Охрана атмосферного воздуха. Определить ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника

Задание 1

Определить ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника. Определить максимальную приземную (на высоте 2,0 м от земли) концентрацию загрязняющих веществ и расстояние, на котором она наблюдается, при поступлении неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), т.е. при скорости ветра < 0,5 м/с. Построить кривую распределения концентраций загрязнения в приземном слое атмосферы (для случая НМУ). Уточнить размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в соответствии с розой ветров данного района.

Котельная работая на мазуте в качестве выброса оксид углерода СО, дымовая труба диаметром 1,1 м, а высота 45 м, скорость выхода газо-воздушной смеси 6 м/с, температура газо-воздушной смеси 90 ⁰С степень очистки 60%. Перепад высот менее 25 м, средняя температура воздуха 20⁰С фоновая концентрация СО 2,00 мг/м³ А=130 предельно допустимая 0,05 мг/м³

В районе расположения котельной среднегодового направления ветров при 8-угольной розе ветров составляет, С-8, СВ-10, В-12, ЮВ-12, Ю-16, ЮЗ-12, З-13, СЗ-11

Решение.

1. Определение ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника проводится по ОНД-86 Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.

Значение ПВД для одиночного источника с круглым устьем в случаях С_ф < ПДК по каждому из вредных веществ определяется:

ПДВ= =

ПДК=5,00 мг/м³

Где ПДК- предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м³; С_ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества мг/м³; Н – высота источника выброса, м; V – расход газо-воздушной смеси, м³/с

= ;м³/с

D – диаметр устья источника выброса, м; ω – средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса, м/с

За величину ∆Т принимается разница между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в ⁰С:

∆Т= Т_г - Т_в=90-20=70; ⁰С

При определении значения ∆Т (⁰С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Т_в (⁰С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газо-воздушной смеси Т_г (⁰С) – по действующим для данного производства технологическим нормативам.

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и учитывающий неблагоприятные метеорологические условия, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна. Величина А изменяется в пределах от 120 до 250, для Московской области А=140.

F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Значение F принимается:

1) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы, и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) F=1 (например оксид углерода СО, оксид азота NO₂)

2) для мелкодисперсных аэрозолей величина F зависит от среднего эксплуатационного коэффициента очистки выбросов:

Не менее 90% - F=2

От 75 до 95% - F=2,5

Менее 75% и при отсутствии очистки – F=3

m, n –коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса.

Значения m, n определяются в зависимости от параметров f и ν_м. Для круглых источников m, n рассчитывается по формуле:

m= ; где

=

ν_м=

если 0,5 < ν_м<2, то n= 0,532 ν_м ² -2,13 ν_м +3,13=1.2275

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1,0

Значение ПДВ для одиночного источника с круглым устьем в случаях С_ф < ПДК по каждому из вредных веществ определяется:

2. Максимальная концентрация загрязняющего вещества при фиксированных выбросах из одиночного точечного источника с круглым устьем, образующаяся при неблагоприятных метеорологических условиях:

С_max= мг/м²

При этом замеренная масса загрязняющего вещества М может быть любая: больше или меньше величины ПВД. Для расчета условно можно принять, что замеренное количество выбрасываемого вещества составило 60% величины ПДВ т.е.

M=0.6*ПВД=116.74

Расстояние L_max (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация при НМУ достигает максимального значения С_max, определяется:

L_max= м

Где d- аэродинамический коэффициент:

При 0,5 < ν_м<2; d=4,95 ν_м*(1+0,28 )= 6,7795

3. Построение кривой распределение приземных концентраций по оси факела.

Приземная концентрация вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса:

С=S* С_max, мг/м²

Где С- концентрация загрязнения в любой точке по оси факела, мг/м³; S- безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения L/L_max по формуле:

При < 1; S=

При 1< < 8; S=

 

L=101.693 S=0.407 C=0.7326

L=203.385 S=0.8893 C=1.60074

L_max= 305,0779 С_max=1.8

L=406.771 S=0.9187 C=1.654

L=508.463 S=0.83 C=1.494

 

C, мг/м³

1.8

1.654

1.60074

 

1.494

 

0.7326

 

 

0 L,м

101.693 203.385 305,0779 406.771 508.463

4. Размер санитарно-защитной зоны определяется поСанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 в соответствии с классом опасности предприятия. Размера СЗЗ с учетом розы ветров, преобладающих в данном районе, корректируется по формуле:

L=L₀

Где L- длина румба по СЗЗ, м; L₀- размер СЗЗ по 2.2.1/2.1.1.1200-03, м; Р= среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба по действительной розе ветров (%); - повторяемость направления ветров одного румба при круговой розе ветров (%); при восьмирумбовой розе ветров

Lс=32; Lс-в=40; Lв=48; Lю-в= 60; Lю=64; Lю-з=60; Lз=52; Lс-з=44

С

С-З 50 С-В

 

З В

 

 

Ю-З Ю-В

Ю