Старооскольский технологический институт

Старооскольский технологический институт

(филиал)

Федерального государственного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

НИТУ

«Московский институт стали и сплавов»

Кафедра металлургии и

Металловедения

М.С. Синявин, Н.И. Бондарев, Д.А. Харламов

Экология металлургического

Производства

Учебно-методическое пособие

для практических занятий студентов бакалавров по направлению ГОС ВПО 150100.62 – «Металлургия»

(для всех форм обучения)

Старый Оскол

 

УДК 574

ББК 20.1

 

Рецензент: доц., к.т.н. Королькова Л.Н.

 

 

М.С. Синявин, Н.И. Бондарев, Д.А. Харламов. Экология металлургического производства. Учебно-методическое пособие. Старый Оскол, СТИ МИСиС, 2012, 100 с.

 

 

Учебно-методическое пособие предназначено для выполнения практических работ по дисциплине «Экология металлургического производства» для студентов металлургических и машиностроительных специальностей всех форм обучения, а также студентов других специальностей, изучающих данный курс.

 

 

© Кафедра ММ СТИ

Содержание

Предисловие 4

1. Расчёт рассеивания выбросов загрязняющих веществ в

атмосферном воздухе 5

1.1. Расчёт рассеивания выбросов из одиночного источника6

1.2. Расчёт рассеивания выбросов от группы источников 16

1.3. Расчёт загрязнения воздуха на промплощадке с учётом

влияния застройки 24

1.4. Расчёт распределения концентрации от одиночного

точечного источника при произвольных скоростях и

направлениях ветра 31

1.5. Учёт фоновых концентраций при расчётах загрязнения

атмосферы 33

1.6. Определение мощности выброса и высоты источника,

соответствующих заданному уровню максимальной

приземной концентрации 35

1.7. Задачи для самостоятельного решения 40

2. Санитарно-защитные зоны 46

2.1. Требования к установлению санитарно-защитных зон 47

2.2.Определение расчётной границы санитарно-защитной

зоны по показателям загрязнения атмосферного

воздуха 54

2.3. Установление зоны воздействия выбросов вредных

веществ предприятия для корректировки санитарно-

защитной зоны 63

2.4. Задачи для самостоятельного решения 75

Литература 85

Приложения 87

 

Предисловие

При оценке воздействия выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух следует учитывать соответствие выбросов загрязняющих веществ установленным нормативам уровня загрязнения – предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ПДК). При этом очень важным является определение соответствия гигиеническим требованиям воздуха в местах жизнедеятельности человека. Поэтому в соответствии с Федеральным Законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ).

В данном пособии рассматриваются основные требования в части расчёта концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе при размещении и проектировании предприятий, нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий, сформулированные в общесоюзном нормативном документе (ОНД-86) «Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий». В пособии также приводятся методы определения размеров санитарно-защитных зон предприятий и их границ.

Пособие содержит краткое теоретическое введение, примеры расчётов и задачи для самостоятельного решения, позволяющие ознакомиться с методами расчётов рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и установления нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) и с методами определения размеров СЗЗ предприятий и их границ с учётом выбросов загрязняющих веществ и воздействия физических факторов.

 

1. Расчёт рассеивания выбросов загрязняющих

Источника

 

Величина максимальной приземной концентрации вредных веществ С_м (мг/м³) при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем при неблагопри­ятных метеорологических условиях на расстоянии х_м (м) от источни­ка определяется по формуле:

, (1.2)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизон­тального рассеивания вредных веществ в воздухе в данной мест­ности.

Значения коэффициента А, соответствующие неблагоприят­ным метеорологическим условиям, при которых концентрация вред­ных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимаются равными:

250 - для районов Средней Азии южнее 40 град северной широты, Бурятии и Читинской области;

200 - для европейской территории бывшего СССР; для рай­онов РФ южнее 50 град северной широты, для осталь­ных районов Нижнего Поволжья; для азиатской терри­тории бывшего СССР, Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии; Казахстана, Кав­каза, Молдавии;

180 - для европейской территории РФ и Урала от 50 до 52 град северной широты за исключением попадаю­щих в эту зону перечисленных выше районов;

160 - для европейской территории РФ, Среднего Повол­жья, Урала севернее 52 град северной широты, а так­же для Украины;

140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской областей;

120 - для Центральной части европейской территории РФ.

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

Н - высота источника выброса (трубы) над уровнем земли, м;

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

, (1.3)

где D - диаметр устья источника выброса, м;

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

ΔТ - разность между температурой выбрасываемой газовоздуш­ной смеси Т_Г и температурой окружающего атмосферного возду­ха Т_В, °С;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседа­ния вредных веществ в атмосфере. Значение коэффициента F принимается:

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

2) для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в п.1) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% - 2; от 75 до 90% - 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки - 3;

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. Районы расположения металлургических предпри­ятий являются, как правило, ровной или слабопересеченной ме­стностью с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км. По­этому для расчётов принимается η =1. Расчёты загрязнения атмо­сферы выбросами вредных веществ с учётом влияния перепада высот рассмотрены в отдельных разделах ОНД-86.

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия вы­хода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров ƒ, ƒ_e, υ_м, υ^΄_м:

; (1.4)

; (1.5)

; (1.6)

. (1.7)

При значениях параметра ƒ < 100, когда из источника выбра­сываются нагретые газы, значение коэффициента т находят по фор­муле:

, (1.8)

Примечание. При значениях параметра ƒ > 100 или ΔΤ≈0 значение коэф­фициентов m и n находят по формулам, приведенным в специальной литературе [8].

Величина коэффициента п в зависимости от численного зна­чения параметра υ _м (м/с) определяется по формулам:

при υ_м < 0,5: п = 4,4 υ_м; (1.9,а)

при 0,5 ≤ υ_м <2: п = 0,532 υ_м ² -2,13 υ_м +3,13; (1.9,б)

при υ_м ≥2: п = 1. (1.9,в )

В процессе проведения расчётов рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе точка с максимальной приземной концентрацией вредных веществ С_м (мг/м³) будет находиться на оси факела (по направлению среднего за рассматриваемый период ветра) на расстоянии х_м (м) от источника выброса, которое определяют по формуле:

, (1.10)

где d - безразмерная величина, определяемая по формулам:

при ; (1.11,а)

при 0,5 < ≤ 2; (1.11, б)

при > 2. (1.11, в)

Значение опасной скорости ветра u_м (м/с) на уровне устья трубы, при которой приземные концентрации вредных веществ С_м достигают максимальных значений, зависит от величины υ_м и при­нимается равной:

u_м = 0,5 при ≤ 0,5; (1.12, а)

u_м = при 0,5 < ≤ 2; (1.12, б)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_мu (мг/м) при неблагоприятных метеорологических усло­виях и скорости ветра и (м/с), отличающейся от опасной скорости вет­ра u _м (м/с), определяется по формуле:

С_мu = rС_м, (1.13)

где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отно­шения u/u_м по формулам:

при u/u_м ≤ 1; (1.14, а)

при u/u_м > 1. (1.14,б)

Примечание: При проведении расчётов не используются значения ско­рости ветра и < 0,5 м/с, а также и > и *, где и * - значение скорости ветра, превышае­мое для данной местности в среднем многолетнем режиме в 5 % случаев. Это значе­ние запрашивается в региональных службах Росгидромета.

Расстояние от источника выброса х_мu (м), на котором при скорости ветра и и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения С _{м u} (мг/м³), определяется по формуле:

х_мu=pх_м,(1.15)

где p – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/u_м по формулам:

p=3 при u/u_м ≤ 0,25; (1.16,а)

при 0,25 < u/u_м ≤ 1; (1.16,б)

при u/u_м > 1. (1.16,в)

При опасной скорости ветра и_м приземная концентрация вредных веществ С (мг/м³) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

C = S₁C_м,(1.17)

где S₁- безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/x_M и коэффициента F по формулам:

при ≤1; (1.18,а)

при < ≤ 8 (1.18,б)

при F ≤ 1,5 и

x/x_м > 8; (1.18,в)

при F > 1,5 и

x/x_м > 8. (1.18, г)

Для низких и наземных источников (высотой Н не более 10 м) при значениях х/х_мu < 1величина S₁ в (1.17) заменяется на вели­чину , определяемую в зависимости от х/х_мu и Н по формуле:

= 0,125(10 - Н)+0,125(Н - 2) S₁ при 2 ≤ Н < 10. (1.19)

Примечание: Аналогично определяется значение концентрации вред­ных веществ на различных расстояниях по оси факела при других значениях скоро­стей ветра и и неблагоприятных метеорологических условиях. По формулам (1.13), (1.15) определяются значения величин С_мu и х_мu. В зависимости от отношения х/х_мu определяется значение S₁ по формулам (1.18), (1.19). Искомое значение концентра­ции вредного вещества определяется умножением С_мu на S ₁.

Значение приземной концентрации вредных веществ в атмо­сфере С_у (мг/м³) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле:

С_у=S₂C,(1.20)

где S₂ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента t_y:

t_y = при u ≤ 5; (1.21,а)

t_y = при u > 5; (1.21,б)

по формуле S₂ = (1.22)

Максимальная концентрация С_мх (мг/м³), достигаемая на расстоянии х от источника выброса на оси факела при скорости ветра u_мх определяется по формуле:

С_мх= ,(1.23)

где - безразмерный коэффициент, который находится в зависимо­сти от отношения х/х_м по формулам:

при (х/х_м) ≤ 1; (1.24,а)

при 1 < (х/х_м) ≤ 8; (1.24,б)

при 8 < (х/х_м) ≤ 24; (1.24, в)

при 24 < (х/х_м) ≤ 80, F ≤ 1,5; (1.24, г)

при 24 < (х/х_м) ≤ 80, F > 1,5; (1.24, д)

при (х/х_м) > 80, F ≤ 1,5

(1.24, е)

Скорость ветра u_мх при этом рассчитывается по формуле:

u_мх=f_lu_м, (1.25)

где f_l - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/х_м по формулам:

f_l =1 при х/х_м ≤ 1; (1.26, а)

f_l = при 1 < х/х_м ≤ 8; (1.26, б)

f_l =0,25 при 8 < х/х_м < 80; 1.26, в)

f_l =1,0 при х/х_м ≥ 80; (1.26, г)

Примечание: Если рассчитанная скорость ветра u_мх < 0,5 м/с или u_мх > u ^*, то величина С_мх определяется как максимальное значение из концентраций на расстоянии х, рассчитанных при трех скоростях ветра: 0,5 м/с, u_м, u ^*; соответст­вующая С_мх скорость ветра принимается за u_мх.

Пример 1.1. Расчёт рассеивания выбросов из

Одиночного источника

Задание: Провести расчёт концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в районе источника выбросов при неблагопри­ятных метеорологических условиях.

Исходные данные для расчёта:

Источник выброса - котельная, расположенная в Новосибир­ской области на ровной открытой местности. Число дымовых труб N = 1. Высота дымовой трубы Н = 35 м. Диаметр устья трубы D = 1,4 м. Скорость выхода газовоздушной смеси w₀ - 7 м/с. Темпе­ратура газовоздушной смеси Т_Г= 125°С. Температура окружающего воздуха Т_В = 25°С. Выбросы загрязняющих веществ: диоксида серы М_SO2 = 12г/с, золы М_З = 2,6 г/с, оксид азота (в пересчёте на диоксид азо­та) M_N02 = 0,2 г/с.

Решение

1. Согласно п. 1.1 принимаем значения коэффициентов в формуле (1.2): А = 200, η = 1.

2. Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК):

- диоксида серы ПДК_SO2 - 0,5 мг/м³;

- золы ПДК_золы = 0,5 мг/м³;

- оксида азота ПДК_NO2 =0,085 мг/м³.

3. Расчёт объема газовоздушной смеси проводят по формуле (1.3):

м³/с

4. Перегрев газовоздушной смеси ΔТ составляет:

ΔТ = Т_Г – Т_В =125 - 25 = 100 °С.

5. Параметр f рассчитывают по формуле (1.4):

f =

6. Параметр υ_м рассчитывают по формуле (1.5):

υ_м = м/c

7. Параметр υ^’_м рассчитывают по формуле (1.6):

υ^’_м =

8. Параметр ƒ_e рассчитывают по формуле (1.7):

ƒ_e =

9. Параметр m рассчитывают по формуле (1.8):

m =

10. Параметр n рассчитывают по формуле (1.9, в):

так как υ_м = 2,04 ≥ 2: n = 1

11. Параметр d рассчитывают по формуле (1.11, в), так как υ_м = 2,04>2:

d =

12. Опасную скорость ветра u_м вычисляют по формуле (1.12, в), при υ_м > 2:

u_м = м/c

13. Расчёт концентрации диоксида серы.

13.1. Максимальную концентрацию SO₂ вычисляют по фор­муле (1.2):

мг/м³

13.2. Расстояние рассчитывают по формуле (1.10):

м

13.3. Коэффициент S₁ для расстояния х определяют по фор­мулам (1.18, а), (1.18, б):

x = 50 м х/х_м = 0,116 S₁ =0,069

x = 100 м х/х_м = 0,256 S₁ =0,232

x = 200 м х/х_м = 0,465 S₁ =0,633

x = 400 м х/х_м = 0,93 S₁ = 1,0

x = 1000 м х/х_м = 2,32 S₁ =0,664

x = 3000 м х/х_м = 6,97 S₁ =0,154

13.4. Концентрацию С^SO2 (мг/м³) на расстоянии x рассчитывают по формуле (1.17):

x = 50 м С^SO2 =

x = 100 м С^SO2 =

x = 200 м С^SO2 =

x = 400 м С^SO2 =

x = 1000 м С^SO2 =

x = 3000 м С^SO2 =

14. Расчёт концентрации окислов азота C^NO2 проводится аналогично расчёту С^SO2. При этом концентрации C^NO2 и С^SO2 свя­заны соотношением:

C^NO2 = .

15. Расчёт концентрации золы.

15.1. При отсутствии золоочистки коэффициент F = 3. Тогда максимальную концентрацию золы вычисляют по формуле или по соотношению:

мг/м³.

15.2. Расстояние определяют по формуле (1.10) или по соотношению:

м

15.3. Коэффициент S_l для расстояния х рассчитывается по формулам (1.18, а)- (1.18, г):

x = 50 м х/х_м = 0,233 S₁ =0,232

x = 100 м х/х_м = 0,465 S₁ =0,633

x = 200 м х/х_м = 0,93 S₁ = 1,0

x = 400 м х/х_м = 1,86 S₁ = 0,78

x = 1000 м х/х_м = 4,05 S₁ =0,296

x = 3000 м х/х_м = 13,9 S₁ =0,028

15.4. Концентрация C_з (мг/м³) на расстоянии x определяется по формуле (1.17):

x = 50 м С_з =

x = 100 м С_з =

x = 200 м С_з =

x = 400 м С_з =

x = 1000 м С_з =

x = 3000 м С_з =

 

Пример 1.2. Расчёт рассеивания выбросов от группы источников

Задание. Определить суммарную максимальную концентра­цию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и средневзве­шенную опасную скорость ветра для источников выбросов, характе­ристики которых приведены ниже.

 

Исходные данные для расчётов

Промышленная площадка предприятия расположена на ров­ной открытой местности в Новосибирской области. Выбросы дымо­вых газов предприятия осуществляются через две трубы, располо­женные на площадке на расстоянии 200 м друг от друга. Через пер­вую трубу, имеющую высоту H₁ = 60 м и диаметр устья D₁ = 1,5 м, выбрасываются дымовые газы с объёмным расходом V_Г1 = 11,5 м³/с с содержанием в них пыли M_n1 = 10,5 г/с. Через вторую трубу, имею­щую высоту H₂ = 45 м и диаметр устья D₂ = 1,3 м, выбрасываются дымовые газы с объёмным расходом V_Г2= 7,7 м³/с с содержанием в них пыли М_п2= 10,5 г/с. Температура газов на выходе из первой и второй труб одинакова и равна Т₁=Т₂= 105°С. Средняя температура самого жаркого месяца года равна Т_{в ср} = 23°С. Максимальная разовая предельно допустимая концентрация пыли ПДК_м.р._п = 0,4 мг/м³. За­грязняющие вещества выбрасываются без очистки.

Решение.

1. Исходя из места расположения предприятия принимаются коэффициенты, определяющие условия рассеивания выбросов:

А = 200; η = 1.

2. Коэффициент, учитывающий скорость осаждения частиц при выбросе загрязняющих веществ без очистки, составляет F = 1.

3. Определим максимальные приземные концентрации С_м и опасные скорости ветра u_м для выбросов от первой трубы:

3.1. Перегрев газовоздушной смеси составляет:

ΔT =105 - 23 = 82°С.

3.2. Скорость газов на выходе из первой трубы:

w₀₁= м/с

3.3. По формулам (1.4) – (1.7) рассчитаем параметры:

f₁ = ;

= ;

;

f_e1 = 800()³ = .

3.4. Поскольку f₁ = 0,2 < 100, то параметр m₁ рассчитывают по формуле (1.8):

3.5. Так как 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2, то параметр n₁ рассчитывают по формуле (1.9, б):

3.6. Учитывая, что 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2 находят параметр d₁ по формуле (1.11, б):

.

3.7. Так как 0,5 ≤ ( = 1,63) < 2, опасную скорость ветра для 1-ой трубы определяем по формуле (1.12, б):

м/c.

3.8. Расчёт концентрации пыли на различном расстоянии от 1-ой трубы.

3.8.1. Максимальную концентрацию пыли от 1-ой трубы рассчитывают по формуле (1.2):

мг/м³

3.8.2. Расстояние от 1-ой дымовой трубы до точки с максимальной концентрацией x_м определяют по формуле (1.10):

м.

3.8.3. Безразмерные коэффициенты S₁, определяемые в зависимости от x/x_м, рассчитывают по формулам (1.18, а) - (1.18, г):

x = 50 м х/х_м = S₁ = 0,041

x = 100 м х/х_м = S₁ = 0,7

x = 200 м х/х_м = S₁ = 0,442

x = 400 м х/х_м = S₁ = 0,921

x = 1000 м х/х_м = S₁ = 0,804

x = 3000 м х/х_м = S₁ = 0,243

3.8.4. Концентрацию С₁ на расстоянии x для выбросов 1-й трубы определяют по формуле (1.17):

x = 50 м С₁ = 0,0028

x = 100 м С₁ = 0,010

x = 200 м С₁ = 0,030

x = 400 м С₁ = 0,064

x = 1000 м С₁ = 0,055

x = 3000 м С₁ = 0,017

4. Определим значения максимальных приземных концентраций С_м и опасных скоростей ветра u_м для выбросов от 2-ой трубы.

4.1. Перегрев газовоздушной смеси:

ΔT =105 - 23 = 82°С.

4.2. Скорость газов на выходе из 2-ой трубы:

w₀₂= м/с

4.3. По формулам (1.4), (1.5) рассчитаем параметры:

f₂ = ;

= ;

4.4. Поскольку f₂ = 0,3 < 100, то параметр m₂ рассчитывается по формуле (1.8):

4.5. Так как 0,5 ≤ ( = 1,57) < 2, то параметр n₂ рассчитывают по формуле (1.9, б):

4.6. Учитывая что, 0,5 ≤ ( = 1,57) < 2находят параметр d₂ по формуле (1.11, б):

.

4.7. Так как 0,5 ≤ = 1,57 < 2, опасную скорость ветра для 2-ой трубы определяем по формуле (1.12, б):

м/c.

4.8. Расчёт концентрации пыли на различном расстоянии от 2-ой трубы.

4.8.1. Максимальную концентрацию пыли от 2-ой трубы рассчитывают по формуле (1.2):

мг/м³

4.8.2. Расстояние от 2-ой дымовой трубы до точки с максимальной концентрацией x_м определяют по формуле (1.10):

м.

4.8.3. Безразмерные коэффициенты S₁, определяемые в зависимости от x/x_м, рассчитывают по формулам (1.18):

x = 50 м х/х_м = S₁ = 0,101

x = 100 м х/х_м = S₁ = 0,471

x = 200 м х/х_м = S₁ = 0,660

x = 400 м х/х_м = S₁ = 1

x = 600 м х/х_м = S₁ =0,889

x = 1000 м х/х_м = S₁ =0,644

x = 1500 м х/х_м = S₁ =0,419

x = 2000 м х/х_м = S₁ =0,281

x = 3000 м х/х_м = S₁ =0,145

4.8.4. Концентрацию С₂ на расстоянии x для выбросов 2-й трубы определяют по формуле (1.17):

x = 50 м С₂ = 0,014

x = 100 м С₂ = 0,066

x = 400 м С₂ = 0,140

x = 600 м С₂ = 0,124

x = 1000 м С₂ = 0,090

x = 3000 м С₂ = 0,020

5. Суммарная максимальная концентрация от двух источников:

С_м1+2 = С_м1 + С_м2 = 0,069 + 0,140 = 0,209 мг/м³.

6. Средневзвешенную опасную скорость ветра u_м·с определяют согласно формуле (1.28):

м/с.

 

Загрязнения атмосферы

 

Для действующих и реконструируемых источников (пред­приятий) при расчётах используется значение фоновой концентра­ции , представляющей собой фоновую концентрацию С_ф, из кото­рой исключён вклад рассматриваемого источника (предприятия).

Значение вычисляется по формулам:

при С ≤ 2 С_ф, (1.58)

при С > 2 С_ф, (1.59)

где С - максимальная расчётная концентрация вещества от данного источника (предприятия) для точки размещения поста, на котором устанавливался фон, определённая по формулам, приведённым выше, при значениях параметров выбросов, относящихся к периоду времени, по данным наблюдений за который определялась фоновая концентрация С_ф.

В случаях, когда при одновременном совместном присутст­вии в атмосферном воздухе нескольких веществ n, обладающих в соответствии с перечнем (см. Приложение 1) суммацией вредного действия, допускается использование фоновой концентрации, вы­численной не по отдельным веществам, а совместно по комбинации веществ с суммирующимся вредным воздействием. При этом фоно­вая концентрация определяется по концентрациям, приведённым к наибольшему по объему из веществ, входящих в рассматриваемую комбинацию.

За фоновую концентрацию С_ф для реконструируемого пред­приятия, которое является единственным источником в городе вы­брасывающим рассматриваемое вредное вещество, принимается вклад в суммарную концентрацию с источников того же предпри­ятия, не подвергающихся реконструкции.

Для предприятий рассчитываются также значения фоновых концентраций на момент достижения предельно допустимых выбросов (на перспективу) по формулам:

при ;(1.60)

, при , (1.61)

где максимальная концентрация веществ от совокупности источников рассматриваемого предприятия вычисляется по вышеприведенным формулам при значениях параметров выброса, относящихся к периоду времени, за который определялась фоновая концентрация .

При отсутствии данных наблюдений концентрации для i -го предприятия (i = 1,2... N) допускается рассчитывать по формуле

, (1.62)

где , (1.63)

, (1.64)

N – число предприятий в городе;

М_i и - соответственно полный выброс (г/с) и его средневзве­шенная высота (м) на i -м предприятии;

М_(0-10)j, М_(11-20)j,и т.д. - суммарные выбросы j- гопредприятия в интервалах высот источников до 10 м включительно, 11 - 20, 21 - 30 м и т.д.

Если все источники на i -м предприятии являются низкими или наземными, т.е. высота выброса не превышает 10 м (как организованные, так и неорганизованные выбросы), то в интервалах высот принимается равной 5 м.

1.6. Определение мощности выброса и высоты источника, соответствующих заданному уровню максимальной приземной концентрации

Мощность выброса М (г/с),соответствующая заданному зна­чению максимальной концентрации С_м (мг/м³), определяется по формуле:

. (1.65)

Высота источника Н, соответствующая заданному значению максимальной приземной концентрации загрязняющего вещества, в случае ΔТ> 0 определяется по формуле:

. (1.66)

Если вычисленное по формуле (1.66) значение Н соответствует условию , то найденное Н является окончательным.

Если же вычисленное по формуле (1.66) значение Н соответствует условию , то для определения предварительного значения высоты Н используется формула

. (1.67)

По найденному таким образом значению Н,на основании формул (1.4) - (1.7) определяются величины f, _м, f_е и устанавливает­ся в первом приближении произведение коэффициентов т и п. Даль­нейшее уточнение значения Н выполняется по формуле:

, (1.68)

где m_i и n_i cоответствуют H_i а m_i-1, n_i-1 соответствуют H_i-1 (при i = 1 принимается т₀ = 1 и п₀ = 1, а Н₀ определяется по формуле (1.67)).

Уточнение значения H по формулам (1.67) и (1.68) произво­дится до тех пор, пока два последовательно найденных значения H будут различаться менее чем на 1 м.

При необходимости учёта влияния рельефа местности и за­стройки в формулах (1.65) - (1.67) за величину η принимается произ­ведение поправок к максимальной концентрации на рельеф и застрой­ку, определенных согласно п. 1.3 и Приложению 2 ОНД-86 [2].

Пример 1.3. Определение мощности выброса М, соответствующей заданному уровню максимальной приземной концентрации

Задание. Определить мощность выброса при заданном уров­не максимальной приземной концентрации при прочих фиксирован­ных параметрах выброса.

Исходные данные для расчёта

Источник выброса - дымовая труба высотой Н =55м, распо­ложенная на промплощадке в Новосибирской области на ровной от­крытой местности. Объем выброса газовоздушной смеси V_l = 18,3 м³/с. Диаметр устья трубы D= 1,5 м. Максимальная приземная концентра­ция загрязняющего вещества С_м = 0,089 мг/м³. Температура газовоз­душной смеси Т_Г = 110°С. Температура окружающего воздуха T_В = 25°С.

Решение.

1. Согласно п. 1.1 принимаем следующие значения коэффи­циентов:

A = 200; η = 1; F = 1.

2. Перегрев газовоздушной смеси

ΔТ = Т_г - Т_в = 110 - 25 = 85 °С.

3. Скорость выхода газовоздушной смеси рассчитывают, используя формулу (1.3):

м/с.

4. Величины параметров f, _м, , f_е рассчитываем по форму­лам (1.4) - (1.7):

f = ;

м/c

;