Примеры расчета состава атмосферного воздуха при загрязнении

 

Расчет степени загрязнения атмосферы вредными выбросами промышленных предприятий

Данные необходимые для расчета: Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, высота источника выброса, средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья дымовой трубы, диаметр устья источника выброса (дымовой трубы), коэффициент температурной стратификации с учетом местности, число заданных скоростей ветра, разность температуры смеси, выбрасываемой из устья трубы и температуры окружающего воздуха в наиболее жаркий месяц года в данной местности, число заданных скоростей ветра, коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ и зависящий от дисперсности выбросов, а также от степени очистки выбросов.

Выходные данные: максимальная приземная концентрация вредных веществ при неблагоприятных условиях на оси факела; расстояние от источника факела по оси факела, где достигается См; опасная скорость ветра; приземная концентрация вредных веществ на различных расстояниях от источника выбросов по оси факела; приземная концентрация вредных веществ в атмосфере на расстоянии У по перпендикуляру к оси факела выброса; расстояние от источника выброса, при котором достигается максимальное значение См; величины концентрации вредных веществ на различных расстояниях по оси факела при заданных скоростях ветра; величины приземных концентраций вредных веществ на расстоянии по перпендикуляру по оси факела.

Общая методика расчета:

Степень загрязнения атмосферы промышленными выбросами определяется по наибольшему максимальному значению концентрации вредных веществ – См, мг/м³ в приземном слое воздуха. Максимальная концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать величины максимально разовой ПДК – См £ пдк.

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, должно соблюдаться условие:

 

(С_м/ПДК)₁+(С_м/ПДК)₂+..+(См/ПДК)_н £ 1

 

В результате рассевания выбросов концентрация вредных веществ, попавших в атмосферу, уменьшается по мере удаления от источника выброса. Процесс рассевания зависит от объема выбросов и концентрации вредных веществ в них; от количества, высоты и диаметра устья источника выброса; от метеорологических условий в зоне выброса. Приведенная ниже методика расчета соответствует санитарным нормам.

 

Расчетные формулы

Максимальная приземная концентрация вредных веществ – С_м, мг/м³, при рассеивании нагретой газовоздушной смеси из трубы с круглым устьем определяется по формуле:

C_M = A * M * F * m * n / Н² * ,

 

где А – коэффициент температурной стратификации атмосферы,(С^2/3 мг*град^1/3)/г; зависит от метеорологических условий рассеивания и географического расположения местности, принимается для Москвы – 150, для центральной полосы России – 140.

М – количество вредного вещества, г/с, выбрасываемого в атмосферу. Определяется на основании инвентаризации выбросов предприятия и технологических расчетов производственных процессов.

F – Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость соединения и оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, принимает следующие значения: для вредных газов и мелкодисперсных аэрозолей - 1; для пыли и золы с учетом коэффициента очистки газоочистной установки:

· при h = 90% - 2;

· при h = 75-90% -2.5;

· при h-75%-3;

Н – высота источника выброса (дымовой трубы) над уровнем земли, м;

Vi – объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м³/с, определяется по формуле:

V₁=р´D²W_o / 4

Где D – диаметр устья дымовой трубы, м; W_o - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы, м/с;

DТ=Т_Г - Т_В

Где Т_Г - температура выбрасываемой из трубы газовоздушной смеси, °С; Т_В - температура окружающего воздуха в наиболее жаркий месяц года, С.

1. Максимально приземные концентрации вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях на оси факела за рассматриваемый период С_м = 0,11 мгУм.

2. Расстояние от источника выброса по оси факела, где достигается С_м, Е=412,28 м.

3. Величина опасной скорости ветра U_mZ=4,82 м/с.

4. Приземные концентрации вредных веществ на различных расстояниях от источника выброса по оси факела без учета скорости ветра:

 

Расстояние от источника выброса по оси факела, м
Приземные концентрации вредных веществ, мг/м3	27,74	24,50	0,10	0,07	0,02

 

5. Приземные концентрации вредных веществ на расстояниях У от источника выброса по перпендикуляру оси факела без учета скорости ветра:

 

Расстояние У по перпендикуляру от оси факела выброса
	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01

 

6. Зависимость концентрации вредных веществ от расстояния до источника выброса и скорости ветра:

 

 

Значение скорости ветра, м/с	Расстояние X, м от источника выброса
6,2 5,2 4,5 3,2	0,0237 0,0273 0,0283 0,0213	0,0977 0,1054 0,1063 0,0830	0,1009 0,1022 0,1008 0,0813	0,0757 0,0747 0,0727 0,0597	0,0183 0,0171 0,0163 0,0138

 

7. Зависимость концентрации вредных веществ от расстояния по нормали к оси выбросов У и скоростей ветра:

 

 

Значение скоростей ветра, м/с	Расстояние по нормали к оси выбросов, м
6,2 5,2 4,5 3,2	0,0173 0,0163 0,0156 0,0134	0,0146 0,0141 0,0138 0,0122	0,0109 0,0111 0,0112 0,0106	0,0071 0,0078 0,0082 0,0085	0,0041 0,0049 0,0055 0,0065

 

Основания для расчетов.

Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу вредных веществ различными производствами / Гос.Ком. по гидрометрологии к контролю природной среды. – Л.: Гидрометеоиздат. (по сост. на 1996 г.).

СН 369-74. Указания по расчету в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. – М.: Стройиздат. (по сост. на 2000г).