|
Методика расчета предельно допустимых выбросов в атмосферуВ соответствии с ГОСТ 17.2.1.04 – 77 загрязнение атмосферы означает «изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примесей». Количественная оценка уровня загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примеси. На практике принято достаточно высокую концентрацию газообразных вредных веществ измерять в объемных процентах (%), меньшую – количеством частей на миллион–млн-1. Иногда при изменении концентрации пользуются массовым содержанием веществ в мг/л (г/м3). Для оценки загрязнения вредными примесями окружающей среды используется модель процесса переноса примеси, согласно которой определяется Cm – максимальное значение примеси при наиболее неблагоприятных климатических условиях по формуле: (4.1) где: A – коэффициент, характеризующий неблагоприятные конвективные условия, скорость ветра, неблагоприятную для рассеивания выбросов данного источника, приподнятые инверсии непосредственно над источником выбросов, штилевые зоны и туманы; M – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода примеси, зависящие от стратификации и других факторов состояния атмосферы; H – высота выброса над уровнем подстилающей поверхности, м; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для расчетов принять η=1); ∆T – разница температур примеси и окружающего воздуха, ºС; Q1 – расход примеси [м3/с]. При вычислении средней концентрации потока примеси стационарного источника необходимо также учитывать начальный объем примеси ∆H, м, определяющейся ее скоростью выхода V, м/с, и перегревом ∆T относительно окружающего воздуха Ta, ºС, а также радиусом устья трубы R0, м. Тогда H представляет сумму ∆H и геометрической высоты источника Hи: H=∆H+ Hи (4.2) (4.3) где Uф – скорость ветра на уровне флюгера, м/с, т. е. zф = 10м; V – скорость выхода примеси, м/с. Для центральной части европейской территории РФ коэффициент А=120; для северной и северо-западной части, Среднего Поволжья, Урала А=160; для района Сибири и Дальнего Востока А= 200. Коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе F. Для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей F=1, для пыли и золы F=2…3. Безразмерный коэффициент m определяется по формуле: (4.4) в которой параметр f определяется по формуле: (4.5) где Dи – диаметр источника выброса, м. Значение безразмерного коэффициента n определяется по формулам: (4.6) при Vm ≤ 0,3 n=3 при 0,3 < Vm ≤ 2 (4.7) при Vm >2 n=1 где величина Vm определяется расходом газовоздушной смеси Q1 в устье источника выброса, м/с: (4.8) Приземная концентрация вредных веществ Сm при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимальных значений на оси факела выброса (по направлению ветра) на расстоянии Хm от источника выброса. Величина Хm определяется по формуле: Хm = d H, (4.9) где d – безразмерная величина, определяемая в зависимости от значения Vm: при Vm ≤ 2 (4.10) при Vm > 2 (4.11)
Когда безразмерный коэффициент F ≥ 2, величина Хm пределяется по формуле: (4.12)
Опасная скорость ветра Um [м/с], при которой имеет место наибольшее значение Сm, зависит от величина Vm: при Vm ≤ 0,5 Um = 0,5 м/с; при 0,5 < Vm ≤ 2 Um = Vm; (4.13) при Vm > 2
При поступлении в воздух вредных веществ, обладающих одинаковой направленностью воздействия на среду, сумма их относительных концентраций не должна превышать единицы: (4.14)
где Сi – фактическая концентрация веществ [мг/м3]; ПДКi – предельно допустимая концентрация соответствующего вещества [мг/м3]. Предельно допустимый выброс (ПДВ) для одиночного источника определяется по формуле: (4.15)
где Сф – фоновая концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха, мг/м3, справочная величина или выбирается равной 1/3 ПДК.
Пример расчета Оценить выброс вредных веществ от стационарного источника, используя исходные данные, представленные в таблице 4.1 и 4.2
Таблица 4.1- Содержание загрязняющих веществ в выбросах
Таблица 4.2 – Характеристика источника выброса
Выполнение расчетов: 1. Определение максимального значения концентраций для каждой примеси 1.1 Определение скорости и высоты выброса по формуле 4.6: V = = = 2,8 м/с где = 2,2 м³/с = 1 м 1.1.1 Определение начального подъема примеси по формуле 4.3: ∆Н = · = = 1,3 м где V = 2,8 м/с = 0,5 м = 8 м/с q = 9,8 м/с Tа = 30°С 1.1.2 Определение высоты выброса по формуле 4.2 Н =Ни + ∆Н = 35+1,3 =36,3 м где Ни= 35 м ∆Н = 1,3 м 1.2 Определение коэффициентов, зависящих от состояния атмосферы 1.2.1 Определение коэффициента по формуле 4.5 = = = 0,025 где V= 2,8 м/с = 1 м Н = 36,3 м T= 230° 1.2.2 Определение коэффициента m по формуле 4.4 m = = = 1,5 где = 0,025 1.3 Определение коэффициента n 1.3.1 Определение опасной скорости выброса загрязняющих веществ по формуле 4.8 = = = 1,5 м/с где м³/с Т = 230°С = 30°С 1.3.2 Определение коэффициента n по формуле 4.7 n = = = 1,1 где = 1,5 м/с выбираем n = 1,1 т.к < 2 1.4 Выбор коэффициентов А, F, η: А = 160; F(для газов) = 1; F (для сажи) = 2; η = 1 1.5 Определение максимального значения концентрации для каждой примеси по формуле 4.1: С (сажи) = = = 0,3 м³/с где М = 6,2 г/с А =160; F = 2; m = 1,5; n = 1,1; η = 1 Н = 36,3 м; м /с; Т = 230°С Та = 30°С С (SО2) = = = 0,4 м³/с где М = 14,2 г/с; F = 1 С (СО2) = = = 0,34 м³/с где М = 12,5 г/с; F = 1 С (СО) = = = 0,5 м³/с где М = 17,25 г/с; F = 1 2 Определение расстояния, распространения максимальных концентраций примеси 2.1 Определение коэффициента d по формуле 4.10, т.к. Vm = 1,5, значит Vm < 2 d = 4,95· Vm ·(1+0,2· ) = 4,95·1,5·(1+0,28· ) = 9 где Vm = 1,5 м/с = 0,025 2.2 Определение расстояния, распространения максимальных концентраций примесей по формуле 4.9 Хm (для газов) = d·H = 9·36,3 = 326,7 (м) где d = 9; Н = 36,3 м Хm (сажи) = = = 245,03 (м) где F = 2 2.3 Определение опасной скорости ветра по формуле 4.13 Um = Vm т.к Vm = 1,5 < 2 3. Определение ПДВ для каждого вещества по формуле 4.15 ПДВ(сажи) = = = 0,6 (мг/м³) где ПДК = 0,05 мг/м³; Н = 36,3 м м /с; Т = 230°С; Та = 30°С ПДВ (SО2) = = = 1,2 (мг/м³) где ПДК = 0,05 мг/м³
ПДВ (СО2) = = = 122,7 (мг/м³) где ПДК = 5,0 мг/м³
ПДВ (СО) = = = 73,6 (мг/м³) где ПДК = 3,0 мг/м³ 3.1 Определение степени опасности загрязнения = = 6 > 1- концентрация сажи в выбросах предприятия превышает ПДК = = 8 > 1 - концентрация сернистого газа в выбросах предприятия превышает ПДК = = 0,07 < 1 - концентрация углекислого газа в выбросах предприятия не превышает ПДК = = 0,005 < 1 - концентрация угарного газа в выбросах предприятия не превышает ПДК 3.2 Определение эффекта суммации по формуле 4.14 = 6+8+0,07+0,005 = 14,075 – загрязнение опасное. Исходные данные для расчета Таблица 4.3 - Содержание загрязняющих веществ в выбросах
Таблица 4.4 - Характеристика источника выброса
Таблица 4.5 Расчет выбросов с использованием ПО «Excel»
Контрольные вопросы. 1. Что такое ПДК и ПДВ? 2. Назовите источники вредных выбросов в атмосферу на горном предприятии. 3. Какие мероприятия осуществляются на горном предприятии по охране атмосферного воздуха? ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5 «Определение санитарно-защитной зоны предприятия»
Цель работы: овладение методикой определения размеров санитарно-защитной зоны предприятия. Задание для расчета Определить размеры санитарно-защитной зоны предприятия, используя расчеты практической работы №4 и исходные данные, представленные в таблице 5.2. ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|