Экология. №4

Задание 4.

Моделирование процессов загрязнения атмосферы выбросами промышленных предприятий.

1. разработка поведения примеси в атмосфере; установление зависимости уровня концентрации, создаваемой выбросами предприятий, от местоположения источника выбросов, особенностей газовоздушной смеси, выходящей из источника, орографических и метеорологических параметров, режима работы предприятия.

2. определение зоны повышенной концентрации, создаваемой выбросами газовоздушной смеси из источника.

3. разработка комплекса атмосфероохранных мероприятий по снижению уровня концентрации, проведение контрольных расчетов, подтверждающих достаточность мероприятия.

Исходные данные:

№ источника	Координаты			Высота Н, м		Диаметр устья Д, м		Скорость ГВС, м/с VД		Расход ГВС, м3/с, V1		Темпе- ратура выброса 0С		Наименование вещества		Масса Выброса, г/с, Mi
	Х, м	У, м
1	-56	-122	25		0,6		5,31		1,5		120		Зола Сернистый ангидрид Оксид углерода Оксиды азота		0,9 0,15 0,36 0,13
2	13	-10	6,3		0,3		28,72		2,1		30		Пыль неорганическая		0,0056
3	14	0	8		0,46		5,4		0,89		25		Пыль неорганическая		0,0501

Решение:

1.Определение по оси координат местоположения источников выброса.

Источник№1: Х= -56 м, У= -122 м.

Источник№2: Х=13 м, У= -10 м.

Источник№3: Х=14 м, У=0 м.

2. Определение расстояния между источниками.

Расстояние вычисляем по формуле вычисления расстояния между двумя точками на плоскости:

(10)

Расстояние между источниками №1и №2:

= 181 м.

Расстояние между источниками №1и №3:

=192 м.

Расстояние между источниками №2и №3:

=11 м.

3. Определение параметра f.

(11)

где– средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

Д – диаметр источника выброса, м;

∆Т – разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, равной, согласно СНиП.

2.01.01. -82, средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года 20,6⁰;

Н – высота источника над уровнем земля, м.

Для источника №1:

Для источника №2:

Для источника №3:

1. Определение параметра .

Определяем по формуле:

(12)

где – расход газовоздушной смеси, м³/с.

Для источника №1:

Для источника №2:

Для источника №3:

5. Определение параметра.

Определяем по формуле:

(13)

Для источника №1:

Для источника №2:

Для источника №3:

6.Определение параметра.

Определяем по формуле:

(14)

Для источника №1:

800*0,166³=3,638

Для источника №2:

800*1,778³=4495,888

Для источника №3:

800*0,404³=52,614

7. Определение коэффициента m.

При f<100

m = (15)

При f

(16)

Для источника №1:

f=0,051<100→m₁ =

Для источника №2:

f=23,094<100→m₂ =

Для источника №3:

f=8,821<100→m₃ =

8. Определение коэффициента n.

При

при (18)

при (19)

Для источника №1:

=1,179,

Для источника №2:

=0,951,

Для источника №3:

=0,512,

9. Определение максимальной приземной концентрации по каждому веществу с учётом местоположения источников выбросов относительно друг друга.

Если источники находятся на расстоянии более10 м друг от друга:

(20)

где А- коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, для территории от 50⁰с.ш. до 52⁰с.ш. равен 180;

-масса i-го вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

F-коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, безразмерный; равен: а) для газообразных вредных веществ -1; б) для прочих вредных веществ в зависимости от КПД очистки:

КПД90%-2; 75%КПД%- 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки- 3.

разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, равной, согласно СНиП 2.01.01. -82, средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года 20,6⁰;

- коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, безразмерный; в случае ровной или слабопоперечной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, равен 1.

Для близко расположенных источников выбросов (менее 10 м) определяют максимальную суммарную концентрацию по формуле:

(21)

где М – суммарная мощность выброса всеми источниками в атмосферу, г/с;

V– суммарный расход газовоздушной смеси от всех источников выброса, м/с;

N – количество источников выброса.

Источники №1 и №2 находятся на расстоянии 181 м (более 10 м друг от друга).

Источники №1 и №3 находятся на расстоянии 192 м (более 10 м друг от друга).

Источники №2 и №3 находятся на расстоянии 11 м (более 10 м друг от друга).

Так как все источники находятся на расстоянии более 10 м, то расчет ведем по формуле (20).

Источник №1:

Для золы:

Сернистый ангидрид:

Оксид углерода:

Оксид азота:

Пыль неорганическая – источник №2:

Пыль неорганическая – источник №3:

10. Определение безразмерного коэффициента d.

d – безразмерный коэффициент, определяется в зависимости от f, ,.

При fе <100

(22) (23) (24)

При

(25) (26) (27)

Источник №1:

, =0,166,

Источник №2:

, =1,778

Источник №3:

100, =0,404,

11. Определение расстояния.

Расстояние на котором приземная концентрация (мг/м³) достигнет максимального значения:

= (28)

Источник№1:

Зола:

=

Сернистый ангидрид, оксид углерода, оксиды азота:

=

Пыль неорганическая (источник№2):

=

Пыль неорганическая (источник№3):

=

12. Сравнение максимальной приземной концентрации, создаваемой выбросами промпредприятий с ПДК.

Таблица 5.

Значение максимально разовой ПДК веществ.

№ п/п	Наименование вещества	Значение ПДК м. р., мг/м3	Максимальная приземная концентрация
1 2 3	Зола Сернистый ангидрид Оксид углерода Оксид азота Пыль неорганическая Пыль неорганическая	0,05 0,5 5,0 0,085 0,5 0,5	0,187 0,012 0,03 0,011 0,01 0,19

Максимальная приземная концентрация превышена по выбросу золы (источник №1).

15. Определение достаточности предложенных мероприятий.

Для источника №1 (зола) уровень загрязнения выше 1,5 ПДК – необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.

16. Описание предлагаемого атмосфероохранного мероприятия с указанием принципа коэффициента очистки.

Эффективность ряда основных пылегазоулавливающих аппаратов: пылеосадительная камера- 80%; фильтры- 90%; циклоны- 95%; скрубберы с мокрой очисткой- 99,5%. Эффективность таких установок (%) определяется по формуле:

К=1-(1-К₁)(1-К₂)…(1-К_n),

Где К₁, К₂,…,К_n- эффективность первого, второго и последующих аппаратов.

Для очистки выбросов золы достаточно установки одного аппарата, пылеосадительная камера.

К=1-(1-80%)=80%

17. Выводы.

При автомеханическом производстве наблюдается значительное превышение ПДК золы. Для устранения загрязнения окружающей среды предусмотрена пылеосадительная камера.

Список использованной литературы

1. Белов С.В. Охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1991. – 225 с.

2. Болонов И.М. О термине «экология» и некоторых понятиях, связанных с ним. // Наука и жизнь. – 2007 - №3 – С. 12-17.

3. Венедин Н.Н. Экологическое право. – М.: Проспект, 2007. - 208 с.

4. Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. – М.: Феникс, 2001. – 155 с.

5. Калыгин В.Г. Промышленная экология. Курс лекций. Учебное пособие. -М., 2008. – 240 с.

6. Лебедева М.И., Анкудимова И.А. Экология. Учебное пособие. - М.: Юрайт, 2002. – 80 с.

7. Мазур И.И., Молдованов О.И. Курс инженерной экологии в 2-х томах. – М.: Высшая школа, 1999. – 280 с.

8. Розанов С. Общая экология. – М.: Проспект, 2004. – 290 с.

9. Тихонов А.И. Экология. Курс лекций. – М.: ИНФРА-М, 2008. – 186 с.

10. Шамилева И.А. Экология. – М.: Юрайт, 2004. – 190 с.

27