Контрольная работа 

на тему:

Предельно допустимые выбросы вредных веществ  в воздушный бассейн. 
 
 
 
 
 
 

     Выполнила:

     Студентка 10-ж группы

     Белых А. А.

     Вариант № 5 
 
 
 
 

     Оренбург,

     2011 г.

1. Расчет предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в воздушный бассейн

Нормирование  и регулирование выбросов вредных  веществ в воздушный бассейн

     Нормирование  проводится с учетом влияния рельефа  местности, суммации вредного воздействия  нескольких веществ, фоновых концентраций и неблагоприятных метеоусловий, например, скорость ветра более 9 м/с  для г. Оренбурга.

     Максимальная  приземная концентрация вредного вещества, Сm, при выбросе нагретой газовоздушной  смеси из одиночного источника (точечного) с круглым устьем при неблагоприятных  метеорологических условиях на расстоянии, Х m (м), от источника определяется по формуле:

 (1.3) 

     где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы  в регионе и определяющий условия  вертикального и горизонтального  рассеивания вредных веществ  в атмосферном воздухе, в данной местности;

     М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу г/с;

     Η – коэффициент, учитывающий рельеф местности; (при ровной местности  с перепадом высот не более 50 м  на 1 км η = 1(в радиусе 2 км);

     F – безразмерный коэффициент,  учитывающий скорость оседания  вредных веществ в атмосферном  воздухе;

     m и n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной  смеси из устья источника выброса; 

     Н – высота источника выброса над  уровнем земли, м;

     ∆Т  – разность между температурой выбрасываемой  газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха  Тв, град. оC;

     V1 – расход газовоздушной смеси,  м 3/с.

     Коэффициент А должен приниматься для неблагоприятных  метеорологических условий, при  которых концентрации вредных веществ  в атмосферном от источника выброса  достигают максимального значения:

     - для субтропической зоны Средней  Азии (лежащей южнее 40о с.Ш..) –  240;

     - для Казахстана, нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока – 200;

     - для Севера и Северо-Запада  Европейской территории России, Среднего Поволжья, Урала и Украины  – 160;

     - для Оренбурга – 180. 

     Масса вредного вещества, выбрасываемого в  атмосферу определяется по формуле:

М = С  ∙ V1 ∙ 10-1, г/с (1.4)

     где С – концентрация вредного вещества в выбрасываемой газовоздушной  смеси, мг/м3;

     V1 – расход газовоздушной смеси,  м3/с.

     Значения  безразмерного коэффициента, F = 1, для газообразных вредных веществ (сернистого газа, сероуглерода и т.п.) и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю);

     Значения  безразмерного коэффициента, F = 2, для  пыли и золы (кроме указанных выше) при условии, если средний эксплутационный коэффициент очистки > 90 %; 2.5 при 75-90 %; и 3 при менее 75 % соответственно.

     Величину, ∆Т (оС), следует определять, принимая температуру окружающего атмосферного воздуха Т по средней температуре атмосферного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года по главе СНиП – А.6-72 "Строительная климатология и геофизика", а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг – по действующим для данного производства технологическим нормативам.

     Средняя линейная скорость выхода газовоздушной  смеси из устья источника выброса,W0 (м/с), определяется по формуле:

, м/с (1.5) 

     где D – диаметр устья источника  выброса, м;

     V – расход газовоздушной смеси,  м 3/с.

     Безразмерный  коэффициент, m определяется по формуле:

 (1.6)

     Расчет  параметра, f, производится формуле:

, м/с² град (1.7)

     Значение  безразмерного коэффициента, n, определяется в зависимости от параметра v_м:

     при v_м < 0.3, n = 3;

     при 0.3 < v _м < 2:

 (1.8)

     при v_м > 2, n = 1

     Вычисленные по формуле (1.3) максимальные приземные  концентрации, С_м, для каждого отдельного вещества, подставляют в формулы (1.1) и (1.2), оценивают результаты (с учётом суммации и фоновых концентраций) и делают вывод о необходимости и объёме проведения технологических, санитарно- технических и архитектурно-планировочных мероприятий.

     Если  в воздухе содержатся вещества, обладающие эффектом биологической суммации, то определяется одна, приведённая по ПДК к одному из этих веществ концентрация. Основным веществом выбирают то, которое  относится к наибольшему классу опасности. 

 (1.10) 

     Например, эффектом суммации действия обладают диоксид серы (сернистый ангидрид) и диоксид азота (СН 245-71). Основным веществом является диоксид азота (второй класс опасности).

     Если  по результатам расчетов Сⁿ_м + Сⁿ_ф сумма превышает ПДКⁿ_м.р., то расчет продолжается с целью вычисления расстояния Х (в метрах) на котором концентрации вредных веществ будут равны ПДК.

     Если  Сⁿ_м + Сⁿ_ф < ПДКⁿ_м.р., то величину выброса утверждают как ПДВ и новых воздухоохранных мероприятий не планируют.

     На  расстоянии, X_м (м), от источника выброса при неблагоприятных метеорологических условиях по оси факела выброса, достигается максимальная (наибольшая) приземная концентрация вредных веществ, С_м.

     Величина  X_м определяется по формуле: 

X_м = d × H (1.11)  

     где d – безразмерная величина, определяемая по формулам

     в зависимости от значения v_м

при v_м < 2,

(1.12) 

при v_м > 2,

(1.13) 

     Если  безразмерный коэффициент, f > 2, величина X_м определяется по формуле:

 (1.14) 

     Величины  приземных концентраций примесей С (меньше чем С_м) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях Х (м) от источника выброса определяются по формуле

, мг /м³ (1.15)

     где S₁ – безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости от отношения X/X_м по формуле:

 (1.16)

     Если  известны С_м и X_м, то приняв С = ПДК можно по формуле (1.15) определить S₁, а затем определить соотношение X/X_м и далее определить Х (в метрах), то есть, безопасное по оси факела выброса расстояние на котором С = ПДК (размер санитарно – защитной зоны предприятия).

     Минимальная высота трубы и размеры санитарно – защитной зоны определяются по основной формуле рассеивания выбросов (1.3) при фиксированном значении ПДВ (г/с). Полученный по расчету размер санитарно-защитной зоны "Х" (в метрах) должен уточняться (в сторону увеличения) в зависимости от розы ветров на участке предприятия L_i по формуле

, м (1.17)

     где L₀ – расчетное расстояние, от источников загрязнения до границ санитарно-защитной зоны (без учета поправки на розу ветров), до которого концентрации вредных веществ больше ПДК, м;

     Р – среднегодовая повторяемость  направлений ветров рассматриваемого румба, процент;

     Р₀ – повторяемость направлений ветров одного румба (при восьми румбовой розе ветров Р₀ =12.5^о/_о).

     Построение  схемы санитарно-защитной зоны на карте  местности производится в соответствии с выбранным масштабом (например, в 1 мм:5000 мм или 1мм:10000 мм и т.п.), по направлениям, противоположным соответствующему румбу (например, восточный ветер вызывает отклонение факела выброса в западную зону).

     Можно определить величину ПДВ по основной формуле рассеивания выбросов (1.3) на расстоянии Х _м прировняв С _м = ПДК, а именно:

, г/c (1.18)

     На  практике в большинстве случаев  пользуются защитой расстоянием (санитарно-защитная зона) или увеличением высоты выброса (трубы). Однако, уменьшить мощность фактического выброса, M, до ПДВ, можно путем применения пылегазоулавливающих аппаратов и технологических

2. Расчет ПДВ котельной

 

     В данном расчете проводятся вычисления максимальных приземных концентраций (С _м) для SO₂, NO_2, CO и сажи; расстояние (X_м) по оси факела, на которой они достигаются. Полученные значения (C_м + C_Ф) сравниваются с величиной ПДК_м.р, в случае превышения ПДК_м.р. необходимо рассчитать расстояние на котором (С_м +С_Ф) будет равно ПДК или необходимую высоту трубы котельной. 

     Исходные  данные для котельной:

     Высота  трубы H = 15м

     Диаметр устья источника D = 1,5

     Температура отходящих газов Т = 160⁰С

     Объём отходящих газов V₁ = 5,8 м³/с 

     Концентрации  вредных веществ, измеренные в трубах, С, мг/м³ 

 

     Фоновые концентрации вредных веществ, С_ф, мг/м³

 

     Роза  ветров на участке строительства (эксплуатации) котельной.