Метод расчета максимальных разовых концентраций загрязняющих веществ от выбросов одиночного источника выброса

⇐ Назад

5.1. Положения этого раздела используются при расчетах рассеивания выбросов от дымовых труб, вентиляционных шахт, а также в ряде других случаев организованного выброса при условии, что скорость w₀выхода газовоздушной смеси (далее - ГВС) из устья источника выброса не превосходит скорости звука в атмосферном воздухе, а температура Т_гГВС не превышает 3000^оС. В случаях несоблюдения этих условий расчет производится на основе рекомендаций раздела 12.

5.2. Максимальная приземная разовая концентрация ЗВ с_м,мг/м³,при выбросе ГВС из одиночного точечного источника выброса с круглым устьем достигается при опасной скорости ветра u_м на расстоянии x_мот источника и определяется по формуле 5.1:

, (5.1)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания ЗВ в атмосферном воздухе;

М - масса ЗВ, выбрасываемого в атмосферный воздух в единицу времени (мощность выброса), г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания ЗВ (газообразных и аэрозолей, включая твердые частицы) в атмосферном воздухе;

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выброса из устья источника выброса;

h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (см. раздел 7);

H - высота источника выброса, м;

V₁- расход ГВС, определяемый по формуле (5.2), м³/с;

DT - разность между температурой выбрасываемой ГВС Т_Г и температурой атмосферного воздуха T_B, °С.

, (5.2)

где D - диаметр устья источника выброса, м;

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

5.3. Коэффициент А, соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых разовые концентрации ЗВ в атмосферном воздухе достигают максимальных значений, принимается равным:

а) 250 - для республики Бурятия и Забайкальского края;

б) 200 - для районов европейской территории России южнее 50° с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, для азиатской территории России, кроме указанных по перечислению: подпункты «а» и «в» пункта 5.3;

в) 180 - для европейской территории России и Урала от 50°с. ш. до 52° с. ш. включительно, за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов, а также для районов азиатской территории России, расположенных к северу от Полярного круга и к западу от меридиана 108^о в.д.;

г) 160 - для европейской территории России и Урала севернее 52° с. ш. (за исключением центра европейской территории России);

д) 140 - для Владимирской, Ивановской, Калужской, Московской, Рязанской и Тульской областей.

Для источников выбросов, расположенных на расстоянии менее 3 км от административных границ, разделяющих территории с различными значениями коэффициента А, в расчетах принимается А, равное половине суммы указанных значений.

Значения коэффициента А для ряда территорий, расположенных вне Российской Федерации, приведены в приложении Б.

П р и м е ч а н и е - При проведении расчетов для российских территорий, расположенных на расстоянии не более 10 км от границы зон с различными коэффициентами А, а также при выполнении работ по проектированию и строительству объектов промышленности, транспорта и др. в странах ближнего и дальнего зарубежья значения коэффициента А могут быть уточнены с учетом климатических и физико-географических условий рассматриваемой местности на основании разъяснений Росгидромета.

5.4. Мощности М выброса, высоты источников Н, диаметры устьев D и расходы V₁ ГВС при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта (для проектируемых, вводимых в эксплуатацию построенных и реконструированных объектов), а для действующих производств определяется по результатам инвентаризации стационарных источников и выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. При расчете максимальных разовых концентраций принимаются сочетания значений М и V₁, реально возможные в течение года при безаварийных условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальная концентрация с_м ЗВ.

Если утвержденными в установленном порядке отраслевыми методиками инвентаризации выбросов для определенных типов источников (например, для пылящих источников или загрязненных водоемов) предусмотрена необходимость учета зависимости М и V₁ от скорости ветра, то это обеспечивается путем включения характеризующего указанную зависимость множителя, установленного по данным отраслевой методики, в формулу (5.18), с последующим определением максимальной приземной концентрации ЗВ и опасной скорости ветра прямым перебором, а при расчете среднегодовых концентраций - аналогичного множителя в формулу (10.9). При этом для расчетов должны использоваться УПРЗА, предусматривающие возможность такого учета.

В случаях, когда продолжительность выброса отличается от 20 мин., значение М следует относить к периоду осреднения 20 мин.

5.5. При определении величины DT используется температура выбрасываемой в атмосферный воздух ГВС Т_Г, которая для проектируемых предприятий определяется по установленным для данного производства технологическим инструкциям и нормам технологического проектирования, а для действующих предприятий – на основании измерений, произведенных в установленном данного производства порядке.

Для предприятий энергетики, работающих по отопительному графику, допускается принимать значения расчетной температуры окружающего атмосферного воздуха Т_В равными средним месячным температурам воздуха за самый холодный месяц по СНиП 23-01-99.

Для остальных источников выбросов следует принимать расчетную температуру T_В равной средней максимальной температуре воздуха наиболее теплого месяца года по СНиП 23-01-99.

При расчетах рассеивания выбросов от общеобменной вентиляции и аэрационных фонарей допускается задавать определенное по данным наблюдений значение DT вместо разности Т_Г и Т_в.

5.6. Значение безразмерного коэффициента F при отсутствии данных о распределении на выбросе частиц аэрозолей по размерам определяется следующим образом:

а) F = 1 для газообразных ЗВ и мелкодисперсных аэрозолей диаметром не более 10 мкм;

б) для аэрозолей, кроме указанных в перечислении подпункта «а» пункта 5.6, при наличии систем очистки выбросов:

F = 2 ………. при среднем эксплуатационном свыше 90 %;

коэффициенте очистки выбросов

F = 2,5 ……. . при среднем эксплуатационном от 75 % до 90 %

коэффициенте очистки выбросов включит.

F = 3 ………… при среднем эксплуатационном менее 75 %

коэффициенте очистки выбросов

в) для указанных в перечислении подпункта «б» пункта 5.6 аэрозолей при отсутствии очистки F = 3.

Вне зависимости от эффективности очистки значение коэффициента F принимается равным 3 при расчетах концентрации пыли в атмосферном воздухе для производств, в выбросах которых содержание водяного пара соответствует точке росы, которая ниже используемой в расчетах температуры атмосферного воздуха T_B не менее, чем на 5^оС.

При наличии данных натурных измерений распределения в выбросе аэрозолей по размерам определяются следующие показатели:

d_g- диаметр частиц, такой, что масса всех частиц диаметром больше d_g составляет 5 % общей массы аэрозолей;

v_g- соответствующая d_g скорость гравитационного оседания частиц в атмосферном воздухе, м/с.

Значение коэффициента F устанавливается в зависимости от безразмерного отношения v_g/u_м, где u_м - опасная скорость ветра (см. 5.10). При v_g/u_м£0,015 значение F = 1, при 0,015<v_g/u_м£0,030 значение F=1,5. Для остальных значений v_g/u_м коэффициент F устанавливается согласно перечислению подпункта «б» пункта 5.6.

5.7 Коэффициенты m и n определяются в зависимости от характеризующих свойства источника выброса параметров v_м, v'_м, f и f_e:

, (5.3)

, (5.4)

, (5.5)

. (5.6)

Коэффициент m определяется по формулам

при f < 100 , (5.7а)

при f ³ 100. (5.7б)

Для f_e < f < 100 коэффициент m вычисляется при f = f_e.

Коэффициент n при f < 100 определяется по формулам

при v_м < 0,5 , (5.8а)

при 0,5 £ v_м<2, (5.8б)

n = 1 при v_м³ 2 . (5.8в)

При f ³ 100 или коэффициент n вычисляется согласно 5.8.

5.8 Для f ³ 100 (или ) и (холодные выбросы) при расчете с_м вместо формулы (5.1) используется формула

, (5.9)

где

, (5.10)

причем n определяется по формулам (5.8а) - (5.8в) при .

Аналогично при f < 100 и < 0,5 или и < 0,5 (случаи предельно малых опасных скоростей ветра) расчет c_м производится по формуле

, (5.11)

где

при < 0,5, (5.12а)

при f ³ 100, < 0,5. (5.12б)

Формула (5.11) при m' = 0,9 применяется при расчете концентраций ЗВ для источников выбросов фиксированной высоты H при отсутствии факторов (скоростного напора или силы плавучести), влияющих на эффективное увеличение высоты источника.

П р и м е ч а н и е - Формулы (5.9) и (5.11) являются частными случаями общей формулы (5.1).

5.9. Расстояние х_м от источника выброса, на котором приземная концентрация с ЗВ при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения с_м, определяется по формуле

, (5.13)

Для источника выброса фиксированной высоты H при отсутствии факторов (скоростного напора или силы плавучести), влияющих на эффективное увеличение высоты источника, значение x_м принимается равным 5,7×H.

Безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формулам

при , (5.14а)

при , (5.14б)

при . (5.14в)

При или коэффициент d находится по формулам

d = 5,7 при . (5.15а)

при , (5.15б)

при . (5.15в)

5.10. Опасная скорость ветра u_м на стандартном уровне флюгера (10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшая приземная концентрация ЗВ c_м, в случае f < 100 определяется по формулам (5.16а – 5.16в):

u_м = 0,5 при , (5.16а)

при , (5.16б)

при . (5.16в)

При или значение u_м вычисляется по формулам (5.17а – 5.17в):

u_м = 0,5 при , (5.17а)

при , (5.17б)

при . (5.17в)

Для источников выбросов фиксированной высоты H при отсутствии факторов (скоростного напора или силы плавучести), влияющих на эффективное увеличение высоты источника, u_м=0,5 м/с.

5.11. Максимальная приземная концентрация ЗВ с_м.u при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и, отличающейся от опасной скорости ветра u_м, определяется по формуле (5.18):

, (5.18)

где r - безразмерная величина, определяемая по формулам (5.19а – 5.19б):

при £ 1, (5.19а)

при > 1. (5.19б)

При проведении расчетов следует использовать значения скорости ветра u в диапазоне от 0,5 м/с до u_м.р, где и_м.р - максимальная расчетная скорость ветра, значение которой в данной местности в среднем многолетнем режиме превышается в 5 % случаев.

Значение максимальной расчетной скорости ветра u_м.р для рассматриваемой территории устанавливается по данным опубликованных в климатических справочниках функций распределения скоростей ветра либо согласно разъяснениям территориальных органов Росгидромета.

5.12. Расстояние от источника выброса x_м.u., на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальная приземная концентрация c_м.uЗВ, определяется по формуле (5.20):

, (5.20)

где р - безразмерный коэффициент, определяемый по формулам (5.21а – 5.21в):

при £ 0,25, (5.21а)

при 0,25< £ 1, (5.21б)

при > 1. (5.21в)

5.13. При опасной скорости ветра u_м приземная концентрация ЗВ с в атмосферном воздухе на оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяется по формуле (5.22):

, (5.22)

где s- безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/x_м и коэффициента F по формулам (5.23а – 5.23е):

при x/x_м £ 1, (5.23а)

при 1 <x/x_м £ 8, (5.23б)

при 8 <x/x_м £ 100 и F £ 1,5, (5.23в)

при 8 <x/x_м£ 100 и F> 1,5, (5.23г)

при x/x_м > 100 и F £ 1,5, (5.23д)

при x/x_м > 100 и F > 1,5. (5.23е)

Для наземных и низких источников (высотой Н не более 10 м) при x/x_м < 1 величина s₁ в формуле(5.22) заменяется на величину , определяемую по формуле (5.24):

при (5.24)

Аналогично определяется концентрация ЗВ на различных расстояниях по оси факела при неблагоприятных метеорологических условиях и других скоростях ветра u¹u_м. Сначала по формулам (5.18) и (5.20) определяются величины с_м.u и x_м.u, соответственно. Затем в зависимости от отношения x/x_м.определяется значение s₁по формулам (5.23а) - (5.23е) и (5.24). Искомая концентрация c ЗВ определяется путем умножения с_м.uна s₁.

5.14 Приземная концентрация ЗВ в атмосферном воздухе c_y на расстоянии у по нормали к оси факела выброса определяется по формуле (5.25):

, (5.25)

где s₂- безразмерный коэффициент, определяемый по формуле (5.26):

, (5.26)

где

при u£5 м/с, (5.27а)

при u>5 м/с. (5.27б)

5.15. Расчеты распределения максимальных разовых концентраций c_zЗВ на разных высотах z над подстилающей поверхностью производятся при выборе положения устьев воздухозаборных труб и шахт и других объектов, расположенных на открытых участках местности или же на участках, где максимальная высота зданий (сооружений) не менее чем в 2,5 раза ниже высоты воздухозабора при условии, что источники выбросов не располагаются в ветровой тени зданий (сооружений). В остальных случаях расчет проводится в соответствии с положениями раздела 9.

Концентрации с_zЗВ рассчитываются по формуле (5.28):

, (5.28)

где , - приземные концентрации ЗВ, вычисляемые по формулам данного раздела, от источников выбросов, высоты которых принимаются равными H₁ и H₂, соответственно. Высоты H₁ и H₂ рассчитываются по формулам (5.29) и (5.30). Остальные параметры выброса рассматриваемого источника (М, D, w₀, T_г) сохраняются неизменными. Для z>10 м при вычислении и в формуле (5.24) принимается =1;

s_z - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от коэффициентов b₁, b₂ и b₃ по формулам (5.32а - 5.32в).

H₁ = H× (1 + 5× d₂) + z, (5.29)

H₂ = H (1 + 5× d₂) - z, (5.30)

где

при f < 100, (5.31а)

при f ³ 100. (5.31б)

При f_e ≤ f< 100 коэффициент d₂ вычисляется по формуле (5.31a) при f=f_e; при v_м<0,5 в формуле (5.31a) принимается v_м=0,5; при v'_м<0,5 в формуле (5.31б) принимается v'_м= 0,5.

при 0,02 < b₁£ 2 и |b₂-1|< b₃, (5.32а)

при 0 < b₁ £0,02 и |b₂-1|< b₃, (5.32б)

s_z = 0,5 при остальных значениях b₁, b₂ и b₃ , (5.32в)

где

, (5.33)

, (5.34)

. (5.35)

5.16. Расчеты рассеивания выбросов для источников выбросов с прямоугольными устьями (шахт) производятся по формулам данного раздела при значениях D=D_Э и V₁=V_1Эи принятии w₀ как средней скорости выхода ГВС в атмосферный воздух.

Средняя скорость w₀выхода ГВС в атмосферный воздух определяется по формуле (5.36):

, (5.36)

где L_уст - длина устья, м;

b - ширина устья, м.

Эффективный диаметр устья D_Э, м, определяется по формуле (5.37):

. (5.37)

Для источника выброса с квадратным устьем (L_уст=b) эффективный диаметр D_Эравняется длине стороны квадрата.

Эффективный расход выходящей в атмосферный воздух в единицу времени ГВСV_1Э, м³/с определяется по формуле (5.38):

. (5.38)

В остальном расчет рассеивания выбросов производится так же, как для выбросов из источника с круглым устьем.

5.17. Для каждого источника выброса радиус зоны влияния рассчитывается как наибольшее из двух расстояний от источника х₁ и х₂, где x₁=10×x_м, а величина x₂ определяется как расстояние от источника, начиная с которого ×ПДК_м.р.

⇐ Назад