2. Расчет загрязнения атмосферы выбросами нескольких источников

При расчете приземных концентраций, создаваемых группой источников, используют принцип суперпозиции, суть которого состоит в следующем: значение приземной концентрации в любой точке местности при заданных скорости и направления ветра равно сумме приземных концентраций, создаваемых каждым источником в отдельности при той же скорости и том же направлении ветра.

Для применения принципа суперпозиции необходимо знать значения приземных концентраций на различных расстояниях от оси факелов выбросов. Значение концентрации на расстоянии Y по перпендикуляру к оси факела (рис.1) определяется по формулам:

С_ух = S₂ C_x (2.53)

где S₂ = 1/ (1 + 5t_y + 12,8t_y² + 17t_y³ + 45,1t_y⁴)² (2.54)

t_y = Uy²/² при U5; (2.55)

t_y = 5y²/² при U (2.56)

Расчет приземных концентраций от группы источников обычно производится на ЭВМ, но для определения концентрации от одного-двух источников загрязнения воздуха он может быть проведен вручную. Более подробно методика расчета приземных концентраций приведена в ОНД-86 /2/. Кроме формул для точечных источников, в ОНД-86 даны формулы для расчета приземных концентраций от линейных и площадных источников, а также приведен специальный раздел для определения приземных концентраций в зонах аэродинамических теней, создаваемых зданиями.

4. Формирование выбросов

Нормативы ПДВ для источников выбросов предприятия устанавливается исходя из следующих положений:

1. Если по результатам расчета рассеивание вредных веществ установлено так, что приземные концентрации за пределами СЗЗ предприятия не превышает нормативов ПДК, то есть, выполняется условие 1.1 и 1.2, то нормативы ПДВ устанавливаются на уровне фактических значений выбросов загрязняющих веществ (3).

2. Если для каких-либо веществ, выбрасываемых предприятием, условие 1.1 и 1.2 не выполняются, то для источников, выбрасывающих эти вещества, проектируются мероприятия по снижению выбросов и проводится повторный расчет приземных концентраций. Если результаты повторного расчета приземных концентраций удовлетворяют условиям 1.1 и 1.2, то нормативы ПДВ для этих источников устанавливаются на уровне, достигаемым после выполнения запроектированных мероприятий.

5. Задания на самостоятельную работу

Оценить степень загрязнения атмосферы и установить норматив ПДВ и для предприятия, имеющего один источник выброса. Параметры источника выбросов, наименование выбрасываемого вещества, размер санитарно-защитной зоны принимается по варианту, указанному преподавателем.

6. Примеры выполнения задания

Пример 1. Дымовой трубой предприятия в атмосферу выбрасывается 48 г/с диоксида серы (SO₂). Размер СЗЗ предприятия составляет 600 м. Параметры источника выбросов и величины, определяющие условия рассеивания вредных веществ в атмосфере имеют следующие значения:

Н = 35 м; D = 1,4 м; ₀ = 7 м/с; Т_г = 124⁰С; Т_в = 24⁰С;  = 1; U* = 9 м/с;

А = 200; С_ф = 0,2 мг/м³.

Установить норматив ПДВ.

Решение

1. Вычисляем параметры выбора расчетных формул

;

_ 1,3

_е= 8000,36)³ = 37,32

2. Расчет максимальной концентрации, опасной скорости ветра и расстояния, на котором достигается максимальная концентрация.

Так как  100 и _м 0,5, то расчет С_м ведется по формуле 2.6. Параметры, входящие в формулу:

F

m по формуле 2.9) 

n (по формуле 2.10)  n = 1

Максимальная концентрация SO₂:

Коэффициент d для расчета расстояния _ вычисляется при  и _ по формуле 2.20:

По формуле 2.17 находим _

_ =     = 430,7 м.

Значение опасной скорости ветра при  и _ вычисляется по формуле 2.26:

U_ м/с.

3. Расчет максимально возможной концентрации SO₂ на границе СЗЗ.

Коэффициент _ для расчета скорости ветра U_500, при которой на расстоянии от источника  500 м создается максимально возможная концентрация, вычисляется по формуле 2.32, так как _

По формуле 2.30 находим U_:

U_=1,12,22=2,44 м/c.

Коэффициент S₁ для расчета максимально возможной концентрации С_ на расстоянии от источника  м (на границе СЗЗ) вычисляется при _=1,393 по формуле 2.42:

По формуле 2.41 находим С_:

С_ = 0,689 мг/м³

4. Норматив ПДВ.

Проверяем выполнение условия 1.1:

С_расч. + С_ф = 0,689 + 0,2 = 0,889 мг/м³.

Предельно допустимая концентрация диоксида серы в атмосфере населенных пунктов составляет 0,5 мг/м³, следовательно, условие 1.1 не выполняется, то есть при существующей мощности выброса 48 г/с возможно загрязнение атмосферы за пределами СЗЗ предприятия выше допустимых пределов.

Для выполнения условия 1.1 необходимо, чтобы расчетная концентрация удовлетворяла условию:

С_расч.  ПДК – С_ф = 0,5 – 0,2 = 0,3 мг/м³.

Превышение расчетной концентрации над ее максимально допустимым значением составляет:

N = 0,689/0,3 = 2,3

Из формул расчета приземной концентрации очевидно, что она пропорциональна мощности выброса, следовательно для необходимости снижения в 2,3 раза приземной концентрации нужно в 2,3 раза уменьшить количество выбрасываемого в атмосферу диоксида серы. Таким образом, искомый допустимый выброс составит:

ПДВ = 48/ 2,3 = 20,87 г/с

Пример 2. Установить норматив ПДВ для тех же условий, что и в примере 1, если размер СЗЗ теперь составляет 300 м.