Расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от выбросов 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 определяется по формуле

 

 (2.8)

 

где А − коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

М − масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; − безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

т и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса; − высота источника выброса над уровнем земли, м, (в данном случае 16 м);

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 − разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв °С, (100°С); − расход газо-воздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле

 

, (2.9)

 

где D − диаметр устья источника выброса, м, (принимаем 0, 7 м);

w0 − средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с, (4, 25м/с).

м3/c

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным: 200 − для Европейской территории РФ.

Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) - 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % - 2; от 75 до 90 % - 2, 5; менее 75 % и при отсутствии очистки - 3.

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, , и fe.

 

	(2.10)
	(2.11)
	(2.12)
	(2.13)

 

,

,

,

.

Коэффициент m определяется в зависимости от f и определяется по формуле

 

, при f < 100; (2.14)
.

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от  по формуле

 

(2.15)

 

Расстояние xм, м, от источника выбросов, на котором приземная концентрация с, мг/м3, при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см, определяется по формуле

 

(2.16)

 

где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формуле

 

(2.17)

 

 

Приземная концентрация вредных веществ с, мг/м3, в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х, м, от источника выброса определяется по формуле

 

, (2.18)

 

где s1 − безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/xм и коэффициента F по формулам

 

	(2.19)
	(2.20)

 

При х=50:

,

при х=100:

,

при х=200:

,

при х=400:

,

при х=1000:

.

По формуле (2.8) находим максимальные значения приземных концентраций вредных веществ

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3.

По формуле (2.18) находим приземные концентрации вредных веществ на различных расстояниях:

для сажи

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для монооксида углерода

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для сернистого ангидрида

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для диоксида азота

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 

для оксида азота

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3.

Значение ПДВ для одиночного источника с круглым устьем при фоновой концентрации Сф определяется по формуле

 

, (2.21)

 

г/с,

г/с,

г/с,

г/с,

г/с.

Далее расчет производиться для конкретных точек, удаленных от источника.

По формуле(2.20) находим безразмерный коэффициент

при х=783:

,

при х=805:

 

,

при х=588:

.

Следовательно, по формуле (2.18) приземная концентрация в данных точках для сажи

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для монооксида углерода

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для сернистого ангидрида

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для диоксида азота

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3,

для оксида азота

 мг/м3,

 мг/м3,

 мг/м3.

 

После проведения расчета фактических выбросов загрязняющих веществ при сжигании минерального топлива, выделяющихся в атмосферный воздух при эксплуатации судна и расчета рассеивания все данные сведем в таблицу.

 

Таблица 3 - Расчет выбросов и рассеивания загрязняющих веществ

Показатель	Единица измерения	Значение
Расход топлива, B	г/с, (т/год)	353, 65(5500)
Масса выбросов загрязняющих веществ, М:	г/с (т/год)
С		0, 495(7, 698)
СО		1, 862(28, 958)
SO2		6, 932(107, 806)
NO		0, 186(2, 893)
NO2		1, 146(17, 823)
Средняя скорость истечения газовоздушной смеси, vср	м/с	4, 25
Диаметр источника выброса загрязняющих веществ, Д	м	0, 7
Расход газовоздушной смеси, V	м3/с	1, 635
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А		200
Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, F		1
Высота источника выброса Н	м	16
Разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси, ∆ Т	°С	100
параметр f		0, 494
параметр Vм		1, 411
коэффициент, m		0, 990
коэффициент, n		1, 184
Максимальная приземная концентрация загрязняющих веществ	мг/м3
С		0, 083
СО		0, 312
SO2		1, 161
NO		0, 031
NO2		0, 192
показатель d		8, 530
Расстояние от источника Xм на котором концентрация вредных веществ будет достигать максимального значения	м
отношение Х/Хм:	м
Х=50		0, 366
Х=100		0, 733
Х=200		1, 465
Х=400		2, 931
Х=1000		7, 327
Коэффициент s1 для расстояния Х:
Х=50		0, 466
Х=100		0, 939
Х=200		0, 884
Х=400		0, 534
Х=1000		0, 142
Концентрация загрязняющих веществ на расстоянии Х по SO2:	мг/м3
Х=50		0, 541
Х=100		1, 090
Х=200		1, 026
Х=400		0, 621
Х=1000		0, 621

 

По данным таблицы 3 можно сделать вывод, что основным загрязняющим веществом является сернистый ангидрид, так как его значение предельно допустимой концентрации составляет 0, 5 мг/м3, а максимально − приземная концентрация составила 1, 161мг/м3.

 

Таблица 4 - Максимально - приземные концентрации загрязняющих веществ

Наименование, координаты расчетных точек	Наименование загрязняющих веществ
	максимальная концентрация с фоном	максимальная концентрация без фона
сажа
Расчетная точка №1	0, 137	0, 017
Расчетная точка №2	0, 137	0, 017
Расчетная точка №3	0, 147	0, 027

 

Из таблицы 4 и в соответствии с расчетами видно, что во всех расчетных точках существует превышение по саже, которое в сумме с фоновыми концентрациями значительно превышает предельно допустимые концентрации.

 

Таблица 5 - Сводная таблица загрязняющих веществ при сжигании минерального топлива до проведения природоохранных мероприятий

Показатель	Сажа	Оксид углерода	Диоксид серы	Диоксид азота	Оксид азота
Расход топлива, г/с (т/год)	353, 65(5500)	353, 65(5500)	353, 65(5500)	353, 65(5500)	353, 65(5500)
Объем газовоздушной смеси, м3/с	1, 635	1, 635	1, 635	1, 635	1, 635
ПДК, мг/м3	0, 15	5, 0	0, 5	0, 2	0, 4
Фактическая концентрация, мг/м3	0, 083	0, 312	1, 161	0, 031	0, 192
ПДВ г/с, (т/год)	0, 179(2, 784)	5, 970(92, 845)	1, 493(23, 219)	0, 299(4, 650)	1, 493(23, 219)
Максимально-разовый выброс, г/с	0, 495	1, 862	6, 932	1, 146	0, 186
Валовый выброс загрязняющих веществ, т/год	7, 698	28, 958	107, 806	17, 823	2, 893
Превышение концентрации загрязняющих веществ, раз	2, 765	−	4, 643	3, 833	−

 

В соответствии с таблицей 5 можно подвести общий итог о том, что при эксплуатации судна атмосферный воздух загрязняется такими веществами, как сажа, диоксид серы и диоксид азота. Значит далее разработаем природоохранные мероприятия, с помощью которых будет производиться максимальная очистка от этих веществ, а затраты будут минимальными.

Приземные концентрации на различных расстояниях и в заданных точках равны: 0, 1ПДК по саже, 1ПДК по сернистому ангедриду, 1ПДК по диоксиду азота. Все изолинии изображены в приложении А.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: