Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферу

Предельно допустимый выброс – научно-технический норматив, представляющий собой мощность выброса, который устанавливается при условии, что содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышает норматив качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Максимально разовая концентрация (ПДК_мр) примесей в атмосферном воздухе – наивысшее значение содержания загрязняющих примесей в атмосферном воздухе (полученное при анализе многократно отобранных проб), которое при кратковременном воздействии не оказывает на человека негативного влияния. Максимальная разовая ПДК устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека через раздражение рецепторов органов дыхания (ощущение неприятных запахов, чихание, аллергические реакции, изменение биоэнергетической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном (до 20 мин) воздействии атмосферных загрязнений.

Расчет величины предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферный воздух из одиночного стационарного источника (дымовой трубы) производится по формуле:

ПДВ = (1)

где: ПДВ – предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу из одиночного стационарного источника: (г/с);

Н - высота одиночного стационарного источника выброса (дымовой трубы) над уровнем земли, (м)

ПДК_мр – максимальная разовая предельно допустимая концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха, (мг/м³);

ПДК_мрso₂= 0,5 мг/м³ ; ПДК_мрNO₂=0,5 мг/м³;

ПДК_мрСО=0,5мг /м^3; ПДК_{мр.пыли нетокс.}=0,5 мг/м³;

С_фон - фоновая концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха, (мг/м³);

V₁ - расход воздушной смеси, (м³/с);

t_газ - температура выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси (^оС);

t_возд - температура атмосферного воздуха, (^оС);

m - безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

n - безразмерный коэффициент, учитывающий условия газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяемый в зависимости от величины u_м;

φ - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; при ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, принимается равным единице (φ=1);

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Его численное значение, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается в зависимости от географического местоположения источника загрязнения, а именно:

для одиночных стационарных источников высотой менее 200м, расположенных в Украине в зоне 50 ÷ 52 град. северной широты - А=180,

а для расположенных южнее 50 град. с. ш. – А=200;

F - безразмерный коэффициент – показатель рассеивания вредных веществ в атмосфере и вероятности накопления исходной примеси или вторичных загрязнителей с учетом месторасположения предприятия.

Расход газовоздушной смеси V_1, (м³/с), определяют по формуле:

V₁ = , (2)

где Q - средний объем выбрасываемых газов, (м³/ч);

Безразмерные коэффициенты m и n, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, определяются в зависимости от параметров ¦, ¦_е, u_м, u_м, которые вычисляются по формулам:

f = , (3)

u_м =0,65 , (4)

u_м ^' =1,3 (5)

f_е =800(u_м^' )³ (6)

Коэффициент m определяется по формулам:

m = при f<100 (7)

m = при ¦ ³ 100 (8)

Для ¦_е < ¦ <100 значение m вычисляют при f = f_е, (9)

w _o –средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, (м/с), определяется по формуле:

w _о = , (10)

где: D – диаметр устья источника выброса, (м);

Безразмерный коэффициент п, при f<100 определяется по формулам:

n=1 при u_м ³ 2 (11)

n=0,532 (u_м)² - 2,13 u_м + 3,13 при 0,5 £u_м <2 (12)

n=4,4u_м при u_м <0,5 (13)

Численное значение безразмерного коэффициента F - показателя рассеивания вредных веществ в атмосфере и вероятности накопления исходной примеси или вторичных загрязнений с учетом месторасположения предприятия – принимается равным:

F=1 - для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей;

F= 2¸2,5 – для крупнодисперсных аэрозолей;

F=3 – для крупнодисперсных аэрозолей при отсутствии очистки и при содержании водяного пара в выбросах в количествах, достаточных для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация.

Расчеты по определению необходимой степени очистки газов, выбрасываемых в атмосферу, производят по содержанию в них вредных веществ на выходе системы пылегазоулавливания с учетом предельно-допустимого выброса (ПДВ) для каждого i – того загрязняющего вещества в выбрасываемых газах по формуле:

, (14)

если Z_доп Z_нач,

где: _тр – потребная эффективность очистки системы пылегазоулавливания:

Z_нач- начальная запыленность или концентрация газообразных вредных примесей в отработанных газах (г/м³);

Z_доп – допустимая запыленность или концентрация газообразных вредных примесей в отработанных газах, (г/м³).

Z_нач определяется для каждого из загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах, по формуле:

(15)

где: q_i - масса выбрасываемого i-того вредного вещества, (кг/ч);

Q - среднее объем выбрасываемых газов, (м³/ч);

Z_доп – определяется для каждого из загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах, по формуле:

Z_доп. = (16)

где: ПДВ_i – предельно допустимый выброс i-того вредного вещества, [г/с].

Самостоятельная работа № 9