Максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты

(8)

где

С_ПДК – предельно-допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³;

Н - высота выброса (для холодных выбросов – высота трубы), м;

А- коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в зависимости от климатической зоны страны; коэффициент А колеблется в зависимости от потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) от 140 для Центральной части Европейской территории России до 250 – для Сибири, Дальнего Востока. В ОНД–86 приводятся 5 его значений: 140, 160, 180, 200, 250.

F- безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе; коэффициент F принимается равным:

F = 1,0 для газообразных выбросов и мелкодисперсной пыли;

F = 2,0 при коэффициенте очистки выбросов η ≥ 90 %;

F = 2,5 при 75 % ≤ η < 90 %;

F = 3,0 при η < 75 %.

n- безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V^/_м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера; коэффициент n принимается равным:

n = 1 при ;

при

при .

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м;

Решение:

1. Вычислить С_м: -максимальную концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы.

Данные для расчета:

Объем выбрасываемых газов V = 30000 м³/ч = V = 8,33 м³/с;

Диаметр устья D = 1 м;

Высота вентиляционной шахты Н = 30 м;

С_Ф = 0,10 мг/м³;

С_ПДК = 0,5 мг/м³;

Коэффициент пылеулавливания η = 90%, т.е. F = 2;

Валовый выброс пыли М = 4 г/с;

Предприятие находится в Центральной части Европейской территории РФ, А = 140.

Определяем скорость выхода газов в устье трубы ω₀

;

Определяем параметр V¹_м

Определяем n

;

Определяем К

;

Определяем С_м

;

Проверяем возможность повышения ПДК

, т.е. .

Вывод: Максимальная приземная концентрация в приземном слое от источника составит 0,365 мг/м³, что не приведет к превышению ПДК.

2. Определить высоту трубы H: для соблюдения условия .

Данные для расчета:

А- коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в зависимости от климатической зоны страны; коэффициент А колеблется в зависимости от потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) от 140 для Центральной части Европейской территории России до 250 – для Сибири, Дальнего Востока. В ОНД–86 приводятся 5 его значений: 140, 160, 180, 200, 250.

М - масса выбрасываемых вредных веществ, г/с;

F- безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе; коэффициент F принимается равным:

F = 1,0 для газообразных выбросов и мелкодисперсной пыли;

F = 2,0 при коэффициенте очистки выбросов η ≥ 90 %;

F = 2,5 при 75 % ≤ η < 90 %;

F = 3,0 при η < 75 %.

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м;

V – объем выбрасываемых газов, м³/с;

С_Д – допустимая приземная концентрация вредности в приземном слое, определяемая как разность предельно-допустимой (С_ПДК) и фоновой (С_Ф) концентраций, мг/м³.

1. Определяем С_д- допустимую приземную концентрацию вредных веществ в приземном слое

;

2. Тогда .

Найденная величина Н подвергается проверке. Если для найденной величины Н , то . В противном случае, если , необходим перерасчет.

Находим для значения Н = 16,5 м.

< 2 м/с и > 0,5 м/с

Тогда определяем n- безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V^/_м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера; коэффициент n принимается равным:

n = 1 при ;

при

при .

.

Уточняем высоту Н методом последовательных приближений по формуле

………………(9),

пока два последовательных приближения не будут отличаться на 1 м.

.

Вывод: Минимальную высоту трубы, обеспечивающую разбавление вредных веществ в приземном слое до ПДК, принимается равной 16,68 м.

3. Пример расчета предельно-допустимого выброса вредных веществ ПДВ (предельно допустимых выбросов) иС_М.Т. (соответствующая ПДВ максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты)

Данные для расчета:

Высота вентиляционной шахты Н = 25 м;

Диаметр устья D = 0,8 м;

Коэффициент пылеулавливания η = 75%, т.е. F = 3;

Объем выбрасываемых газов V = 20000 м³/ч = V = 5,55 м³/с;

С_ПДК = 0,5 мг/м³;

С_Ф = 0 мг/м³;

С_д = С_ПДК;

Предприятие находится в Центральной части Европейской территории РФ, А = 140.

Решение:

Рассчитать предельно-допустимый выброс (ПДВ):

1. Определяем скорость выхода газов в устье трубы ω₀

;

Определяем n - безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V^/_м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера; коэффициент n принимается равным:

n = 1 при ;

при

при .

;

Определяем ПДВ

.

Вывод: Предельно-допустимый выброс пыли составляет 2,38 г/с или 8,57 кг/ч.

4. Пример расчета С_М.Т. (соответствующая ПДВ максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты)

Определяем С_М.Т. - соответствующая ПДВ максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты.

Вывод: Предельно-допустимая концентрация пыли в устье выбросной шахты составит 0,43 мг/м³.

Алгоритм выполнения практического задания по расчету рассеивания выбросов в атмосферу.

1. Рассчитать См - максимальную концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы;

2. Рассчитать H - минимальную высоту трубы или вентиляционной шахты;.

3. Рассчитать ПДВ – предельно-допустимый выброс вредных веществ;

4. Рассчитать Cм.т.- концентрацию вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты;

На основании расчетов сделайте вывод:

1. При каких значениях См не приведет к превышению ПДК.

2. При каком значении Н будет обеспечено разбавление вредностей в приземном слое до ПДК.

3. О численном значении ПДВ и ПДК пыли при заданных параметрах.

4. О предельно-допустимой концентрации пыли в устье выбросной шахты.

Таблица 6. Варианты задания

Форма отчета

Таблица 1. Данные для расчета C_м и H.

Вывод:

1. При каких значениях См не приведет к превышению ПДК.

2. При каком значении Н будет обеспечено разбавление вредностей в приземном слое до ПДК.

Таблица 2 – Данные для расчета ПДВ и С_м.т

Вывод:

1. О численном значении ПДВ и ПДК пыли при заданных параметрах.

2. О предельно-допустимой концентрации пыли в устье выбросной шахты.

Вопросы:

1. Изложите суть расчета рассеивания выбросов в атмосфере: какие параметры могут быть рассчитаны, по какой основой формуле выполняется указанный расчет.

2. Объясните, как определяются основные коэффициенты, используемые в формуле.

3. Назовите нормативный документ, на основании которого выполняется этот расчет.