Экология. №4
.docxЗадание 4.
Моделирование процессов загрязнения атмосферы выбросами промышленных предприятий.
-
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.
-
определение зоны повышенной концентрации, создаваемой выбросами газовоздушной смеси из источника.
-
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:
-
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-Кn),
Где К1, К2,…,Кn- 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
-
Белов С.В. Охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1991. – 225 с.
-
Болонов И.М. О термине «экология» и некоторых понятиях, связанных с ним. // Наука и жизнь. – 2007 - №3 – С. 12-17.
-
Венедин Н.Н. Экологическое право. – М.: Проспект, 2007. - 208 с.
-
Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. – М.: Феникс, 2001. – 155 с.
-
Калыгин В.Г. Промышленная экология. Курс лекций. Учебное пособие. -М., 2008. – 240 с.
-
Лебедева М.И., Анкудимова И.А. Экология. Учебное пособие. - М.: Юрайт, 2002. – 80 с.
-
Мазур И.И., Молдованов О.И. Курс инженерной экологии в 2-х томах. – М.: Высшая школа, 1999. – 280 с.
-
Розанов С. Общая экология. – М.: Проспект, 2004. – 290 с.
-
Тихонов А.И. Экология. Курс лекций. – М.: ИНФРА-М, 2008. – 186 с.
-
Шамилева И.А. Экология. – М.: Юрайт, 2004. – 190 с.