Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами - Расчет загрязнения атмосферы и гидросферы

Вариант №5

Одной из главных задач природоохранной деятельности является определение нормативов воздействия на окружающую среду, в пределах которых допускается производственная деятельность, вызывающая это воздействие.

Предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу регламентируются ГОСТ 17.2.3.02-78 и ОНД-86 (общероссийский нормативный документ). Указанные документы определяют предельно допустимые выбросы для каждого конкретного источника. Использование нормативных показателей выбросов позволяет объективно оценить превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ или веществ примесей, входящих в состав выбрасываемых газов в двухметровом слое на уровне земли, а также в вертикальном и горизонтальном сечении дымового факела на расстоянии не более 100 км от источника.

Степень загрязнения воздуха вблизи некоторого источника вредных выбросов в значительной степени зависит от процессов переноса и рассеивания вредных примесей в атмосфере.

Рассеивание вредных выбросов - уменьшение концентрации загрязнителя в атмосфере под воздействием физических причин (потоков воздуха, диффузии газов и т. д.) по мере удаления от источника выброса. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают: состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т. п. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.

По мере удаления от трубы в направлении распространения выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы:

    - переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; - задымление с максимальным содержанием вредных веществ; - постепенное снижение уровня загрязнения.

Для осуществления охраны окружающей среды широко используются расчетные методы определения воздействия на окружающую среду с целью его нормирования и контроля.

Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами, содержащимися в выбросах, заключается в определении концентрации этих веществ С В приземном слое воздуха.

Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему рассчитанному значению приземной концентрации вредных сеществ СМ , которое может устанавливаться на некотором расстоянии от места выброса ХМ , соответствующем наиболее неблагоприятным метеорологическим условиям (когда скорость ветра достигает значения ИМ , наблюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен и др.).

Исходные данные

Таблица 1 - Исходные данные к расчету рассеяния вредных примесей в атмосфере

Пункт нахождения предприятия

Томск

Высота трубы, м

Н=50

Размер устья трубы, м

D= LЧb=1,1Ч1

Скорость ветра, м/с

И=0,9

Объем газовоздушной смеси, м3/с

V1=14,0

Валовый выброс, г/с

М=9

Средняя температура наиболее жаркого мес.,°С

Тв=24.5

Температура выходящих газов, °С

Тг=140

Концентрация фонового загрязнения, мг/м3

Сф=0,12

Предельно допустимая концентрация вещества, мг/м3

С пдк=0,4

Степень очистки для рассматриваемых веществ

З=85%

Определить:

    1. СМ, 6. СМ (Х=600 м/с), 2. СМ (И=1 м/с), 7. СМ (Х=800 м/с), 3. ХМ (И=1 м/с), 8. СМ хИ=1000 м/с), 4. СМ (Х=200 м/с), 9. ПДВ, 5. СМ (Х=400 м/с), 10. НMin.

Решение

Для г. Томска значение коэффициента А=200;

F=1 (сажа - мелкодисперсная пыль);

    ?Т= 140-24,5= 115,5°С. 1. Находим среднюю скорость газовоздушной смеси из устья трубы

2. Определение параметров

F =103- = 103 - = 0,91;

VМ =0,65- = 2,07 м/с;

V?М = 1,3- = 1,3- = 0,46 м/с;

FE = 800-0,463 = 77,87.

Так как F = 0,91100(F = 0,91 FE 100), находим коэффициент

M = = 1,09

VМ =0,65- = 2,07 м/с;

V?М = 1,3- = 1,3- = 0,46 м/с;

FE = 800-0,463 = 77,87.

Так как F = 0,91100(F = 0,91 FE 100), находим коэффициент

M = = 0,91

При VМ = 2,07 м/с, т. е. VМ 2, получаем

N = 1.

3. Определяем максимальную приземную концентрацию вредных веществ:

СМ = = = 0,06 мг/м3.

4. Вычисляем суммарную концентрацию (с учетом фоновой):

3,

5. Определяем расстояние от источника, на котором наблюдается максимальная концентрация вредных веществ.

При VМ = 2,07 м/с (VМ 2) получаем:

D =7--(1+0,28- ) = 7--(1+0,28- ) =12,8

Так как F=1, ХМ = d-H= 12,8-50=640 м.

6. Находим опасную скорость ветра Vм = 2,07 м/с (Vм 2) получаем:

Им = Vм-(1+0,12-)= 2,07-(1+0,12-) =2,31 м/с.

7. При заданной скорости ветра u=1м/с получаем

= = 0,43 1,

R = 0,67-()+1,67--1,34-(= 0,67-0,43 +1,67-(0,43)2-1,34-(0,43)3=0,49

8. Максимальная концентрация вредных веществ при заданной скорости ветра

9. Вычисляем расстояние от источника выброса на котором при заданной скорости ветра приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения : при

Р=8,43-(1- )5+1= 8,43-(1-0,43)5=1,51;

ХМи =р- ХМ=1,51-640=966,4 м.

10. Определяем концентрацию вредных веществ на заданном расстоянии.

При

При ;

    1) 2). 3) 4) 5)

Рассчитанные данные внесем в (таблицу 2). Строим график зависимости концентраций вредных веществ от расстояния до источника выброса (приложение В).

Максимальная приземная концентрация вредных веществ составляет 0,053 мг/м3. Концентрация на расстоянии 200 метров источника оставила 0,015 мг/м3. На расстоянии 400 метров - 0,039 мг/м3 , на 600 метров - 0,051 мг/м3, на 800 метров-0,052 мг/м3 , на 1000 метров концентрация составляет 0, 049 мг/м3. Предельно-допустимый выброс составляет 39, 42г/с. Минимальная высота трубы составила 26, 2 м. Максимальная концентрация наблюдается на расстоянии 753,75 м. от источника. Был построен график зависимости концентрации вещества от расстояния от источника выброса. Из него можно сделать вывод о том, что концентрация загрязняющего вещества увеличивается до 750 метров, после чего падает.

Похожие статьи




Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами - Расчет загрязнения атмосферы и гидросферы

Предыдущая | Следующая