close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

119. Расчет концентраций в атмосферном воздухе

код для вставкиСкачать
1043
РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВЫБРОСАХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Задания и методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине
по дисциплине «Экологическая экспертиза проектных решений по защи те
окружающей среды» для магистров по направлению 08.04.01 «Строительство», по
программе «Контроль и надзор в строительстве»
Воронеж 2015
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра пожарной и промышленной безопасности
РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВЫБРОСАХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Задания и методические указания
к выполнению курсового проекта по дисциплине по дисциплине
«Экологическая экспертиза проектных решений по защите окружающей среды»
для магистрантов направления 08.04.01 «Строительство»,
по программе «Контроль и надзор в строительстве»
Воронеж 2015
УДК 504.06
Составители
И.А. Иванова, Э.В. Соловьева
Расчет концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ,
содержащихся в выбросах предприятий [Текст]: метод. указания к
выполнению курсового проекта для магистрантов направления 08.04.01
«Строительство» по программе «Контроль и надзор в строительстве» /
Воронежский ГАСУ ; сост.: И.А. Иванова, Э.В. Соловьева. – Воронеж,
2015. – 14 с.
Содержит рекомендации к выполнению курсового проекта, включая
краткие теоретические сведения, задания по вариантам.
Предназначены
для
магистрантов
направления
08.04.01
«Строительство» , программа «Контроль и надзор в строительстве».
Табл. 2. Библиог.: 3 назв.
Печатается по решению учебно-методического совета Воронежского ГАСУ
Рецензент: А.И. Колосов, к.т.н., доц. кафедры теплогазоснабжения
и нефтегазового дела
Введение
В
настоящих
указаниях
рассматривается
методика
расчета
концентраций загрязняющих веществ, образующихся в приземном слое
атмосферы в результате рассеивания выбросов предприятий.
Расчеты рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, лежат в
основе разработки нормативов
предельно допустимых выбросов,
поскольку определяемые по ним концентрации загрязняющих в приземном
слое на границе санитарно-защитной зоны предприятия, служат критерием
допустимости выброса и присвоения ему статуса предельно допустимого.
Курсовой проект, в котором представлены расчеты рассеивания в
приземном
слое атмосферы, представляет собой основу проекта
нормативов предельно допустимых выбросов, являющегося основным
производственно экологическим нормативом любого промышленного
предприятия.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Общие правила и порядок расчета концентраций загрязняющих
веществ, образующихся в приземном слое атмосферы от выбросов
предприятий определяются нормативным документом ОНД-86.
Методика ОНД-86 охватывает широкий спектр различных расчетных
схем (точечные одиночные и многоствольные, линейные, площадные
источники загрязнения атмосферы) и действующих в них факторов
(параметры рельефа местности, геометрические и физические параметры
источников загрязнения, природно-климатические факторы и другие) при
выполнении расчетов рассеивания. Практические расчеты, выполняемы по
методике, в силу их сложности и многочисленности, весьма трудоемки,
поэтому для выполнения расчетов рассеивания в настоящее время
используются различные программные комплексы, позволяющие их
автоматизировать.
2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Выполнение задания следует начать с ознакомления с его
содержанием и подготовки исходных данных.
Основными в
состав
исходных данных являются значения
максимально разовых выбросов загрязняющих веществ, отходящих от
источников загрязнения и параметры этих источников и отходящих от них
газовоздушных потоков.
Исходные данные представлены в таблице….. по вариантам.
Исходным
материалом
для
выполнения
задания
является
ситуационная карта-схема района расположения предприятия. Такая карта
схема-схема
подготавливается
студентами
самостоятельно
согласовывается с преподавателем. После согласования
и
карты-схемы
преподаватель определяет на ней местоположение источников загрязнения
и расчетных точек, для которых необходимо определить значения
приземных концентраций загрязняющих веществ.
3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ
ЗАДАНИЯ
В содержании приводится перечень всех документов, разделов,
подразделов, пунктов, приложений пояснительной записки по порядку их
следования. По каждой позиции перечня указывается номер страницы.
Во
введении
приводится
перечень
основных
нормативно-
технических документов, на основании которых выполняется настоящее
задание, указываются основные его цели.
Общие сведения о предприятии описываются в первом разделе
курсового проекта.
В начале приводятся идентификационные характеристики всего
предприятия:
- полное наименование предприятия;
- почтовый адрес предприятия.
Далее приводится функциональное назначение предприятия с
указанием общих направлений деятельности по отраслевому признаку.
Приводится краткая характеристика прилегающей к предприятию
При описании общих сведений о производстве приводятся:
- перечень основной выпускаемой продукции;
-перечень и краткая характеристика используемого сырья;
- состав и назначения производств предприятия;
- состав и назначение участков по каждому производству, а также
краткое описание технологических процессов, реализуемых на этих
участках;
- состав и назначение оборудования, являющегося источником
выделений загрязняющих веществ по каждому участку, а также режим
работы этого оборудования.
Характеристика
вентиляционного
и
пылегазоочистного
оборудования, оценка его эффективности.
Раздел должен содержать общую характеристику систем вентиляции,
назначение вытяжных вентиляционных установок.
Приводится характеристика газоочистных и пылеулавливающих
установок,
оценка
эксплуатационного
состояния.
Анализируется
эффективность работы установок.
4. РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВЫБРОСАХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
На
первом
этапе
рассчитывается
величина
максимальной
концентрации вредного вещества у земной поверхности при выбросе из
трубы нагретой газовоздушной смеси.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества
см (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного
источника
с
круглым
устьем
достигается
при неблагоприятных
метеорологических условиях на расстоянии xм (м) от источника и
определяется по формуле
cм
A MFm n
H 2 3 V1 T
(1)
,
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации
атмосферы;
М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу
времени;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных
веществ в атмосферном воздухе;
т и n - коэффициенты. учитывающие условия выхода газовоздушной
смеси из устья источника выброса;
H (м) - высота источника выброса над уровнем земли (для наземных
источников при расчетах принимается Н = 2 м);
-
безразмерный
коэффициент,
учитывающий влияние рельефа
местности, в случае ровной или слабопересеченной местности
= 1;
Т (°С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной
смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха
V1 (м3/с) - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле
V1
D2
4
0
,
(2)
где D (м) - диаметр устья источника выброса;
0
(м/с)
-средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья
источника выброса.
Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от
параметров f, vм, vM и fe.
f
1000
vм
0,65
2
0
2
D
;
T
(3)
V1 T
;
H
(4)
D
;
H
(5)
H
3
0
vм
1,3
fe
800 v м
3
(6)
.
Коэффициент n определяется в зависимости от f по формуле:
m
1
0,67
0,1 f
0,34
3
(7)
f
(8)
Коэффициент n определяется в зависимости от vм
n = 1 при vм
0,532 vм2
n
2;
(9)
3,13 при 0,5
2,13 vм
vм
2;
n = 4,4vм при vм< 0,5.
(10)
(11)
Расстояние xм (м) от источника выбросов, на котором приземная
концентрация с (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях
достигает максимального значения см, определяется по формуле
xм
5
F
(12)
dH ,
4
где безразмерный коэффициент находится по формулам:
d
d
2,48 1
4,95 v м 1
d
7 vм 1
0,28
0,28
0,28
при 0,5
f
3
3
при v м
fe
3
f
0,5 ;
vм
при v м
2.
2;
(13)
(14)
(15)
Значение опасной скорости uм (м/с), при которой достигается
наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см,
определяется по формулам:
uм
uм
0,5 при v м
v м при 0,5
0,5 ;
vм
2;
(16)
(17)
uм
Дается
v м 1 0,12
f
при v м
(18)
2.
оценка рассчитанного уровня загрязнения воздуха в
приземном слое промышленными выбросами путем сравнения со
среднесуточной предельно допустимой концентрацией (ПДК).
Значение ПДК вредных веществ, мг/м3
Таблица 1
Класс опасности
ПДК, мг/м3
Азота диоксид
2
0,04
Азота оксид
3
0,06
Пыль
3
0,15
Серы диоксид
3
0,05
Углерода оксид
4
3,0
Наименование
вещества
неорганическая
На втором этапе определяется приземная
концентрация ЗВ в
атмосферу С, мг/м3, по оси факела выброса на различных расстояниях Х,
м, от источника загрязнения при опасной скорости ветра. Строится график
распределения концентраций.
При опасной скорости Um предельная концентрация по оси факела
выброса на различных расстояниях Х от источника выброса определяется
по формуле
cм x
(19)
s1 c м ,
Где Si – безразмерный коэффициент определяется в зависимости от
отношения Х/Хm:
s1
3 x xм
s1
4
8 x xм
1,13
0,13 x x м
2
3
1
6 x xм
при 1
2
при x x м
x xм
8;
1;
(20)
(21)
(22)
x xм
s1
2
x
3,58
xм
x
35,2
xм
120
1
s1
x
0,1
xм
2
x
xм
при
x
xм
при
x
2,47
xм
8; F
17,8
(23)
1,5 ;
80 ; F
1,5 ;
(24)
расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса
определяется по формуле
сy = s2 c.
(25)
где s2 – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от
скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента ty:
s2
ty
u y2
при u
x2
5;
(26)
ty
5 y2
при u
x2
5.
(27)
1
1
5ty
12,8 t
2
y
17 t 3y
45,1 t y4
2
,
(28)
Построить график распределения концентраций.
На четвертом этапе определится величина предельно допустимого
выброса (ПДВ), выбрасываемых из трубы котельной. Рассчитывается
максимально допустимую концентрацию сажи около устья трубы.
ПДВ
ПДК
сф Н 2
AF mn
3
V1 T .
(29)
Где F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных
веществ в атмосферном воздухе(2,5);
Сми
ПДВ
V1
, г/м3
(30)
Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи – М и сделать выводы о
возможности работы котельной.
На
пятом
этапе
рассчитывается
величина
максимальной
концентрации пыли в приземной слое атмосферы при выбросе холодного
запыленного воздуха и расстоянии Хm. Значение коэффициентов А=180,
F=1/ Скорость выхода газовоздушной смеси w0, м/с. Сравнивается
максимальная концентрация с ПДК.
Максимальное значение приземной концентрации
см
АМ F n
K,
H43
K
(31)
D
,
8V1
(32)
Безразмерный коэффициент d находится по формулам
d
d
d
5,7 при v м
11,4 v м при 0,5
16 v м при v м
(33)
0,5 ;
vм
2.
2;
(34)
(35)
Полученные данные сравнить с ПДК.
На шестом этапе рассчитывается предельно допустимый выброс
неорганической пыли в атмосферу из вентиляционной шахты. Фоновая
концентрация пыли в приземном слое атмосферы С ф, мг/м3. Количество
пыли, выбрасываемое в атмомферу М, м/г, объем воздуха, выбрасываемого
из шахты V1, м3/с. Высота шахты Н, м, диаметр D, м.
ПДВ
Для
возможности
ПДК
сф Н 4 3
8V1
, г/с
D
AF n
сравнения
с
(36)
фактической концентрацией,
рассчитать величину максимально допустимой концентрации пыли в
выбросах около устья шахты
С ум
ПДВ
,
V1
г/м3
(37)
Сравнивается ПДВ с заданным выбросом пыли М и дается оценка
загрязнения воздуха у поверхности земли.
5. ВЫВОДЫ И РЕКОМНЕНДАЦИИ
Даются общие выводы:
- о соотношении исходных выбросов с предельно допустимыми;
- об условиях ведения и обслуживания техпроцесса и основного
оборудования с точки зрения уменьшения выбросов ЗВ в атмосферу;
6. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВАРИАНТАМ
Таблица 2
Вариант
М
W
Т
Н
D
Х
У
СФ
V
ПДК
0,8
1,6
12
21
0,3
5
10
80
0,01
8,2
0,15
2
7,6
1,7
34
28
0,9
10
20
60
0,008
8,3
0,15
3
3,4
1,8
86
25
0,8
50
100
200
800
20
40
180
500
30
50
250
700
0,006
8,1
0,15
1
5
20
100
Продолжение табл.2
Вариант
М
W
Т
Н
D
Х
У
СФ
V
ПДК
4
1,2
1,9
108
22
1
5
20
50
0,044
6,9
0,15
5
3,7
2,1
180
44
1,9
10
20
100
0,007
5,8
0,15
6
0,8
1,6
34
21
0,3
10
30
80
0,006
8,2
0,15
7
1,2
1,8
85
44
0,9
5
10
80
0,008
8,1
0,15
8
7,6
2,1
105
28
0,8
5
20
100
0,005
8,4
0,15
9
0,7
1,5
33
22
0,3
10
20
60
0,004
5,8
0,15
10
3,2
2,2
86
28
1
5
30
80
0,007
6,9
0,15
11
1,3
1,1
12
27
1,8
5
10
60
0,01
5,7
0,15
12
7,4
2,0
34
45
1,9
10
40
70
0,005
6,5
0,15
13
3,1
1,3
86
22
1,7
10
50
70
0,008
8,2
0,15
14
1,5
1,8
108
28
1
5
10
80
0,005
8,3
0,15
15
6,8
1,6
106
21
1,3
10
20
60
0,006
8,1
0,15
16
3,4
2,2
35
25
1,1
50
150
350
600
35
170
280
700
40
140
250
500
30
150
350
800
50
180
250
700
20
100
200
700
35
170
200
800
50
100
200
800
50
150
350
600
20
40
180
500
60
150
350
600
40
150
350
600
20
180
200
500
10
20
100
0,005
6,8
0,15
Продолжение табл.2
Вариант
М
W
Т
Н
D
Х
У
СФ
V
ПДК
17
1,3
1,7
18
44
0,3
10
60
100
0,1
5,8
0,15
18
0,7
2,1
87
28
0,5
10
30
80
0,004
8,4
0,15
19
7,1
1,8
180
21
0,8
5
10
60
0,006
6,9
0,15
20
1,2
1,5
12
28
1
5
20
80
0,008
7,5
0,15
21
3,1
1,7
34
44
1,9
30
150
350
700
30
50
250
500
50
180
200
400
20
100
200
600
30
150
400
700
10
50
100
0,009
8,0
0,15
Библиографический список
1. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе
вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.
Л.:
Гидрометеоиздат, 1986.-93 с.
2.
Сборник
законодательных
нормативных
и
методических
документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий, - Л:
Гидрометеоиздат, 1986. – 319с.
3. Экология: метод. туказания к выполнению практич. Заданий для
студ. Строит. Спец. / Воронеж. Гос. Арх.-строит. Ун-т; сост В.В.
Колотушкин, Э.В. Соловьева. – Воронеж, 2006. -34 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………..4
1. Общие положения ……………………………………………………..4
2. Рекомендации по подготовке исходных данных……………….……5
3. Рекомендации по выполнению разделов задания……………….…..5
4. Расчет концентраций в атмосферном воздухе
вредных веществ, содержащихся в выбросах
предприятий………………………………………………………….....6
5. Выводы и рекомендации……………………………………….….…..12
6. Исходные данные………………………………………………………12
Библиографический список………..……………………………..….14
РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВЫБРОСАХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Задания и методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине
по дисциплине «Экологическая экспертиза проектных решений по защите
окружающей среды» для магистров по направлению 08.04.01 «Строительство», по
программе «Контроль и надзор в строительстве»
Составители: Ирина Александровна Иванова
Эльвира Владимировна Соловьева
Подписано в печать ___. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд.л.,__. Усл.печ.л.__.
Бумага писчая. Тираж экз. Заказ №
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной
литературы и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
246 Кб
Теги
концентрация, 119, воздух, расчет, атмосферного
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа