Расчёт рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны

Некоммерческое акционерное общество

" Алматинский Университет энергетики и связи"

Кафедра охраны труда и окружающей среды Расчетно-графическая работа № 1

" Расчёт рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны «

Алматы 2013

• Задание на расчетно-графическую работу
• Выводы
• Список используемой литературы

Задание на расчетно-графическую работу

Рассчитать приземную концентрацию вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции.

Определить зону загрязнения территории вокруг станции. Исходные данные приведены в таблицах 1.1 и 1.2

Таблица 1.1-Исходные данные

Таблица 1.2 — Значение Р,%

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от многих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высоты источника, масса выброса, рельеф местности и т. д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м³) определяется по формуле:

(1)

где, А — коэффициент температурной стратификации; для Казахстана А=200;

М — масса вредного вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с;

F — коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

Fдля газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) — 1; при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов больше 90% - 2; от 75 — 90% - 2,5; менее 75% и при отсутствии очистки — 3;

s — коэффициент рельефа местности, для ровной поверхности он равен 1

Н — высота источника, м Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК) Двуокиси серы 0,5 мг/м³

Золы 0,5 мг/м³

Оксидов азота 0,085 мг/м³

V₁ — расход газовоздушной смеси, м^3/с;

(2)

Перегрев газовоздушной смеси

(3)

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_m, v'_m и fc:

Коэффициент m при f<100 определяется по формуле:

(8)

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

n=1, при_м2;, при, (9)

n=4.4, при<0,5

В нашем случае n = 1 т.к. _м =6,12 > 2;

Тогда по формуле 1:

Расстояние Х_М (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М, определяется по формуле:

(10)

где безразмерный коэффициент d при f<100 находится по формуле:

>2, (11)

Тогда по формуле 10:

Значение опасной скорости u (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ См, в случае f<100 определяется по формуле:

(12)

При опасной скорости ветра U_m приземная концентрация вредных веществ С в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

(13)

где s₁ — безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_м и коэффициента F по формулам:

s₁=3 (x/x_м) ⁴-8 (x/x_м) ³+6 (x/x_м) ², при x/x_м1, (14)

при 1_м< 8, (15)

при F>1,5 и x/x_м>8, (16)

Таблица-1. Расчет концентраций золы:

Таблица-2. Расчет концентраций SO₂:

Таблица-3. Расчет концентраций NO₂:

Таблица-4. Данные расчета

Строим график зависимости максимального значения приземной концентрации вредного вещества С (мг/м³) от Х (м) источника выброса:

Рисунок 1 — График зависимости приземной концентрации двуокиси серы С (мг/м³) от источника выброса.

Рисунок 2 — График зависимости приземной концентрации оксидов азота С (мг/м³) от источника выброса.

Рисунок 3 — График зависимости приземной концентрации золы С (мг/м³) от источника выброса.

При определении санитарно-защитной зоны воспользуемся формулой:

(17)

где L-расчетный размер; L₀ — расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает уровень ПДК. P (%) — среднегодовая повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров. При восьми румбовой розе ветров:

Для двуокиси серы L₀=500м, для азота L₀=2600м, для золы L₀=3200м Расчет для двуокиси серыL₀=500 м

По полученным данным строим «Розу ветров» и санитарно-защитную зону:

Рисунок 4 — «Роза ветров»

Рисунок 5 — Санитарно-защитная зона станции.

Расчет для азота L₀=2600м

По полученным данным строим «Розу ветров» и санитарно-защитную зону:

Рисунок 5 — «Роза ветров»

Рисунок 6 — Санитарно-защитная зона станции.

Расчет для золы L₀=3200м

По полученным данным строим «Розу ветров» и санитарно-защитную зону:

станция тепловая электрическая защитная

Рисунок 7 — «Роза ветров»

Рисунок 8 — Санитарно-защитная зона станции.

Выводы

В результате проделанной работы были рассчитаны приземные концентрации вредных примесей в атмосфере при их рассеивании через дымовую трубу тепловой электрической станции, а также определена зона загрязнения вокруг станции. Судя по полученным результатам вещества, выбрасываемые в атмосферу в результате технологического процесса, приносят большой вред на прилегающей к станции территории большой площади.

Исходя из этого для уменьшения объема выбрасываемых веществ, а следовательно и границ санитарно — защитной зоны на станциях необходимо использовать различные фильтры или средства очистки.

Список используемой литературы

1. Санатова Т. С., Мананбаева С. Е. Экология и устойчивое развитие. Методическое указания и задания к расчетно-графической работе для студентов всех специальностей — Алматы: АУЭС, 2010;26с.

2. Радкевич В. А. Экология. Учебник. М.: Просвещение, 1997

3. Экология. Учебное пособие. М.: Знамя, 1998

4. Основы Экологии. Учебник пособие. М.: Просвещение, 1997

5. Охрана окружающей среды: Учебное пособие под редакции С. В. Белова. — М.: ВШ, 1983.

6. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. — М.: Госкомгидромет, 1987. — с.94.