Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..2

Исходные данные…………………………………………………………………... 3

Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника………..........5

Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий………………...11

Вывод………………………………………………………………………………..15

Литература………………………………………………………………………....16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Курс «Экология», преподаваемый в Академии ГПС МЧС России, направлен на формирование у курсантов теоретического знаний о процессах загрязнения атмосферного воздуха различными источниками загрязнения,

Цель курсовой работы - научить оценивать экологическую опасность для селитебных территорий при выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, овладеть методами расчета параметров штатных и аварийных выбросов токсичных веществ.

В курсовой работе следует определить концентрацию вредных веществ в атмосферном воздухе населенного пункта при штатной работе предприятия. Определить размеры санитарно-защитной зоны с целью исключения неблагоприятного воздействия вредных веществ на население.

Промышленное предприятие работает в штатном режиме. По условиям технологического процесса в атмосферный воздух поступают загрязняющие вещества от источника выброса, работающего в постоянном режиме. Сведения об условиях выброса загрязняющих веществ, метеорологические условия (повторяемость среднегодовых значений направления ветра)  приведены в исходных данных

Предприятие расположено в границах населенного пункта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Курс «Экология», преподаваемый в Академии ГПС МЧС России, направлен на формирование у курсантов теоретического знаний о процессах загрязнения атмосферного воздуха различными источниками загрязнения,

Цель курсовой работы - научить оценивать экологическую опасность для селитебных территорий при выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, овладеть методами расчета параметров штатных и аварийных выбросов токсичных веществ.

В курсовой работе следует определить концентрацию вредных веществ в атмосферном воздухе населенного пункта при штатной работе предприятия. Определить размеры санитарно-защитной зоны с целью исключения неблагоприятного воздействия вредных веществ на население.

Промышленное предприятие работает в штатном режиме. По условиям технологического процесса в атмосферный воздух поступают загрязняющие вещества от источника выброса, работающего в постоянном режиме. Сведения об условиях выброса загрязняющих веществ, метеорологические условия (повторяемость среднегодовых значений направления ветра)  приведены в исходных данных

Предприятие расположено в границах населенного пункта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

Таблица 1

№ п/п	Характеристика, обозначение	Единица	Значение
1.	Высота отверстия, H	м	44
2.	Диаметр устья трубы, D	м	1,9
3.	Скорость выхода газовоздушной смеси, w0	м/с	15
4.	Температура газовоздушной смеси, Тг	0С	160
5.	Температура окружающего воздуха, Тв	0С	25
6.	Коэффициенты А	-	180
7.	Коэффициенты h	-	1
8.	Скорость ветра, u	м/с	3

Таблица 2

№ п/п	Выбрасываемое вещество	Единица	Значение
1.	Сероводород, МН2S	г/с	3,5
2.	Азота диоксид, МNО2	г/с	6,5
3.	Серы диоксид, МSО2	г/с	11

 

Таблица 3

Среднегодовые значения повторяемости направлений ветра, %

С	С-В	В	Ю-В	Ю	Ю-З	З	СЗ	Штиль
9	4	6	15	8	8	31	19	0

 

Таблица 4

Значения предельно-допустимых концентраций (ГН 2.1.6.1338-03)

№ п/п	Характеристика, обозначение	Предельно-допустимая концентрация максимально-разовая
		Единица	Значение	Класс опасности
1.	Сероводород, МН2S	мг/м3	0,008	2
2.	Азота диоксид, МNО2	мг/м3	0,4	3
3.	Серы диоксид, МSО2	мг/м3	0,5	3

 

   

 

 

 

Таблица 5

 

 Схема промышленного предприятия  с обозначением источника выброса

№ п/п	Характеристика, обозначение	Номер варианта (по предпоследней цифре зачетной книжке)
1.	Номер схемы	5
2.	Номер объекта	2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника

 

 

Рис. 1. Распределение приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на оси факела выброса точечного источника

 

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе нагретой смеси ЗВ с воздухом из одиночного точечного источника (труба с круглым устьем) при неблагоприятных метеорологических условиях (штиль, слабая скорость ветра, неустойчивая стратификация атмосферы, инверсия) на расстоянии xм (м) от источника определяется по формуле:

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий  скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

m и n - коэффициенты. учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

H (м) - высота источника выброса над уровнем земли;

h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км;

DТ - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тг, °С;

V1 - расход газовоздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле:

 

где D  - диаметр устья источника выброса, м;

 w0 -средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

 

Значение безразмерного коэффициента F принимаем для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1;

 

Значения коэффициентов m и n определяем в зависимости от параметров f, vм, и fe.

 

 

 

 

    Коэффициент m определяем в зависимости от f по формуле:

 

          

       

 

Коэффициент n при f < 100 определяем в зависимости от vм по формуле

n = 1 при vм ³ 2;

     

     

       

     

    

    

   

Расстояние xм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см, определяется по формуле

 

где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формуле:

 

Значение опасной скорости uм (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см, в случае f < 100 определяется по формулам:

 

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра uм (м/с), определяем по формуле

сми = r cм, 

где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/uм по формулой:

 

 

 

Расстояние от источника выброса xми (м), на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения сми (г/м3), определяем по формуле:

хми = p xм, 

где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/uм по формуле:

 

 

При опасной скорости ветра uм приземная концентрация вредных веществ с (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса (см. рис. 1) определяем по формуле

с = s1 cм, 

где s1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/xм и коэффициента F по формулам:

  

 

         

X=372,02м

X=744,04 м

 

X=1116,4м    

 

X=1488,6 м    

 

X=1860,8 м    

 

X=2233,02 м    

 

 

 

 

Максимальная концентрация cмx (мг/м3), достигающаяся на расстоянии x от источника выброса из оси факела при скорости ветра uмx, определяем по формуле

 

где безразмерный коэффициент находится в зависимости от отношения х/хм по формулам:

 

 

X=372,02 м

X=744,04 м

 

X=1116,06 м    

 

X=1488,08м    

 

 

X=1890,1 м    

 

X=2232,12 м    

 

 

xi, м	s1	сH2S, мг/м3	s1’	смхН2S, мг/м3
372,02	0,688	0,010	0,688	0,010
744,04	1	0,015	1	0,015
1116,06	0,874	0,013	0,898	0,0134
1488,08	0,743	0,011	0,786	0,0117
1860,1	0,623	0,0093	0,677	0,010
2232,12	0,521	0,0078	0,579	0,086