Для многих промышленных и бытовых объектов, химических производств, металлургических заводов и т.д. наряду с очисткой наиболее эффективной мерой является организованный выброс в воздушную среду вредных веществ. Этот метод иногда является единственно возможным (например, пока нет рентабельных методов очистки от сернистого ангидрида и окислов азота, образующихся при работе ТЭС). Загрязняющие выбросы отводятся на большую высоту. Благодаря непрерывному турбулентному движению атмосферы ВВ уносятся и рассеиваются далеко от жилой застройки. Некоторые вещества на большой высоте конденсируются, вступают в реакции с другими веществами, входят в естественные круговороты.
В зависимости от высоты выбросов источники могут быть затененными, которые располагаются в зоне подпора или аэродинамической тени здания на высоте £2,5 НЗД. и незатененными. К ним относятся, например, высокие трубы и источники, удаляющие загрязнения на высоту более 2,5 НЗД. (НЗД – высота здания около трубы).
По организации выброса источники подразделяются на точечные и линейные:
· точечные сосредоточены в одном месте и могут быть затененными и незатененными;
· линейные имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном ветру. Они обычно являются затененными. Это аэрационные фонари, одиночные выбросы и окна, рассредоточенные вдоль фасада или крыши здания и т.д.
Основное внимание на практике уделяется точечным источникам (незатененным высоким трубам и затененным) и линейным- аэрационным фонарям.
По мере удаления от незатененной высокой трубы формируются 3 зоны загрязнения приземного слоя атмосферы:
1. зона переброса, характеризующаяся относительно небольшими концентрациями ВВ;
2. зона задымления с максимальным содержанием ВВ. В зависимости от метеорологических условий длина зоны L=10-49НТ. Наиболее опасна для человека и окружающей среды;
3. зона постепенного снижения уровня загрязнений
Основным фактором, влияющим на рассеивание является высота трубы, при расчете которой учитывается условие Сm+СФ£ПДКНМ
| НТ |
| СХ |
| Дымовой факел |
Рис. 4. Характерные зоны загрязнения
Минимальная высота НТ для рассеивания выбросов, имеющих температуру выше температуры среды, определяется по формуле:
,
где А — коэффициент, зависящий от температурного градиента атмосферы и определяющий условия подъема; М — масса ВВ, выбрасываемого в единицу времени; F — коэффициент, учитывающий скорость оседания частиц; m и n — коэффициенты, учитывающие условия выхода смеси; Q — расход смеси из трубы; DТ — разность между температурами среды и смеси.
Величина ПДК при расчете принимается:
· для населенных мест ПДК=ПДКМР;
· для СЗЗ, зон отдыха, курортов, санаториев ПДК=0,8ПДКМР.
Значительная часть ВВ поступает в атмосферу из низких затененных источников. Спецификой при расчете является изменение окружающими зданиями направления и скорости ветра, образование циркуляционных зон и т.д. Если для незатененных источников важно определить Нmin, то для существующей застройки этот параметр не рассчитывается, т.к. он уже задан высотой здания. Основным расчетным параметром в этом случае является концентрация ВВ от затененных источников (труб, аэрационных фонарей и т.п.) в приземном слое
Для затененных труб на здании высотой НЗД
где j — коэффициент скорости ветра; Е, k — коэффициенты, зависящие от геометрических параметров здания; D — диаметр горловины трубы; wГ — вертикальная скорость струи на выходе.
Для аэрационного фонаря
,
где q — количество теплоты в уходящем воздухе на 1 погонный метр фонаря; m —количество ВВ, выбрасываемых на 1 погонный метр. Эти же зависимости позволяют определить ПДВ при условии, что численно ПДВ эквивалентны расходу ВВ (величины М и m в формулах). Правила установления ПДВ для предприятий оговорены в ГОСТ 17.2.3.02-78. Там же определена система контроля ПДВ. При этом основными являются прямые методы измерения концентраций и расходов в местах выброса.
В соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 предусмотрены стационарный, маршрутный и передвижной посты наблюдения за состоянием атмосферы. Максимальное удаление от объекта составляет 20 км по направлению ветра от источника. В период неблагоприятных метеорологических условий наблюдения проводятся через каждые 3 ч.
