Расчет рассеивания выбросов в атмосфере по методике ОНД-86. Определение норматива ПДВ и необходимой степени очистки выбросов

Природопользование помимо прочего часто связано с выбросами вредных газообразных примесей. Находясь в атмосфере эти примеси вызывают различные нарушения в функционировании естественных экосистем. Важным показателем опасности атмосферного загрязнения является величина концентрации загрязняющего вещества. Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра

Единственной официально принятой методикой расчета величин максимальных приземных концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе является методика ОНД-86. Помимо указанной методики существуют и другие методы расчета, но для оформления официальных документов, например утверждения проекта тома ПДВ, необходимо использовать методику ОНД-86. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества с_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии x_м (м) от источника и согласно ОНД-86 определяется по формуле:

(5.1)

где

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (мощность выброса);

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) F= 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % = 2; от 75 до 90 % =2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки F=3;

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

H (м) - высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м);

h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;

DТ (°С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_Г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_В;

(5.2)

V₁ (м³/с) - расход газовоздушной смеси.

(5.3)

где D (м) - диаметр устья источника выброса;

w₀ (м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Параметр w₀рассчитывается из выражения (5.3) путем его преобразования:

(5.4)

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250-для районов Средней Азии южнее 40° с. ш., Бурятии и Читинской области;

б) 200-для Европейской территории РФ: для районов РФ южнее 50° с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа; для Азиатской территории РФ: для Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии;

в) 180 - для Европейской территории РФ и Урала от 50 до 52° с. ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов;

г) 160 - для Европейской территории РФ и Урала севернее 52° с. ш. (за исключением Центра ЕТС);

д) 140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

При определении значения DТ (°С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв (°С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года

Значение параметра f:

(5.5)

Значение параметра

(5.6)

Значение параметра

(5.7)

Значение параметра

(5.8)

Значение параметра

(5.9)

(5.10)

Коэффициент n при f< 100 определяется в зависимости от значения параметра v_м по формулам:

n = 1 при v_м³ 2; (5.11)

	(5.12)

(5.13)

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

(5.14)

где безразмерный коэффициент d при f< 100 находится по формулам:

(5.15)

(5.16)

(5.17)

Значение опасной скорости ветра u_м (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ с_м, в случае f< 100 определяется по формулам:

(5.18)

(5.19)

(5.20)

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

(5.21)

где - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/X_м и коэффициента F графически или по формулам:

(5.22)

	(5.23)

Норматив предельно допустимого выброса загрязняющего вещества ( ) из источника с круглым устьем для случая с_ф< ПДК может быть рассчитан из следующего соотношения:

(5.24)

Где:

- фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/м³

- предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м³

Сопоставляя рассчитанный норматив предельно допустимого выброса с величиной фактического выброса (М) загрязняющего вещества можно рассчитать необходимую степень очистки (снижения) выбросов (ɳ, %).

(5.25)

Контрольное задание

Для заданных характеристик источника выброса определить величину максимальной приземной концентрации и расстояние от источника до точки максимальной приземной концентрации.

Определить величину опасной скорости ветра на уровне флюгера, при которой возможно возникновение максимальной при земной концентрации и построить график зависимости концентрации вредных веществ в атмосфере от расстояния до точечного источника. График построить по осифакела выброса от источника до расстояния, равного восьмикратной величине .

Определить норматив предельно допустимого выброса загрязняющего вещества.

Таблица 5.1

Исходные данные для определения величины максимальной приземной концентрации

Характеристика	Ед. измер.	Номера вариантов
М	г/с
Вещество		SO2	C	Фенол	NOX	H2S	взвесь	NH3	CS2	Формальдегид	Пыль
V1	м3/c		2,5	3,8
H	м
Tг	°C
D	м	0,7	0,5	0,9	0,5	0,6	1,0	0,7	0,6	0,9	0,8
А
Тв	°C
	Мг/м3	0,008	0,02	0,0001	0,002		0,004			0,0002	0,007
ПДК	Мг/м3	0,05		0,003	0,04	0,008	0,15	0,04	0,005	0,003	0,05

Занятие 6.