kg/tonne
= 3 500 kg/année
= 3,5 tonnes par année

Nota : On trouve des exemples de la différenciation par espèces des émissions des COV dans le document intitulé Exemples d'estimation des composés organiques volatils (COV) de la partie 5.

Émissions non contrôlées de TPM = consommation annuelle de charbon en tonnes × facteur d'émission (en kg/tonne) × teneur en cendres du charbon

Émissions non contrôlées de TPM = 100 000 tonnes/année × (0,4 × 5 kg/tonne)
= 200 000 kg/année
= 200 tonnes par année

Estimation des émissions de SO2 :

L'équation générale permettant de calculer les émissions non contrôlées de SO2 résultant de la combustion de charbon anthraciteux dans les chaudières est la suivante :

Émissions de SO2 = consommation annuelle de charbon en tonnes × (facteur d'émission en kg/tonne × teneur en soufre du charbon)

Émissions de SO2 = 100 000 tonnes/année × (19,5 kg/tonnes × 1,5)
= 2 925 000 kg/année
= 2 925 tonnes par année

Étape 3 - Estimation des émissions contrôlées

Cette Étape explique la méthode de calcul des émissions après épuration. Les émissions de SO2 sont réduites au moyen d'un système d'injection de calcaire dont l'efficacité est de 93 %. L'équation générale permettant de calculer les émissions après épuration est la suivante :

Émissions contrôlées = émissions non contrôlées × (1 - efficacité/100)

Émissions contrôlées des TPM, PM10 et PM2,5 :

Dans cet exemple, considérons que la même efficacité de réduction s'applique aux trois fractions dimensionnelles des particules.

Émissions de TPM = 200 tonnes par année × (1 - 75/100)
= 50 tonnes
Émissions de PM10 = émissions de TPM × pourcentage en masse de PM10
= 50 tonnes × 0,55
= 27,5 tonnes par année
(D'après le tableau 1.2-4 du document AP-42, les émissions contrôlées de PM10 sont 55 % des émissions contrôlées des particules totales.)

Émissions de PM2,5 = émissions de TPM × pourcentage en masse de PM2,5
= 50 tonnes × 0,24
= 12,00 tonnes par année

(D'après le tableau 1.2-4 du document AP-42, les émissions contrôlées de PM2,5 sont 24 % des émissions contrôlées des particules totales.)

Émissions contrôlées de SO2 :

Émissions de SO2 = 2 925 tonnes par année × (1 - 93/100) = 2 925 tonnes par année × (0,07) = 204,75 tonnes par année

Étape 4 - Émissions fugitives provenant de la manipulation du charbon

Les émissions provenant de la poussière de charbon se produisent durant le chargement et le transfert de la pile de charbon. Dans ce cas-ci, le charbon est stocké à l'extérieur de l'installation et n'est pas recouvert en vue de prévenir son érosion par le vent. Les émissions fugitives provenant de la pile doivent donc être calculées. Cette source produit seulement des émissions de particules.

Les facteurs d'émission à utiliser sont publiés par l'EPA dans le chapitre 13.2.4 du document AP-42. Afin de calculer le facteur d'émission (en kg/tonne de matière transférée) pour les particules totales, servez-vous de l'équation 1 tirée de ce chapitre, qui est la suivante :

E = k × (0,0016) × [(U/2,2)1,3 / (M/2)1,4]

Où :

E = Facteur d'émission, en kg/tonne de charbon
k = Multiplicateur de la classe granulométrique (sans dimension)
U = Vitesse moyenne du vent, en mètres par seconde (m/s)
M = Teneur en humidité de la matière (%)

Hypothèses :
Dans le cas des émissions de TPM, on présume que le diamètre aérodynamique des particules est inférieur à 30 microns et que le multiplicateur de la classe granulométrique est de 0,74 (voir le tableau dans le chapitre 13.2.4 du document AP-42). La vitesse moyenne du vent est de 7,0 m/s. La teneur en humidité du charbon est de 4,4 (voir le tableau 13.2.4-1 du document AP-42).

Par conséquent, le facteur d'émission E = 0,74 × 0,0016 [(7,0/2,2)1,3 / (4,4/2)1,4]
= 0,00177 kg de TPM par tonne de matière transférée

La quantité totale de charbon transférée est de 100 000 tonnes. Les émissions de particules sont donc les suivantes :

Émissions de TPM = 0,00177 kg/tonne × 100 000 tonnes
= 177 kg
= 0,177 tonne

Les émissions des PM10 et PM2,5 sont aussi calculées de la même façon. Seule la variable k, qui est le multiplicateur de la classe granulométrique, change.

Émissions de PM10 :

Le facteur d'émission E = 0,35 × 0,0016 [(7,0/2,2)1,3 / (4,4/2)1,4]
0,00083 kg de PM10 par tonne de matière transférée

(D'après le tableau du chapitre 13.2.4 du document AP-42, pour les particules inférieures à 10 microns, k est égal à 0,35.)

La quantité totale de charbon transférée est de 100 000 tonnes. Les émissions de PM10 sont donc les suivantes :

Émissions de PM10 = 0,00083 kg/tonne × 100 000 tonnes
= 83 kg
= 0,083 tonnes

Émission de PM2,5 :

Le facteur d'émission E = 0,53 × 0,0016 [(7,0/2,2)1,3 / (4,4/2)1,4]
= 0,00012 kg de PM2,5 par tonne de matière transférée

(D'après le tableau du chapitre 13.2.4 du document AP-42, pour les particules inférieures à 2,5 microns, k est égal à 0,53.)

La quantité totale de charbon transférée est de 100 000 tonnes. Les émissions de PM2,5 sont donc les suivantes :

Émissions de PM2,5 = 0,00012 kg/tonne × 100 000 tonnes
= 12 kg
= 0,012 tonnes

Étape 5 - Calculez les émissions totales

Émissions totales = émissions des chaudières (émissions des cheminées) + manipulation du charbon (émissions fugitives)

Émissions totales
Substance de la partie 4 Total des émissions (en tonnes)
TPM 0,177
PM10 27,583
PM2,5 12,012
COV 3,5
NOx 450
SO2 204,75
CO 30

Étape 6 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Émissions des chaudières :
Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage pour chaque substance. Pour ce faire, utilisez les émissions annuelles totales. Les émissions mensuelles doivent d'abord être calculées à l'aide de la même équation et méthode présentées aux étapes 2 et 3 ci-dessus. Les registres de l'installation indiquent la quantité de charbon utilisée chaque mois. À l'aide du total annuel des émissions et de la quantité de charbon utilisée, calculez le pourcentage mensuel des émissions au moyen de l'équation suivante :

% des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

Exemple:
Si les émissions de CO en janvier étaient de 2,8 tonnes, le % des émissions en janvier = (2,8 tonnes / 30 tonnes) × 100 = 9,33 %

Émissions fugitives :
Les émissions fugitives mensuelles peuvent être calculées à partir du total annuel. Les émissions mensuelles doivent d'abord être calculées à l'aide de la même équation et méthode présentées aux étapes 2 et 3. Les registres de l'installation indiquent la quantité de charbon transférée chaque mois. La vitesse moyenne du vent pour le mois peut être obtenue d'une station météorologique locale. Vous pouvez calculer les émissions pour chaque mois et les additionner pour obtenir le total à la fin de l'année. À l'aide du total annuel, calculez le pourcentage mensuel des émissions au moyen de l'équation suivante :

% des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

Exemple :

Si les émissions de TPM en janvier étaient de 0,1 tonne, le % des émissions de TPM en janvier = (0,01 tonne / 0,177 tonne) × 100 = 5,65 %

Exemple 2

Calculez les émissions de dioxyde de soufre provenant d'une usine d'acide sulfurique (H2SO4), qui produit 200 tonnes par jour de H2SO4 à 100 %, en convertissant le dioxyde de soufre (SO2 ) en trioxyde de soufre (SO3) avec une efficacité de 97,5 %. Dans l'installation, il n'existe aucun dispositif permettant de réduire les émissions de SO2.

Étape 1 - Calculez le facteur d'émission pour le SO2

Dans la section 8.10 « Sulphuric Acid » du document AP-42, les facteurs d'émission sont indiqués en nombres entiers selon l'efficacité de la conversion du SO2 en SO3 (tableau 8.10-1). Voir la note en bas de page « b » du tableau de l'EPA pour obtenir la formule d'interpolation pouvant être utilisée pour connaître le facteur d'émission concernant la conversion à 97,5 % du SO2en SO3.

[source : site web de l'EPA (anglais seulement)]

Le facteur d'émission E en kg de SO2 / tonne de H2SO4 à 100 %

E = 682 - [(6,82)(% de conversion du SO2 en SO3)]
= 682 - [6,82)(97,5)]
= 682 - 665
= 17 kg de SO2 rejeté/tonne de H2SO4

Étape 2 - Calculez les émissions de SO2

Utilisez les données sur la production de H2SO4  :

En présumant le H2SO4 à 100 %

Émissions de SO2  = 17 kg d'émissions de SO2 /tonne de H2SO4 à 100 %x 200 tonnes de H2SO4 à 100%/jour = 3 400 kg d'émissions de SO2 /jour = 3,4 tonnes/jour

Si l'installation a été exploitée 240 jours dans l'année, les émissions annuelles de SO2 seraient les suivantes :

3,4 tonnes/jour × 240 jours/année = 816 tonnes/année

Étape 3 - Calculez la ventilation mensuelle des émissions en pourcentage

Les registres de l'installation indiquent la production quotidienne ou mensuelle de H2SO4. Calculez les émissions pour chaque mois et additionnez-les pour obtenir le total à la fin de l'année ou, à l'aide du total annuel, calculez le pourcentage mensuel des émissions au moyen de l'équation suivante :

% des émissions en janvier = (émissions en janvier / émissions annuelles totales) × 100

Exemple :
Si les émissions de SO2 en janvier étaient de 68 tonnes et que les émissions annuelles étaient de 800 tonnes, le % d'émissions = (68 tonnes / 800 tonnes) × 100 = 8,5 %

[Nota : Les pourcentages mensuels doivent totaliser 100 % pour l'ensemble de l'année.]

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