Файл: Практикум к решению задач Основы экологии 2004.pdf

12

фоновую концентрацию – Сф=0, фактический массовый выброс пыли - М, г/с, температуру отходящих газов – tг, температуру окружающего воздуха – tв, ºС.

А=160, η=1.

13

Практическая работа № 2

Расчет предельно допустимых выбросов от стационарных источников загрязнения атмосферы

1 Теоретическая часть

Для предотвращения загрязнения атмосферы введены нормативы непосредственно на выбросы вредных веществ из каждого источника (труба, аэрационный фонарь, дефлекторы, шахты, крышные вентиляторы и т. п.). Стандартом установлены величины предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферу (ПДВ), т. е. количество вредных веществ, выбрасываемых в единицу времени, которое в сумме с выбросами от совокупности источников города или другого населенного пункта (с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ) не создаст приземной концентрации примеси, превышающей значение предельно допустимой концентрации (ПДК).

Предельно допустимый выброс является научно-техническим нормативом, устанавливаемым для каждого конкретного источника загрязнения при условии, что выбросы вредных веществ от него и всей совокупности других источников с учетом их рассеивания и превращения в атмосфере не создадут приземных концентраций, превышающих нормативы качества воздуха. Если в воздухе городов или других населенных пунктов концентрация вредных веществ превышает ПДК, а значения ПДВ по объективным причинам не могут быть достигнуты, вводится поэтапное снижения выброса вредных веществ. В этом случае фактический выброс, превышающий ПДВ, называется временно согласованным выбросом (ВСВ). На каждом этапе устанавливают временно согласованные выбросы на уровне предприятий с передовой технологией. Нормативы (в г/с) устанавливают для каждого источника и для предприятия в целом (в т/год).

Разработка нормативов ПДВ (ВСВ) включает следующие этапы: разработку и согласование плана-графика выполнения работ; подготовку исходных данных; согласование исходных данных; расчет нормативов выбросов ПДВ (ВСВ); анализ данных, полученных в результате расчета; разработку плана оргтехмероприятий и технико-экономического обоснования мероприятий по сокращению выбросов; организацию контроля за соблюдением ПДВ (ВСВ); оформление документации по обоснованию ПДВ (ВСВ); согласование и утверждение нормативов ПДВ

(ВСВ).

Подготовка исходных данных заключается в выявлении источников загрязнения атмосферы на предприятии и определении их параметров. Исходными данными в большинстве случаев являются данные инвентаризации (паспортизации).

При расчете ПДВ (ВСВ) необходимо учитывать фоновые концентрации, значения которых выдаются предприятию территориальными организациями Госкомгидромета.

14

Расчет нормативов выбросов ПДВ проводится по формулам отдельно для холодных и нагретых выбросов. Выбор формулы расчета производят по параметру f, м/(с2∙град):

где ωо – средняя скорость выхода газовоздушной смеси (вентиляционного воздуха) из устья источника выброса, м/с;

D – диаметр устья источника выброса, м; Н – высота источника над уровнем земли, м;

∆t – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси tг и температурой окружающего атмосферного воздуха tв, оС.

Выбросы, для которых f≥100, относятся к холодным; выбросы при f<100 относятся к нагретым.

Расчет ПДВр, г/с, для источника нагретых выбросов производят по формуле

где ПДВр – расчетное значение ПДВ; ПДК – максимально разовая предельно допустимая концентрация

вредного вещества, мг/м3; Сф – фоновая концентрация вредного вещества, мг/м3;

V – объем газо-воздушной смеси, м3/с;

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредного вещества в атмосферном воздухе;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Величины F принимаются:

а) F=1 для вредных газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей; б) F=3 для более крупнодисперсной пыли и золы.

Коэффициент m определяется по формуле

Коэффициент n определяют по соотношениям: n=3 при υм≤0,3;

n 3 υм 0,3 4,36 υм при 0,3<υм≤2;

n=1 при υм>2.

Значение параметра υм определяют по формуле

Расчет ПДВр для источников холодных выбросов производят по формуле

Безразмерный коэффициент n определяют по формулам, приведенным выше, в зависимости от параметра υм, м/с, который рассчитывают для холодных выбросов по зависимости

υм 1,3ωоD. (1.6) H

Расчеты ПДВ для источников выбросов с прямоугольным устьем рассчитывают по формуле для нагретых выбросов и по формуле для холодных выбросов с учетом замены D на Dэ и V1 на V1э.

Эффективный диаметр устья Dэ, м, определяют по формуле

где L – длина устья, м;

b – ширина устья, м (для источников с квадратным устьем L=b). Эффективный объем V1э, м3/с, выходящей в атмосферу газо-воздушной

смеси в этом случае определяют по формуле

После анализа данных, полученных в результате расчета, выбранное значение норматива ПДВ (ВСВ) должно быть согласовано в органах Госкомгидромета. Если фактический выброс превышает расчетный норматив ПДВ для неблагоприятных метеорологических условий, то в этом случае необходима разработка плана оргтехмероприятий по снижению выбросов.

План оргтехмероприятий по сокращению выбросов разрабатывают для каждого предприятия в отдельности с использованием всех имеющихся в настоящее время возможностей.

16

2 Решение задач

Задача №1 Источником загрязнения атмосферного воздуха предприятия является

котельная и вентиляционный выброс. Выброс газов производится через одну трубу.

Произвести санитарногигиеническую оценку состояния приземного слоя атмосферы по всем выбрасываемым веществам в соответствии с вариантом задания. Рассчитать предельно допустимый выброс (ПДВ) по каждому веществу, массовый выброс (М). Во всех случаях учитывать наличие фоновых концентраций веществ-загрязнителей атмосферного воздуха. Сравнить полученные результаты, сделать вывод о необходимости очистки выброса от золы (сажи) и газообразных примесей.

При расчете максимальной приземной концентрации веществ массовый выброс каждого вещества Мi, г/с, определяется по формуле

где В – расход топлива, т/ч;

gi, т/т – удельное количество выброса i-го вредного вещества при сжигании топлива, определяемое по таблице варианта задания.

Безразмерные коэффициенты m и n определяются расчетом по формуле

(1.4).

Значение коэффициента, зависящего от температурной стратификации атмосферы, принимается А=120. Вентиляционный выброс содержит тепло- и влаговыделение.

Исходные данные к решению задачи принимаются по таблице (2.1).

Таблица 2.1 – Варианты заданий к задаче №1