Виды и объемы загрязнений атмосферы, методика расчета
При проектировании промышленных предприятий все виды загрязнений атмосферы рассчитываются на основании нормативных документов.
Наибольшая концентрация вредных веществ См, мг/м3, в приземном слое атмосферы не должна превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК) данного вредного вещества в атмосфере воздуха
Если в атмосфере присутствую несколько веществ, обладающих суммацией действия (к примеру, диоксид азота, оксид азота, зола и диоксид серы, диоксид серы и серная кислота, диоксид серы и диоксид азота), их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1.
где C1, С2, .....Сn - концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точки местности;
ПДК1, ПДК2,.....ПДКn - соответствующие максимальные предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере.
Для всех источников выбросов, природных условий есть научно-обоснованные и экспериментально проверенные эмпирические формулы расчета рассеивания выбросов.
Для примера рассмотрим рассеивание нагретых выбросов от одиночного источника.
Данный метод является одним из методов снижения загрязнения окружающей среды на промышленных предприятиях (достоинства и недостатки метода см. в лк. 3).
Максимальная приземная концентрация См для нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм, м, от источника определяется по формуле (формула показывает зависимость См от параметров, влияющих на максимальную приземную концентрацию):
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (распределение воздуха по вертикали, определяющее равновесие в атмосфере);
М - количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере воздуха;
m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Т - разность между температурами выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха ТВ;
V1 - объем газовоздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле:
где D - диаметр устья, - средняя скорость выхода газовой смеси из устья источника выброса.
Коэффициент А отражает влияние географического положения источника вредных выбросов и принимается равным:
240 - для субтропической зоны Средней Азии (или территории, лежащие южнее 40°),
200 - для Нижнего Поволжья, Кавказа, Сибири, Дальнего востока, остальных районов Средней Азии,
160 - для Севера и Северо-Запада европейской территории РФ, Среднего Поволжья и Урала,
120 - для Центральной части европейской территории РФ.
Для территорий, не упомянутых в списке, принимается коэффициент территории с близкими климатическими условиями.
Величины М и V1 рассчитываются на основании технологической части проекта предприятия, нормативов, действующих на предприятии.
Величина T, °C, рассчитывается как разность средней температуры наружного воздуха Тв в 13 ч наиболее жаркого месяца года и температуры выбрасываемой в атмосферу газовой смеси Тг (по данным технологическим нормативам).
Безразмерный коэффициент F:
1 - для газообразных веществ и мелкодисперсной аэрозоли (золы, пыли);
2 - для пыли и золы с очисткой не менее 90%;
2,5 - для пыли и золы с очисткой от 75 до 90 %;
3 - для пыли и золы с очисткой менее 75%; также в случае присутствия в выбросах пыли водяного пара, способного к конденсации на выходе в атмосферу, коэффициент F = 3. Коэффициент m определяется по формуле:
Коэффициент n равен:
Максимальная приземная концентрация вредных веществ См при неблагоприятных условиях достигается на расстоянии хм, м, от источника выброса:
Если коэффициент
Предельно допустимые нагретые выбросы вредных веществ в атмосферу ПДВ, г/с, от одиночного источника рассчитываются по формуле:
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Сазанов Б.В., Ситас В.И. Теплоэнергетические системы промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 304 с.