Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов

О Т Ч Е Т

 

Домашнее задание №1

 

ДИСЦИПЛИНА: "Экология"
ТЕМА: "Решение практических задач по экологии"
     

 

Выполнил: студент гр. ЭВМ. Б-51 Зюзин И.Н
Проверил: Астахова А.М.

 

Дата сдачи (защиты) домашней работы: _________  
Результаты сдачи (защиты): Количество рейтинговых баллов   _________
Оценка  
     

 

 

Калуга, 2013 г.

Расчет выброса загрязняющих веществ промышленными предприятиями в водоемы

Технологический цикл одного из предприятий требует потребления значительных количеств воды. Источником является расположенная недалеко от предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода почти полностью возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В зависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самые различные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает концентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от места сброса сточных вод вода реки берется для нужд местного водопользования самого разного характера (например, бытового, сельскохозяйственного). В задаче необходимо вычислить общее количество загрязняющих веществ в водоеме за определенные промежутки времени.

 

В задачах такого типа вводится понятие «предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ (ВВ)», сбрасываемых в озеро:

 

ПДК = (1.1)

Концентрация вредного вещества (С) определяется по формуле:

С = (1.2)

Суммарная концентрация вредных веществ в водоеме:

С = (1.3)

 

Данная безразмерная суммарная концентрация вредного вещества не должна превышать 1 (С ).

Решение задачи следует выполнять в следующем порядке:

1. вычислить объем сточной воды, поступающей в озеро за 1 месяц, 1 год;

2. определить количество вредных веществ (ВВ), поступивших в озеро со сточной водой по формуле (1.1);

3. вычислить фактическое загрязнение воды в озере каждым ВВ по формуле (1.2);

4. определить общее загрязнение озера предприятием по формуле (1.3).

Пример

На берегу озера площадью 5км2 и средней глубиной 2м расположено промышленное предприятие, использующее воду озера для технических нужд и затем сбрасывающее загрязненную воду в озеро.

Рассчитать, каким будет загрязнение озера через 1 месяц, 1 год. Сделать выводы о промышленном загрязнении водоемов и дать рекомендации по сохранению озера.

Таблица 1

Объем сброса сточной воды в единицу времени (л/сек) Фактическое содержание вредных веществ (ВВ) в сточной воде (мг/л)
Мышьяк (As) Ртуть (Hb) Свинец (Pb)
0,04 0,03 0,42
ПДК веществ, сбрасываемых в водоем (мг/л)
0,006 0,005 0,05

 

Решение.

1. Вычислить объем сточной воды, поступающей в озеро за 1 месяц, 1 год.

В месяце 2592000 секунд. Таким образом, за месяц предприятие сбрасывает в озеро:

V месяц = 2592000 с * 25 л/с = 64800000 л

 

В году 31104000 секунд. За год предприятие сбрасывает в озеро:

V год = 31104000 с * 25 л/с = 777600000 л

 

2. Определим количество вредных веществ (ВВ), поступивших в озеро со сточной водой, пользуясь данными из табл.1.

В месяц:

Мышьяк (As) = 64800000 л * 0,04 мг/л = 2592000 (л)

Ртуть (Hb) = 64800000 л * 0,03 мг/л = 1944000 (л)

Свинец (Pb) = 64800000 л *0,42 мг/л = 2721600 (л)

 

В год:

Мышьяк (As) = 777600000 л * 0,04 мг/л = 31104000 (мг)

Ртуть (Hb) = 777600000 л * 0,03 мг/л = 23328000 (мг)

Свинец (Pb) = 777600000 л *0,42 мг/л = 32659200 (мг)

 

3. Вычислим фактическое загрязнение воды в озере каждым ВВ по формуле (1.2):

Количество воды в озере = 5000 м2 * 2 м = 50000000 м3 = 50000000000 л

Рассчитаем содержание ВВ в годовой промежуток:

C As = 31104000 мг / 50000000000 л = 0.00062 (мг/л)

C Hb = 23328000 мг / 50000000000 л = 0.00047 (мг/л)

C Pb = 32659200 мг / 50000000000 л = 0.00065 (мг/л)

 

4. Определить общее загрязнение озера предприятием по формуле (1.3).

C=C1/ПДК1+C2/ПДК2+C3/ПДК3 = 0.00062/ 0.006 + 0.00047 / 0.005 + 0.00065 / 0.05 = 0.103 + 0.094 + 0.013 = 0.21

При наличии в числе выбросов нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации вредного воздействия, в расчетах ПДК не должна превышать единицы.

Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов

Неконтролируемые горения имеют место при пожарах в открытом пространстве, возникающих в результате аварий на нефтебазах, нефтехимических производствах, трубопроводах, на железнодорожном и автомобильном транспорте.

Под удельными выбросами в настоящей методике приняты выбросы, отнесенные к единице массы сгоревших нефти и/или нефтепродуктов. Численные значения удельных выбросов принимаются в кг/кг или т/т приведены в табл. 2.

Таблица 2

Масса выброса ( ) каждого загрязняющего вещества при неконтролируемом горении определяется по формуле:

(2.1)

где i – загрязняющее вещество; – удельный выброс, кг/кг или т/т, – масса сгоревшей нефти и/или нефтепродукта, в кг или т.

В простейшем случае масса сгоревших нефти и нефтепродуктов определяется как их потеря ( ) в резервуарах или на участке разрыва продуктопровода. При этом должно быть четко установлено, что не произошло поглощения части разлившихся нефти и нефтепродуктов почвой и грунтом.

В случае, если имело место поглощение нефти и/или нефтепродуктов почвой (и грунтом) необходимо измерить площадь разлива в метрах квадратных. После этого взять керны почвы и грунта на глубину проникновения в них нефти и/или нефтепродуктов и определить среднее содержание нефти и/или нефтепродуктов в граммах на килограмм.

Суммарное количество поглощенных, но не сгоревших нефти и/или нефтепродуктов в тоннах подсчитывается по формуле:

= Fhc (2.2)

где F – площадь почвы и грунта, пропитанного нефтепродуктами, ; h – глубина, на которую почва и грунт пропитаны нефтью и/или нефтепродуктами, м; с – средняя концентрация нефти или нефтепродуктов в почве и грунте, г/кг; – плотность грунта, кг/ .

Сгоревшая масса определяется как разность потерянных и поглощённых почвой нефти и/или нефтепродуктов:

(2.3)

При горении на водной поверхности и известном количестве потерянных в результате разлива нефти и тяжелых нефтепродуктов, определяется как разность потерянных и несгоревших нефти и/или нефтепродуктов в тоннах:

(2.4)

Масса несгоревшей нефти определяется с учетом площади разлива, толщины несгоревшего слоя и плотности:

(2.5)

где F – площадь, занимаемая разлитой нефтью и/или нефтепродуктом, ; – толщина слоя несгоревшей нефти и/или нефтепродуктов, мм; – плотность нефти и/или нефтепродуктов ,кг/ .

При горении на водной подстилающей поверхности по окончании горения нефти и/или нефтепродуктов остается слой толщиной 2мм.

В случае, когда потери нефти и/ил нефтепродуктов неизвестны, сгоревшая масса в тоннах определяется по скорости выгорания слоя нефти и/или нефтепродуктов и площади пожара, с поправкой на скорость ветра:

(2.6)

где нефти и/или нефтепродуктов, кг/ ; U – нормальная скорость горения, м/с; F – площадь пожара, ; t – продолжительность пожара, мин.; W – скорость ветра, м/с; 3 – средняя скорость ветра, м/с.

Значение скорости выгорания и плотности зависят от вида нефти и/или нефтепродукта и представлены в табл. 3.

Таблица 3

Пример

Загорелся бак с бензином. Сгорело 55 т бензина. Определить массу выброшенного в атмосферу:

а) оксида углерода;

б) диоксида азота;

в) углеводородов;

Таблица 4

Решение

Используя формулу (2.1) и данные табл. 4, получим следующие выражения для расчета выбросов:

= 0.855 * 55 = 44.75 т

= 60 * 10 -3 * 55 = 3.30 т

-2 * 55 = 0.83 т

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.