Расчет индивидуального задания

Исходные данные для расчета: Масса выброса 7 г/с, температура газовоздушной смеси 43°С, диаметр устья 0,4 м, высота источника 16 м, скорость выброса 16 м³/с, источник расположен в Житомире, выброс - взвешенные вещества, F=3 (по исходным данным задания).

1. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества С_max (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси от точечного источника проводится по формуле :

С_max=

- Определяем значение коэффициента Адля Житомира. Т.к. Житомир расположен южнее 50˚ с.ш., то коэффициент А принимается равным 180.

-Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу за единицу времени (М)определяем по табл.

-Безразмерный коэффициентFопределяется по табл.

-Высота источника выброса над уровнем землиН определяется по табл.8.

-Коэффициентη= 1, т. к. местность ровная или слабопересеченая, перепад

высот, не превышающим 50 м на 1 км.

- Определим расход газовоздушной смеси. Подставим исходные данные в формулу :

V₁= = = 2 м³,

где π – число Пи, равняется 3,14;

D – диаметр устья источника выброса определяется по табл.

ω_о – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса определяется по табл.

- Определяем ∆Т= Тг-Тв,(ºС). Температуры газовоздушной смеси Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в наиболее жаркого месяца определяем по табл. Соответственно, ∆Т = Тг-Тв = 43-24,9 = 18,1 ⁰С.

- Определим параметры f, ν_м , v´_м и f_e коэффициентов mиn. Подставляем исходные данные в формулы :

f = = = 22,09;

v_м= = = 0,85;

v´_м = = = 0,52;

f_e= 800· (v´_м)³ = 800· (0,52)³ = 112,48.

Значения D, ω_о и Н определяем по табл. 8.

- Определяем коэффициент m, т.к. f= 22,09, а это меньше 100, то коэффициент mрассчитываем по формуле :

m = = = 0,47.

- Определяем коэффициент n, т. к. параметр v_м = 0,85, он находиться в

интервале 0,5 < v_м< 2, то коэффициент nрассчитываем по формуле :

n= 0,532· v_м² – 2,13· v_м + 3,13 = 0,532·0,85² – 2,13·1,226 + 0,85 = 1,7.

- Определяем максимальную концентрацию. Подставляем полученные значения в формулу :

С_max= = 0,52 мг/м³.

 

2. Расчет растояния Х_max (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С_max (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения.

- Определяем безразмерный коэффициент d. Данный коэффициент зависит от параметров f и v_м. При f < 100 и v_м находиться в интервале от 0,5 до 2, то коэффициент d определяем по формуле (14):

d = = =7,51.

- Подставив значения в формулу (12) определяем растояние Х_max (м):

Х_max = = = 60,08 м.

 

3. Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферный воздух.

Данный расчет осуществляют согласно ОНД –86 по формуле (19):

ПДВ = , г/с

где ПДК_м.р – предельно допустимая концентрация вредного вещества (ингредиента) в приземном слое населенного пункта, мг/м³, определяемая по СН 245-71 и приведенная в табл. 1;

С_ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в населенном пункте, мг/м³. Фоновую концентрацию задают как процент от ПДК_м.р.. В нашем примере это 10 % , следовательно С_ф = ПДК_м.р.· 0,1 = 0,5· 0,1=0,05 мг/м³

Значения Н, А, m, n, η, F, V, ∆Тте же, что и при расчете максимальной

концентрации загрязняющего вещества рассмотренном выше.

- Определяем ПДВ подставивши значения в формулу (19):

ПДВ = = 0,88 г/с,

- Сравниваем значение ПДВ с фактическим выбросом. ПДВ =0,88 г/с, а М=7 г/с. При установлении пылегазоуловителя с эффектом не менее 70% в результате получим:

М= М- М×0,7 = 7 - 7×0,7 = 2,1 г/с.

Полученное значение выброса пыли больше в 8 раз исходной мощности выброса и рассчитаного ПДВ. Следовательно, введения одной ступени очистки газо-воздушной смеси с эффектом 70% много для достижения ПДВ.

 

4. Расчет санитарно-защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия.

По условию задания объектом загрязнения является лакокрасочный завод. В соответствии с классификацией промышленных предприятий данный завод относится к 3-му классу вредности и ширина СЗЗ = 300 м.

Размер СЗЗ уточняется по формуле :

,

где, L - расчетный размер СЗЗ, м; L₀ - размер СЗЗ в соответствии с классом предприятия, м (см. стр. 20); Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р_о - среднегодовая повторяемость направления ветра румба при круговой розе ветров, %.

Повторяемость направления ветра принять по 8-ми румбовой розе ветров

Р₀=100% / 8 = 12,5%

- Определяем среднегодовую повторяемость направления ветров соответствующих 8-ми румбам для г. Житомир. Для этого находим среднеарифметическую повторяемость в зимние и летние месяцы и вносим результаты в табл.

- Определяем размер СЗЗ по румбам с учетом характера и направления ветра по формуле (20) и сводим все данные в табл.

- Принимаемый размер СЗЗ определяем с учетом того, что при значении Р< 12,5% уменьшать размер зоны не допускается, следовательно СЗЗ= L₀, а при Р > 12,5% необходимо увеличить размер зоны на рассчитанную величину, т.е. СЗЗ= L.

 

Таблица 6 – Уточненная ширина СЗЗ по ОНД –86

 

Параметр	Направление ветра
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Процент повторяемости ветров Р, %по СНиП 2.01.01-82	10,5	5,5	5,5	27.5	10,5			19,5
Размер СЗЗ по румбам L,м (по формуле (20))
Принимаемый размер СЗЗ Lп ,м

 

- На основании расчетов для данного предприятия необходимо увеличить СЗЗ по сравнению с существующей. Преобладающими ветрами является юго-восточный, западный и северо-западный (если ветер дует с юго-запада, то загрязняющие вещества уносятся на северо-восток), следовательно СЗЗ надо увеличить на 360 м в направлении на северо-запад; на 204 м на восток; на 168 м в направлении на юго-восток. Графическое изображение полученной санитарно-защитной зоны от точечного источника выполнено на рисунке 2.

 

 

С

Ю

 

Рисунок 2 – Санитарно-защитная зона цементного завода

 

5. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

 

Данный расчет осуществляют согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 1 марта 1999 г. № 303 «Про затвердження Порядку встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору», и определяются по формуле (23):

П_А=

где Мі - фактический объем выброса і-того загрязняющего вещества, в тоннах (т);

Н_бі – норматив платы за выброс 1 тонны і-того загрязняющего вещества, в гривнах (грн/т);

К_нас - коэффициент, который учитывает численность жителей населенного пункта, где размещено предприятие ;

К_ф- коэффициент, учитывающий народнохозяйственное (функциональные) значение населенного пункта, .

К_инд - коэффициент индексации (в задаче принимаем равным 1);

По исходным данным в атмосферу выбрасываются взвешенные вещества, мощность выброса 7 г/с это 220,752 т/год [(7 × 3600 × 24ч × 365д )/1000000=220,752т/год]. Норматив платы (определяем по табл.3) для оксида азота равен 80 грн/т. Численность населения в Житомире составляет 299 тыс.чел, следовательно коэффициент К_нас равен 1,35 (по табл.4). Данный город является промышленным центром, соответственно К_ф = 1,25 (по табл.5). Подставив значения в формулу, рассчитываем величину платы:

П_А= Мi × Нбі ×Кнас ×Кф×Кинд = 220,752×80×1,35×1,25×1= 29801,52 грн/год.

 

Все данные расчетов сводим в таблицу 7.

 

Таблица 7 – Результатов расчета

 

Расчитанные параметры задания
V1 м3	f -	vм м/с	vм´ м/с	fе -	m -	n -	Сmax мг/м3	d -	Xmax м	ПДВ, г/с	Сф, мг/м3
	22,09	0,85	0,52	112,48	0,47	1,7	0,52	7,51	60,08	0,88	0,05

Выводы

Проведенный расчет позволяет сделать следующие выводы:

Максимальная приземная концентрация вредного вещества от источника выбросов при неблагоприятных метерологических условиях составляет 0,52 мг/м³, что больше ПДК_м.р.=0,5 мг/м³.

Расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метерологических условиях достигает максимального значения С_м составляет 60,08 м.

Значение ПДВ=0,88 г/с, а М = 7 г/с. Мощность выброса в 8 раз больше расчетного значения ПДВ. Введении одной ступени очистки газо-воздушной смеси с эффектом 70% достаточно для достижения ПДВ.

Для лакокрасочного завода согласно нормативу СЗЗ равна 300 м. На основании расчетов СЗЗ для данного предприятия надо увеличить по сравнению с существующей: на 400 м в направлении на северо-восток; на 440 м на восток; на 120 м в направлении на юго-восток.

Плата за выбросы в атмосферу цементной пыли составит 29801,52 грн.

Литература

1. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков. Окружающая среда и человек. М. Высшая школа 1999.

2. Охрана природы и природных ресурсов. Учебное пособие для вузов (под редакцией В.Д. Бондаренко). Львов. Высшая школа 1985.

3. Охрана окружающей среды. Учебник для вузов. М. Высшая школа 1985.

4. А.К. Бродский Краткий курс общей экологии: Учебное пособие.2000

5. В.П. Кучерявский Екология. –Львів, 2000

6. С. І Дерій. и др. Екологія, 1998.

7. В.М Черняк и др. Основи екології.,1998

8. С.В. Белов С.В. и др. Охрана окружающей среды. –М.Высш.шк. 1991

9. Ю.В. Новиков Экология, окружающая среда и человек, 2000.

10. ОНД-86 Методика расчета концетнрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л. Гидрометиоиздат, -1987.

11. СН-245-71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий

12. СНиП II-А.6-72 Строительная климатология и геофизика. –М. Стройиздат, - 1983.

13. Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища»// Екологічне законодавство України/ Відповід. Ред. К.ю.н. Ковальський В.С. – К.: Юрінком Інтер, 2001. – с.7-46.