Тема № 4 определение предельно-допустимых выбросов.

Распространение дымовых выбросов в атмосфере происходит в результате движения воздушных масс, которые сложным образом взаимодействуют между собой и поверхностью земли. В результате ветровых потоков и вертикального подъёма воздуха из-за температурного градиента по высоте возникает определённая направленность движения загрязнителя, осложнённая турбулентным движением масс.

Схема распространения загрязняющих веществ от одиночного источника приведена на рис.4.1. Газовые выбросы на определённом расстоянии от трубы достигают земли. Приземная концентрация быстро растёт до максимальной величины и затем по мере удаления от трубы медленно убывает.

Рис.4.1

По результатам расчётов технологического оборудования системы газоочистки находят концентрацию загрязнения газовоздушной смеси вредными веществами на выходе из аппаратов.

Далее газовый поток направляют в выхлопную трубу и затем рассеивают в атмосфере. Расчёт рассеивания ведут по вредному веществу, имеющему наибольшую концентрацию. При этом наибольшая концентрация для каждого загрязняющего вещества С_м, мг/м³, в приземном слое атмосферы не должна превышать максимальной разовой ПДК данного вещества: С_м < ПДК_м.р..

Расчёт ПДВ и максимальной приземной концентрации производится в соответствии с «Методикой расчёта концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (ОНД-86). В основу расчёта положено использование следующей формулы: например, для случая нагретых выбросов (T>5^oC) из близкорасположенных между собой труб

(4.1)

для случая холодных выбросов (T<5^oC или T~0^oC):

, (4.2)

где ПДК – максимально разовая ПДК, мг/м³; С_ф – фоновая концентрация этого же вещества в воздухе данного населённого пункта, мг/м³; Н – высота труб, м; V₁ – объём дымовых газов, выбрасываемых в единицу времени, м³/с; T – перегрев газов относительно окружающего воздуха, ^оС; А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (принимается равным: а) 200 – для Европейской территории России, для районов, расположенных южнее 50^о с.ш.; б) 180 – для районов от 50 до 52^о с.ш.; в) 160 – для районов севернее 52^о с.ш.; г) 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей); F – безразмерный коэффициент, определяющий скорость осаждения примесей в атмосфере ( а) для газообразных веществ F=1; б) для взвешенных веществ при коэффициенте очистки >90% F=2; от 75 до 90% F=2,5; менее 75% и при отсутствии очистки F=3 ); m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника, рассчитываются в зависимости от параметров f, f_е, _м и ’_м:

(4.3)

при f<100;

при f>100.

для условия f_e< f<100 значение коэффициента m вычисляется при f = f_e:

(4.4)

; (4.5)

(4.6)

n находится в зависимости от _м по формулам:

_м<0,5, то n=4,4^._м;

0,5<_м<2, то n=0,532^._м² – 2,13^._м+3,13;

_м>2, то n=1.

Для холодных выбросов n находится при _м=’_м.

Здесь w₀, D, H - линейная скорость выброса, м/с, диаметр и высота источника выброса, м; T – разность температур воздушной смеси и температуры окружающего воздуха в 13 часа дня самого жаркого месяца; V₁ – объём дымовых газов, выбрасываемых в единицу времени, м³/с.

 - коэффициент, учитывающий условия рельефа местности; для слабопересечённой местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1км,  = 1.

Расчёт рассеивания нагретого выброса. Расчётная максимальная приземная концентрация с_м, для нагретого выброса в приземном слое при выбросе газов через высокий источник определяется по формуле:

(4.7)

где М – масса вредного вещества, выбрасываемого промышленным объектом, г/с; все остальные составляющие аналогичны составляющим формулы (4.1).

Расчёт рассеивания холодного выброса. Рассеивание холодного выброса определяют по формуле:

(4.8)

Значения А, М, F, , H - определяются так же как и для горячих выбросов (см. 4.3).

К – величина, определяемая по формуле:

Максимальная приземная концентрация С_м вредных веществ возникает при неблагоприятных метеорологических условиях на оси факела по направлению румба розы ветров на расстоянии х_м от источника:

(4.9)

где d – безразмерная величина: при f<100

, при _м < 0,5;

при 0,5<_м<2;

при _м>2.

При f>100 или T<5^oC при ’_м < 0,5;

при 0,5<’_м < 2;

при ’_м > 2.