Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны


Введение

Республика Казахстан на данный момент является страной с рыночными отношениями и развивающейся промышленностью. Промышленность нашего государства развивается высокими темпами, что не может, не отразится на экологическом состоянии республики.

Крупные промышленные центры, такие как Караганда, Усть-Каменогорск, Актау, Атырау и другие, сильно загрязнены. Заводы и фабрики, а также транспорт крупных мегаполисов оказывают неблагоприятное воздействие на состояние окружающей среды. Поэтому очень важно и необходимо для здоровья нации делать правильные расчеты для определения санитарно-защитной зоны. Именно для этой цели нужна данная расчетно-графическая работа.

Данная расчетно-графическая работа предназначена для того, чтобы будущие специалисты, которые и являются будущим государства, стали двигателями прогресса в области промышленности, но не были бы сторонниками и причинами регресса в области экологии. Доказательства важности расчетов рассеивания вредных примесей в атмосфере и определения санитарно-защитной зоны на лицо. А результат это здоровая нация, чистый воздух и живая, окружающая нас природа.

Задание

Рассчитать приземную концентрацию вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции.

    1. Определить максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации; 2. Определить расстояние, на котором достигается максимальная концентрация; 3. Рассчитать приземные концентрации на различных расстояниях и определить L0; 4. Определить санитарно-защитную зону станции; 5. Построить "розу ветров" и санитарно-защитную зону станции.

Расчетные данные

А=200 - коэффициент температурной стратификации

=1 - коэффициент рельефа местности для ровной поверхности

H=125 м - высота источника

D=6 м - диаметр устья

W0=25 м/c - скорость выхода газов

ТГ=1750С ТВ=23 0С

МЗ=1150 г/с - выброс золы

МSO2=2100 г/c - выброс двуокиси серы

МNOX=112 г/с - выброс оксида азота

Степень очистки воздуха - 94%

Район расположен в Тараз.

Вредный примесь атмосфера защитный санитарный

Направление/Город

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Тараз

24

14

7

24

6

6

6

13

Расчет работы

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от многих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высоты источника. Масса выброса, рельеф местности и т. д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) определяется по формуле:

Где А - коэффициент температурной стратификации; для Казахстана А=200;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, т/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

F=1 для газообразных веществ, при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% - 2% от 75-90% - 2,5% менее 75% и при отсутствии очистки - 3;

- коэффициент рельефа местности;

=1 для ровной поверхности;

H - высота источника, м;

V1 - расход газовоздушной смеси, м3/с;

Расход газовоздушной смеси:

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, хм, хМ', fE:

Отсюда найдем m (при f<100):

Используя найдем максимальное значение приземной концентрации золы:

Где F=3

Т. к. общая масса SO2 и NOX:

ПДКSO2=0,5 мг/м3

ПДКNOx=0,085 мг/м3

М= МSO2+(ПДКSO2/ПДКNOx)-МNox=2100+5,88-112=2758.5 г/с,

То концентрация газов:

Расстояние ХМ (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения СМ, определяется по формуле:

Где безразмерный коэффициент d находится по формуле:

XmЗола =

XmГазы =

СМ и хМ определены для опасной скорости ветра

При опасной скорости ветра приземная концентрация вредных веществ С (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х(м) от источника выброса определяется по формуле:

, (1.11)

Где s1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/ХМИ коэффициент F.

Найдем приземные концентрации на различных расстояниях (промежутка 1< Х/ХМ8), где

,

,

Приземная концентрация газов:

Для газов Xm = 11000 м, См =0,6

X

X/Xm

S1

Cз

1000

0,09

0,04

0,024

2000

0,18

0,15

0,09

2750

0,25

0,26

0,156

3000

0,27

0,29

0,17

4000

0,36

0,45

0,27

5000

0,45

0,6

0,36

5500

0,5

0,68

0,408

11000

1

1

0,6

15000

1,36

0,91

0,546

18000

1,63

0,83

0,498

Приземная концентрация золы:

Xm = 5500 м, См =0,7

X

X/Xm

S1

Cз

1000

0,18

0,15

0,105

2000

0,36

0,45

0,315

2750

0,5

0,68

0,476

3000

0,54

0,74

0,518

4000

0,72

0,93

0,558

5000

0,9

0,99

0,594

5500

1

1

0,7

11000

2

0,74

0,518

15000

2,7

0,58

0,406

18000

3,2

0,48

0,336

Строим график зависимости максимального значения приземной концентрации вредного вещества С (мг/м3) от Х (м) источника выброса:

график зависимости приземной концентрации вредных веществ с (мг/м3) от источника выброса

Рисунок 1 - График зависимости приземной концентрации вредных веществ С (мг/м3) от источника выброса.

Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий производится по формуле:

,

Где L (м) - расчетный размер С33;

L0 (м) - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает ПДК;

Р (%) - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба;

Р0 (%) - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров.

При восьми румбовой розе ветров Р0 = 100/8 = 12.5 %

Направление/Город

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Тараз

24

14

7

24

6

6

6

13

Для золы берем от графика показанной L0=2750, а для газов берем L0=5500 берем большее значение

Lc = 10560

Lcв = 6160

Lв = 3080

Lюв = 10560

Lю = 2640

Lюз = 2640

Lз = 2640

Lсз = 5720

По полученным данным строим "Розу ветров" и санитарно-защитную зону:

Рисунок 2 - "Роза ветров"

санитарно-защитная зона станции

Рисунок 3 - Санитарно-защитная зона станции

Заключение

Благодаря данной расчетно-графической работе научилась рассчитывать приземные концентрации различных веществ и строить "Розу ветров" и санитарно-защитную зону. Также поняла как важно и необходимо рассчитывать границы санитарно-защитной зоны. Это является важным для обеспечения безопасных для здоровья условий.

Список литературы

    1. Еремкин А. И., Квашнин И., Юнкеров Ю. Нормирование выбросов, загрязняющих веществ в атмосфере. Москва, 2001г. 2. Охрана окружающей среды: Учебник для технических вузов/ Под ред. Белова С. В. 2-е изд., испр. и доп. - Москва: Высшая школа, 1991г. 3. Кормилицын В. И., Цицкишвили М. С., Яламов Ю. И. Основы экологии. Учебное пособие. М.:МПУ, 1997г. 4. Санатова Т. С. Методические указания и задания к расчетно-графическим работам по курсу "Экология". Алматы 2002. 5. Т. Е. Хакимжанов. Методические указания к выполнению РГР по "Экологии", для всех форм обучения, 1999.

Похожие статьи




Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны

Предыдущая | Следующая