Практическая работа № 2 Расчет нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Задания:

1. Проработать теоретическую часть

2. Выполнить контрольное задание

3. Изучить ГОСТ 17.2.3.02-78

Основным средством для соблюдения ПДК является расчет нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) (г/с, т/год) вредных веществ в атмосферу. ПДВ – это масса вредного вещества в отходящих газах, допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы с учетом рассеивания вредных веществ в атмосфере, не создающая приземную концентрацию (С_м), превышающую ПДК_мр. При расчете ПДВ учитываются фоновые концентрации С_ф – концентрации загрязняющих веществ в воздухе от остальных источников города, также в результате трансграничного переноса вредных веществ. Информация о фоновых концентрациях загрязняющих веществ запрашивается в органах, осуществляющих контроль за загрязнением окружающей среды. Наряду с максимальными разовыми ПДВ (г/с) устанавливаются годовые значения ПДВ (т/год). Если значения ПДВ по ряду объективных причин не могут быть достигнуты на предприятии, то в этом случае вводится поэтапное снижение выбросов загрязняющих веществ до значений, обеспечивающих соблюдение ПДВ. При установлении ПДВ необходимо учитывать перспективу развития предприятия, физико-географические и климатические условия местности, расположение промышленных площадок и участков существующей и намеченной жилой застройки, санаториев, зон отдыха города. Нормативы ПДВ устанавливаются для условий полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы и они не должны превышаться в любой 20-минутный период времени. Наряду с нормативами ПДВ для одиночных источников устанавливается норматив ПДВ для предприятия в целом. Нормативы ПДВ устанавливаются на срок до 5 лет и подлежат пересмотру (переутверждению). Пересмотр ранее установленного ПДВ может возникнуть до истечения срока действия при изменении экологической обстановки в регионе, появлении новых или уточнении параметров существующих источников загрязнения окружающей среды. При определении размера платы за выбросы в окружающую среду руководствуются установленными ПДВ. Контроль за достижением и соблюдением установленных нормативов выбросов включает определение массы выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника загрязнения и сравнение этих показателей с установленными нормативами ПДВ и проверку эффективности эксплуатации очистных и других природоохранных сооружений.

Выброс загрязнителей в атмосферу может производиться лишь на основании специального разрешения, которое выдается государственным органом управления, уполномоченного в сфере охраны атмосферы (Госкомгидромет). ПДВ является основой для планирования мероприятий и проведения экологической экспертизы по предотвращению загрязнения атмосферы. При выбросе в окружающую среду веществ, для которых не установлены ПДК, органы по охране природы вправе принять решение о приостановке работы предприятия или отдельных его участков. Ввод в эксплуатацию новых производств, в выбросах которых содержатся вещества с неустановленными ПДК, запрещен.

Расчет ПДВ производится согласно «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86», Гидрометеоиздат, 1987.

При истечении нагретой газовоздушной смеси (ГВС) из одиночного источника с круглым устьем при фоновой концентрации вредного вещества С_ф и неблагоприятных метеорологических условиях ПДВ определяется по формуле:

ПДВ = , г/с или т/год

где:

ПДК – максимально разовая предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³ (ПДК_пыли = 0.5 мг/м³ , ПДК_SO2 = 0.5 мг/м³ );

С_ф – фоновая концентрация вредного вещества, мг/м³ (обычно SO₂- 0.1 мг/м³, NO₂- 0.03 мг/м³, CO – 1.5 мг/м³, пыль – 0.2 мг/м³);

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия перемешивания примесей в воздухе (для России в целом А=120, для Сибири А=200), с^2/3.мг град^1/3 / г;

F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредного вещества в атмосфере:

для газов F=1;

для пыли F=2.5 (степень очистки 75-90%), F=3 (без очистки);

Н - высота трубы, м;

∆Т – разность между температурой выбрасываемой ГВС и температурой воздуха самого жаркого месяца года, (или самого холодного месяца года в случае работы котельных), ⁰С;

V – объем выбрасываемой ГВС, м³/с. Эта величина определяется по формуле:

V=ω_о πD²/4

где:

ω_о – средняя скорость выхода ГВС из устья трубы, м/с

D – диаметр устья трубы, м

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода ГВС из устья трубы:

m рассчитывается по формуле m = .

где:

f – параметр, характеризующий вид выброса (холодный или горячий),

м/с² град;

f= 10³ ω_о² D/H² ∆T

- если f<100, то выброс относится к нагретым

- если f ≥ 100, то выброс относится к холодным

n определяется в зависимости от значения параметра V_м

V_м =0.65 х , м^{2 /3 .}град^1/3 / с^1/3

- при V_м ≤ 0.3 n=3,

- при V_м >2 n=1

Если вредное вещество не обладает суммацией действия с другими вредными веществами и фактический выброс его (М, г/с) не превышает рассчитанного по формуле значения ПДВ,

М ≤ ПДВ

то значение М принимается как норматив ПДВ. Если вредное вещество обладает суммацией действия с другими вредными веществами, то значения М по каждому веществу принимаются как нормативы ПДВ только при условии соблюдения следующего соотношения:

М₁ + М₂ +……+М_n ≤ ПДВ,

где:

М₁, М₂…..М_n – фактические выбросы в атмосферу 1, 2, …n-го вредного вещества, обладающих суммацией действия.

Для проведения расчетов нормативов предельно допустимого сброса загрязняющих веществ необходимы некоторые исходные данные: скорость и температура газового потока, фактическая масса выбросов. Их определяют с помощью инструментальных замеров.

Контрольное задание:

1. Рассчитать ПДВ для пыли и диоксида серы, используя следующие исходные данные:

ω_о = 17.8 м/с

D= 1.5 м

Н = 40 м

Т_гвс = 140⁰С

Т_в = 19⁰С

А = 200 с^2/3.мг град^1/3 / г

F = 1 (для диоксида серы), F=3 (для пыли)

М_пыли = 63.7 г/с

М_SO2 = 34.2 г/с

2. Сравнить рассчитанные ПДВ для пыли и диоксида серы с фактическими выбросами. Какие рекомендации следует сделать?

3. По результатам расчетов оформить табл. 3

Таблица 3

Расчет ПДВ

№ п/п	Параметры	Единица измерения	Вели- чина	Формула для расчета
1	2	3	4	5
1	ПДКпыли
2	ПДКSO2
3	Cф пыли
4	Сф SO2
5	ωо- средняя скорость выхода ГВС из устья источника выброса		17,8
6	D - диаметр устья источника выброса		1,5
7	Н - высота источника выброса		40
1	2		4	5
8	ТГВС - температура выбрасываемой ГВС		140
9	Тв - температура окружающего атмосферного воздуха наиболее жаркого месяца года		19
10	А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы		200
11	Мпыли – фактическое количество выбрасываемой в атмосферу пыли		63,7
	Мso2 – фактическое количество выбрасываемого в атмосферу диоксида серы		34,2
12	F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания в атмосферном воздухе.
	F для SO2		1
	F для пыли, выбрасываемой в атмосферу без очистки		3
13	Т=Тг-Тв
14	f- параметр, характеризующий вид выброса (нагретый или холодный)
15	V - объем ГВС
16	m - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода ГВС
17	Vm –параметр
18	n - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода ГВС
19	ПДВ пыли
	ПДВ SO2