вар 2. Контрольная работа по дисциплине Экология

• Название: Контрольная работа по дисциплине Экология
• Дата: 18.02.2019
• Размер: 99.96 Kb.
• Имя файла: вар 2.docx
• Тип: Контрольная работа; #68026

МинобрнаукиРоссии
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет дистанционных образовательных технологий


Контрольная работа
по дисциплине «Экология»
Предельно допустимые выбросы (ПВД) вредных веществ в воздушный бассейн
Руководитель

_________________________

_________________________

«___»_______________2019 г.
Студент группы ФД-1ТБ(ба)БЖд

___________ Е. М. Давыдова

«___»_______________2019 г.

Оренбург 2019

2 вариант

Цель работы:

1.максимальные приземные концентрации См для NO₂, SO_2, CO и

сажи;

2.расстояние Хм по оси факела, на которой они достигаются;

3.полученные значения (См + Сф) сравнить с величиной ПДКм.р. В случае превышения ПДКм.р необходимо рассчитать расстояние X, на котором (См + Сф) будет равно ПДК или количество аппаратов для очистки отходящих газов (циклонов) или необходимую высоту трубы котельной;

4.составить чертеж санитарно-защитной зоны для данного предприятия.

Исходные данные для котельной:

2 вариант

Место расположения: Оренбург

Высота трубы Н= 35м

Диаметр устья источника D= 1,5м

Температура отходящих газов Тг=196°С

Объем отходящих газов V₁=9,2 м³/с
Таблица 2.1

Концентрации вредных веществ, измеренные в трубах, С, мг/м³

СSO2	СNO2	СCO	Ссажи
540	100	340	105

Таблица 2.2

Фоновые концентрации вредных веществ, С_ф, мг/м³

СфSO2	СфNO2	СфCO	Сфсажи
0.11	0.011	1.2	0.08

Таблица 2.3

Среднегодовая повторяемость ветра ( г. Оренбург, Р) %

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
8	12	18	7	13	15	19	8

Ход решения
Расчет массы выброса в атмосферу по каждому из вредных веществ производится по формуле (1.4)
М so₂ = C^SO₂ V₁10^-3, г/с

М _SO2 = 540  5,2  10^-3 = 2,808,г/с

М _NO2 = C^NO₂V₁  10^-3, г/с

М _NO2 = 100  5,2  10^-3 = 0,52,г/с

M _CO = C^COV₁10^-3, г/с

M _CO = 340 5,210^-3 = 1,768,г/с

M _сажи = С _сажиV₁10^-3, г/с

M _сажи = 105  5,2  10^-3 = 0,546,г/с
Расчет ∆T (разности температур)

Т=Т_Г-Т_В

где Т_Г - температура отходящего газа, Т_Г =196°С (по заданию);

Т_В температура окружающего воздуха; для расчета принята средняя температура наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года; для г. Оренбурга Т_В =26.9° С.

∆T =196-26.9 = 169.1°С

Расчет средней скорости выхода газовоздушной смеси (отходящих газов) из устья источника выброса производится по формуле (1.5)

W₀=, м /с,


Расчет параметра, f, производится по формуле (1.7)

f = 10³

f = 10³ ;

Расчет безразмерного параметра , m производится по формуле (1.6)

m =

m = = 1,1
Расчет параметра v_м производится по формуле (1.9)

v_{м = ;} м/с.


Расчет безразмерного параметра n производится по одной из трех формул (1.8) и в нашем примере, когда v_м >2,n = 1.

Расчет максимальной приземной концентраций вредных веществ производится по формуле (1.3)
С_м=

где F_газов =1, а F_сажи =3,

ŋ=1 -для случая ровной или слабо пересеченной местности с перепадом, не превышающим 50 м/км (ОНД 86)


С_м^SO2 =,
С_м^NO2 =
С_м^СО=
С_м^сажи=
Из перечня вредных веществ, выбрасываемых из трубы котельной, эффектом суммации действия обладают диоксид азота и диоксид серы.

Определяем приведенную к диоксиду азота концентрацию этих веществ, так как диоксид азота относится к наибольшему (второму) классу опасности (формула 1.10)

С _м ^{прив NO2}=C^NO2_м+(C^SO2_м ) , мг/м³
C _м ^привNO2=0.0395+0.213()=1,485 , мг/м³




Проверяем условие

С _м ^{прив NO2}+ С_ф^NO2=0,0395+0,011=0,051, мг/м³ ПДК_м.р^NO₂ = 0,085 мг/м³
С _м ^СО+ С_ф^CO = 0,134+1,2=1,334 , мг/м³ ПДК _м.р. ^CO =3.0 мг/м³
С _м ^сажи+С_ф^сажи=0,124+0,08=0,204, мг/м³ ПДК _м.р.^сажи =0,15 мг/м³

Расчет ПДВ

В нашем примере условие соблюдения ПДВ не выполняется для диоксида азота и сажи. Для оксида углерода предельно-допустимый выброс составит (есть соблюдение ПДК по СО)
ПДВ_СО=М_СО=1,768/с=55.75 т/год
или (0,936 г/с  3600 секунд  24 часа  365 дней): 10⁶ = 55,75 т/год.
Мероприятия по достижению ПДК_м.р. на границе санитарно-защитной зоны по саже, диоксиду серы и диоксиду азота могут быть технологическими, санитарно-техническими, архитектурно-планировочными.

В данном примере решения задачи рассматривается организация санитарно-защитной зоны в зависимости от результатов рассеивания для диоксида азота и санитарно-технические мероприятия по снижению выбросов сажи. С целью уменьшения массы выбросов сажи подбираем по каталогам пылеулавливающих аппаратов циклоны типа ЦН-24, с производительностью очистки 2.5 тыс.м³/час отходящих газов.

Количество циклонов составит



Эффективность улавливания сажи Э циклонами ЦН-24 равна согласно каталогу 80 % (или 0,8), тогда
ПДВ_сажи = М_сажи- (М_сажи  Э)
ПДВ_сажи = 0,546-(0.5460,8)=0,44 г/с = 3.4 т/год;
Расчет безопасного расстояния до жилой застройки для NO₂ и SO₂
Расчет расстояния по оси факела выброса от источника выброса Х_м, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации C_м производится по формуле (1.11).

X_м = dH

Поскольку в нашем примере v_м >2 м/с, величину вспомогательного параметра d определяем по формуле (1.13)

d = 7 (1+0,28)

d = 7 (1+0,28) = 13,27
X_м = 13,27 = 464,4 м (для газов SO₂ , N0₂)
Для сажи F= 3, по формуле (1.14).





Величины приземных концентраций вредных веществ(С_м) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (метров) определяются по формуле (1.15).

В нашем случае

С = S₁(С _м ^привNO2. + С_ф^NO2), мг/м³
Приравниваем С = и рассчитываем S₁

S₁ =

S₁ =
Далее, по формуле находим соотношение Х/Х_м = 1.2

(при S₁ = 0,97),

Х_м нам известно, тогда

Х= 1.2 ∙ Х_м = 1.2 ∙ 232.2 = 278.64 метров

При таком расстоянии фактический выброс диоксида азота и двуокиси серы является ПДВ, т.е. обеспечивает соблюдение ПДК.
ПДВ_NO2 = М _NO2 = 2,808г/с = 88,55 т/год,

ПДВ_SO2 = М _SO2 = 0,52/с = 16.4т/год;
Построение границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ)
Санитарно-защитная зона – территория специального назначения, отделяющая границу промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками. При построении границ санитарно-защитной зоны рекомендуется учитывать среднегодовую повторяемость ветра и производить её корректировку с учетом полученных результатов.

В метеорологии направление ветра определяют по 8 или по 16 румбам.

Направление ветра — сторона (точка) горизонта, откуда дует ветер. Таким образом, северный ветер всегда дует на юг, юго-восточный — на северо-запад и т.д.

Роза ветров — диаграмма, показывающая повторяемость ветров различных направлений для какого-либо пункта. Строится обычно по средним многолетним данным для месяца, сезона, года. Диаграмма представляет собой пучок лучей, исходящих из одной точки и направленных по румбам горизонта. На каждом луче от центра в сторону, откуда дует ветер, откладывается в определенном масштабе отрезок, пропорциональный повторяемости ветра данного направления. Концы отрезков обычно соединяются прямыми линиями.

Итак, для газов SO₂, NO₂, безопасное расстояние Х=278,64 м.

Используя исходные данные о розе ветров и формулу (1.17), вычисляем размеры санитарно-защитной зоны по четырнадцати румбам:

Li=L₀_, м

где – Li- безопасное расстояние по i-ому румбу;

L₀ = X, P₀ = 7.55 % (100% :13,25 румбов )
L_с= 278,64 () = 295,25 м

L_св= 278,64 () = 442,87 м

L_в= 278,64 () = 664,31 м

L_юв= 278,64 () = 258,34 м

L_ю= 278,64 () = 479,8 м

L_юз= 278,64 () = 553,59 м

L_з= 278,64 ( ) = 701,2 м

L_сз= 278,64 () = 295,25 м
Задаемся масштабом в 1 мм: 10000 мм и строим окружность R=Х с центром по месту расположения источника выброса. Проводим восемь основных направлений ветра и откладываем расстояние l_i, учитывая, что северный ветер смещает выбросы на юг и т.д. (рисунок 2.1).

В тех случаях, когда расстояние l_i < L₀ влияние направления ветра не учитывается и по данному румбу откладывается расстояние равное L₀ для гарантии безопасности. На рис. 2.1 внутри санитарно-защитной зоны для газов показана санитарно-защитная зона для сажи, следовательно, в нашем примере циклоны для улавливания сажи не нужны.

В тех вариантах, где C_м газов не превышает ПДК, а C_м сажи превышает ПДК, циклоны потребуются или же санитарно-защитная зона (без циклонов) будет рассчитана по l_i для сажи.