1. Загальні положення

Метою цих методичних вказівок є надання методичної допомоги в практичному засвоєнні студентами теоретичних основ дисципліни «Техноекологія», яка вивчає проблему забруднення навколишнього середовища промисловими підприємствами різних галузей, а також транспортними засобами.

Методичні вказівки використовуються для виконання курсової роботи, що потребує оформлення результатів розрахунку згідно з вимогами учбового закладу.

Порядковий номер, прізвище, ім'я та по батькові студента в журналі групи (викладача) повинні співпадати з варіантом індивідуального завдання.

Розрахунково-пояснювальна записка має бути написана чорнилом або кульковою ручкою, розбірливо на одній стороні стандартного аркуша формату А-4 з дотриманням полів: ліве – 25, праве – 10, верхнє і нижнє – 20 мм.

Записка повинна складатися з наступних розділів: вступ, основна частина, закінчення, перелік літератури і нормативних матеріалів.

Таблиці повинні мати заголовки. В одному рядку із заголовком розміщують напис "Таблиця" із зазначенням номера таблиці в межах розділу. Наприклад, таблиця 1.2 – друга таблиця першого розділу. Номер таблиці з назвою розміщують над таблицею.

Довідкові дані, що використовуються в розрахунках, повинні супроводжуватися посиланнями на джерело – СНІП, довідники, підручники і т. п. Посилання на джерело проставляють у квадратних дужках арабськими цифрами в кінці речення. Воно повинно точно співпадати з порядковим номером джерела у списку літератури.

Закінчення повинно містити стислі висновки по роботі в цілому з наведенням конкретних результатів, що підтверджують виконання мети і завдання роботи.

Сторінки записки нумерують арабськими цифрами, проставляючи їх над текстом (симетрично тексту). Титульний аркуш включають до загальної нумерації. Нумерацію сторінок проставляють, починаючи з другої сторінки цифрою "2". Рисунки, розміщені на окремих сторінках записки, включають до загальної нумерації сторінок.

Обсяг розрахунково-пояснювальної записки – 20–25 сторінок.

Титульний аркуш можна виконувати із застосуванням машинописного тексту.

Скріпляють розрахунково-пояснювальну записку в такій послідовності: титульний аркуш, зміст, вступ, основна частина, закінчення, список використаної літератури.

2. Розрахункові завдання.

В даному курсовому проекті студент повинний здійснити розрахунки кількості забруднюючих речовин у викидах в навколишнє середовище від промислових підприємств населеного пункту – невеликого міста N, а також від автотранспортних засобів цього міста. Також у роботі необхідно вирішити деякі додаткові задачі, що також відносяться до проблем забруднення довкілля.

Завдання 1. Розрахунок викидів шкідливих речовин в атмосферу від підприємств теплоенергетики

Загальні відомості

Витрати палива на теплопостачання населених пунктів є однією з вагомих складових у загальному паливно-енергетичному балансі країни. Сьогодні на теплопостачання у побутові та громадські будівлі в Україні витрачається більш ніж 250 млн т умовного палива на рік. Для цих цілей використовують природний газ, мазут, дизельне паливо, вугілля, торф, деревину та деякі інші види палива. Основною складовою частиною будь-якого виду палива є органічна речовина, яка складається з вуглецю, водню, кисню, азоту. Крім того у складі палива, залежно від його природи, майже завжди присутні сірка, сульфати і оксиди різних металів. Під час горіння палива відбувається окислення сполук з виділенням теплової енергії. При нестачі кисню відбувається неповне згоряння і кількість тепла значно зменшується, а кількість шкідливих домішок, що викидаються в атмосферу, збільшується.

Утворення твердих частинок (диму) залежить від складу палива й повноти згорання, він складається з пилу палива, що не згоріло, з попелу, силікатів та інших частинок.

На Землі щороку спалюють біля 2 млрд т вугілля , біля 1 млрд т нафти та газу, багато інших видів палива. При цьому в атмосферне повітря викидається близько 500 млн т діоксиду вуглецю, 120 млн т попелу і сажі, 60 млн т оксидів сірки, багато інших шкідливих домішок. Під час спалювання на процес горіння витрачається 25% кисню, що утворюється при фотосинтезі за рік. Теплова електростанція потужністю 1 тис. МВт при спалюванні палива витрачає таку кількість кисню, яку виділяє 101 тисяча гектарів лісу.

Видалені з топки зола та шлаки утворюють золошлаковідвали на поверхні літосфери, забруднюючи ґрунти, повітря та ґрунтові води.

Централізоване теплопостачання зменшує забруднення атмосфери продуктами згоряння палива. До основних задач теплоенергетиків відносяться – максимальне використання виробничих потужностей котелень і опалювальних систем, зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу, економія палива, утилізація твердих відходів, що утворились в процесі спалювання.

Розрахунок шкідливих викидів в атмосферу від котельні залежить від того типу палива, що використовується в даній котельні.

1.1 Розрахунок викидів шкідливих речовин в атмосферу від котельні, яка працює на твердому паливі (вугіллі).

Для котельні, яка працює на вугіллі, розраховують викиди в атмосферу наступних речовин:

• оксиду вуглецю ( СО – чадний газ);

• діоксиду сірки (SO₂ );

• діоксиду азоту (NO₂ );

• сажі і попелу.

а) Розрахунок викидів твердих речовин (сажі і попелу).

M_тр = B · А ∙ f · (1 – k₁), т/рік,

де В – річні витрати палива, т;

А – зольність палива у %;

f – коефіцієнт, який залежить від типу топки котла;

k₁ – коефіцієнт, який залежить від типу попеловловлювача.

б) Розрахунок викидів чадного газу (оксиду вуглецю).

Мсо = 0,001 · В · q₁ · R · Q · (1 – q₂ /100), т/рік.

де q₁ – втрати теплоти через хімічну неповноту згоряння палива;

q₂ – втрати теплоти через механічну неповноту згоряння палива;

R – коефіцієнт, якій враховує втрату тепла (для вугілля в середньому R = 0,7);

Q – нижча теплота згоряння палива (для вугілля в середньому

Q = 25,95 МДж/кг);

в) Розрахунок викидів сірчистого газу (SO₂);

М_SO2 = 0,02 · В · S (1- g) · (1 – k₂), т/рік.

де S – вміст сірки в паливі у %;

g – частка SO₂ , що залишилась зв’язана у попелі (g = 0,1);

k₂ – коефіцієнт, який залежить від роботи газовловлювача;

г). Розрахунок викидів оксидів азоту

М _NO2 = 0,001 · В · Q · K _NO2 (1 – k₃ ); т/рік,

де Q – нижча теплота згоряння палива (для вугілля в середньому

Q = 25,95 МДж/кг);

K _NO2 – коефіцієнт, який характеризує кількість оксидів азоту, що утворюється на 1 ГДж тепла, (для вугілля K _NO2 = 0,085 кг/ГДж),

k₃ – коефіцієнт, якій залежить від технічних рішень газовловлювачів.

Користуючись таблицею 1 провести розрахунки викидів шкідливих речовин в атмосферу. Додатково визначити кількість твердих відходів (шлаку) від спалювання вугілля, враховуючи зольність вугілля А %. Розрахунок кількості шлаку розраховують за формулою:

М_ш = В·А/ 100 (т/рік);