Розрахунок розсіювання шкідливих речовин

 

Розподіл в атмосфері забруднюючих речовин, що викликаються з промислових джерел забруднення, підкоряється законам турбулентної дифузії. На процес розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, розміщенням підприємств і джерел викидів, характер місцевості, фізичні та хімічні властивості речовин, що викидаються, висота джерела, діаметр гирла. Горизонтальне переміщення суміші визначається, як правило, швидкістю вітру, а вертикальне - розподілом температури у вертикальному напрямі.

Розподіл концентрацій шкідливих речовин в атмосфері під димовим факелом. По мірі віддалення від труби в напрямку розподілу промислових викидів можна виділити три зони забруднення атмосфери:

зона перекиду факелу викидів, довжина якої 10-20 висот джерела викиду, характеризується невисоким вмістом шкідливих речовин в приземному шарі повітря;

зона задимлення з максимальним вмістом шкідливих речовин (ця зона найбільш небезпечна для населення, вона повинна бути виключена з селітебної забудови); Рівень забруднення залежить від метеорологічних умов та рельєфу місцевості. Висота зони 20-40 висот джерела викиду зона поступового зниження рівня забруднення.

Для речовин, концентрації яких перевищують гранично - допустимі максимально разові концентроції, розраховуємо відстань, на якій формується концентрація в межах ГДК. При небезпечній швидкості вітру Um приземна концентрація шкідливих речовин С (г/м3) в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях X (м) від джерела викиду визначається за формулою (2.24):

 

(2.24)

 

де: - максимальна приземна концентрація, мг/м3

- максимальна віддаль, на якій спостерігається максимальна приземна концентрація рівна ГДК, м:

 - безрозмірний коефіцієнт, який визначається в залежності від відношення X /  і коефіцієнта F;

X - віддаль, на якій проводиться визначення концентрацій шкідливих речовин

(Х=50,100,200,400,800.1000м); при Х / <1: (2.25.)

 

 при 1 К<Х/ ≤ 8; (2.26.)

 npи X/ >8,F≤ l,5; (2.27.)

 при Х/ >8, F >1.5;(2.28.)

 

Дія розрахунку відстані, на якій встановлюється концентрація в межах ГДК, задаємося Х >

Після розрахунку розсіювання потрібно побудувати епюри розсіювання, на яких показано залежність концентрації забруднюючих речовин від відстані до джерела викиду.

Необхідно провести розрахунки щодо ефекту сумації. В тому випадку сума концентрації речовин, що наділені ефектом сумації, нормована на їхні гранично - допустимі рівні і не повинна перевищувати 1.

 

 +  + ……..+  ≤ 1. (2.29.)

 

де: - фактичні концентрації речовин в атмосфері;

- гранично допустимі концентрації тих самих речовин.

Речовини, що наділені ефектом сумації, можуть окремо мати концентрації, що не перевищують ГДК і бути нешкідливими, але сумісний вплив всіх забруднювачів викликає такий же вплив, як і речовини, що перевищують гранично допустимі концентрації. Ефектом сумації наділені наступні групи речовин:

ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;

ацетон, фенол;

ацетон, ацетофенол;

ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

ацетальдегід, вінілацетат;

аерозолі пятиокисного ванадію і окислів марганцю;

аерозолі пятиокисного ванадію і триоксидів хрому:

аерозолі пятиокисного ванадію і сірчистий ангідрид:

бензол і ацетофенол:

озон, діоксид азоту, формальдегід:

оксид вуглецю, діоксид азоту, формальдегід, гексан;

сірчистий ангідрид, аерозоль сірчистої кислоти;

сірчистий ангідрид і сірководень;

сірчистий ангідрид і діоксид азоту;

сірчистий ангідрид, оксид вуглецю, діоксид азоту і фенол;

сірчистий ангідрид, фенол.

 

Таблиця 2.2

X			С	Сгдк, мах.разове
Окис заліза
50 100	0,67 1,34	0,89 0,91	0,07 0,08	0,04
200	2,69	0,58	0,05
400	5,37	0,24	0,02
800	10,75	0,07	0,006
1000	13,44	0,05	0,004

 

Розрахунки:

Визначаємо: Х/ :50/75=0,67Х/ ≤ 1

100/75=1,34

200/75=2,69 1< Х/ ≤ 8

400/75=5,37

800/75=10,75Х/ ≥ 8, F<1,5

1000/75=13,44

Знаходимо безрозмірний коефіцієнт  за формулами (2.25.), (2.26.), (2.27.), оскільки:

Х/ ≤ 1; 1< Х/ ≤ 8; Х/ ≥ 8; F<1,5:

Знаходимо при небезпечній швидкості вітру  приземну концентрацію шкідливої речовини С() в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях Х (м) від джерела викиду за формулою (2.24.)

С=0,89*0,08=0,07

С=0,91*0,08=0,08

С= 0,58*0,08=0,05

С=0,24*0,08=0,02

С=0,07*0,08=0,006

С=0,05*0,08=0,004

Дані розрахунки заносимо в таблицю (2.2) і будуємо епюр розсіювання.