Розрахунок розсіювання в атмосфері шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств

РОЗРАХУНКОВА ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОї РОБОТИ

НА ТЕМУ:

″РОЗРАХУНОК РОЗСІЮВАННЯ В АТМОСФЕРІ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН, ЩО МІСТЯТЬСЯ У ВИКИДАХ ПІДПРИЄМСТВ ″

Одеса – 2010

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

АНОТАЦІЯ

У даній курсовій роботі розглянуте рішення однієї із задач нормування антропогенного навантаження на біосферу – визначення ступеня забруднення атмосфери. Розрахунки засновані на існуючих сучасних методиках розрахунку навантаження на біосферу – “Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що втримуються у викидах підприємств ОНД-86”.

Розраховані значення концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери для організованих і неорганізованих джерел викидів, на основі виконаних розрахунків і характерестичних даних про забруднювач виконана побудова санітарно-захисної зони для організованого одиночного джерела викидів. Так само розраховані параметри забруднення атмосфери при розробці корисних копалин кар'єрним способом та їхньому транспортуванню з урахуванням кліматичних особливостей місць локалізації цих копалин. Розраховані викиди основних атмосферних забруднювачів, що виділяються при згорянні твердих побутових відходів.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

ПРИЗЕМНА КОНЦЕНТРАЦΙЯ, НЕОРГАНΙЗОВАНΙ ТА ОРГАНΙЗОВАНΙ ДЖЕРЕЛА ВИКИДΙВ, САНΙТАРНО-ЗАХИСНА ЗОНА, СМОЛОСКИП ВИКИДУ, ГАЗОПОВΙТРЯНА СУМΙШ, ТРОЯНДА ВΙТРΙВ.

УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ І СИМВОЛИ

ГДК – гранично допустима концентрація

ТПВ – тверді побутові відходи

ГДВ – гранично допустимий викид

ЗМІСТ

Вступ

1. Організовані джерела викиду

1.1 Розрахунок розсіювання викидів

1.2 Визначення гранично допустимого викиду

1.3 Визначення границь санітарно – захисної зони

2. Неорганізовані джерела викиду

2.1 Визначення кількості шкідливих речовин, що надійшли через нещільності фланцевих з’єднань

2.2 Визначення кількості шкідливих речовин, що надійшли за рахунок випару з вільної поверхні рідини

2.3 Породні відвали. Розрахунок викидів твердих часток

2.4 Розрахунок викидів при згоранні твердих побутових відходів

Висновки

Список літератури

ВСТУП

У результаті антропогенної діяльності відбувається забруднення атмосфери, що призводить до зміни хімічного складу атмосферного повітря. Під забрудненням атмосфери розуміють рідкі й тверді часточки та газуваті речовини, що надходять в атмосферу внаслідок побутової та промислової діяльності людей, а також фізіологічного життя людей і тварин у понаднормовій кількості. Забрудненістю атмосфери називають несприятливі зміни стану атмосферного повітря, цілком або частково зумовлені діяльністю людини, які безпосередньо чи опосередковано впливають на розподіл енергії, що надходить, рівні радіації, фізико-хімічні властивості атмосфери та умови існування живих організмів.

Основними джерелами забруднення є енергетика(теплові та електричні станції), промислові підприємства, транспорт(в першу чергу - автомобільний), комунальне й сільське господарство та військово – промисловий комплекс. Одним із головних забрудників є спалювання палива в теплоенергетиці. Під час спалювання 1 т вугілля в трубу викидається до 23 кг попелу, 15 кг диоксиду сірки і значна кількість сажі. Це є специфічні домішки, склад яких не завжди піддається ідентифікації.

Радіоактивне забруднення атмосфери – це забруднення атмосферного повітря радіоактивними домішками природного і атмосферного походження. Природне забруднення відбувається внаслідок виділення в атмосферу радіоактивних ізотопів, які утворюються в корі внаслідок розпаду радіонуклідів природних радіоактивних елементів. Джерела антропогенного забруднення – ядерні вибухи, атомна енергетика і промисловість. Ядерні радіоактивні речовини потрапляють в атмосферу, де повітряні течії розносять їх на значні відстані. В атмосфері вони концентруються в основному в аерозолях.

Під впливом атмосферних опадів, сонячної радіації,перенесення повітряних мас, взаємодії з гідросферою й літосферою та діяльності мікроорганізмів атмосферне повітря позбавляється сторонніх домішок (процес самоочищення). Проте в результаті антропогенної діяльності утворюється така велика кількість забруднень, що атмосфера не здатна самоочищатися і відбувається значне накопичення полютантів у повітрі. Тому виникла необхідність нормування стану навколишнього середовища.

Основою для оцінки якості навколишнього середовища слугує ГДК у повітрі робочої зони.

ГДК – максимальний вміст полютантів у природному середовищі, який не знижує працездатності та самопочуття людини, не шкодить її здоров’ю у разі постійного контакту, а також не спричиняє негативних наслідків у нащадків.

Джерела забруднення атмосфери розподіляються на організовані та неорганізовані; за температурою викидних газів - нагріті (температура яких вища від температури атмосферного повітря) та холодні; за ознаками очищення – без очищення (організовані й неорганізовані) та після очищення (організовані).

Організовані – коли забруднюючі речовини викидаються в атмосферу через спеціально споруджені труби й газовідводи. Неорганізовані – викиди неспрямованих потоків, що надходять в атмосферу через нещільності, щілини, погрішності обладнання.

Основним документом, що регламентує розрахунок розсіювання приземних концентрацій викидів промислових підприємств є «Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, які містяться у викидах підприємств.ОНД-86». В основу методики покладена умова, при якій найбільша концентрація кожної шкідливої речовини См(мг/м3) у приземному шарі атмосфери не повинна перевищувати максимальної разової гранично допустимої концентрації (ГДК) даної шкідливої речовини в атмосферному повітрі.

Метою курсової роботи є освоєння методики розрахунку концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі, якi містяться у викидах підприємств.

Найпоширенішими забрудниками, що надходять з промисловими викидами є: попіл, сажа, оксид цинку, силікати, хлорид плюмбуму, сірчистий та сірчаний ангідриди, гідроген сульфід, альдегіди, вуглеводні, смоли, оксиди нітрогену, аміак, озон, оксиди карбону, фторид і хлорид гідрогену, радіоактивні гази й аерозолі.

За останні десятиріччя масштаби техногенних викидів в атмосферу істотно зросли і за розмірами наближаються до їх природних надходжень, або, за деякими інгредієнтами, перевищують їх. В атмосферу викидається все більше ксенобіотиків, від яких вона не встигає очищатися.

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов’язана з навколишнім світом. Але з того моменту як з’явилося високорозвинуте індустріальне суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, воно стало різноманітним і зараз погрожує стати глобальною небезпекою для людства.

РОЗДІЛ 1. ОРГАНІЗОВАНІ ДЖЕРЕЛА ВИКИДУ

Вихідні данні:

Речовина

М, г/с

,

Н, м

D, м

u, м/с

,

ГДК

м

Координати джерела

Максимальна приземна концентрація шкідливих речовин для викиду нагрітої газоповітряної суміші з одиночного джерела з круглим гирлом за несприятливими метеорологічними умовами на відстані Хм (м) від джерела, повинна визначатися за формулою:

(1.1)

де А − коефіцієнт, залежний від температурної стратифікації атмосфери і визначаючий умови вертикального і горизонтального розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі,

М − кількість шкідливої речовини, викинутої в атмосферу, г/с;

F − безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливої речовини в атмосферному повітрі;

m і n − безрозмірні коефіцієнти, які враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду;

Н − висота джерела над рівнем землі, м;

Т − різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається, Тr і температурою навколишнього атмосферного повітря Тв , град.;

V1 − об’єм газоповітряної суміші,

Об’єм газоповітряної суміші знаходиться за формулою:

де D − діаметр гирла джерела викидів, м;

w0 − середня швидкість виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, м/c;

Розрахуємо за формулою (1.2):

(м/c)

Коефіцієнт А() повинен прийматись для несприятливих метеорологічних умов, при яких концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі від джерела викиду досягає максимального значення (для України −200).

Величини М та V1 повинні визначатися розрахунком в технологічній частині проекту чи приймати згідно з діючими для даного виробництва нормативами.

Величину Т (С) слід визначати, приймаючи температуру навколишнього атмосферного повітря по середній температурі зовнішнього повітря найбільш спекотного місяця (25,2 С ),а температуру викинутоi в атмосферу газоповітряної суміші − по дійсним для підприємства технічних нормативам.

Т = = 185 – 25,2 =159,8 С

Значення безрозмірного коефіцієнта F повинна прийматися:

а) для газоподібних шкідливих речовин та мілкодисперсних аерозолей−1;

б) для пилу та золи, якщо середній експлуатаційний коефіцієнт очистки дорівнює: не менш 90% ―2; від 75 до 90% ―2,5; менше 75% ―3.

Безрозмірний коефіцієнт m визначається за формулою:

(1.3)

в залежності від параметра, f що визначається за формулою:

(1.4)

Значення безрозмірного коефіцієнту n обчислюється по формулі (1.6)

в залежності від параметру обчислюємого по формулі (1.7).

При

n = (1.5)

де

(1.6)

Розрахуємо за формулою (1.6):

Отримане значення попадає в інтервал , розраховуємо за формулою (1.5):

n =

З отриманих даних можна розрахувати f по формулі (1.4):

(м/с2∙град)

А також m по формулі (1.3):

Тепер можна розрахувати по формулі (1.1):

(мг/м3)

Максимально приземна концентрація шкідливих речовин при несприятливих метеорологічних умовах досягається на осі факелу викидів ( в напрямку середнього вітру за період, який розглядається) на відстані (м) від джерела викиду.

Величина повинна визначатися по формулі :

(1.7)

де d – безрозмірна величина, яка визначається по формулам :

при

(1.8)

Коли безрозмірний коефіцієнт , величина визначається по формулі:

(1.9)

Отримане значення попадає в інтервал , розраховуємо за формулою (1.20):

Отримав значення d ми можемо розрахувати по формулі (1.7):

(м)

Небезпечна швидкість повітря (м/с) на рівні флюгера (звичайно 10 м від рівня землі), при якій має місце найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі , повинна визначатися за формулою:

при , (1.10)

=1,2995

Максимальна приземна концентрація шкідливої речовини (мг/) при несприятливих метеорологічних умовах та швидкості (м/c), яка відрізняється від небезпечної швидкості вітру , в атмосферному повітрі , повинна визначатися по формулі:

, (1.11)

де r - безрозмірна величина, яка визначається в залежності від відношення по формулам:

при ;

, (1.12)

;

(мг/)

Відстань від джерела викиду (м), на якому при швидкості вітру u і несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація досягається максимального значення (мг/), повинна визначатися за формулою:

(1.13)

де р – безрозмірна величина, яка визначається в залежності від відношення

по формулам:

при

(1.14)

(м)

Значення приземних концентрацій шкідливих речовин С в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях від джерела повинні визначатися за формулою:

(1.15)

де