ЭКОЛОГИЯ СОСНИНА

дания вредных веществ в атмосфере (для газообразных веществ и мел- кодисперсных аэрозолей F = 1, для крупнодисперсной пыли и золы при очистке до 75% – 2,5, при полном отсутствии очистки для крупнодис- персной пыли – 3); m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие

условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, рас- считываются по ряду формул.

приведенный диаметр) устья трубы, м.

Таблица 11

ПДК некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и базовые нормативы платы за выброс

Скорость выхода газовоздушной смеси W0 рассчитывается по фор-

Объем газовоздушной смеси продуктов сгорания V , м3/сек, рассчи-

тывается по формуле

31

где Q – расход топлива, т/год (для твердого или жидкого топлива); м3/год (для газообразного); V0 – расход воздуха, необходимого для сго- рания 1 кг или 1 м3 топлива (для угля V0 = 5,5 м3/кг, дизельного топлива

≈ 10,8 м3/кг, мазута ≈ 8,4 м3/кг, газа ≈ 10 м3/м3); τ – время работы уста- новки в год, с/год.

Безразмерный коэффициент n определяется, исходя из величины

при Vm < 0,3: n = 3

при 0,3 < Vm < 2,0: n = 3 - (Vm - 0,3 )×( 4,36 -Vm ) .

при Vm >2: n = 1.

Фактический выброс mi, г/с, каждого загрязняющего компонента от

где Cmax i – максимальная концентрация загрязняющего вещества на

выходе из источника, мг/м3, (определяется экспериментально); V – объ- ем газовоздушной смеси продуктов сгорания, м3/с, рассчитывается по формуле (13); X – число однотипных источников.

После расчета ПДВ загрязняющего компонента и фактической массы вы- броса определяется необходимостью установки улавливающего оборудова- ния и осуществляется расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха.

За выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников предусматривается два вида платы:

П1 – плата за выброс в пределах ПДВ; П2 – плата за сверхлимитные загрязнения.

Плата за выброс в пределах ПДВ П1, р./год, определяется по формуле

где Ci – ставка платы, р; mi – фактический выброс данного загрязняющего компонента, г/с, (если mi > ПДКi , то в формулу (16) подставляют значение ПДКi )) ; τ – время работы источника загрязнения в течение 1 года, с.

32

где Hi – базовый норматив платы за выброс 1 т загрязняющего вещест-

ва в пределах допустимых выбросов, р. (см. табл. 11); K – коэффициент экологической ситуации данного региона по атмосферному воздуху (для Дальнего Востока K = 1,0).

где Сi′ – ставка платы при сверхлимитных выбросах, р.

где Н′i – базовый норматив платы за выброс 1 т загрязняющего вещест- ва при сверхлимитных выбросах, р., (см. табл. 11); К = 0,8.

Общая плата за выброс П рассчитывается по формуле

Пример расчета. Рассчитать предельно допустимый и фактиче- ский выбросы сажи котельной, находящейся на территории локомо- тивного депо. Определить необходимость улавливания сажи, вид очи- стного оборудования, плату за годовой выброс.

Исходные данные. Котельная работает на твердом топливе, рас- ход топлива – 25 000 т/год, время работы котельной с учетом оста- новки на профилактический ремонт 7 200 ч/год, температура выхода газовоздушной смеси ≈200 °С, наружная среднесуточная температура воздуха -5 °С, высота трубы котельной 15 м, диаметр устья – 1 м, мак-

симальная концентрация сажи на выходе из трубы составляет 200 мг/м3, а фоновая концентрация сажи в воздухе – 0,01 мг/м3

Решение. Рассчитаем ПДВсажи по формуле (9).

ПДКМР сажи = 0,15 мг/м3 (см. табл. 11).

Объем газовоздушной смеси продуктов сгорания V, м3/с, рассчитаем по формуле (13)

V = 25000 ×1000 ×5,5 = 5,3. 7200 ×3600

Скорость выхода газовоздушной смеси W0 , м/с, рассчитаем по формуле (12)

= 4×5,3 =

W0 3,14×12 6,75 ,

Т = 205°; А = 250 (Читинская область); F = 3.

33

Коэффициенты f, m рассчитываем по формулам (10,11):

Величины Vm и n определяем по формуле (14)

Фактический выброс сажи mсажи определим по формуле (15)

Так как фактический выброс сажи больше предельно допустимого, необходимо установить улавливающее оборудование: циклоны (элек- трофильтры).

Плату за годовой выброс, р./год, рассчитаем по формулам (16, 18):

ΣП = 0,164 + 18129,5 = 18129,66.

3.2.Контрольное задание № 4 (варианты 76–100)

Рассчитать согласно данному варианту (табл. 12) ПДВ конкрет- ных загрязняющих компонентов от нагретого источника, определить их фактический выброс, необходимость установки улавливающего оборудования, плату за выброс.

34

Продолжение табл. 12

36

Окончание табл. 12

37

3.3.Методика расчета приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосфере при выбросе от одиночного источника. Определение границ санитарно-защитной зоны предприятия

Распространение выбросов в атмосфере подчиняется законам тур- булентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов оказывает влияние состояние атмосферы, характер местности, физические и хи- мические свойства выбрасываемых веществ, высота источника выброса и пр. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра и распределением температур в вертикальном направ- лении.

При выбросах через высокие трубы в условиях безветрия рассеива- ние вредных веществ происходит в основном под действием вертикаль- ных потоков, обусловленных более высокой температурой выбрасывае- мой газовоздушной смеси, чем температура окружающего воздуха. На- личие ветра усиливает разбавляющую роль атмосферы, что обеспечи- вает более низкие приземные концентрации вредных веществ. Повыше- ние эффективности рассеивания вредных веществ в атмосфере про- порционально скорости ветра. Одновременно с увеличением скорости ветра происходит уменьшение высоты факела выброса над устьем тру- бы. Указанное фиксируется значением опасной скорости ветра, при ко- торой приземные концентрации имеют максимальное значение.

Взависимости от расположения и организации выбросов источники загрязнения делятся на точечные, линейные, площадные.

Точечные источники – удаляемые вредные вещества сосредото- чены в одном месте (трубы котельных, шахты, крышные вентиляторы, крышные трубы тепловозов и пр.).

Линейные источники – имеют значительную протяженность (аэра- ционные фонари, открытые фрамуги или окна, близко расположенные крышные вентиляторы и пр.).

Площадные источники – рассредоточенные на обширной террито- рии источники неорганизованного выброса (негерметичность, отсутствие системы газоотвода) или группы однотипных источников организованно- го выброса (отвалы, резервуары, совокупность мелких вентиляционных источников).

Взависимости от высоты устья источников выброса над уровнем земной поверхности они делятся на четыре класса:

∙высокие (50 и более метров);

∙средние (10÷50 м);

∙низкие (2÷10 м);

∙наземные (2 м).

38

Основным документом, регламентирующим расчеты рассеивания выбросов предприятий и определения приземных концентраций вред- ных веществ, является «Методика расчета концентраций в атмосфер- ном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.

ОНД-86».

В основу методики расчета положено следующее основное условие: рассчитывают максимальную концентрацию по каждому веществу в рас- четной точке, которая соответствует наиболее неблагоприятным метео- рологическим условиям (скорость ветра имеет опасное значение и на- блюдается интенсивный вертикальный турбулентный обмен).

Нижеприведенная методика расчета приземных концентраций отве-

чает случаю выбросов из одиночного нагретого источника без учета влияния застройки на рассеивание вредных веществ в атмосфере.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества СМ , мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым, прямоугольным или квадратным устьем, на расстоянии ХМ, м,

от источника определяется по формуле

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации ат- мосферы; коэффициенты F, m, n – их смысл и значение см. разд. 3.1 на- стоящего пособия, расчетные формулы (10), (11), (14); Н – высота вы- броса, м; mфак – фактическая мощность выброса, мг/с, см. формулу (15); V – объем (расход) газовоздушной смеси, м3/с, см. формулу (13); Т –

разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающей среды, °С.

Значение А, соответствующее неблагоприятным метеоусловиям, при которых концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе мак- симальна, равно:

А= 250 – Читинская область, Бурятия;

А= 200 – Нижнее Поволжье, Кавказ, Дальний Восток, остальная тер- ритория Сибири;

А= 180 – Европейская территория и Урал севернее 52° с.ш.;

А= 140 – Московская, Тульская, Рязанская, Калужская, Владимир- ская области.

Расстояние ХМ, м, от источника выброса, где при неблагоприятных

метеорологических условиях достигается максимальная приземная кон-

центрация вредного вещества СМ определяется по формуле

где d – безразмерный коэффициент (при условии значения коэффици- ента f<100 (см. формулу 11, подраздел 3.1) находится по формулам:

Значение величины Vm находят по формуле (14).

Опасная скорость ветра UВ, м/с, на уровне 10 м от земли, при кото- рой значение приземной концентрации вредных веществ достигает мак- симального значения СМ, мг/м3, при условии f<100, определяется по формулам:

Значение приземной концентрации вредного вещества Сi, мг/м3, по оси факела выброса на различных расстояниях Хi, м, от источника при