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.
Больше работ по теме:
Предмет: Экология
Тип работы: Контрольная работа
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ