Определение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу

Задание:Оценка уровня выбросов вредных веществ в атмосферу

Для промышленного предприятия, расположенного на ровной местности,

1) рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к предприятию, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;

2) определить расстояние от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (по осифакела);

3) определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха и дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения со среднесуточной и предельно допустимой концентрацией (ПДК);

4) определить опасную скорость ветра и рассчитать значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях 50 м и 500 м от источника выброса;

5) рассчитать предельно допустимый выброс вредного вещества.

Исходные данные для расчета:

№	Фоновая концентрация в приземном воздухе, Сф, мг/м3	Масса выбрасы-ваемого вредного вещества, М, г/с	Объем выбрасывае-мой газо-воздушной смесиQ,м3/с	Разность между т-рой выбросов и наружного воздуха, ΔТ, °С	Высота трубы, Н, м	Диаметр устья трубы,D, м	Выбра-сывае-мые вещест-ва
	0,02	0,8	2,4			1,0

Примечание: В таблице цифрами обозначены вещества: 1 – оксид азота (NO).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества

Вещество	Класс опасности	ПДК, мг/м3
максимальная разовая	среднесуточная
Азота оксид NO		0,6	0,06
Углерода оксид CO		5,0	3,0
Азота диоксид NO2		0,085	0,04
Серы диоксид SO2		0,5	0,05

Расчет:

1. Максимальное значение приземной концентрации С_м, мг/м³, при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определить по формуле

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (для Центрально черноземного региона равен 140);

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных веществ F=1);

ƞ – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности ƞ=1);

m, n - безразмерные коэффициенты, вычисляемые согласно п.б.

Для определения См необходимо:

а) рассчитать среднюю линейную скорость w₀, м/с, выхода газовоздушной

смеси из устья источника выброса

б) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и ν_м:

в) коэффициент m определить в зависимости от f по формуле

г) коэффициенты n и d для п.2 определим в зависимости от величины

при 0,5≤ν_м <2

n=0,532 ν_м ² - 2,13ν_м +3,13=0,277-1,54+3,13=1,867;

d=4,95ν_м(1+0,28 )=3,57(1+0,28·0,834)=4,4.

2. При неблагоприятных метеорологических условиях максимальная приземная концентрация вредных веществ достигается на расстоянии от источника выброса Хм, м

Значение опасной скорости ветра , при которой достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ (См) определяется:

uм = vм , если 0,5 < vм <= 2, то uм=0,722.

3. Значения приземных концентраций вредных веществ СХ в атмосфере

по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса при

опасной скорости ветра определяется по формуле:

С_Х=S1·C_М, где S1 безразмерная величина, определяемая в зависимости от соотношения X/X_М.

При X/X_М<=1. Пусть X/X_М=1, тогда

S1 = 3(X/X_М)4 – 8(X/X_М)3 + 6(X/X_М)²=3-8+6=1.

Следовательно

С_Х=S1·C_М=1·0,150,15

4. Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества

(ПДВ), г/c, производится по формуле:

ПДВ= (ПДК_сс– С_ф)Н²∙ /(А∙F∙m∙n∙ƞ)=(0,06-0,02)441· /(202,83)=0,266г/с.

Примечание:

Сф –фоновая концентрациия – характеризует суммарную концентрацию загрязняющих веществ, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории.

Смакс = Сф+Сфакт, следовательно С факт= С мак-Сф

Смакс ≤ ПДК	В соответствии с ГОСТ при пректировании промышленных предприятий устанавливается ПДВ (обычно на 5 лет) веществ при условии, что выбросы от данного источника в совокупности с другими не создадут приземную концентрацию, превышающую ПДК
Смакс ≥ ПДК	Выбросы вредного вещества в совокупностии с другими источниками создают приземную концентрацию, превышающую ПДК.

Вывод: Для промышленного предприятия, расположенного на ровной местности,

1) рассчитали величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к предприятию, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;

2) определили расстояние от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (по осифакела);

3) определили фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха и выяснили что ПДК составило 0,266г/с;

4) определили опасную скорость ветра и рассчитали значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях 50 м и 500 м от источника выброса;

5) рассчитали предельно допустимый выброс вредного вещества и выяснили, что ПДВ составило больше ПДК, следовательно данному предприятию следует предпринять экологические меры по снижению выбросов вредных веществ.