Характеристика объекта

Объект исследования – точечный источник выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Распологается на территории лакокрасочного завода в городе Житомир.

Климатические характеристики г. Житомир, необходимые для расчетов: средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) в населенном пункте согласно СНиП 2.0101-82 24,4 ºС.

Преобладающие направления в городе Луганске: юго-западное, западное и северо-западное.

Рельеф местности ровный слабопересеченный с перепадом высот не превышающем 50 м на 1 км.

Характеристика выброса: наименование выброса цементная пыль; мощность выброса источника загрязнения 7 г/с; температура выброса 43 ºС, скорость выброса 16 м/с, высота выброса 16 м, диаметр устья выброса 0,4 м.

Техническая характеристика - очистка отсутсвует, так как значение коэффициента F равно 3. (по заданию).

Фоновая концентрация в данном месте принимается 18% от предельно-допустимой концентрации выброса (по заданию).

Класс опасности промышленного предприятия. Относят предприятия производства кабеля со свинцовой или резиновой изоляцией, стекловаты, толи, асфальтобетона, угольных изделий для электрической промышленности, разных лаков и олифы (например, заводы: лакокрасочный, шинный, ламповый, электротехнический). Относится к третьему классу опасности с шириной санитарно-защитной зоны - 300 м.

Предельно допустимые концентрации для цементной пыли: ПДК_м.р. составляет 0,5 мг/м³; ПДК_с.с. – 0,15 мг/м³.

Расчет проводится для неблагоприятных метеорологических условий.

В соответсвии с индивидуальным заданием необходимо провести расчеты

в соответсвии с вышеуказаными методиками:

- расчет максимальной приземной концентрации при неблагоприятных

метеорологических условиях С_max;

- расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метерологических условиях достигает максимального значения X_max ;

- расчет предельно-допустимых выбросов в атмосферу ПДВ;

- расчет снижения выбросов при установлении очистки до значения не привышающего ПДВ;

- расчет санитарно-защитной зоны от точечного источника и ее графическое изображение;

- расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Расчет индивидуального задания

Исходные данные для расчета: Масса выброса 7 г/с, температура газовоздушной смеси 43°С, диаметр устья 0,4 м, высота источника 16 м, скорость выброса 16 м³/с, источник расположен в Житомире, выброс - взвешенные вещества, F=3 (по исходным данным задания).

1. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества С_max (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси от точечного источника проводится по формуле :

С_max=

- Определяем значение коэффициента А для Житомира. Т.к. Житомир расположен южнее 50˚ с.ш., то коэффициент А принимается равным 180.

- Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу за единицу времени (М) определяем по табл.

- Безразмерный коэффициент F определяется по табл.

- Высота источника выброса над уровнем земли Н определяется по табл.8.

- Коэффициент η = 1, т. к. местность ровная или слабопересеченая, перепад

высот, не превышающим 50 м на 1 км.

- Определим расход газовоздушной смеси. Подставим исходные данные в формулу :

V₁=== 2 м³,

где π – число Пи, равняется 3,14;

D – диаметр устья источника выброса определяется по табл.

ω_о – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса определяется по табл.

- Определяем ∆Т= Тг-Тв, (ºС). Температуры газовоздушной смеси Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в наиболее жаркого месяца определяем по табл. Соответственно, ∆Т = Тг-Тв = 43-24,9 = 18,1 ⁰С.

- Определим параметры f, ν_м , v´_м и f_e коэффициентов m и n. Подставляем исходные данные в формулы :

f = == 22,09;

v_м=== 0,85;

v´_м = == 0,52;

f_e= 800· (v´_м)³ = 800· (0,52)³ = 112,48.

Значения D, ω_о и Н определяем по табл. 8.

- Определяем коэффициент m, т.к. f = 22,09, а это меньше 100, то коэффициент m рассчитываем по формуле :

m === 0,47.

- Определяем коэффициент n, т. к. параметр v_м = 0,85, он находиться в

интервале 0,5 < v_м< 2, то коэффициент n рассчитываем по формуле :

n = 0,532· v_м² – 2,13· v_м + 3,13 = 0,532·0,85² – 2,13·1,226 + 0,85 = 1,7.

- Определяем максимальную концентрацию. Подставляем полученные значения в формулу :

С_max= = 0,52 мг/м³.

2. Расчет растояния Х_max (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С_max (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения.

- Определяем безразмерный коэффициент d. Данный коэффициент зависит от параметров f и v_м. При f < 100 и v_м находиться в интервале от 0,5 до 2, то коэффициент d определяем по формуле (14):

d = ==7,51.

- Подставив значения в формулу (12) определяем растояние Х_max (м):

Х_max = = = 60,08 м.

3. Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферный воздух.

Данный расчет осуществляют согласно ОНД –86 по формуле (19):

ПДВ =, г/с

где ПДК_м.р – предельно допустимая концентрация вредного вещества (ингредиента) в приземном слое населенного пункта, мг/м³, определяемая по СН 245-71 и приведенная в табл. 1;

С_ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в населенном пункте, мг/м³. Фоновую концентрацию задают как процент от ПДК_м.р.. В нашем примере это 10 % , следовательно С_ф = ПДК_м.р.· 0,1 = 0,5· 0,1=0,05 мг/м³

Значения Н, А, m, n, η, F, V, ∆Т те же, что и при расчете максимальной

концентрации загрязняющего вещества рассмотренном выше.

- Определяем ПДВ подставивши значения в формулу (19):

ПДВ == 0,88 г/с,

- Сравниваем значение ПДВ с фактическим выбросом. ПДВ =0,88 г/с, а М=7 г/с. При установлении пылегазоуловителя с эффектом не менее 70% в результате получим:

М= М- М×0,7 = 7 - 7×0,7 = 2,1 г/с.

Полученное значение выброса пыли больше в 8 раз исходной мощности выброса и рассчитаного ПДВ. Следовательно, введения одной ступени очистки газо-воздушной смеси с эффектом 70% много для достижения ПДВ.

4. Расчет санитарно-защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия.

По условию задания объектом загрязнения является лакокрасочный завод. В соответствии с классификацией промышленных предприятий данный завод относится к 3-му классу вредности и ширина СЗЗ = 300 м.

Размер СЗЗ уточняется по формуле :

,

где, L - расчетный размер СЗЗ, м; L₀ - размер СЗЗ в соответствии с классом предприятия, м (см. стр. 20); Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р_о - среднегодовая повторяемость направления ветра румба при круговой розе ветров, %.

Повторяемость направления ветра принять по 8-ми румбовой розе ветров

Р₀=100% / 8 = 12,5%

- Определяем среднегодовую повторяемость направления ветров соответствующих 8-ми румбам для г. Житомир. Для этого находим среднеарифметическую повторяемость в зимние и летние месяцы и вносим результаты в табл.

- Определяем размер СЗЗ по румбам с учетом характера и направления ветра по формуле (20) и сводим все данные в табл.

- Принимаемый размер СЗЗ определяем с учетом того, что при значении Р< 12,5% уменьшать размер зоны не допускается, следовательно СЗЗ= L₀, а при Р > 12,5% необходимо увеличить размер зоны на рассчитанную величину, т.е. СЗЗ= L.

Таблица 6 – Уточненная ширина СЗЗ по ОНД –86

Параметр	Направление ветра
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Процент повторяемости ветров Р, % по СНиП 2.01.01-82	10,5	5,5	5,5	27.5	10,5	13	21	19,5
Размер СЗЗ по румбам L,м (по формуле (20))	252	132	132	660	252	312	504	468
Принимаемый размер СЗЗ Lп ,м	300	300	300	660	300	312	504	468

- На основании расчетов для данного предприятия необходимо увеличить СЗЗ по сравнению с существующей. Преобладающими ветрами является юго-восточный, западный и северо-западный (если ветер дует с юго-запада, то загрязняющие вещества уносятся на северо-восток), следовательно СЗЗ надо увеличить на 360 м в направлении на северо-запад; на 204 м на восток; на 168 м в направлении на юго-восток. Графическое изображение полученной санитарно-защитной зоны от точечного источника выполнено на рисунке 2.

С

Ю

Рисунок 2 – Санитарно-защитная зона цементного завода