Hałas przemysłowy

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 roku Prawo ochrony środowiska traktuje hałas jako zanieczyszczenie, wobec którego należy przyjmować takie same ogólne zasady postępowania, jak dla innych zanieczyszczeń środowiska, np. zanieczyszczenie powietrza lub gleby. Zgodnie z definicją, hałasem są wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka. Wywiera ujemny wpływ na zdrowie, zmniejsza wydajność pracy, utrudnia wypoczynek i koncentrację. Jest więc jednym z ważnych czynników decydujących o komforcie życia. Hałas przemysłowy jest to hałas generowany na ogół przez źródła stacjonarne, zlokalizowane wewnątrz i na zewnątrz różnego typu obiektów przemysłowych, budowlanych i usługowych. Obejmuje zarówno dźwięki emitowane przez różnego rodzaju maszyny, urządzenia, części procesów technologicznych, a także instalacje i wyposażenie małych zakładów rzemieślniczych i usługowych. Zalicza się do niego również obiekty handlowe, w których pracują wentylatory, urządzenia klimatyzacyjne, a także występujące urządzenia nagłaśniające w lokalach gastronomicznych i rozrywkowych. Hałas przemysłowy jest zwykle przyczyną skarg ludności. Wynika to między innymi z faktu, że są to bardzo dokuczliwe dźwięki, najczęściej o charakterze ciągłym znacznie przewyższające poziom tła w środowisku, ale mogą stanowić kombinację hałasu ciągłego i przerywanego o stałej lub zmiennej wartości poziomu dźwięku. Ochrona przed hałasem w rozumieniu ustawy Prawo ochrony środowiska polega na zapewnieniu jak najlepszego stanu akustycznego środowiska, w szczególności na utrzymaniu poziomu hałasu poniżej dopuszczalnego lub co najmniej na tym poziomie, oraz zmniejszeniu poziomu hałasu co najmniej do dopuszczalnego, gdy nie jest on dotrzymany. Organy administracji publicznej (np. WIOŚ, starosta) mają obowiązek monitorowania poziomu hałasu, wykonywania okresowych ocen i sporządzania programów ochrony środowiska przed hałasem dla terenów, na których poziom hałasu przekracza poziom dopuszczalny.

Rozpoczęcie inwestycji zakładu, którego funkcjonowanie może być uciążliwe dla środowiska jest poprzedzone analizą akustyczną. Polega ona na symulacji komputerowej rozprzestrzeniania się hałasu w środowisku wokół zakładu od  planowanych źródeł hałasu. Gdy na terenach podlegających ochronie akustycznej występują przekroczenia dopuszczalnego poziomu hałasu zaleca się rozwiązania akustyczne ograniczające emisję hałasu do środowiska oraz pomiary imisji hałasu w terenie po realizacji inwestycji. Jaka jest różnica między pojęciami emisja a imisja? Podczas pomiarów hałasu w środowisku mierzymy imisję hałasu, tzn. równoważny poziom dźwięku A badanego źródła hałasu łącznie z tłem akustycznym w punkcie pomiarowym. Jeżeli wykonuje się numeryczną prognozę hałasu, to w punktach obserwacji określa się emisję hałasu. Jest to równoważny poziom dźwięku A bez tła akustycznego. Tło akustyczne stanowią wszystkie dźwięki w punkcie pomiarowym, które nie pochodzą od badanego źródła hałasu i występują nieodłącznie podczas pomiarów imisji hałasu.

Przyjmuje się następujące poprawki na tło akustyczne:

Przykładem hałasu przemysłowego jest betoniarnia. W skład instalacji węzła do produkcji betonu wchodzą: mieszarka z konstrukcja wsporczą, podajnik kruszywa z koszem zasypowym, wagi cementu, wody i kruszywa, zbiornik szeregowy kruszywa, 3 silosy cementu z konstrukcjami wsporczymi, podajnik ślimakowy cementu, kontener do podgrzewania kruszywa w okresie niskich temperatur; suszarki kruszywa, kontener sterowniczy.

Do wytworzenia mieszanki betonowej wykorzystuje się głównie żwir o różnej frakcji, cement,  wodę oraz komponenty. Surowce te gromadzone są w odpowiednich zbiornikach. Cement jest magazynowany w trzech silosach, a kruszywo w trzech boksach. Dozowanie cementu do mieszarki betonu odbywa się przy użyciu podajnika ślimakowego z silosów. Zbiorniki kruszywa służą do magazynowania i dozowania kruszywa z rozdziałem na poszczególne frakcje w zależności od granulacji ziarna. Ładowarka ładuje kruszywo do boksów przy węźle betoniarskim. Miejsce pracy to plac bezpośrednio przy węźle betoniarskim.

Kruszywo z boksów zostaje dozowane poprzez łupinowe klapy dozujące na wagowy przenośnik taśmowy, z którego następuje opróżnienie do kubła zasypowego. Przemieszcza się on po torze jezdnym do mieszarki i zostaje opróżniony.

Proce technologiczny polega na mieszaniu komponentów o odpowiednich proporcjach przy użyciu mieszarki. Wydajność jednego zasypu mieszarki wynosi 2 m³. Łączny czas trwania produkcji jednego zasypu mieszanki betonowej i opróżniania mieszarki wynosi ok. 360 s.

Wymienione czynności wykonywane są rozdzielnie. Czasy trwania poszczególnych czynności w jednym cyklu produkcji betonu wynoszą:

• proces dozowania kruszywa – ok. 100 s,
• proces mieszania w mieszarce – ok. 60 s,
• załadunek betonu do betonomieszarek – ok. 100 s.

W technologii produkcji należy uwzględnić napełnianie silosów cementem oraz boksów kruszywem. Wydajności ich rozładunku wynoszą:

• cementu przy użyciu kompresora cementowozu – 70 ton/h,
• rozładunek pojedynczego ładunku kruszywa (8 m³) do boksów – 30s.

Jeżeli wytwórnia przewiduje produkcję betonu w ilości  4500 m³ w ciągu jednego miesiąca, to zużyje do tego następujące ilości komponentów:

• kruszywa – 4000 m³/miesiąc,
• cementu – 1800 m³/miesiąc,
• wody – 900 m³/miesiąc.

W analizie i obliczeniach akustycznych rozważono źródła hałasu zlokalizowane na zewnątrz obiektów kubaturowych oraz w ich wnętrzu.

Źródłem największego hałasu wewnątrz wytwórni betonu jest mieszarka mieszająca kruszywa. Szczególnie duży hałas powstaje przez uderzanie kamieni kruszywa o ścianę zewnętrzną mieszarki jak również hałas powstający w wyniku tarcia zakleszczonego kruszywa pomiędzy ramieniem mieszającym a ścianą mieszarki.

Na podstawie planowanej produkcji, wydajności mieszarki oraz pojemności cementowozu, betonowozu i pojazdów dowożących kruszywo oceniono czasy pracy wymienionych źródeł hałasu w ciągu 8 godzin. Wynoszą one odpowiednio:

• rozładunek kruszywa – 24 x 30 s = 720 s,
• rozładunek cementu – 3,9 x  1125 s = 4388 s,
• załadunek kruszywa do mieszalni betonu 95 x 100 s = 9500 s ,
• mieszanie betonu w mieszalni – 95 x 60 s = 5700 s,
• załadunek masy betonowej do betonowozu 107 x 100 s = 10700 s.

Przyjmując 4000 m³ zużytego kruszywa w ciągu 21 dni (tj. 1 miesiąca), obliczono liczbę zasypów N do mieszalni o wydajności 2 m³ w ciągu jednego dnia. Wynosi ona: N = 95 zasypów/8h.

Do oceny przyjęto następujące ładowności pojazdów mechanicznych:

• cementowóz – 22 tony,
• betonowóz – 8 m³,
• pojazdy ciężarowe na kruszywo – 8 m³.

Ładowarka o ładowności 1,5 m³ poruszania się z ładunkiem z prędkością do 35 km/h.

Przeciętnie w jednym miesiącu zakład pracuje 21 dni (168 godzin).

Rodzaje i liczba pojazdów ciężarowych wjeżdżających i wyjeżdżających do/z terenu zakładu w ciągu jednej godziny pory dziennej:

• cementowozy – 1 poj.,
• betonowozy – 6,7 poj.,
• pojazdy ciężarowe z kruszywem – 6 poj.,
• ładowarką (załadunek boksów kruszywem i podgarnianie kruszywa – praca 4h/8h) – 0,5 poj.,
• pojazdy ciężarowe dostarczające materiały budowlane do hali magazynowej–0,8 poj.,
• pojazdy ciężarowe klientów po zakupione materiały budowlane – 0,4 poj.

Te dane oraz moce akustyczne poszczególnych operacji węzła betoniarskiego posłużyły do obliczenia numerycznego hałasu w środowisku przy wykorzystaniu programu komputerowego SoundPLAN®.

Strefa uciążliwego hałasu o wartości powyżej 50 dB wykracza poza granice inwestycji. Obszary o różnych  poziomach hałasu, zmieniających się co 3 dB, przedstawiono na Rys. 1 (betoniarnia).

Aby spełnić wymagania normatywne na terenach chronionych należy ustawić ekrany akustyczne na granicy działki o wysokości:

• 7,5 m od strony wschodniej (od drogi wjazdowej), północnej i zachodniej,
• 6 m od strony południowej (od receptora 7 do budynku usługowo-magazynowego).

Po uruchomieniu betoniarni zaleca się wykonanie pomiarów kontrolnych poziomu dźwięku A w środowisku, w celu weryfikacji wyników analizy uciążliwości akustycznej analizowanej inwestycji.