Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии

Название	Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии
Дата	30.04.2023
Размер	0.49 Mb.
Формат файла
Имя файла	Zadaniay.docx
Тип	Практическая работа #1098630
страница	5 из 22

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)

Инвентаризация стационарных источников и выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух

Юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в порядке, установленном уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти (в настоящее время – Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, далее – Ростехнадзор).

Инвентаризацию выбросов вредных веществ в атмосферу (в дальнейшем – инвентаризацию) проводят все действующие предприятия, организации, учреждения (независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности), производственная деятельность которых связана с выбросом загрязняющих веществ в атмосферу.

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу является систематизацией сведений о распределении источников выбросов на территории, количестве и составе выбросов.

Инвентаризация является основой для ведения всей воздухоохранной деятельности. Основная цель инвентаризации – выявление и учет источников загрязнения атмосферы (ИЗА), определение количественных и качественных характеристик выбросов загрязняющих веществ:

для подготовки исходных данных для нормирования выбросов и установления нормативов предельно допустимых (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) выбросов предприятиями ЗВ в атмосферу;
подготовки исходных данных для оценки загрязнения атмосферы (в частности, в рамках расчетного мониторинга загрязнения атмосферы);
контроля за соблюдением установленных нормативов выбросов;
ведения статистической отчетности о выбросах;
контроля работы пылеулавливающих и газоочистных установок (ГОУ) и выработки рекомендаций по улучшению их эффективности;
разработки и установления технических нормативов выбросов (ТНВ) вредных (загрязняющих) веществ для передвижных и стационарных источников выбросов от технологических процессов и оборудования;
оценки экологичности используемых технологий;
формирования компьютерной базы данных об ИЗА в разрезе предприятия, отрасли, города и региона.

При инвентаризации должны быть выявлены и учтены все возможные источники выделения и выброса ЗВ в атмосферу, которые постоянно или временно эксплуатируются или хранятся на производственной территории предприятия (в т. ч. и передвижные), а также вредные вещества, которые могут выделиться или образоваться при осуществлении всех процессов, предусмотренных технологическим регламентом производства.

Все источники, относящиеся к конкретной территории предприятия, являются стационарными источниками выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

Стационарным источником выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух является любой (точечный, площадной и т. д.) источник с организованным или неорганизованным выбросом вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, дислоцируемый или функционирующий постоянно или временно в границах участка территории (местности) объекта, предприятия, юридического или физического лица, принадлежащего ему или закрепленного за ним в соответствии с действующим законодательством.

Стационарные источники выброса вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух подразделяются на два типа:

- источники с организованным выбросом;

- источники с неорганизованным выбросом.

Наиболее часто употребляется краткая форма данных терминов: «организованный источник» и «неорганизованный источник».

Под организованным выбросом понимается выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы; под неорганизованным выбросом понимается выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы вентиляционных систем, местных отсосов в местах загрузки, выгрузки или хранения сырья, топлива, полупродуктов и продуктов и т. д.

К основным источникам с организованным выбросом относятся:

- дымовые и вентиляционные трубы;

- вентиляционные шахты;

- аэрационные фонари;

- дефлекторы.

К неорганизованным источникам относятся:

- неплотности технологического оборудования (пропуски технологических газов через уплотнения перекачивающего оборудования и запорно-регулирующую арматуру, расположенную вне вентилируемых помещений), в том числе работающего при избыточном давлении;

- факельные установки и амбары для сжигания некондиционного углеводородного сырья;

- открытое хранение топлива, сырья, материалов и отходов, в том числе пруды-отстойники и накопители, нефтеловушки, шламо- и хвостохранилища, золоотвалы, отвалы горных пород, открытые поверхности испарения и т. п.;

- взрывные работы;

- погрузочно-разгрузочные работы, в том числе маршруты перемещения сыпучих материалов;

- карьеры добычи полезных ископаемых, открытые участки их дробления и рассева на фракции;

- оборудование и технологические процессы, расположенные в производственных помещениях, не оснащенных вентиляционными установками, а также расположенные на открытом воздухе (например, передвижные сварочные посты, пилорамы и т. д.).

В рамках работ по учету, нормированию и контролю выбросов стационарных источников к неорганизованным источникам также относятся транспортные средства, хранящиеся или эксплуатируемые на производственной территории (автотранспорт, тепловозы, дорожная и строительная техника, речные и морские суда в акватории порта и т. п.).

Работы по инвентаризации можно подразделить на следующие основные этапы:

- изучение технологического регламента (карты техпроцесса) и составление перечня загрязняющих веществ, которые могут выделяться (образовываться) в ходе технологических процессов. При этом учитываются результаты инструментального и расчетного определения выбросов при предыдущей инвентаризации (для действующих объектов), данные проектной документации (для вновь вводимых в действие реконструируемых объектов) и действующие расчетные методики определения выделений (выбросов) в атмосферный воздух различными производствами;

- подготовка карты-схемы промплощадок предприятия, для которых проводится инвентаризация;

- кодификация и определение координат ИЗА.

Для определения количественных и качественных характеристик выделений и выбросов ЗВ в атмосферу используются инструментальные и расчетные (расчетно-аналитические) методы.

Расчетные методы применяются, в основном, для определения характеристик неорганизованных выделений (выбросов). Методики по расчетному определению выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух от различных производств включаются в перечень документов, рекомендуемых к применению Ростехнадзором в установленном порядке.

При использовании определенного расчетного метода надо удостовериться, что выбранные для расчета удельные технологические показатели выделений и выбросов соответствуют именно тому технологическому оборудованию, сырью (материалам), которые используются на данном предприятии (цехе, участке).

Как правило, расчетные методы используют одно значение удельного выделения (выброса), которое представляет собой среднее значение, отнесенное к единице сырья, продукции, времени работы оборудования и т. д.

Если расчетная методика содержит несколько значений удельных выделений (выбросов) или диапазон их изменения, то для определения разовой мощности выделения (выброса) (г/с) следует брать наибольшее значение.

При отсутствии в расчетных методиках конкретных формул для определения максимальных разовых выделений (выбросов) (г/с) их значения рассчитываются исходя не из значений годового расхода сырья (материалов), а из максимального расхода сырья (материалов) в единицу времени (как правило, не более часа) при максимальной производительности процесса.

Расчет выделений (выбросов) проводится с учетом возможных различий в работе производств, участков, агрегатов и т. п. при разных режимах работы, в частности на разных стадиях многостадийных технологических процессов.

При использовании расчетных методов следует также учитывать длительность работы источника, когда она менее 20 минут (например, при сварочных работах), и температуру выбрасываемой пылегазовоздушной смеси (при этом имеется в виду, что расходы воздуха вентиляционными установками, установленными в производственном помещении, согласно имеющимся на эти установки паспортам (сертификатам), отнесены к нормальным условиям).
Практическая часть

Выброс вредных веществ в атмосферу должен производиться таким образом, чтобы загрязнение воздушной среды в приземном слое не превышало установленных предельно допустимых концентраций (ПДК). В ходе расчета могут быть установлены:

С_М – максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы для сравнения ее с ПДК;
Н – минимальная высота трубы или вентиляционной шахты для обеспечения ПДК вредных веществ в приземном слое воздуха;
ПДВ – предельно допустимый выброс вредных веществ, обеспечивающий концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы не выше ПДК;
С_М.Т. – соответствующая ПДВ максимальная концентрация вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты.

Формулы для расчетов

Максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы рассчитывается по формуле:

(1)

где С_М – максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы, мг/м³;

А – коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в соответствии с климатической зоной 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;

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V′_м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера; коэффициент n принимает следующие значения:

n = 1 при

;

при

; (2)

при

.

Параметр

, указывающий на опасную скорость ветра, определяется по формуле:

, (3)

где

– скорость выхода газов в сечении устья трубы (м/с), рассчитываемая по формуле 4:

. (4)

К – коэффициент, зависящий от диаметра устья и объема выброса; вычисляется по формуле:

, (5)

где V – объем выбрасываемых газов, м³/с;

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м.

F – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе; коэффициент F принимает следующие значения:

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 %.

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

Минимальная высота трубы (м) или вентиляционной шахты для обеспечения ПДК вредных веществ в приземном слое воздуха рассчитывается по формуле:

(6)

где А – коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в соответствии с климатической зоной страны; 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 принимает значения:

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

Предельно допустимый выброс вредных веществ (г/с) определяется по формуле, представленной ниже:

(7)

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

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

V – объем выбрасываемых газов, м³/с;

А – коэффициент, зависящий от условий рассеивания в атмосфере в соответствии с климатической зоной страны;

F – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе;

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V′_м, указывающего на опасную скорость ветра на уровне флюгера;

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м.

Максимальная концентрация вредных веществ (мг/м³) в устье выбросной трубы или шахты рассчитывается по формуле 8:

(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 соответствии с климатической зоной страны; в ОНД–86 приводятся 5 его значений: 140, 160, 180, 200, 250;

F – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости оседания веществ в атмосферном воздухе:

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:

n = 1 при

;

при

;

при

;

D – диаметр устья выбросной трубы или шахты, м.

Решение

Вычисление С_м – максимальной концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы.

Данные для расчета:

объем выбрасываемых газов V = 30000 м³/ч = 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;
местонахождение предприятия – центральная часть европейской территории РФ, т. е. А = 140.

1) Рассчитываем скорость выхода газов в устье трубы ω₀:

.

2) Определяем параметр V′_м:

3) Определяем n:

.

4) Вычисляем К:

.

5) Определяем С_м:

.

6) 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.

Определение высоты трубы H при соблюдении условия .

1) Определяем С_Д – допустимую приземную концентрацию вредных веществ в приземном слое:

.

2) Тогда

.

Найденная величина Н подвергается проверке. Если для Н

, то

. В противном случае необходим перерасчет.

3) Находим

для значения Н = 16,5 м:

.

Т. к. 0,5 м/с < 0,84 м/с < 2 м/с, то коэффициент n: примет следующее значение:

.

Уточняем высоту Н методом последовательных приближений по формуле 9, пока два последовательных приближения не будут отличаться на 1 м:

. (9)

Вывод: Минимальная высота трубы, обеспечивающая разбавление вредных веществ в приземном слое до ПДК, составляет 16,68 м.

3. Пример расчета предельно допустимого выброса вредных веществ (ПДВ) и соответствующей ПДВ максимальной концентрации вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты (С_М.Т.).

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 = 5,55 м³/с;
С_ПДК = 0,5 мг/м³;
С_Ф = 0 мг/м³;
С_Д= С_ПДК;
местонахождение предприятия – центральная часть европейской территории РФ, т. е. А = 140.

Пример расчета ПДВ

1) Определяем скорость выхода газов в устье трубы ω₀:

.

2

) Рассчитываем параметр V′_м:

3) Определяем коэффициентn. Т. к. V′_м < 0,5, то n вычисляется следующим образом:

.

4) Вычисляем ПДВ:

.

Вывод: предельно допустимый выброс (ПДВ) пыли составляет 2,38 г/с, или 8,57 кг/ч.

Пример расчета С_М.Т.

Вывод: максимальная концентрация пыли в устье выбросной шахты составляет 0,43 мг/м³.
Алгоритм выполнения проверяемого задания по расчету рассеивания выбросов в атмосферу

Рассчитать С_М – максимальную концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы.
Вычислить H – минимальную высоту трубы или вентиляционной шахты.
Рассчитать ПДВ – предельно-допустимый выброс вредных веществ.
Определить C_М.Т. – концентрацию вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты.
Ответить на контрольные вопросы.
На основании расчетов сделать вывод:

о значениях С_М, которые не приведут к превышению ПДК;
о значении Н, при котором будет обеспечено разбавление вредностей в приземном слое до ПДК;
о численном значении ПДВ и ПДК пыли при заданных параметрах;
о предельно допустимой концентрации пыли в устье выбросной шахты.

Варианты задания и данные для расчета указаны в таблице 1.

Таблица 1. Данные для расчета по вариантам

Вар-т	Высота вент. шахты Н, м	Диаметр устья D, м	Коэф. пыле-улавли-вания при ŋ = 90 %, F	Объем выбрасы-ваемых газов V, м³/с	Валовый выброс пыли M, г/с	Предельно допустимая концентрация вредного вещества C_ПДК, мг/м³	Фоновая концентра-ция С_Ф, мг/м³	Коэф. A
	14	1,0	1	5,0	2,2	0,5	0,01	100
	15	1,0	1	5,5	2,2	0,5	0,01	110
	16	2,0	2	6,5	2,4	5	0,1	120
	17	3,0	2,5	7,2	2,6	0,15	0,02	130
	18	1,5	3	6,8	2,8	0,3	0,03	140
	19	2,5	2,5	7,5	3,0	0,085	0,0001	150
	20	3,5	2	7,1	3,1	0,3	0,03	160
	21	2,5	1	6,8	3,2	0,5	0,05	150
	22	1,5	2	6,6	3,6	5	0,5	140
	23	1,0	2,5	6,4	3,8	1	0,5	130
	24	1,5	3	6,2	4	0,085	0,004	120
	25	2,0	2,0	6,1	4,2	0,3	0,02	110
	24	2,5	1,0	5,9	4,4	0,15	0,03	120
	23	3,0	2,5	5,8	4,5	0,5	0,05	130
	22	2,5	3,0	5,7	4,3	5	0,6	140
	21	1,5	2,0	5,6	4,15	0,085	0,005	150
	20	1,0	1,0	5,5	3,35	0,3	0,04	160
	20	1,0	1,0	5,4	3,35	0,35	0,03	160
	21	2,0	3,0	5,8	4,4	0,35	0,03	162
	23	2,5	2,5	6,2	4,5	0,3	0,05	145
	22	2,5	2,0	5,4	4,3	0,35	0,04	150
	20	2,0	2,5	5,5	3,8	0,5	0,02	125
	21	1,5	3,0	5,0	4,0	0,45	0,05	140
	22	2,0	1,0	6,4	3,6	0,55	0,04	134
	23	2,5	2,5	6,6	5,0	0,3	0,02	150
	14	1,0	1	5,0	2,2	0,5	0,01	100
	15	1,0	1	5,5	2,2	0,5	0,01	110
	16	2,0	2	6,5	2,4	5	0,1	120
	17	3,0	2,5	7,2	2,6	0,15	0,02	130
	22	2,5	2,0	5,4	4,3	0,35	0,04	150
	20	2,0	2,5	5,5	3,8	0,5	0,02	125
	21	1,5	3,0	5,0	4,0	0,45	0,05	140
	22	2,0	1,0	6,4	3,6	0,55	0,04	134
	23	2,5	2,5	6,6	5,0	0,3	0,02	150
	18	2,4	2,0	5,4	4,3	0,35	0,04	160
	27	1,5	3,0	5,0	4,0	0,46	0,05	160
	20	3,5	2	7,1	3,1	0,3	0,03	160
	21	2,5	1	6,8	3,2	0,5	0,05	150
	22	1,5	2	6,6	3,6	5	0,5	140
	23	1,0	2,5	6,4	3,8	1	0,5	130
	24	1,5	3	6,2	4	0,085	0,004	120
	25	2,0	2,0	6,1	4,2	0,3	0,02	110
	24	2,5	1,0	5,9	4,4	0,15	0,03	120
	23	3,0	2,5	5,8	4,5	0,5	0,05	130
	22	2,5	3,0	5,7	4,3	5	0,6	140
	21	1,5	2,0	5,6	4,15	0,085	0,005	150
	20	1,0	1,0	5,5	3,35	0,3	0,04	160
	20	1,0	1,0	5,4	3,35	0,35	0,03	160
	21	2,0	3,0	5,8	4,4	0,35	0,03	162
	23	2,5	2,5	6,2	4,5	0,3	0,05	145

Форма отчета

Таблица 1. Данные для расчета C_М и H

Вар-т	Высота вент. шахты Н, м	Диаметр устья D, м	Коэф. пыле-улавли-вания при ŋ = 90 %, F	Объем выбрасы-ваемых газов V, м³/с	Валовый выброс пыли M, г/с	Предельно допустимая концентрация вредного вещества C_ПДК, мг/м³	Фоновая концентра-ция С_Ф, мг/м³	Коэф. A

Вывод

В выводе отметить:

при каких значениях С_М не приведет к превышению ПДК;
при каком значении Н будет обеспечено разбавление вредностей в приземном слое до ПДК.

Таблица 2. Данные для расчета ПДВ и С_М.Т.

Вар-т	Высота вент. шахты Н, м	Диаметр устья D, м	Коэф. пыле-улавли-вания ŋ = 75 %, т. е. F = 3	Объем выбрасы-ваемых газов V, м³/с	Валовый выброс пыли M, г/с	Предельно допустимая концентра-ция вредного вещества C_ПДК, мг/м³	Фоновая концент-рация С_Ф, мг/м³	Коэф. A

Вывод

В выводе:

дать сравнительную характеристику численных значений ПДВ и ПДК пыли при заданных параметрах;
указать предельно допустимую концентрацию пыли в устье выбросной шахты.

Контрольные вопросы

Изложите суть расчета рассеивания выбросов в атмосфере, назвав параметры, которые могут быть рассчитаны, и основные формулы, по которым выполняется указанный расчет.
Объясните, как определяются основные коэффициенты, используемые в формуле.
Назовите нормативный документ об охране атмосферного воздуха.
Что такое ПДВ?
Какие показатели применяют для расчета рассеивания выбросов в атмосферу?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22