Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферу
Предельно допустимый выброс – научно-технический норматив, представляющий собой мощность выброса, который устанавливается при условии, что содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышает норматив качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Максимально разовая концентрация (ПДКмр) примесей в атмосферном воздухе – наивысшее значение содержания загрязняющих примесей в атмосферном воздухе (полученное при анализе многократно отобранных проб), которое при кратковременном воздействии не оказывает на человека негативного влияния. Максимальная разовая ПДК устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека через раздражение рецепторов органов дыхания (ощущение неприятных запахов, чихание, аллергические реакции, изменение биоэнергетической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном (до 20 мин) воздействии атмосферных загрязнений.
Расчет величины предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферный воздух из одиночного стационарного источника (дымовой трубы) производится по формуле:
ПДВ =
(1)
где: ПДВ – предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу из одиночного стационарного источника: (г/с) ;
Н - высота одиночного стационарного источника выброса (дымовой трубы) над уровнем земли, (м)
ПДКмр – максимальная разовая предельно допустимая концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха, (мг/м3);
ПДКмрso2= 0,5 мг/м3 ; ПДКмрNO2=0,5 мг/м3 ;
ПДКмрСО=0,5мг /м3 ; ПДКмр.пыли нетокс.=0,5 мг/м3;
Сфон - фоновая концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха, (мг/м3);
V1 - расход воздушной смеси, (м3/с);
tгаз - температура выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси (оС);
tвозд - температура атмосферного воздуха, (оС);
m - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
n - безразмерный коэффициент, учитывающий условия газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяемый в зависимости от величины uм;
φ - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; при ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, принимается равным единице (φ=1);
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Его численное значение, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается в зависимости от географического местоположения источника загрязнения, а именно:
для одиночных стационарных источников высотой менее 200м, расположенных в Украине в зоне 50 ÷ 52 град. северной широты - А=180,
а для расположенных южнее 50 град. с. ш. – А=200;
F - безразмерный коэффициент – показатель рассеивания вредных веществ в атмосфере и вероятности накопления исходной примеси или вторичных загрязнителей с учетом месторасположения предприятия.
Расход газовоздушной смеси V1, (м3/с), определяют по формуле:
V1 = , (2)
где Q - средний объем выбрасываемых газов, (м3/ч);
Безразмерные коэффициенты m и n, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяются в зависимости от параметров ¦, ¦е, uм, uм, которые вычисляются по формулам:
f = , (3)
uм =0,65 , (4)
uм ' =1,3 (5)
fе =800(uм' )3 (6)
Коэффициент m определяется по формулам:
m = при f<100 (7)
m = при
¦
³ 100 (8)
Для ¦е <
¦
<100 значение m вычисляют при f = fе, (9)
w o –средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, (м/с), определяется по формуле:
w о = , (10)
где : D – диаметр устья источника выброса, (м);
Безразмерный коэффициент п, при f<100 определяется по формулам:
n=1 при uм ³ 2 (11)
n=0,532 (uм)2 - 2,13 uм + 3,13 при 0,5 £uм <2 (12)
n=4,4uм при uм <0,5 (13)
Численное значение безразмерного коэффициента F - показателя рассеивания вредных веществ в атмосфере и вероятности накопления исходной примеси или вторичных загрязнений с учетом месторасположения предприятия – принимается равным:
F=1 - для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей;
F= 2¸2,5 – для крупнодисперсных аэрозолей;
F=3 – для крупнодисперсных аэрозолей при отсутствии очистки и при содержании водяного пара в выбросах в количествах, достаточных для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация.
Расчеты по определению необходимой степени очистки газов, выбрасываемых в атмосферу, производят по содержанию в них вредных веществ на выходе системы пылегазоулавливания с учетом предельно-допустимого выброса (ПДВ) для каждого i – того загрязняющего вещества в выбрасываемых газах по формуле:
, (14)
если Zдоп Zнач ,
где: тр – потребная эффективность очистки системы пылегазоулавливания:
Zнач- начальная запыленность или концентрация газообразных вредных примесей в отработанных газах (г/м3);
Zдоп – допустимая запыленность или концентрация газообразных вредных примесей в отработанных газах, (г/м3).
Zнач определяется для каждого из загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах, по формуле:
(15)
где: qi - масса выбрасываемого i-того вредного вещества, (кг/ч);
Q - среднее объем выбрасываемых газов, (м3/ч);
Zдоп – определяется для каждого из загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах, по формуле:
Zдоп. = (16)
где: ПДВi – предельно допустимый выброс i-того вредного вещества, [г/с].
Самостоятельная работа № 9