Экология. экология. Задача 1 Расчёт концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха
 Скачать 64.67 Kb.
|
|
ЭКОЛОГИЯ ЗАДАЧА №1 Расчёт концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха Рассчитать концентрацию вредных веществ См для нагретой газовоздушной смеси при неблагоприятных метеоусловиях на расстоянии Хм от источника. Таблица 1 – Исходные данные (вариант 6)
Решение: Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуют рассчитанным значением наибольшей приземной концентрации при неблагоприятных метеорологических условиях, в том числе опасной скорости ветра. При этом под приземной концентрацией понимают концентрацию вещества в двухметровом слое над поверхностью земли. Расчётами определяют разовые концентрации, относящиеся к 20-30 минутному интервалу осреднения [7]. Методика расчёта ОНД - 86 [8] позволяет рассчитать максимальное значение приземной концентрации CM (мг/м3) одного вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем (типа трубы) на расстоянии Хм (м) от источника по оси факела выброса Для расчёта параметров выбросов необходимо, в первую очередь, определить, насколько выбрасываемая паровоздушная смесь с примесью загрязняющих веществ (взвесей) является нагретой относительно температуры воздуха окружающей среды (воздуха атмосферы). 1.Расчёт критерия "нагретости" выбросов Критерием "нагретости" выбросов является вспомогательный параметр f, м/(с2*град), который определяют по формуле:  где  линейная скорость выброса из трубы газо-воздушного потока (скорость дутья) (м/с); В данном случае  (табл.1.1)Н - высота источника выброса над уровнем земли, м; Н=25 м (табл.1.1) D - диаметр устья трубы, м; D=1,5 м (табл.1.1)  T - разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси (Тг) и окружающей среды (Тв), (°C); В данном случае (табл.1.1)  Таким образом, для заданных параметров (табл. 1.1):  Когда f <100 - выбросы считают нагретыми, что и наблюдается в данном случае. Расчёт концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферного воздуха Следовательно, для расчета приземных концентраций используем формулу для горячих выбросов [8]:  где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, показывающий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере; (табл.1.1). В данном случае принимам для Европейской территории А=120; М - масса фактического выброса, г/с; М=10г/с (табл.1.1) F - коэффициент, зависящий от фазово-дисперсионной характеристики выброса и учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. В данном случае принимаем F=1 для газов и мелкодисперсных аэрозолей со скоростью упорядоченного оседания, практически равной нулю.  i- средний секундный объем газо-воздушной смеси, выходящей из устья трубы (м3/с); берут по фактическим данным или рассчитывают по значениям диаметра трубы и скорости дутья: Для заданных параметров имеем:  m и n - специальные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы; формулы для их определения представлены ниже. Значение параметра n определяется в зависимости от параметра  , который в свою очередь для нагретых выбросов определяется по формуле: Вычислим значение  с учётом исходных и расчётных параметров: Коэффициент n определяют по одной из формул (1.5), (1.6) или (1.7) в зависимости от величины вспомогательного параметра  , который первоначально рассчитывают по формуле (1.4).    В данном случае используем формулу (1.6), так как  , тогда Параметр m можно вычислить по формуле (1.8) для нагретых выбросов:  Для данного случая  Тогда в соответствии с исходными и полученными расчётными данными максимальная приземная концентрация составят по формуле (1.2):  Вывод Концентрация взвешенных частиц в приземном слое у источника загрязнения (вентиляционной трубы) при отсутствии очистных сооружений составляет 1,24 мг/м3, что не превышает предельно-допустимую концентрацию пыли 6 мг/м3. 1.2 Расчёт расстояния от одиночного стационарного источника при максимальной концентрации вредного вещества в приземном слое атмосферы 1. Определение опасной скорости воздуха Значение опасной скорости ветра UM (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ CM, в случае нагретых выбросов (f<100) определяют по формулам (1.9-1.11):    В данном случае при =0,74м/с, поэтому опасная скорость 2. Расчёт расстояния от источника выбросов ХМ (м), на котором наблюдается максимальная приземная концентрация CM (г/м3). Величину XM определяют по формуле:  где Н – высота источника загрязнения (трубы), м, в данном случае Н=25 м (табл.1.1) d - безразмерный коэффициент при f<100 (по расчёту f=0,0392) находят по формулам (1.13-1.14), при   при   Для  получим (1.13): Следовательно, расстояние, где приземная концентрация пыли от одиночного стационарного источника с максимальной конценрацией при опасном ветре 0,74 м/с составляет (1.12):  Вывод При скорости ветра 0,74 м/с в приземном слое атмосферы на расстоянии 100,47 м могут возникнуть максимальные концентрации взвешенных частиц вокруг источника загрязнения (трубы) Ответ: максимальная концентрация вредных веществ См=1,24 мг/м3 при опасных метеоусловиях будет наблюдаться на расстоянии 100,47 м от источника выброса. ЗАДАЧА №2 Подбор санитарно-защитной зоны Санитарно-защитная зона в соответствие со СНиП 245-81 подбирается следующим образом. Выбираются несколько зон: 50,100,200,300,400,500,600,1000 и 2000 м. Затем из каждой из этих зон просчитывается величина приземных концентраций вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса. В настоящей работе предполагается опасная скорость ветра и неблагоприятные метеорологические условия. В этом случае приземная концентрация вредных веществ C (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (м) от источника определяется по формуле:  где См=41,31 мг/м3- максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (цеменной пыли) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем (типа трубы) на расстоянии Хм=81,6 м от источника по оси факела выброса и при опасной скорости ветра UM=0,77 м/с (см. расчёт задачи №1) S -безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения  и коэффициента F по формулам (2.2-2.4)       Расчётные данные вносятся в таблицу 2.1. Таблица 2.1 - Расчёт приземных концентраций на различных расстояниях от точечнного стационарного источника
      Вывод Концентрация 3,286 мг/м3 на расстоянии Х=200 м от источника выброса является наиболее близкой к значению ПДК м.р.=6 мг/м3 для цементной пыли, но не превышает её, поэтому именно это расстояние 200 м принимается в качестве оптимального при выборе санитарно-защитной зоны для данного предприятия (рис.1.1). Актуальным является вопрос установки пылеулавливающей установки на предприятии, чтобы значительно снизить выбросы пыли в атмосферу на данном предприятии. ЗАДАЧА №3 Расчёт размеров платежей при захоронении отходов В таблице 3.1 приведены исходные данные для расчёта платежей при захоронении отходов. Таблица 3.1 - Исходные данные для расчёта (вариант 6)
Произведём расчёт платежей при различных способах захоронения и переработки отходов. 3.1 Расчёт размеров платежей при захоронении отходов на полигоне общегородского назначения Регионалный норматив платы за размещение допустимых объемов отходов на городском полигоне:  где Рi - региональный норматив платы за допустимые объемы (размеры) всех видов отходов на полигонах, руб;  - удельные капитальные затраты на обезвреживание и захоронение единицы промышленных отходов на полигоне общегородского назначения, руб. (табл.3.1) - частичная компенсация экономического ущерба, наносимого окружающей сред размещением единицы отходов, руб; определяется по формуле: где Цз- затраты на отчуждение 1 га земли полигона, арендная плата предприятия за 1 га земли, руб. (табл.3.1); Зр- затраты на рекультивацию 1 га земли, руб; принимается 25 тыс. руб за 1 га; S - площадь территории, занятой под полигон, га. Для заданных условий: для нефтешламов  для текстиля  для отходов резины  r - коэффициент участия в финансировании межрегиональных программ по охране природы; принимаем r=0,6. Региональный норматив платы за размещение отходов (3.1):    Размер платы предприятия Rj за размещение отходов на полигоне рассчитывается по формуле:  где  - годовой лимит размещения отходов i-го вида, образующегося на j-м предприятии, т (м3); (табл.3.1)Z и Zn - коэффциент учёта местоположения и характера полигона; принимаются для расчётов равными 1; Ai - показатель относительной опасности отхода. Произведём расчёт размера платы предприятия за размещение отходов на полигоне общегородского назначения    Общий размер платы предприятия Rj за размещение отходов на полигоне общегородского назначения составит:  Ответ: предприятие за размещение отходов на полигоне общегородского назначения заплатит около 501 млн. рублей 3.2 Расчёт размеров платежей при переработке отходов как вторичных материальных ресурсов В данном случае региональный норматив платы:  где Кi - удельные капитальные затраты предприятия на создание производственных мощностей по сбору и переработке единицы iго вида отходов, руб./т (м3); Т – период проектирования, строительства и ввода мощностей, принимается Т=5 лет Произведём расчёт регионального норматива платы при переработке отходов, как вторичных ресурсов:    Размер платы предприятия:  Размер платы предприятия за переработку отходов, как вторичного сырья    Всего платежей  Ответ: платежи предприятия по переработке отходов во вторичное сырье составят около 1 909 млн. рублей 3.3 Расчёт размеров платежей, исходя из стоимости оценки отходов, как вторичных материальных ресурсов Региональный норматив платы:  где Цi - оптовая закупочная цена вторичного сырья (из отходов), руб./т Произведём расчёт регионального норматива платы, исходя из стоимости оценки отходов:    Размер платы предприятия по формуле (3.5)    Всего платежей  Ответ: размер платежей предприятия, исходя из стоимости оценки отходов, как вторичных материальных ресурсов составляет около  млн. руб.Вывод При размещении отходов предприятия на общегородском полигоне общего назначения платежи составляют около  млн. рублей. В случае, если бы предприятие сдавало отходы, как вторичное сырье, на переработку по оптовым закупочным ценам, то платежи составляют млн. рублей.При строительстве собственного предприятия по переработке отходов, как вторичного сырья, понадобится около 1 909 млн. рублей. Таким образом, размещении отходов предприятия на общегородском полигоне общего назначения является самым экономичным способом размещения отходов. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
