Состав продуктов выброса и их концентрация в атмосферном воздухе

 

Министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Академия государственной противопожарной службы












Контрольная работа

По дисциплине Экология



Выполнил: курсант Мл. сержант вн.сл. Баркалая В.Д.

Проверил: преподаватель Капитан вн. сл. Соловьев С.В.



Задание

выброс экологический санитарный загрязнение

На предприятии произошел нештатный выброс вредных веществ в атмосферный воздух. Выход токсичных газов произошел через отверстие расположенное на высоте Н, с диаметром устья D, со скоростью истечения газов w0 и температурой газовоздушной смеси Тг (см. табл. 1).

Состав продуктов выброса (см. табл. 2) и их концентрация определяют опасность для населения и являются основным критерием для разработки мероприятий по снижению их воздействия. Расчетами определяются разовые концентрации, относящиеся к 20-30-мннутному интервалу осреднения.


Исходные данные для расчета


Таблица 1

№ п/пХарактеристика, обозначениеЕд.ЗначениеНомер варианта (по предпоследней цифре зачетной книжке)01234567891Высота отверстия, Hм234317345726654931542Диаметр устья трубы, Dм1,631,82,62,23,11,122,11,93Скорость выхода газовоздушной смеси, w0м/с71285,869117,510154Температура газовоздушной смеси, Тг0С135115175205177145125991841905Температура окружающего воздуха, Тв0С252020302520252530256Коэффициенты А-1401602002501801401402002001807Коэффициенты h-11111111118Скорость ветра, uм/с10684921124.23


Таблица 2

№ п/пХарактеристика, обозначениеЕд.ЗначениеНомер варианта (по последней цифре зачетной книжке)01234567892Выброс сероводорода, Мн2S 0,008г/с4821106673673Выброс двуокиси азота, МNО2 0,085г/с7,556,54,32413157,812114Выброс двуокиси серы, МSО2 0,05г/с23171119321617234111

Способ расчета основан на законах турбулентной диффузии, учитывающих состояние атмосферы, расположения предприятия, характер местности, физические свойства выбросов, параметров источника выбросов и т.д. Согласно ОНД-86 для случая загрязнения атмосферы выбросами одиночного точечного источника расчет выполняется с использованием следующих условий (см. рис.1) и соответствующего алгоритма расчета:


Рис. 1. Распределение приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на оси факела выброса точечного источника



Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника


. 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 определяем по формуле:



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; h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1; DТ (°С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; V1 (м3/с) - расход газовоздушной смеси.

V1 (м3/с) - расход газовоздушной смеси определяем по формуле




где D (м) - диаметр устья источника выброса; w0 (м/с) -средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимаем в соответствии с табл. 1.

Значения мощности выброса М (г/с) принимаем в соответствии с табл. 2.

. При определении значения DТ (°С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв (°С), а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг (°С) - по действующим для данного производства технологическим нормативам (см. табл. 1).

. Значение безразмерного коэффициента F принимаем 1

. Значения коэффициентов m и n определяем в зависимости от параметров f, vм, и fe.



Коэффициент m определяем в зависимости от f по формулам:



Коэффициент n = 1 при f < 100 ,vt ³ 2;

. Расстояние xм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см, определяем по формуле:



где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формуле:



. Значение опасной скорости uм (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ см, в случае f < 100 определяем по формуле:



. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра uм (м/с), определяем по формуле:


сми(Н2S) = r cм=0,74*0,045=0,03мг/м3,

сми(NO2) = r cм=0,74*0,34=0,25мг/м3,

сми(SO2) = r cм=0,74*0,39=0,29мг/м3,


где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/uм по формуле:



. Расстояние от источника выброса xми (м), на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения сми (мг/м3), определяем по формуле:


хми = p xм=1,34*315?58=421,6м,


где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/uм по формуле:



. При опасной скорости ветра uм приземную концентрацию вредных веществ с (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на расстоянии х(H2S)=3610 (м), х(NO2)=235 (м), х(SO2)= 1471(м), от источника выброса (см. рис. 2) определяем по формуле:


с (H2S)= s1 cм=0,2*0,001968=0,0004мг/м3,

с (NO2)= s1 cм=1,08*0,003936=0,00425мг/м3,

с (SO2)= s1 cм=0,64*0,013447=0,0025мг/м3,


Рассчитаем концентрации H2S в зоне заражения на различных расстояниях от источника:


XS1с, мг/м35001,0142470,00199610000,8220040,00161815000,6246690,00122920000,4675340,0009225000,3532770,00069530000,2720260,00053535000,2138890,00042140000,1715780,000338

Рассчитаем концентрации NO2 в зоне заражения на различных расстояниях от источника:


XS1с, мг/м3501,0990710,0043261001,0962920,0043151501,0916930,0042972001,0853180,004272

Рассчитаем концентрации SO2 в зоне заражения на различных расстояниях от источника:


XS1с, мг/м33001,0675080,0143556000,9806110,003869000,8634660,00339912000,7397460,00291215000,6246690,002459

где s1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/xм и коэффициента F по формуле:



12. Максимальная концентрация cмx (мг/м3), достигающаяся на расстоянии x от источника выброса из оси факела при скорости ветра uмx, определяем по формуле:



где безразмерный коэффициент находится в зависимости от отношения х/хм по формуле:



Скорость ветра uмx при этом рассчитываем по формуле:


uмx(H2S) = f1 uм=2,205*2,337=5,15м/с,мx(NO2) = f1 uм=0,845*2,337=1,97м/с,мx(SO2) = f1 uм=1,343*2,337=3,14м/с,


где безразмерный коэффициент f1 определяем в зависимости от отношения x/xм по формуле:




Определение минимальной высоты источника выброса


13. При определении минимальной высоты источников выброса и установлении предельно допустимых выбросов концентрация каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы с не превышает максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вещества в атмосферном воздухе (ПДК):

с £ ПДК,

. При DT > 0 значение минимальной высоты одиночного источника выброса (трубы) Н (м) сначала рассчитывается:




найденное значение - оно является окончательным.


Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий


. Размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) l0 (м), установленные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями ОНД с учетом перспективы развития предприятия и фактического загрязнения атмосферного воздуха.

. Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета загрязнения атмосферы и среднегодовой розы ветров района расположения предприятия по формуле ( для с ? ПДК):



где l (м) - расчетный размер СЗЗ; L0 (м) - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ (с учетом фоновой концентрации от других источников) превышает ПДК; Р (%) - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба; Р0 (%) - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров. Например, при восьми румбовой розе ветров Значения l и L0 отсчитываются от границы источников.



Список использованной литературы


1. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справ. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 176 с.: ил.

. Л.К. Исаева Экология пожаров, техногенных и природных катастроф: Учеб. пособие. - М.: Академия ГПС МВД России, 2001. - 301 с.

. Инженерная защита окружающей среды в примерах и задачах. Под редакцией О.Г. Воробьева. - СПб.: Издательство «Лань», 2002. - 288 с.

. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Ленинград. Гидрометеоиздат. 1997.


Министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Академия государственной противопожарной службы

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ