ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И РАСЧЕТЫ В ЭКОЛОГИИ
.pdf
ной воды 1,8 м3/мин от маслопродуктов с концентрацией 0,3 кг/м3, чтобы эффективность очистки составляла не менее 0,97.
Решение:
Находим объем газа, необходимый для обеспечения заданной эффективности (II.4.1)
qг 100
Q
c 
6M 100
1,8
0,3
0,97
6
0,0005 0,16 м3/мин.
Определяем силу тока (II.4.2):
I |
qг |
|
0,16 |
21 |
А. |
|
г |
0,0076 |
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
Рассчитываем плотность тока для заданной степени газонаполнения с учетом формы флотационной камеры (II.4.6):
( |
0,261 Kф |
0,1) |
|
0,002 0,261 0,9 0,1 |
0,34 |
|
|
А/м3. |
|||||||||||||||
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(0,022 |
0,011 Кф ) |
|
|
|
|
|
0,022 |
0,011 0,9 |
0,012 |
|
|
||||||||||||
Объем камеры рассчитываем по формуле (II.4.7) |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
I |
21 |
0,75 м3. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
28 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Площадь сечения находим из соотношения (II.4.8): |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,812 0,66 м2. |
||||||||
|
F |
(Кф |
3 V )2 |
(0,9 |
3 0,75)2 |
|
(0,9 0,9)2 |
||||||||||||||||
Длину камеры определяем по формуле (II.4.9): |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
l |
|
V |
0,75 |
1,14 м. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
F |
0,66 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Диаметр для цилиндрической формы камеры флотатора находим по формуле (II.4.10):
|
F |
|
0,66 |
|
|
|
|
D 2 |
2 |
2 0,21 2 0,46 0,92 м. |
|||||
|
3,14 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
8. В рабочем помещении имеется вытяжная установка производительностью 5000 м3/ч с площадью проема 1,2 м2. Определить с какими из веществ можно работать в данных условиях, если скорость всасывания, определяемая токсичностью веществ, соответственно для пыли 0,2 м/с, бензина 0,5 м/с, оксидов серы 1 м/с, паров ртути 5 м/с.
Решение:
Находим последовательно для каждого из указанных веществ количество всасываемого воздуха (III.1.1) и сравниваем с производительностью местной вытяжной установки.
L1 |
Vвс F c 3600 |
0,2 1,2 1,1 3600 950,4 м3/ч < 5000 м3/ч |
L2 |
0,5 1,2 1,1 3600 |
2376 м3/ч < 5000 м3/ч |
L3 |
1 1,2 1,1 3600 4752 м3/ч < 5000 м3/ч |
|
L4 |
5 1,2 1,1 3600 |
23760 м3/ч >> 5000 м3/ч |
Следовательно, при работе с указанными веществами, кроме паров ртути, вытяжная установка обеспечивает безопасность работающих.
9. Определить, какой из фильтров ФяР или ФяП целесообразно использовать для очистки приточного воздуха при одинаковых условиях, если са=0,2 мг/м3 ПДК=0,15 мг/м3 площадь фильтрующей поверхности 1,1 м2, начальное и рабочее сопротивление фильтров, соответственно 40 (Па) и 150 (Па).
Решение:
Находим концентрацию пыли в приточном воздухе (III.2.1):
спр 0,3
ПДК 0,3
0,15 0,045 мг/м3.
Определяем общую пылеемкость каждого фильтра (III.2.5), используя данные таблицы (III.2.2) для определения удельной пылеемкости с учетом разницы (Нр-Нн) = 150 – 40 = 110 Па
П 
S
П(ФяР) 2300
1,1 2530 г П(ФяП) 400
1,1 440 г
Рассчитываем время эксплуатации каждого фильтра (III.2.6), предварительно определив по таблице (III.2.2) расход очищаемого воздуха, учитывая начальное сопротивление Нн= 40 Па:
|
1000 П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
24(са спр ) |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(ФяР) |
1000 2530 |
|
|
|
2530 |
97 |
сут. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
24(0,2 |
0,045) |
7000 |
|
26 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(ФяП) |
1000 440 |
|
|
|
4400 |
21,5 сут. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
24(0,2 |
0,045) |
5500 |
204,6 |
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
Таким образом, практически при одинаковой эффективности (ФяР) = 0,8, (ФяП) = 0,85 фильтр марки ФяР почти в четыре раза
может эксплуатироваться дольше без регенерации.
10. Рассчитать, как изменится величина экологического ущерба при сбросе сточных вод в реку после проведения очистки с эффективностью 0,8 , если приведенная масса ЗВ в сточной воде 40 у.т./год
Решение:
Определим экономическую оценку ущерба до очистки по формуле
(IV.1.4):
I |
М 443,5 1,5 40 26610 руб/год |
Находим массу ЗВ после очистки с учетом коэффициента очистки:
М 0 (1
)
М (1 0,8)
40 8 т./год
Определяем экономическую оценку ущерба после очистки:
У 0 |
М 0 443,5 1,5 8 5322 руб/год |
Рассчитаем разницу и выразим в процентах :
У |
У |
У 0 |
26610 |
5322 21288 руб/год |
||||
( |
У ) |
|
У |
100% |
|
21288 |
100% 80% |
|
|
|
|
|
|
||||
|
У |
|
26610 |
|||||
|
|
|
|
|
||||
Рассчитать, как изменится плата за выброс аэрозолей, которые составляют 0,6 от общего количества ЗВ массой 6,0 т/год, при ПДВ 1,2 т/год от стационарного источника при применении очистного устройства с эффективностью 0,98, если Бн = 0,17 руб/т , Бл = 0,85 руб/т , а коэффициенты Кл = 2,2 , Кинд = 4 , Кэс = 80
Решение:
Рассчитаем плату без применения очистки для этого определим:
|
n |
m |
mi 0,6 6,0 3,6 т/год |
|
i 1 |
тн ПДВ 1,2 т/год
тл к л
ПДВ 2,2
1,2 2,64 т/год
Так как фактическая масса превышает массу в пределах установленных лимитов, то используем формулу (IV.3.3):
П=Кэс
Кинд
[Бн
mн +Бл
(mл-mн)+5
Бл
(m-mл)] =
= 80
4[0,17
1,2 + 0,85(2,64-1,2)+5·0,85 (3,6-2,64)]=1762,6 руб/год
Рассчитаем плату при работе очистного устройства, учитывая уменьшения массы аэрозолей, выбрасываемых в атмосферу:
т0 т(1
) 3,6(1 0,98) 0,072 т/год
Теперь масса меньше нормативной и расчет платы проводим по формуле (IV.3.1):
П 0 К эс
Кинд
Бн
т0 80
4
0,17
0,072 3,92 руб/год.
Определим изменение платы и выразим в процентах:
П |
П |
П 0 |
1762,6 |
|
3,92 1758,7 руб/год |
||
( |
П) |
П |
100% |
1758,7 |
100% 99,78% . |
||
|
|
|
|||||
П |
1762,6 |
||||||
|
|
|
|
||||
Применение очистного устройства даже для одного компонента в смеси ЗВ значительно уменьшает плату за загрязнение атмосферного воздуха.
Рекомендуемая литература
1.Ерѐмкин А.И. и др. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. – М.: Изд. АСВ, 2000. – 173 с.
2.Цветкова Л.И. Экология. Учебник для втузов. – СПб: Химиздат,
1999. – 545 с.
3.Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. – М.: Высшая школа, 1999. – 447с.
4.Штокман Е.А. Очистка воздуха. – М.: Изд. АСВ, 1999. – 320 с.
5.Белов С.В. и др. Охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1991. – 396 с.
6.Скороходова Т.А. Исследование основных характеристик местной вытяжной установки. / Т.А. Скороходова, В.В.Сафронов – Орел: ОрелГТУ, 1996.
7.Глухов В.В. и др. Экономические основы экологии СПб.: Спец.
лит., 1997. – 304 с.
8.Протасов В.Ф. и др. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 520 с.
9.Павлова Е.И. Экология транспорта. – М.: Изд. Транспорт, 1998.
–256 с.
Учебное издание
Дмитровская Татьяна Алексеевна Громова Валентина Степановна Сафронов Владислав Васильевич Ткаченко Ольга Анатольевна
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И РАСЧЕТЫ В ЭКОЛОГИИ
Учебное пособие
Редактор С.Ч. Алиева Технический редактор Ю.Н. Рожнова
Орловский государственный технический университет Лицензия ИД №00670 от 05.01.2000г.
Подписано к печати 20.10.2003 г. Формат 60х84 1/16 Печать офсетная. Уч.-изд. л. 3,0. Усл. печ. л. 3,4. Тираж 100 экз.
Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ОрелГТУ, 302030, г. Орел, ул. Московская, 65.
