3. Объем контрольной работы

В соответствии с заданием (п.2.1.) в контрольной работе последовательно выполняется комплекс инженерно-технических расчетов по определению численных значений основных критериев экологичности окружающей среды в прилегающем районе, подверженном воздействию выбросов промышленного предприятия или энергетического объекта.

Контрольная работа состоит из расчетной и графической частей.

2.3.1.Объем расчетной части контрольной работы

1. На основании принятых исходных данных по технологической производительности объекта определяют секундные выбросы по всем видам вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятием (М_i, г/с).

2. Определяются максимальные концентрации вредных веществ С_{max (i)} и предельно допустимые выбросы этих веществ ПДВ_(i) .

3. По результатам выполненных расчетов производится оценка целесообразности установки устройств дополнительной очистки газопылевого выброса .

4. Выполняются расчеты по оценке эффекта суммации вредного воздействия парных сочетаний вредных выбросов.

5. Рассчитывается расстояние (L_max) от источника газопылевого выброса до места, где ожидается максимальная концентрация (С_max) вредных веществ по направлению среднего ветра.

6. Определяется минимально допустимая высота трубы, обеспечивающая рассеивание вредных веществ на уровне, не превышающем значений предельно допустимых концентраций (ПДК).

Объем расчетной части составляет 12-15 страниц машинописного текста.

2. Объем графической части контрольной работы

Выполняются расчеты значений концентраций по всем видам загрязнений в атмосфере (С_i) на расстоянии (L_i) и строятся кривые снижения концентраций каждого компонента по мере удаления от зоны максимальных концентраций на расстояниях, кратных L_max в пределах 1-10. Объем – 4 стр. формата А – 4.

3. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

3.1. Рассеивание выбросов в атмосфере

Одной из мер защиты воздушного бассейна является рассеивание газообразных веществ и пыли в атмосфере при выбросе через высокие дымовые трубы.

В результате рассеивания происходит снижение максимально возможной концентрации веществ в приземном слое атмосферы и удаление зоны максимального загрязнения.

Факторы: H_тр ; _в; t _н.в.; t_ух.г.; 1.- производственное здание;

Рельеф; М (г/с). 2.- газо-пылеулавливающая

установка;

3.- дымовая труба.

_в , м/с 

1 2 3

Lmax Cmax

Зона переброса факела Зона

загрязнения

Основным критерием контроля качества атмосферного воздуха

являются предельно допустимые концентрации вредных веществ. (ПДК).

Содержание загрязняющих веществ принято выражать в мг/м³ воздуха. Критерием оценки влияния выбросов предприятий на атмосферный воздух является сравнение фактических концентраций, полученных в результате рассеивания, с предельно допустимыми.

Стандартом установлены следующие виды предельно допустимых концентраций:

1. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны ПДК _Р.З..:

1 класс - чрезвычайно опасные <0,1 мг/м³.

2 класс - высокоопасные (0,11,0 мг/м³.)

3 класс - умеренно опасные (1,010 мг/м³.)

4 класс - малоопасные >10 мг/м³.

2. Максимально разовая ПДК_М.Р. - такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека: ощущений запаха, вкуса, световой чувствительности глаза, изменение активности головного мозга и т.д.

3. Среднесуточная ПДК_С.С. – такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не оказывает, прямого или косвенного, вредного воздействия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания воздуха.

Концентрации вредных веществ не должны превышать:

а) в воздухе производственных помещений –ПДК_Р.З.

б) в атмосферном воздухе населенных мест – ПДК_М.Р.

в) при отсутствии данных по ПДК_М.Р. – ПДК_С.С.

Если в воздухе находятся несколько вредных веществ, обладающих суммацией действия, с концентрациями C_i , то расчет допустимого содержания веществ проводится по формуле:

где С₁, С₂, С_n –фактические концентрации веществ, обладающие эффектом суммации вредного воздействия (Например: CO + NO₂; SO₂ + NO₂ ).

Стандартом установлены также величины предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу (ПДВ) – это количество вредных веществ, выбрасываемых в единицу времени, которое в сумме с выбросами от совокупности других источников города не создаст приземной концентрации примеси, превышающей значение ПДК.

а) для отдельных источников - ед. измер. (г/с);

б) в целом по предприятию – ед. измер. (т/год).

Если при расчете рассеивания выбросов наибольшая возможная концентрация вредного вещества:

Cmax>0,05 ПДК_м.р.,

то в этом случае расчет ПДВ обязателен.

Расчет Сmax и ПДВ проводится по формулам отдельно для холодных и нагретых выбросов.

3.2. Определение секундных выбросов по всем видам вредных веществ

3.2.1. Секундные выбросы цементных заводов по отдельным компонентам определяются из формулы

М_i = 1/3,6 * G * m_i * 10³ , г/с,

где G, т/ч – часовая производительность завода;

m_i , кг/кг – удельный выброс i – го компонента.

3.2.2. Секундные выбросы производственно-отопительных котельных по каждому виду загрязняющих веществ находят из выражения

М_i = В_с * m_i *10³, г/с,

где В_с (кг/с) – секундный суммарный расход топлива, определяемый по фор-

муле

Д * n *  i_п

В_с = 1/3,6 * ------------------- *100, кг/с,

Q^p_н * _к.а.

где Д (т/ч) – паропроизводительность котла, принимаемая в соответствии с маркировкой котла по заданию.

3.3. Определение максимальных концентраций вредных веществ С_max(i) и предельно допустимых выбросов этих веществ ПДВ_(i).

Для выбора вида расчетных формул по определению С_max(i) и ПДВ_(i) определяем параметр (f):

-если f <100, то расчет ведется по формуле для нагретых выбросов;

-если f ≥100, то расчет ведется по формуле для холодных выбросов.

где t = t_{ух. г.} - t_н.в., ^оС – температурный перепад между уходящими газами и воздухом окружающей среды.

Таблица 6 - Рабочие формулы расчётных концентраций нагретых и холодных выбросов

Вид выброса
Нагретые
Холодные

В приведенных в таблице №6 формулах приняты следующие параметрические характеристики объекта.

- - коэффициент рельефа местности;

- - секундная производительность по дымовым газам.

Безразмерные коэффициенты (m) и (n) учитывают условия выхода дымовых газов из устья дымовой трубы.

Коэффициент (m) определяется по формуле:

Коэффициент (n) определяют по соотношениям:

n=3 при

n=1 при

,

где Vm - параметр, определяемый по формуле:

А-коэффициент температурной стратификации атмосферы , определяющий

условия вертикального и горизонтального рассеивания вредного вещества в

атмосферном воздухе:

-240 субтропики южнее 45°с.ш.;

-200 Кавказ, Нижнее Поволжье, Сибирь, Дальний Восток;

-160 Север и Северо-Запад европейской части России, Среднее Поволжье, Урал;

-120 Центральная часть европейской территории России.

F-безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

а) F=1- для газообразных вредных веществ и аэрозолей;

б) для более крупнодисперсной пыли и золы в зависимости от степени очистки

ε=90% F=2;

ε =7590% F=2,5

ε <75% F=3 (вне зависимости от ε при выбросе большого количества водяного пара).

По результатам выполненных расчетов делаются выводы о том, что: загрязняют или нет вредные выбросы приземный слой атмосферы прилегающего района.

Если фактические выбросы не превышают предельно допустимых, то результаты расчетов могут быть рекомендованы для представления на согласование в городской или районный комитет по охране природы.

В случае, если фактический выброс превышает расчетный норматив (ПДВ_п, г/с), то разрабатываются технологические мероприятия по снижению остаточных концентраций вредных выбросов, предусматривающие дополнительную установку устройств очистки, например таких, как: осадительные камеры, циклоны, скрубберы.

Степень очистки (коэффициент очистки) воздуха определяет эффект улавливания пыли или газообразных веществ очистной установкой:

где М - секундный массовый расход; С - концентрация извлекаемого вещества.

3.4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТА СУММАЦИИ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Так как в дымовых газах содержатся вещества, обладающие эффектом суммации вредного воздействия, то проведем расчет их максимально допустимого совместного содержания в приземном слое атмосферы. Для парных сочетаний (CO+NO₂) и (SO₂+NO₂) проверяются условия:

1. CO+NO₂

2. SO₂+NO₂

,

Если сечение выходящего канала выброса загрязнений имеет квадратное или прямоугольное сечение, то в расчет вместо диаметра устья (D) вводится понятие эквивалентного диаметра (Dэкв.):