ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Производственная безопасность»

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

И ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Методические указания к курсовой работе

по дисциплине «Промышленная экология»

для студентов направления 280102

«Безопасность производственных процессов и производств»

всех форм обучения

Ростов-на-Дону

2011

УДК 658.382.3(7)

Составители: к.т.н., доцент Распопова Л.М.

Ведущий инженер Гапонова Е.Ю.

Оценка воздействия производственных процессов и производств на окружающую среду: метод. указания к курсовой работе по дисциплине «Промышленная экология». – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2011. –– 19 с.

Методические указания содержат методики определения размера санитарно-защитной зоны предприятия, расчёта предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водоем, количества пыли, отходящей от оборудования и выбрасываемой в атмосферу, расчета платежей предприятия за загрязнение окружающей среды.

.

Предназначены для студентов направления 280102 всех форм обучения.

Печатается по решению методической комиссии

факультета «Энергетика и системы коммуникаций»

Pецензент кандидат технических наук, доцент В.И. Гаршин

Научный редактор доктор технических наук, профессор В.Л. Гапонов

 Издательский центр ДГТУ, 2011

1. Цель работы

Освоение методов оценки воздействия производственных процессов и производств на окружающую среду; расчет приземной концентрации загрязняющих веществ (ЗВ), графическое определение размера санитарно-защитной зоны предприятия и класса его опасности; Расчет предельно допустимых сбросов (ПДС) предприятия; определение количества загрязняющих веществ, отходящих от оборудования и выбрасываемых в атмосферу; расчет платежей предприятия за загрязнение атмосферного воздуха

2. Общие сведения

Основными критериями качества атмосферного воздуха при обосновании предельно допустимых выбросов (ПДВ), являющихся средством текущего контроля деятельности предприятия, являются ПДК загрязняющих веществ в воздухе населенных мест. При этом максимальная приземная концентрация ЗВ, равная концентрации, которая образуется у поверхности земли в результате выброса ЗВ при неблагоприятных метеорологических условиях, не должна превышать ПДК_м.р с учетом фоновой концентрации.

Предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в атмосферу регламентируются ГОСТ Р 17.0.0.06–2000 «Охрана природы. Экологический паспорт природопользователя» и ОНД–86. Основой нормативного метода является максимальное значение приземной концентрации загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферу – С_м. В атмосферном воздухе происходит рассеяние загрязняющих веществ, в результате чего происходит снижение их концентрации. причем с увеличением расстояния от точки выброса эти концентрации снижаются до безопасных уровней. Поэтому с целью защиты селитебных территорий от воздействия загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу вместе с выбросами, необходимо отделять предприятия свободными территориями – санитарно–защитными зонами (СЗЗ), расчет которых регламентируется государственным стандартом.

Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200–03 «Санитарно–защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», в машиностроении минимальные протяженности СЗЗ для предприятий I класса опасности составляют 1000 м, II класса – 500 м; III класса – 300 м; IV класса – 100 м; V класса – 50 м.

3. Расчет приземной концентрации загрязняющих веществ, графическое определение размера санитарно-защитной зоны предприятия и класса его опасности

На примере освоим методику определения размера санитарно–защитной зоны предприятия и класса его опасности для исходных данных (табл. 4 приложения, вариант устанавливает преподаватель) – параметры источника загрязнения: Н = 20 м; D = 0,7 м; Т = 20 ⁰С; = 10,5 м/с; М = 13 г/с; ПДК = 0,5 мг/м³; параметры расположения источника: А = 200; F = 1.

Для определения санитарно-защитной зоны необходимо построить график зависимости С = f(x), где С - концентрация вредного вещества, мг/м³; х – расстояние от источника выброса, м (рис. 4.3).

Для построения графика рассчитаем координаты 5 точек на нисходящей ветви. Значение х_i выбираем самостоятельно с учетом того, что х_i > х_м. Значение концентрации С_i для любого х_i рассчитываем по формуле:

С_i = C_м· S_i , (3.1)

где С_м – величина приземной концентрации в точке максимального загрязнения воздуха, расположенной на расстоянии х_м, мг/м³; S_i - безразмерный коэффициент, учитывающий уменьшение приземной концентрации вдоль ветровой оси, проходящей через источник выделения загрязняющих веществ, в зависимости от отношения расстояния х до расчетной точки от источника к расстоянию х_м от источника до точки, где наблюдается максимальная концентрация (х/х_м) и рассчитываемый по формуле (4.8).

Для решения поставленной задачи произведем следующие вычисления.

Определим максимальную концентрацию С_м загрязняющих веществ:

С_m = мг/м³, (3.2)

где: А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия рассеивания выбросов (для Ростова-на-Дону равен 200); М – интенсивность выброса загрязняющего вещества, г/с; Н – высота источника выброса от поверхности земли, м; F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных примесей в атмосфере (для газов равен 1); V₁ – объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м³/с; Т = Т_г – Т_в - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего воздуха Т_в; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы, рассчитываются по формулам (3.5) и (3.6).

V₁ = м³/с, (3.3)

где D - диаметр трубы, м; - средняя скорость выхода газов из трубы, м/с.

Значения коэффициентов m и n определим по вспомогательным величинам, вычисляемым, в свою очередь, с учетом параметров:

f = (3.4)

m = (3.5)

Коэффициент n определим в зависимости от вспомогательного параметра V_м для горячих источников:

V_м = 0,65

Установлено, что при 0,5 < V_м < 2 п = 0,532 , (3.6)

тогда

n = 0,532 · 1,04² – 2,13 · 1,04 + 3,43 = 1,44.

Определим расстояние х_м от источника выбросов до места, где ожидается максимальная приземная концентрация С_м:

х_м = d · H = 8,18 ·20 = 165 м , (3.7)

где d - безразмерный параметр, равный при V_м 2 величине

d = 4,95 V_м (1 + 0,28 ) = 4,95 · 1,04 · (1 + 0,28

Чтобы определить концентрации загрязнителя в приземном слое атмосферы на любом расстоянии х_i от источника выброса, рассчитаем безразмерные коэффициенты S_i, учитывающие уменьшение приземной концентрации вдоль ветровой оси, проходящей через источник выделения загрязняющих веществ, в зависимости от отношения расстояния х_i до расчетной точки от источника к расстоянию х_м от источника до точки, где наблюдается максимальная концентрация (х_i/х_м):

Принимаем следующие значения х_i с учетом того, что х_i > x_м:

х₁ = 300 м; х₂ = 400 м.; х₃ = 500 м; х₄ = 600 м; х₅ = 700 м.

При 1< S_i = . (3.8)

Поэтому

S₁ =

S₂ =

S₃ =

S₄ =

S₅ =

4. Теперь по формуле (3.1) найдем значения С₁, С₂, С₃, С₄, С₅, зависящие от выбранных х₁, х₂, х₃,, х₄, х₅.и полученных значений S₁, S₂,, S₃ и S₄. S_5. При этом необходимо выполнить условие: С₅ ПДК_м.р:

С₁ = C_м· S₁ = 1,27 · 0,787 = 1,00 мг/м³ ;

С₂ = C_м· S₂ = 1,27 · 0,637 = 0,80 мг/м³ ;

С₃ = C_м· S₃ = 1,27 · 0,512 = 0,65 мг/м³ ;

С₄ = C_м· S₄ = 1,27 · 0,412 = 0,52 мг/м³ ;

С₅ = C_м· S₅ = 1,27 · 0,335 = 0,42 мг/м³,

т.е. выполнено условие: С₅ < ПДК, равной 0,5 мг/м³.

Рис. 3.1. График зависимости концентрации С_i от расстояния

до источника выбросов загрязняющих веществ

ПДК

Х_СЗЗ

Таблица 3.1