Расчет индивидуального задания

Исходные данные для расчета: Масса выброса 1,5 г/с, температура газовоздушной смеси 43°С, диаметр устья 0,4 м, высота источника 14 м, скорость выброса 16 м³/с, источник расположен в г.Житомире, выброс пыль песочная, F=3 (по исходным данным задания, см. табл.8).

1. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества С_max (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси от точечного источника проводится по формуле (1):

С _max = .

- Определяем значение коэффициента А для Житомира. На рис. 1 изображена карта Украины. Т.к. Житомира расположен севернее 50˚ с.ш., то коэффициент А принимается равным 180.

- Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу за единицу времени (М)определяем по табл.8.

- Безразмерный коэффициент F определяется по табл.8.

- Высота источника выброса над уровнем земли Н определяется по табл.8.

- Коэффициент η = 1, т. к. местность ровная или слабопересеченая, перепад

высот, не превышающим 50 м на 1 км.

- Определим расход газовоздушной смеси. Подставим исходные данные в формулу (2):

V₁= = = 2, 0096 м³,

где π – число Пи, равняется 3,14;

D – диаметр устья источника выброса определяется по табл. 8.

ω_о – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса определяется по табл. 8.

- Определяем ∆Т = Тг-Тв,(ºС). Температуры газовоздушной смеси Т_г и окружающего атмосферного воздуха Т_в наиболее жаркого месяца определяем по табл. 8. Соответственно, ∆Т = Тг-Тв = 43-24,9 = 18,1 ⁰С.

- Определим параметры f, ν_м , v´_м и f_e коэффициентов m и n. Подставляем исходные данные в формулы (3) – (6):

f = = = 22,09;

v _м= = = 0,85;

v´_м = = = 0,52;

f_e = 800· (v´_м)³ = 800· (0,52)³ = 112,48.

Значения D, ω_о и Н определяем по табл. 8.

- Определяем коэффициент m, т.к. f = 22,09, а это меньше 100, то коэффициент m рассчитываем по формуле (7):

m = = = 0,5.

- Определяем коэффициент n, т. к. параметр v_м = 0,85, он находиться в

интервале 0,5 < v_м < 2, то коэффициент n рассчитываем по формуле (10):

n = 0,532· v_м ² – 2,13· v_м + 3,13 = 0,532·0,85² – 2,13·0,85 + 3,13 = 1,704.

- Определяем максимальную концентрацию. Подставляем полученные значения в формулу (1):

С_max = = 0,81 мг/м³.

2. Расчет растояния Х _max (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С _max (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения.

- Определяем безразмерный коэффициент d. Данный коэффициент зависит от параметров f и v _м. При f < 100 и v _м находиться в интервале от 0,5 до 2, то коэффициент d определяем по формуле (14):

d = = =11,75.

- Подставив значения в формулу (12) определяем растояние Х _max (м):

Х _max = = = 94 м.

3. Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферный воздух.

Данный расчет осуществляют согласно ОНД –86 по формуле (19):

ПДВ = , г/с

где ПДК_м.р – предельно допустимая концентрация вредного вещества (ингредиента) в приземном слое населенного пункта, мг/м³, определяемая по СН 245-71 и приведенная в табл. 1;

С_ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в населенном пункте, мг/м³. Фоновую концентрацию задают как процент от ПДК_м.р.. В нашем примере это 14 %, следовательно С_ф = ПДК_м.р.· 14 = 0,15· 14=0,015 мг/м³

Значения Н, А, m, n, η, F, V, ∆Т те же, что и при расчете максимальной

концентрации загрязняющего вещества рассмотренном выше.

- Определяем ПДВ подставивши значения в формулу (19):

ПДВ = = 0,24 г/с,

- Сравниваем значение ПДВ с фактическим выбросом. ПДВ =0,24 г/с, а М=1,5 г/с. Мощность выброса в 7 раза больше расчетного значения, что недопустимо. Следовательно для удовлетворения требований ПДВ необходимо снизить выброс вредных веществ в атмосферу установив очистку. Выбросы пыли можно очистить на 70 – 96%, газов на 70 – 86%. При установлении пылегазоуловителя с эффектом не менее 70% в результате получим:

М= М- М×0,7 = 1,5 – 1,5×7 = -14,25 г/с.

Полученное значение выброса пыли значительно меньше исходной мощности выброса и рассчитаного ПДВ. Следовательно, введения одной ступени очистки газо-воздушной смеси с эффектом 70% достаточно для достижения ПДВ.

4. Расчет санитарно-защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия.

По условию задания объектом загрязнения является цементный завод. В соответствии с классификацией промышленных предприятий данный завод относится к 4-му классу вредности и ширина СЗЗ = 100 м.

Размер СЗЗ уточняется по формуле (20):

,

где, L - расчетный размер СЗЗ, м; L₀ - размер СЗЗ в соответствии с классом предприятия, м (см. стр. 20); Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р_о - среднегодовая повторяемость направления ветра румба при круговой розе ветров, %.

Повторяемость направления ветра принять по 8-ми румбовой розе ветров

Р₀=100% / 8 = 12,5%

- Определяем среднегодовую повторяемость направления ветров соответствующих 8-ми румбам (табл. 2.) для г. Житомира. Для этого находим среднеарифметическую повторяемость в зимние и летние месяцы и вносим результаты в табл. 6.

- Определяем размер СЗЗ по румбам с учетом характера и направления ветра по формуле (20) и сводим все данные в табл. 6.

- Принимаемый размер СЗЗ определяем с учетом того, что при значении Р< 12,5% уменьшать размер зоны не допускается, следовательно СЗЗ= L₀, а при Р > 12,5% необходимо увеличить размер зоны на рассчитанную величину, т.е. СЗЗ= L.

Таблица 6 – Уточненная ширина СЗЗ по ОНД –86

- На основании расчетов для данного предприятия необходимо увеличить СЗЗ по сравнению с существующей. Преобладающими ветрами является юго-западный, западный и северо-западный (если ветер дует с юго-запада, то загрязняющие вещества уносятся на северо-восток), следовательно СЗЗ надо увеличить на 48 м в направлении на северо-восток; на 68 м на восток; на 4 м в направлении на юго-восток. Графическое изображение полученной санитарно-защитной зоны от точечного источника выполнено на рисунке 2.

С

Ю

Рисунок 2 – Санитарно-защитная зона цементного завода

5. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Данный расчет осуществляют согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 1 марта 1999 г. № 303 «Про затвердження Порядку встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору», и определяются по формуле (23):

П_А=

где Мі - фактический объем выброса і-того загрязняющего вещества, в тоннах (т) (см. мощность выброса в табл. 8);

Н_бі – норматив платы за выброс 1 тонны і-того загрязняющего вещества, в гривнах (грн/т), (табл. 3);

К_нас - коэффициент, который учитывает численность жителей населенного пункта, где размещено предприятие (табл. 4);

К_ф - коэффициент, учитывающий народнохозяйственное (функциональные) значение населенного пункта, (табл. 5).

К_инд - коэффициент индексации (в задаче принимаем равным 1);

По исходным данным в атмосферу выбрасывается цементная пыль, мощность выброса 1,5 г/с это 47,3 т/год [(1,5г/с × 3600 × 24ч × 365 дней) / 1000000=47,3 т/год]. Норматив платы (определяем по табл.3) для пыли равен 3 грн/т. Численность населения в Житомире составляет 299 тыс.чел, следовательно коэффициент К_нас равен 1,35 (по табл.4). Данный город является промышленным центром, соответственно К_ф = 1,25 (по табл.5). Подставив значения в формулу, рассчитываем величину платы:

П_А= Мi × Нбі ×Кнас ×Кф×Кинд = 47,3×3×1,35×1,25×1= 299,4 грн/год.

Все данные расчетов сводим в таблицу 7.

Таблица 7 – Результатов расчета