РГР 2. Расчет предельно допустимого выброса

Теоретическая часть

Предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу (ПДВ, г/с) устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы [3]. При этом выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности других источников города с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их предельно допустимую концентрацию для населения, растительного и животного мира.

Значения ПДВ устанавливаются как для строящихся, так и для действующих предприятий при полной нагрузке технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работе. ПДВ не должны превышаться в любой 20-минутный период времени.

В отличие от ПДК значения ПДВ веществ не являются постоянными, поскольку они зависят от состояния загрязнения атмосферы вредными выбросами в районе расположения предприятия - фоновой концентрации С_ф (мг/м^з). Поэтому нормативы ПДВ устанавливаются на срок до 5 лет и пересматриваются по графику. Установленные нормативы ПДВ могут быть изменены по требованию комитета по экологии и до истечения их срока действия в зависимости от экологической обстановки в регионе, появления новых или уточнения параметров существующих источников выбросов.

Значение допустимого выброса с учетом фоновой концентрации должна быть такой, чтобы в результате рассеивания в атмосфере над всей территорией населенных пунктов уровень загрязнения воздушного бассейна региона в любой точке не превышал максимально разовую предельно допустимую концентрацию этого вещества в воздухе населенных мест.

 

Расчетная часть

Цель работы: расчет ПДВ для стационарных источников и параметров рассеивания примесей.

Задание: рассчитать по исходным данным (см. табл. 1.1), выбранным преподавателем, ПДВ для стационарных источников выбросов пищевого предприятия.

1. Пo справочной литературе [2] или прил.1 находят максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК_м.р), среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК_с.с) и предельно допустимые концентрации рабочей зоны (ПДК_р.з) веществ в атмосферном воздухе (для всех вредных веществ, выбрасываемых предприятием) и заполняют таблицу.

Характеристика выбрасываемых вредных веществ

 

Наменование вещества	ПДКм.р., мг/м^3	ПДКс.с, мг/м^3	ПДКр.з., мг/м^3	Класс опасности	Сф, мг/м^3

 

Фоновые концентрации принимают равными 30 % от ПДК _м..р. в воздухе населенных мест.

2. Значение ПДВ (г/с) для одиночного источника с круглым устьем в случаях нагретых выбросов определяют по формуле

(ПДК – С_ф )Н^{2 3}Ö V_i Dt

ПДВ = АFmnh (1.32)

 

В случае холодных выбросов (Dt» 0) ПДВ определяют по формуле

 

(ПДК – С_ф )Н^4/38V_i Dt

ПДВ = АFmnhD, (1.33)

 

 

где ПДК – предельно - допустимая максимально разовая концентрация (ПДК_м.р) вещества в атмосферном воздухе, мг/м³; С_ф – фоновая концентрация вещества в атмосферном воздухе от неучтенных источников, мг/м³; Н – высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м), м; V_i – расход газовоздушной смеси, м³/с; Dt –разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой атмосферного воздуха, °С; А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности.

3. Объем газовоздушной смеси V_i, (м³/с), выбрасываемой в единицу времени, вычисляют по формуле

V₁ = pD² w ₀ / 4, (1.34)

где D – диаметр устья источника выброса, м; w₀ – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса, м/с.

Расчеты загрязнения атмосферы при выбросах газо-воздушной смеси из источника с прямоугольным устьем (шахты) производят по приведенным выше формулам (1.32) – (1.34) при средней скорости w₀ (м/с) и значениях D = D_э (м) и V_i = V_iэ (м ³/с).

Эффективный диаметр устья D_э, (м) определяют по формуле

D_э = 2Lb / (L+b), (1.35)

где L и b – соответственно длина и ширина устья, м.

Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени газовоздушной смеси V_iэ (м³/с)

V_iэ = pD_э² w₀ / 4. (1.36)

Для источников с квадратным устьем (L = b) D_э равняется длине стороны квадрата. Последующий расчет рассеивания вредных веществ производят как для выбросов из источника с круглым устьем.

4. Коэффициента А выбирают в соответствии с географическим положением объекта.

5. Значение безразмерного коэффициента F принимают:

а) для вредных газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) – 1;

б) для крупнодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п.) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % -– 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.

При выборе коэффициента F для крупнодисперсных аэрозолей коэффициент очистки выбросов определяется студентом.

6. Значения коэффициентов m и п определяют в зависимости от параметров f; V_м; V_м¢ и f_е:

 

f = 1000w₀²D / H²Dt; (1.37)

 

V_м = 0,65 ³Ö V_iDt / H; (1.38)

 

V_м ¢= 1,3w₀D / H; (1.39)

 

f_е = 800 (V_м¢)³ . (1.40)

 

Коэффициент m определяют в зависимости от f:

m = 1 / (0,67 + 0,1Öf + 0,34 ³Ö f) при f < 100; (1.41)

m = 1,47 / ³Ö f при f ³ 100. (1.42)

Для f_е < f < 100 значение коэффициента m вычисляют при f = f_е.

Коэффициент n при f < 100 определяют в зависимости от параметра V_м по формулам:

n = 1 при V_м ³ 2;

n = 0,532V_м² – 2,13V_м + 3,13 при 0,5 £ V_м< 2; (1.43)

n = 4,4 V_м при V_м< 0,5.

При f ³ 100 или Dt» 0 коэффициент n определяется при V_м = V_м¢.

7. Значение безразмерного коэффициента h устанавливают на основе анализа картографического материала, освещающего рельеф местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1, в других случаях значение h выбирают из справочных таблиц.

Расчет ПДВ проводят для всех источников выброса вредных веществ.

8. После расчета ПДВ проводят его сравнение с фактическим выбросом стационарного источника. Для этого определяют фактический выброс по формуле

М = СV_i10^-3 , (1.44)

где С -– фактическая концентрация выбрасываемого вещества, (мг/м³), (см. табл. 1.1); V_i -– объем газовоздушной смеси, (м³/с).

При удовлетворительной экологической обстановке М £ ПДВ.

 

Содержание отчета

· Титульный лист установленной формы.

· Цель РГР и задание.

· Расчет ПДВ для стационарных источников.

· Оценку фактического выброса.

· Вывод о возможном влиянии фактического выброса на окружающую среду.

· Список использованных литературных источников.

 

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой ПДВ?

2. Для каких предприятий и на какой срок устанавливаются ПДВ?

3.Что такое фоновая концентрация вредного вещества?

4. Как рассчитывается фактический выброс от стационарного источника?

5. Какое соотношение между фактическим выбросом и ПДВ характеризует удовлетворительную экологическую обстановку?