Классификация источников выбросов

1. По устройству происходящих в них технологических процессов:

• Топочные устройства

• Осушительные агрегаты

• Печи

2. Точечные, линейные, плоские источники

Точечные источники - это источники, выбрасывающие загрязняющие атмосферу вещества из определенных отверстий

Линейные источники - это источники, выбрасывающие загрязняющие атмосферу вещества из определенных отверстий с установленной длиной

Плоские источники - это источники, выбрасывающие загрязняющие атмосферу вещества из определенных отверстий с установленной площадью.

3. По высоте:

• Высокие h > 50м

• Источники средней высоты: h = 10 - 50 м

• Низкие источники h = 2 - 10м

• Наземные источники h < 2 м

4. Стационарные и передвижные источники.

5. Источники непрерывного действия, прерываемого действия и не регулярного действия.

6. Затененные и не затененные источники.

Физические основы рассеивания примеси в атмосфере

Рассеивание выбросов в атмосфере

Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т. п. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы: переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; задымление с максимальным содержанием вредных веществ и постепенное снижение уровня загрязнения.

Зона задымления является наиболее опасной для населения и должна быть исключена из селитебной застройки. Размеры этой зоны в зависимости от метеорологических условий находятся в пределах 10-49 высот трубы.

Максимальная концентрация прямо пропорциональна првоизводительности источника и обратно пропорциональна квадрату его высоты над землей. Подъем горячих струй почти полностью обусловлен подъемной силой газов, имеющих более высокую температуру, чем окружающий воздух. Повышение температуры и момента количества движения, выбрасываемых газов приводит к увеличению подъемной силы и снижению их приземной концентрации.

При выбросах через высокие трубы или при факельном выбросе в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под действием вертикальных потоков. Высокие скорости ветра увеличивают разбавляющую роль атмосферы, способствуя более низкими приземными концентрациями в направлении ветра. Движение загрязняющих веществ вместес воздушными массами, перемещаемыми ветром, приводит к тому, что турбулентные вихри изгибают, разрывают поток и перемешивают его с окружающими воздушными массами. Разбавление вдоль оси струи пропорционально средней скорости ветра Vm на высоте струи. Вместе с тем с увеличением Vmуменьшается высота факела над устьем трубы. Поэтому для источников выбросов вводят понятие опасной скорости ветра, при которой приземные концентрации имеют наибольшие значения. Для того чтобы предотвратить отклонение струй вблизи от горловины трубы, скорость выбрасываемого газа w_г должна быть вдвое превышать опасную скорость ветра на уровне горловины трубы.

Распространение газообразных примесей и пылевых частиц менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общими закономерностями. Для более крупных частиц эта закономерность нарушается, так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает. Поскольку при очистке токсичной пыли крупные частицы улавливаются, как правило, легче, чем в выбросах остаются очень мелкие частицы, их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же, как и газовые выбросы.

В зависимости от расположения и организации выбросов источники загрязнения воздушного пространства подразделяют на затененные и не затененные, линейные и точечные.

Точечные источники используют, когда удаляемые загрязнения сосредоточены в одном месте. К ним относятся выбросные трубы, шахты, крышные вентиляторы и другие близко расположены источники. Выделяющиеся из них вредные вещества при рассеивании в циркуляционной зоне не накапливаются одно на другое на расстоянии двух высот здания (с заветренной стороны). Линейные источники имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном к ветру. Это аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и крышные вентиляторы. Незатененные, или высокие, источники свободно расположены в недеформированном потоке ветре. К ним относят высокие требы, а также точеные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую 2,5 Н_зд. Затененные, или низкие, источники расположены в зоне подпора или аэродинамической тени, образующейся на здании или за ним (в результате обдувания его ветром) на высоте h < 25 Н_зд.

Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и определения приземных концентраций выбросов промышленных предприятий, является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащих в выбросах предприятий ОНД - 86». В основу методики положено условие, при котором суммарная концентрация каждого вредного вещества не должна превышать максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вредного вещества в атмосферном воздухе, т. е.

С_Σ= (С_м-С_ф) ≤ ПДК,

где С_м- максимальная концентрация загрязняющих веществ в приземном воздухе,

создаваемая источниками выбросов, мг/м;

Сф - фоновая концентрация одинаковых или вредных однонаправленных

веществ, характерная для данной местности (принимается по справке

санитарно - эпидемиологической службы ), мг/м.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих аддитивными свойствами для каждой точки местности, должно выполняться условие:

≤ 1

При выбросе в атмосферу одного или более однонаправленных загрязняющих веществ из нескольких источников (одинаковой или разной высоты), расположенных на значительном расстоянии друг от друга, загрязнения приземного слоя атмосферы рассчитывают для каждой трубы. Полученные результаты для данной точки местности суммируют с учетом падения концентраций в перпендикулярном ветру . В зависимости от соотношения валовых выбросов из источников и расстояния между ними в перпендикулярном по отношению к ветру направлении максимальная суммарная концентрация загрязняющих веществ будет находиться или на оси источника большей мощности, или между источниками, но ближе к источнику большей мощности. В случае расчета рассеивания выбросов, выделяемых в атмосферу через трубы одинаковой высоты, расположенные на близком расстоянии друг от друга, трубы следует принимать за один эквивалентный источник такой же высоты с суммарным количеством загрязняющих веществ. При расположении более двух соседних точечных источников по одной линии

и совпадении с нею направления ветра выбросы будут накладываться один на другой, что приведет к увеличению приземных концентраций.

Шахматное расположение сосредоточенных источников приводит к уменьшению концентрации примесей в приземном слое атмосферы.