Д. Рассеивание выбросов в атмосфере

Для многих промышленных и бытовых объектов, химических производств, металлургических заводов и т.д. наряду с очисткой наиболее эффективной мерой является организованный выброс в воздушную среду вредных веществ. Этот метод иногда является единственно возможным (например, пока нет рентабельных методов очистки от сернистого ангидрида и окислов азота, образующихся при работе ТЭС). Загрязняющие выбросы отводятся на большую высоту. Благодаря непрерывному турбулентному движению атмосферы ВВ уносятся и рассеиваются далеко от жилой застройки. Некоторые вещества на большой высоте конденсируются, вступают в реакции с другими веществами, входят в естественные круговороты.

В зависимости от высоты выбросов источники могут быть затененными, которые располагаются в зоне подпора или аэродинамической тени здания на высоте £2,5 Н_ЗД. и незатененными. К ним относятся, например, высокие трубы и источники, удаляющие загрязнения на высоту более 2,5 Н_ЗД. (Н_ЗД – высота здания около трубы).

По организации выброса источники подразделяются на точечные и линейные:

· точечные сосредоточены в одном месте и могут быть затененными и незатененными;

· линейные имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном ветру. Они обычно являются затененными. Это аэрационные фонари, одиночные выбросы и окна, рассредоточенные вдоль фасада или крыши здания и т.д.

Основное внимание на практике уделяется точечным источникам (незатененным высоким трубам и затененным) и линейным- аэрационным фонарям.

По мере удаления от незатененной высокой трубы формируются 3 зоны загрязнения приземного слоя атмосферы:

1. зона переброса, характеризующаяся относительно небольшими концентрациями ВВ;

2. зона задымления с максимальным содержанием ВВ. В зависимости от метеорологических условий длина зоны L=10-49Н_Т. Наиболее опасна для человека и окружающей среды;

3. зона постепенного снижения уровня загрязнений

Основным фактором, влияющим на рассеивание является высота трубы, при расчете которой учитывается условие С_m+С_Ф£ПДК_НМ

НТ

СХ

Дымовой факел

Рис. 4. Характерные зоны загрязнения

Минимальная высота Н_Т для рассеивания выбросов, имеющих температуру выше температуры среды, определяется по формуле:

,

где А— коэффициент, зависящий от температурного градиента атмосферы и определяющий условия подъема; М— масса ВВ, выбрасываемого в единицу времени; F— коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц; m и n — коэффициенты, учитывающие условия выхода смеси; Q— расход смеси из трубы; DТ— разность между температурами среды и смеси.

Величина ПДК при расчете принимается:

· для населенных мест ПДК=ПДК_МР;

· для СЗЗ, зон отдыха, курортов, санаториев ПДК=0,8ПДК_МР.

Значительная часть ВВ поступает в атмосферу из низких затененных источников. Спецификой при расчете является изменение окружающими зданиями направления и скорости ветра, образование циркуляционных зон и т.д. Если для незатененных источников важно определить Нmin, то для существующей застройки этот параметр не рассчитывается, т.к. он уже задан высотой здания. Основным расчетным параметром в этом случае является концентрация ВВ от затененных источников (труб, аэрационных фонарей и т.п.) в приземном слое

Для затененных труб на здании высотой Н_ЗД

где j— коэффициент скорости ветра; Е, k— коэффициенты, зависящие от геометрических параметров здания; D— диаметр горловины трубы; w_Г— вертикальная скорость струи на выходе.

Для аэрационного фонаря

,

где q— количество теплоты в уходящем воздухе на 1 погонный метр фонаря; m—количество ВВ, выбрасываемых на 1 погонный метр. Эти же зависимости позволяют определить ПДВ при условии, что численно ПДВ эквивалентны расходу ВВ (величины М и m в формулах). Правила установления ПДВ для предприятий оговорены в ГОСТ 17.2.3.02-78. Там же определена система контроля ПДВ. При этом основными являются прямые методы измерения концентраций и расходов в местах выброса.

В соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 предусмотрены стационарный, маршрутный и передвижной посты наблюдения за состоянием атмосферы. Максимальное удаление от объекта составляет 20 км по направлению ветра от источника. В период неблагоприятных метеорологических условий наблюдения проводятся через каждые 3 ч.