3. Разработка экологических нормативов предприятия

3.1. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

1.Определение валового выброса загрязнителей

1.1.Опредление количества дисперсных и газообразных загрязнителей:

М_i = m_i∙N, г/сут (1)

где m_i – удельный выброс загрязнителей, г/ед.гот.продукции (ед.обрабат.сырья);

N – производительность предприятия, ед/сут.

М_пыль = 18∙10³∙800 = 14400∙10³ г/сут;

М_СО = 1,1∙10³∙800 = 880000 г/сут;

М_NOx = 1,2∙10³∙800 = 960000 г/сут;

М_SO2 = 0,8∙10³∙800 = 640000 г/сут;

М_HF = 0,1∙10³∙800 = 80000 г/сут.

1.2.Интенсивность источника загрязнения:

G_i = ,г/м³ (2)

G_пыль = = 166,66 г/с;

G_СО = = 10,18 г/с;

G_NOx = = 11,11г/с;

G_SO2 = = 7,407 г/с;

G_HF = = 0,926 г/с.

1.3.Концентрация дисперсных загрязнителейв устье трубы:

С_Тi = , г/м³ (3)

где - объемный расход газового выброса, м³/с.

С_Тпыль = = 12,81 г/м³.

1.4.Объемный расход каждого газообразного загрязнителя в общем потоке:

W_i = ,м³/с (4)

где - плотность газообразного загрязнителя при заданной температуре, кг/м³.

= ∙ , кг/м³ (5)

где - плотность газообразного загрязнителя при нормальных условиях, кг/м³;

t – температура газового выброса, °С.

Справочные данные по газообразным загрязнителям

Загрязнитель	М, г/моль	ρо,кг/м3	ρ300,кг/м3	TCR,К	η∙10-6, Па∙с
NOx (NO2)	46	2,054	0,978	431,2	19,28
SO2	64	2,927	1,39	430,7	12,7
СO	28	1,25	0,59	132,9	16,6
HF	20	0,922	0,439	461	11,08

W_NOx = = 0,011 м³/с;

W_SO2 = = 0,005 м³/с;

W_CO = = 0,017 м³/с;

W_HF = = 0,0021 м³/с.

1.5.Процентное содержание загрязнителя в общем потоке загрязнения (%):

С_i^% = , % (6)

С_NOx^% = = 0,084 об.%;

С_SO2^% = = 0,038 об.%;

С_CO^% = = 0,13 об.%;

С_HF^% = = 0,016 об.%.

Определяем объемное содержание газа-носителя:

%_ГН = 100 – , % (7)

%_ГН = 100 – = 99,732 об. %.

1.6.Определяем концентрацию газообразных загрязнителей в устье трубы:

С_Ti = , г/л (8)

где μ – молекулярная масса загрязнителя, г/моль.

С_TNOx = = 0,00172 г/л ∙10⁶ = 0,00172∙10⁶ мг/м³;

С_TSO2 = = 0,00108 г/л ∙10⁶ мг/м³;

С_TCO = = 0,00162 г/л ∙10⁶ мг/м³;

С_THF = = 0,00014 г/л ∙10⁶ мг/м³.

2.Определение параметров газа-носителя.

2.1.Объемный расход газа-носителя:

W_ГН = , (9)

W_ГН = = 12,96 м³/с.

2.2.Определяем плотность газовой смеси:

, кг/м³ (10)

= 0,00695 кг/м.

Плотность газа-носителя при заданной температуре:

, кг/м³ (11)

= 0,614 кг/м³.

2.3.Определяем вязкость пылегазовой смеси:

η₀ = , Па∙с (12)

где − динамическая вязкость i-го компонента газа-носителя, Па∙с;

− температура деструкции вещества, К.

η₀ = = 16,81∙10^-6, Па∙с.

2.4.Вязкость пылегазовой смеси при заданной температуре:

η_t = η₀ ∙ ∙ , Па∙с (13)

η_t = 16,81∙10^-6 ∙ ∙ = 13,032∙10^-6, Па∙с.

2.4.Определение максимальной приземной концентрации:

С_m = , мг/м³ (14)

где А – климатологический параметр (ОНД-86, А=140 )

m – параметр, отвечающий за теплофизические свойства газового выброса:

m = , (15)

где f – теплофизический параметр:

f = 10³∙ , м/с²∙°С (16)

где − диаметр устья, м;

Н – высота, м.

= Т – Т_air ,°С (17)

где Т_air – температура окружающей среды (СНиП 23.01-99 «Строительная климатология». Абсолютная максимальная температура выброса теплого периода).

= 300 – 36 = 264 °С.

f = 10³∙ = 0,056 м/с²∙°С

m = = 1,21

n – параметр, отвечающий за гидравлические условия истечения и зависит от V_m =0,65∙ ,м/с (18)

V_m =0,65∙ = 1,82 м/с.

Если V_m ≤ 0,3, то n =3 (неблагоприятные условия рассеивания);

V_m = 0,3÷2, то n =3- (средние условия);

V_m > 2, то n =1.

Так как V_m = 1,82, то n =3- =1,035.

F – параметр, отвечающий за скорость осаждения примеси. F = 1÷3.

С_mпыль = = 0,177 мг/м³;

С_mСО = = 0,0108 мг/м³;

С_mNOx = = 0,011 мг/м³;

С_mSO2 = = 0,0078 мг/м³;

С_mHF = = 0,00098 мг/м³;

2.5.Определение максимального значения приземной концентрации при неблагоприятных условиях:

С_mu = R∙С_m , мг/м³ (19)

≤1, то R = 0,67∙ + 1,67∙ - 1,34∙ ,

> 1, то R = , где

− минимальная из средних скоростей ветра, м/с;

− критическая скорость ветра, м/с.

Значение связано с V_m:

если V_m ≤ 0,5, то =0,5 м/с;

V_m = 0,5÷2, то = V_m;

V_m > 2, то =V_m∙(1+0,12∙ ), м/с.

Так как V_m = 1,82, то = V_m=1,82.

R = 0,67∙ + 1,67∙ - 1,34∙

> 1, то R = = 0,77

С_mu ^пыль= 0,77∙0,177 =0,136 мг/м³;

С_mu ^CO= 0,77∙0,0108 =0,0083 мг/м³;

С_mu ^NOx= 0,77∙0,011 =0,0084 мг/м³;

С_mu ^SO2= 0,77∙0,0078 =0,006006 мг/м³;

С_mu ^HF= 0,77∙0,00098 =0,000754 мг/м³.

2.6.Определние предельно допустимых концентраций загрязнений в устье трубы:

С_ТМi = ,мг/м³ (20)

ПДК основных загрязняющих веществ:

Вещество	ПДКМР, мг/м3	ПДКСС, мг/м3
пыль	0,15	0,1
СО	5	3
NOx	0,085	0,04
SO2	0,5	0, 05
HF	0,02	0,005

С_ТМпыль = = 0,000097 мг/м³;

С_ТМCO = = 0,0032 мг/м³;

С_ТМNOx = = 0,000055 мг/м³;

С_ТМSO2= = 0,00032 мг/м³;

С_ТМHF= = 0,000013 мг/м³.

ПДВ_i = ,г/с (21)

ПДВ_пыль = = 141,29 г/с;

ПДВ_CO = = 4709,76 г/с;

ПДВ_NOx = = 80,06 г/с;

ПДВ _SO2 = = 470,97 г/с;

ПДВ_HF = = 18,83 г/с.

Результирующая таблица по разделу

Наим.загрязнителя	Концентрации загрязнений, мг/м3						GiI, г/с	ПДВI, г/с	Примечание
	Сm	ПДКМР	Cmu	0,1∙ПДКСС	CTi	CTMi
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
пыль	0,177	0,15	0,136	0,01	12810	0,000097	166,6	141,29	Усл. рассеив. не вып.
СО	0,0108	5	0,0083	0,3	1620	0,0032	10,18	4709,76	Усл. рассеив. не вып.
NOx	0,011	0,085	0,0084	0,004	1700	0,000055	11,11	80,06	Усл. рассеив. не вып.
SO2	0,0078	0,5	0,006	0,005	1080	0,00032	7,407	470,97	Усл. рассеив. не вып.
HF	0,00098	0,02	0,00075	0,0005	140	0,000013	0,926	18,83	Усл. рассеив. не вып.

Вывод: 1.При сравнении максимальной приземной концентрации (С_m) с максимально разовой предельно допустимой концентрацией (ПДК_МР) было установлено, что у всех загрязнений максимальная приземная концентрация соответствует нормативу. Исключение составляет пыль. Это значит, что санитарно-защитная зона не выполняет свои функции в достаточной мере и условия рассеивания по пыли необходимо изменять.

2.Сравнивая значение максимальной приземной концентрации при неблагоприятных климатических условиях (С_mu) с предельно допустимой концентрацией среднесуточной (0,1∙ПДК_СС), было установлено, что данное требование не соответствует установленным нормативам по таким веществам: пыль, NO_x, SO₂ и HF. Вклад в загрязнение будет составлять : пыль =13,6

NO_x = 2,1

SO₂ = 1,2

HF = 1,5.

3.При сравнении концентрации загрязнений в устье трубы (С_Тi) с разрешенной концентрацией (при выполнении условий рассеивания) (C_TMi) установлено, что по всем загрязнениям условия не выполняются и вклад в загрязнение рабочей зоны составляет : пыль = 132061855,67

СО = 506250

NO_x = 30909090,9

SO₂ = 337500

HF = 17069230,76

Требуются индивидуальные методы защиты рабочих.

4.Также было установлено, что валовый выброс загрязнителя не соответствует предельно допустимому выбросу лишь по загрязнителю – пыль. Результат был получен при сравнении интенсивности источника загрязнения (G_i) с предельно допустимым выбросом данного вещества (ПДВ_i). Необходимы мероприятия по снижению валового выброса пыли.