задание. Практическая работа 4 Расчет расстояния до границы санитарнозащитной зоны (сзз) 1 Цель работы
 Скачать 200.5 Kb.
|
|
Практическая работа №4 Расчет расстояния до границы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) 2.1 Цель работыОзнакомление с понятием санитарно-защитной зоны (СЗЗ) производственного объекта, ее назначением, правилами ее организации и методикой расчета ее ширины. 2.2 Термины и определения Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это обустроенная территория между жилой застройкой и источником выбросов, необходимая для защиты жилой застройки от воздействия загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием. На границе СЗЗ должны соблюдаться нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК). Предельно-допустимая концентрация, мг/м3 – это количество загрязняющего вещества, находящееся в 1 м3 воздуха, которое не оказывает какого-либо отрицательного влияния на организм при неограниченно долгом воздействии. Приземная концентрация загрязняющего вещества, мг/м3 – это количество загрязняющего вещества, находящееся в 1 м3 воздуха в приземном слое атмосфере. Приземный слой атмосферы находится на высоте до 2 м от поверхности земли. Фоновая концентрация, мг/м3 – это концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, которая формируется всеми источниками выбросов, расположенных в данной местности, за исключением рассматриваемого. 2.3 Теоретические сведения Все производственные объекты должны иметь санитарно-защитную зону, размер которой устанавливается «Санитарными нормами проектирования производственных объектов» (СН 1.01.001-94) в соответствии с классификацией в зависимости от мощности предприятия. Размеры СЗЗ составляют по санитарным нормам от 50 до 1000м и устанавливаются в зависимости от класса опасности предприятия. Граница СЗЗ отсчитывается от крайних источников выброса вредных веществ на предприятии, а не от ограды предприятия или от наиболее мощных источников. Граница СЗЗ устанавливается на таком расстоянии от источника выброса, на котором приземная концентрация, убывая, становится равной ПДК. См. рис 1.  Рисунок 1 - Рассеивание вредного вещества от одиночного точечного источника выброса Размеры СЗЗ могут быть увеличены или уменьшены в зависимости от ряда факторов, в том числе и значения приземной концентрации, полученной при расчёте рассеивания вредного вещества, выбрасываемого предприятием. СЗЗ подлежат озеленению с выбором дымогоазоустойчивых пород деревьев с целью улучшения качества воздуха на границе СЗЗ. В зеленых насаждениях СЗЗ устраивают специальные коридоры для проветривания промышленной площадки. На территории СЗЗ не допускается размещать: спортивные сооружения, парки, детские учреждения, учебные заведения, лечебно-профилактические и оздоровительные учреждения общего пользования. 2.4 Порядок выполнения расчета Расчет ширины СЗЗ проводится в соответствии с требованиями ОНД-86 “Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий”. 1 Рассчитывается коэффициент f, определяющий тип источника (холодный или нагретый) При f < 100 источник считается нагретым, при f > 100 источник считается холодным.  , (4.1)где  - скорость выхода газов из трубы, м/c; D – диаметр трубы, м; Н – высота трубы, м; Т – разность между температурой выбрасываемых газов и температурой воздуха, 0С.  , 0С (4.2)где ТГ – температура газа, 0С; ТВ – температура воздуха, 0С. За температуру воздуха принимается среднемаксимальная температура воздуха в наиболее жарком месяце. Значение этой температуры принимается по СНиП РК 2.04-01-2001 “Строительная климатология”. 2 Определяется коэффициент Vm, по формулам: для нагретых источников:  (4.3)для холодных источников: Vm=  , (4.4)где V1 – объемная скорость газов, выходящих из источника, м3/c. Объемная скорость определяется по формуле:  , м3/с (4.5)3 Определяем безразмерный коэффициент m: для нагретых источников:   , (4.6)для холодных источников:  , (4.7)4 Определяем безразмерный коэффициент n,исходя из условий: при  , (4.8)при  , (4.9)при  n = 1 (4.10)5 Максимальная приземная концентрация вредного вещества в зависимости от вида выброса (нагретый или холодный) рассчитываются по формулам: для нагретых источников:  , мг/ м3 (4.11)для холодных источников:  , мг/м3 (4.12)где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (для европейской части центра России А=120); М – значение массового выброса вредного вещества, г/с; F – безразмерный коэффициент, значение которого может быть принято F = 1;  - коэффициент рельефа, при ровной местности принимается равным 1; V1 – объемная скорость выхода газов из источника выброса, м3/с; К - коэффициент, определяемый по формуле:  (4.13)6 Определим максимальную приземную концентрацию с учетом фоновой:  , мг/м3 (4.14)где Сф - фоновая концентрация, мг/м3. 7 Полученная максимальная приземная концентрация вредного вещества (Сm) сравнивается с ПДК Если Сm < ПДК, то делается вывод об установлении границы СЗЗ на расстоянии 50 м и далее расчет не выполняется. Если Сm > ПДК, то выполняется дальнейший расчет по формулам: 8 Определяется безразмерный коэффициент d в зависимости от Vm по одной из формул: для нагретых источников: d = 2,48 (1+0,28  ) при Vm 0,5, (4.15)d = 4,95 Vm (1+0,28 ) при 0,5 < Vm < 2 (4.16)d=7 (  ) (1+0,28 ) при Vm>2 (4.17)для холодных источников: d=5,7 при Vm 0,5, (4.18) d=11,4 при 0,5 < Vm < 2, (4.19) d=16 при Vm > 2 (4.20)9 Рассчитываем расстояние Хm, на котором приземная концентрация достигает максимального значения: Хm = 0,25 (5 - F) d H, м (4.21) где d – безразмерный коэффициент, определяемый в п.8; Н – высота источника выброса, м; F – безразмерный коэффициент (F = 1) . 10 Рассчитываем приземную концентрацию на различных расстояниях от источника выброса:  , мг/м3 (4.22)где Si - безразмерный коэффициент, который определяется в зависимости от отношения Х/Хm по следующим формулам: Si=3 (Х/Хm)4 - (Х/Хm)3 + (Х/Хm)2; при (Х/Хm) 1, (4.23) Si=1,13 / [0,13 (Х/Хm)2+1]; при 1<(Х/Хm) 8, (4.24) Si=(Х/Хm) / [3,58(Х/Хm)2–3,52(Х/Хm)+120]; при F1,5 и Х/Хm>8, (4.25) Si=1 / [0,1(Х/Хm)2+2,47 (Х/Хm)-17,8]; при F>1,5 и Х/Хm>8 (4.26) Для расчета Si необходимо самостоятельно принять числовое значение соотношения Х/Хm и подставить его в соответствующую формулу. При подборе значения Х/Хm необходимо ориентироваться на превышение полученной приземной концентрации Сm над ПДК. Чем сильнее отличаются значения ПДК и Сm, тем больше необходимо принимать значение Х/Хm и расчет вести по формулам 4.24 или 4.25 (см. пример расчета). 11 Находим приземную концентрацию с учетом фоновой на различных расстояниях от источника выброса:  , мг/м3 (4.27)Полученное значение приземной концентрации (С) сравниваем с ПДК: Если С≤ПДК, то ширину СЗЗ принимаем равной Х из соотношения Х/Хm; Если С>ПДК, то продолжаем расчет увеличив отношение Х/Хm до тех пор пока С не станет меньше или равной ПДК. 2.5 Пример расчёта В атмосферу выбрасывается оксид углерода из одиночного точечного источника. Исходные данные: высота трубы H = 20 м; скорость газов на выходе 0 = 0,7 м/с; диаметр трубы D = 0,6 м; температура газов Тг = 800С; среднемаксимальная температура воздуха в районе расположения трубы Тв = 24,6 0С; массовый выброс оксида углерода М = 8,6 г/с; фоновая концентрация Сф = 1мг/м3; ПДК = 5 мг/м3; коэффициент осаждения F=1; коэффициент стратификации атмосферы А = 200. 1 Рассчитываем коэффициент f по формуле (4.1): f =  = 0,0132 Вычисляем Т по формуле (4.2): Т = 80 - 24,6 = 55,4 0С 3 Определяем объёмную скорость выхода газов из трубы по формуле (4.5): V1=  = 0,198 м3/с4 Так как f < 100, то Vm рассчитывается по формуле (4.3):  0,5325 Вычисляем m и n по формулам (4.6) и (4.9):  n = 0,532 0,5322 - 2,13 0,532 +3,13 = 2,15 6 Определяем максимальную приземную концентрацию вредного вещества по формуле (4.12):  мг/м37 Определяем максимальную приземную концентрацию окиси углерода с учётом фоновой:  = 1 + 5,45 = 6,45 мг/м38 Сравниваем Cm > ПДК, следовательно, выполняем дальнейший расчет. Определяем безразмерный коэффициент d в зависимости от Vm по формуле (4.16):  = 2,789 Рассчитываем расстояние от трубы до точки, в которой концентрация достигает максимума по формуле (4.21): Хm= 0,25 (5-1) 2,78 20 = 55,6 м 10 Произведём пошаговый расчёт концентраций окиси углерода на различных расстояниях Х от основания трубы. Для первого шага примем Х/Хm =1,5. Коэффициент Si рассчитываем по формуле (4.24), так как выполняется условие: 1 < X/Xm 8: Si =1,13 / (0,13 1,52 + 1) = 0,874 11 Определяем приземную концентрацию на расстоянии Х = 1,5Хm по формуле (4.27):  = 0,874 5,45 = 4,76 мг/м312 Находим приземную концентрацию с учетом фоновой: С = 4,76 + 1 = 5,76 мг/м3, 13 Сравниваем С с ПДК , С > ПДК, следовательно выполняем дальнейший расчет: 14 Для второго шага примем Х/Xm = 2,5. Определяем коэффициент Si: Si =1,13 / (0,13 2,52 + 1) = 0,62 15 Приземная концентрация без учёта фоновой в данной точке составит: = 0,62 5,45 = 3,379 мг/м316 Определяем приземную концентрацию с учётом фоновой: С = 3,379 + 1 = 4,379 мг/м3 17 Сравниваем С с ПДК , С < ПДК, следовательно вычисляем ширину СЗЗ из принятого соотношения Х/Xm = 2,5: Х=2,5∙Хm=139 м. 18 Вывод: Ширина СЗЗ для данного источника составляет 139 м. 2.5 Требования к оформлению работы В тетради студент должен отразить: Название работы, Цель, работы Теоретическую часть - ответы на вопросы п.2.6 Номер варианта Исходные данные Расчетную часть. Промежуточные варианты разместить в таблице 2 Анализ полученных результатов Выводы 2.6 Контрольные вопросы1 Дайте определение санитарно-защитной зоны. 2 Дайте определение предельно допустимой концентрации (ПДК); 3 Дайте определение приземной концентрации; 4 До какого расстояния от поверхности земли распространяется приземный слой атмосферы? 5 Дайте определение фоновой концентрации; 6 В чем измеряется концентрация вредного вещества в атмосфере? 7 Для чего необходимы санитарно-защитные зоны? 8 Чем регламентируется размер санитарно-защитных зон для производственных объектов? 9 От чего зависит размер СЗЗ? 10 От куда отсчитывается граница СЗЗ? 11 На каком расстоянии устанавливается граница СЗЗ? 12 В зависимости от какого фактора размеры санитарно-защитной зоны могут быть увеличены или уменьшены? 13 Для чего производится озеленение СЗЗ? 14 Какими породами деревьев озеленяются СЗЗ? 15 Для чего в зеленых насаждениях СЗЗ устраиваются коридоры? 16 Какие объекты не допускается размещать в пределах СЗЗ? 2.7 Задание и исходные данные Рассчитать ширину санитарно-защитной зоны для одиночного точечного источника выброса - трубы котельной. Условия для расчёта определены таблицей 1. Исходные данные одинаковые для всех вариантов: Температура газа Тг ,0С = 90; F = 1; А=120; η = 1. Таблица 1 - Варианты заданий
Таблица 2 - Промежуточные расчеты
|