Розрахунок забруднення атмосфери внаслідок розсіювання

Шкідливих речовин

Загальні положення

Розрахунок забруднення атмосфери викидами джерел промислових підприємств виконується на основі "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий", [7].

При встановленні граничнодопустимих викидів концентрація кожної шкідливої речовини в приземному шарі атмосфери С не повинна перевищувати максимальної разової граничної допустимої концентрації даної речовини в атмосферному повітрі (ГДК), тобто

. (33)

При наявності в атмосфері декількох (n) шкідливих речовин, володіючих сумацією дії, їх безрозмірна сумарна концентрація не повинна перевищувати одиниці:

. (34)

При сукупності джерел викиду вклади цих джерел можуть враховуватись у розрахунках забруднення атмосфери шляхом використання фонової концентрації С_ф, мг/м³, яка для окремого джерела викиду характеризує забруднення атмосфери в місті чи іншому населеному пункті, яке створюється іншими джерелами, виключаючи даний.

Визначення фонової концентрації виконується на основі даних спостережень за забрудненням атмосфери місцевими органами Держкомгідромету.

Фонова концентрація встановлюється або єдиним значенням по місту, або, у випадку виявлення суттєвої змінності, диференційовано по території міста, а також по градаціях швидкості і напрямку вітру.

4.2.2. Врахування фонових концентрацій при розрахунках
забруднення атмосфери

При розрахунках для діючих і реконструйованих джерел використовується значення фонової концентрації , яка є собою фоновою концентрацією С_ф, із якої виключено вклад розглядуваного джерела.

Значення визначається за формулою:

при ; (35)

або

при , (36)

де С – максимальна розрахункова концентрація від даного джерела для точки розташування поста, на якому встановлюється фон, мг/м³.

Для джерел викидів промпідприємств, що проектуються:

. (37)

З урахуванням викладеного умова (33) набуває вигляду:

. (38)

4.2.3. Розрахунок забруднення атмосфери викидами
одиночного джерела

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини С_М, мг/м³, при викиді газоповітряної суміші із одиночного джерела з круглим гирлом досягається при несприятливих метеорологічних умовах на відстані Х_М, м від джерела і визначається за формулою (для гарячого джерела):

, (39)

де А – коефіцієнт, який залежить від температурної стратифікації атмосфери;

М_С – маса шкідливої речовини, яка викидається в атмосферу в одиницю часу, г/с;

F – безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин у атмосферному повітрі;

m, n – коефіцієнти, які враховують умови виходу газоповітряної суміші із гирла джерела викиду;

Н – висота джерела викиду над рівнем землі, м, (для наземних джерел при розрахунках приймається Н=2 м);

– безрозмірний коефіцієнт, який враховує вплив рельєфу місцевості, у випадку рівної або слабогористої місцевості з перепадом висот, який не перевищує 50 м на 1 км, ;

– різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається, t_г і температурою навколишнього атмосферного повітря t_в, для теплого періоду року приймається t_в =t_extА, а для холодного – t_в = t_extБ (додаток 8 [17]) , °С; якщо > 20^оС – «гаряче» джерело, < 20^оС – «холодне» джерело.

L – витрата газоповітряної суміші, яка визначається за формулою, м³/с, :

, (40)

де D– діаметр гирла джерела викиду, м;

– середня швидкість виходу газоповітряної суміші із гирла джерела викиду, м/с.

Значення коефіцієнта А, який характеризує несприятливість метеорологічних умов для розсіювання, приймається: для розташованих в Україні джерел висотою менше 200 м в зоні від 50 до 52^о пн.ш. – 180, південніше 50^о пн.ш. – 200, північніше 52^о пн.ш. – 160.

Потужність викиду шкідливої речовини М_С, г/с і витрата газоповітряної суміші L, м³/с при проектуванні підприємств визначаються розрахунком у технологічній частині проекту, а в розрахунках вправи – відповідно до варіанта завдання (додаток 1, табл. 2).

Значення безрозмірного коефіцієнта F приймаються залежно від типу речовини, яка викидається, а також від ефективності пилоочисного обладнання:

– для газоподібнихшкідливих речовин і малодисперсних аерозолів (пил, сажа і т.п.) –1;

– для малодисперсних аерозолів (крім вказаних раніше) при середньому експлуатаційному коефіцієнті очищення викидів не менше 90 % – 2; від 75 до 90 % –2,5; менше 75 % і при відсутності очищення – 3.

Значення коефіцієнтів m і n визначають в залежності від параметрів f, , і f_е:

; (41)

; (42)

; (43)

. (44)

Коефіцієнт m визначається залежно від параметра f за формулами:

при ; (45)

. (46)

для значень параметра f в межах коефіцієнт m визначається за формулами (45) і (46) при .

Коефіцієнт n визначається залежно від параметра за формулами:

при ; (47)

при ; (48)

при . (49)

при значенні параметра або коефіцієнт n визначаєтьсяза формулами (47–49), в яких приймається .

при значенні параметра і (холодне джерело викиду) розрахунок максимального значення приземної концентрації шкідливої речовини , мг/м³, ведеться за формулою:

, (50)

складовими якої є аналогічні складові формули (39), але коефіцієнт n визначається за формулами (47–49) при .

При значенні параметра і , або при і (випадки надто малих небезпечних швидкостей вітру) розрахунок С_М здійснюється за формулою:

, (51)

де параметр визначається:

при і ; (52)

при і ; (53)

причомуm у формулі (52) визначаєтьсяза залежністю (45).

Відстань Х_М, м, від джерела викиду, на якій приземна концентрація С, мг/м³, при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення С_М, визначається за формулою:

, (54)

де d– безрозмірний коефіцієнт, який визначають залежно від значення параметру f за формулами:

при

; (55)

; (56)

; (57)

при або :

; (58)

; (59)

. (60)

Значення небезпечної швидкості U_M, м/с, на рівні флюгера (приймається на висоті 10 м від рівня землі), при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин С_M, розраховується за формулами:

при :

; (61)

; (62)

; (63)

при або :

; (64)

; (65)

. (66)

При необхідності вирішення зворотних задач визначення продуктивності викиду М_С і висоти джерела Н, які відповідають заданому рівню максимальної приземної концентрації С_M при інших фіксованих параметрах викиду, знаходять наступним чином.

Маса шкідливої речовини М_C г/с, яка викидається із джерела в атмосферу за одиницю часу і відповідає заданому значенню максимальної концентрації С_M мг/м³, визначаєтьсяза формулою:

. (67)

У випадку, коли або :

. (68)

Висота джерела Н, м, яка відповідає заданому значеннюС_М, для випадку визначається за формулою:

, (69)

де припустиме значення .

Якщо значенню Н, знайденому за формулою (69), відповідає умова , розрахована за формулою (43), то отримане значення Н є остаточним.

Якщо значенню Н, яке визначене за формулою (69), відповідає умова , то Н уточнюється методом послідовних наближень за формулою:

, (70)

де n_i і n_i-1 – значення визначеного за формулами (47–49) коефіцієнта n, отримані відповідно по значеннях Н_і і Н_i-1 (при і=1 в формулі (70) приймається n_о =1, а значення Н визначається за формулою (69).

Формули (69), (70) використовуються також для визначення Н при .

Якщо при цьому виконується умова , то знайдене значення Н є точним і остаточним. Якщо ж , то для визначення попереднього значення висоти Н використовується формула:

. (71)

За найденими значеннями Н визначаютьсяза формулами (41–44) параметри і встановлюється в першому наближенні добуток коефіцієнтів m і n. Подальше уточнення значення Н виконуєтьсяза формулою:

, (72)

де коефіцієнти m_i і n_i, відповідають H,а m_i-1 і n_n-1, – Н_і, причому при і=1 приймається m₀ = n₀=1, а Н_о визначається за формулою (72).

Для кожного джерела радіус зони впливу на навколишнє середовище роз-раховується як найбільша із двох відстаней від джерела Х₁ і X₂, де Х₁=10·Х_М, а величина X₂ визначається як відстань від джерела, починаючи з якого .

Якщо висота труби (викиду), розрахована за формулами (69) і (71), перевищує 40 м, то цей варіант неприйнятний і розрахунок С_М виконується при висоті викиду Н=40 м з наступним встановленням граничнодопустимого викиду по зменшеному значенню М_С, на основі поліпшення основної технології або збільшення коефіцієнта очищення.

Поиск по сайту: