Определение расстояния Х м (п) , м, от п – го источника выброса, на котором приземная концентрация Смi , мг/м3 , достигнет максимального значения.
Основные понятия
Предельно-допустимая концентрация (ПДК)– количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.
Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.
Зона повышенной концентрации (ЗПК) - территория с уровнем концентрации больше одного ПДК.
Атмосферные мероприятия - комплекс организационно-технических решений, направленных на снижение уровня воздействия на воздушный бассейн.
Методика расчета
1. По теореме Пифагора рассчитать расстояние между источниками:
2. Определение максимального значения приземной концентрации i – го химического вещества Смi, мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси проводится в зависимости от расположения источников относительно друг друга.
2.1 Если источники находятся на расстоянии более 10 м друг от друга, то значение Смi, мг/м3, определяется по формуле:
(1)
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, безразмерный; для территории от 50o с.ш. до 52o с.ш. равен 180;
Mi - масса - го вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
F - коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ, безразмерный; равен:
а) для газообразных вредных веществ – 1;
б) для прочих веществ в зависимости от КПД очистки – при КПД > 90% - 2; 75-90% - 2,5;
в) менее 75% и при отсутствии очистки – 3;
Н - высота источника над уровнем земли, м;
V1 - расход газовоздушной смеси, м3 /с;
DT - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, равной согласно СНиП 2.01.01. –82 средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, 20,6o;
h - коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, безразмерный; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не превышающим 50м на 1 км, равен 1;
m, n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяются в зависимости от параметров , м :
(2)
где w0 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;
Д - диаметр устья источника выброса, м.
(3)
Коэффициент m определяется в зависимости от по формуле:
(4)
(5)
Коэффициент n определяется в зависимости от м по формуле:
(6)
(7)
(8)
2.2. Для близко расположенных источников (менее 10 м), выбрасывающих одно и то же i – ое химическоевещество (объединенных источников), определяем суммарную концентрацию i – го вещества по формуле:
(9)
где Mi - суммарная мощность выброса i – гохимического вещества всеми источниками в атмосферу, г/с;
V - суммарный расход газовоздушной смеси от всех источников выброса, м 3 /с;
N - количество источников выброса.
Все остальные параметры, подставляемые в формулы 2-9, при расчете максимальной приземной концентрации i – гохимического вещества от объединенных источников, усредняются.
Определение расстояния Х м (п) , м, от п – го источника выброса, на котором приземная концентрация Смi , мг/м3 , достигнет максимального значения.
(10)
где - безразмерный коэффициент, определяется в зависимости от , 
, 
, e
(11)
e = 800 ( 
)3 , (12)
при < 100
0,5 = 2,48 (1 + 0,28 
е) , (13)
0,5 < 
2 = 4,95 м (1 + 0,28 
е) , (14)
> 2 = 7 
( 1 + 0,28 
е) , (15)
при > 100
0,5 = 5,7 , (16)
0,5 < 
2 = 11,4 , (17)
> 2 = 16 
. (18)
4. Разработка комплекса атмосферных мероприятий (установка пылегазоочистного оборудования, изменение режимов работы технологического оборудования, увеличение высоты источника выборов), направленных на снижение уровня концентрации до значений ПДК.
Атмосфероохранные мероприятия разрабатываются только для веществ, создающих концентрацию выше ПДК.
Выбор мероприятия зависит от уровня загрязнения, создаваемого источником выброса, и расстояния, на котором фиксируется максимальная концентрация. При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать степень очистки, а также исключить возможность образования не растворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.
Приведем эффективность ряда основных пылегазоулавливающих аппаратов:
· пылеосадительная камера - 80%
· фильтры - 99%
· электрофильтры – 99,5 %
· циклоны - 95%
· скрубберы с мокрой очисткой - 99,5%
В случае недостаточности установки одного аппарата возможна установка несколько последовательно стоящих аппаратов (две и более ступеней очистки), например, фильтры – циклон; фильтр – скруббер; циклон – пылеосадительная камера; фильтр – циклон - пылеосадительная камера; батарейные циклоны.
Эффективность таких установок (%) определяется по формуле:
К = (1 – К1)(1 – К2)…(1 – Кn) , (19)
где К1,К2,…,Кn - эффективность первого, второго и последующих аппаратов.
В качестве атмосфероохранного мероприятия может быть использовано изменение режима работы технологического оборудования, например, не совместное, а последовательное выполнение ряда операций. Использование данного мероприятия не связано с затратами, но требует знаний техпроцесса и не подходит для непрерывного техпроцесса (например, химическое производство).
Определим для каждого вещества соотношение Сmi/ПДК.. Результат дает уровень загрязнения в долях ПДК:
Например, Сmпыль = 0,062 мг/м3; ПДК пыль = 0,5 мг/м3; соотношение 0,062/0,5 = 0,124. Уровень загрязнения воздуха по пыли 0,124ПДК < 1, т.е. загрязнение по пыли отсутствует
Сmзола = 0,18 мг/м3; ПДК зола = 0,05 мг/м3; соотношение 0,18/0,05 = 3,6. Уровень загрязнения воздуха по золе 3,6ПДК > 1.
Для золы соотношение > 1, т.е. создается повышенный уровень загрязнения. Необходимо пылегазоочистное оборудование на источник 1, средний эффект очистки которого 95 %, а именно, циклон. Проверим эффективность мероприятия:
M/I = Mзола (1-Эоч/100) = 0,9´(1-0,95) = 0,045 г/с.
180´М/зола´2´0,91´1,36´1 180´0,045´2´0,91´1,36´1
Сm/i=——————————————= —————————————— = 0,006 мг/м3 <1.
252´Ö1,5´99,4 252´Ö1,5´99,4
Соотношение 0,006/0,05 = 0,12. Уровень загрязнения воздуха по золе стал 0,12ПДК < 1, т.е. данное мероприятие эффективно. про
Алгоритм выполнения расчетов:
1. Определение параметра
2. Определение параметра
3. Определение параметра '
4. Определение параметра e
5. Определение коэффициента m
6. Определение коэффициента n
7. Определение максимальной приземной концентрации по каждому i – мувеществу Смi с учетом местоположения источников выбросов относительно друг друга.
8. Сравнение максимальной приземной концентрации Смi, создаваемой выбросами предприятия с ПДК.
9. Определение безразмерного коэффициента .
10. Определение расстояния Х м (п).
11. Определение достаточности предложенных мероприятий. Проведение контрольных расчетов максимального значения приземной концентрации Смi .