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

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра охраны труда и окружающей среды

Расчетно-графическая работа №1

по дисциплине: « Экология и устойчивое развитие»

на тему: «Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны»

Выполнила: ст. гр. БИС 12-2

Бериков Данияр

Алматы 2012

Содержание

Введение

1.1 Задание

1.2 Определение максимальной концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации

1.3 Определение расстояния, на котором достигается максимальная концентрация

1.4 Определение приземных концентраций на различных расстояниях и нахождение Lo

1.5 Определение санитарно-защитной зоны станции

1.6 Графики изменения приземной концентрации

1.7 Построение «розы ветров» и санитарно-защитной зоны

Выводы и предложения по работе

Список литературы

Введение

В настоящее время объемы и скорость выбросов превосходят возможности окружающей среды. Основными загрязнителя атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, сжигающие твердые и жидкие топлива, а также предприятия, относящиеся к химической и ядерной энергетике. Помимо них огромный вклад в загрязнения вносит быстро растущее количество автотранспорта. Основные усилиями направлены на предупреждение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. На предприятиях устанавливаются пылеулавливающие и газоочистные установки. Но на данном этапе развития и роста промышленных технологий можно говорить о несовершенстве данных приемов борьбы.

Другое важное направление - это создание и внедрение безотходных технологий, строительство таких промышленных комплексов, в которых используются все исходные материалы и любые отходы производства. Но это также мало где находит применение, так как это достаточно дорого с точки зрения экономики предприятия. Борьба за чистый воздух на промышленных площадках должна начинаться на стадии проектирования промышленных объектов, технологических процессов, машин и оборудования. «Санитарные нормы проектирования предприятий» требуют, чтобы при проектировании каждого предприятия устанавливались величины ожидаемых концентраций примесей и на основе их сопоставления с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) разрабатывался комплекс мероприятий, обеспечивающий надлежащую чистоту атмосферы. В результате такого прогноза можно выбрать место строительства предприятий; определить максимально допустимые размеры санитарно - защитной зоны, обеспечивающие безопасный уровень загрязнения воздуха жилых районов и сельскохозяйственных угодий.

1.1 Задание

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.

примесь рассеивание концентрация

Таблица 1.1 - исходные данные

Вариант	23
Высота Н, м	80
Диаметр устья D, м	6
Скорость выхода газов W0, м/с	15
ТГ, 0С	180
ТВ, 0С	23
Выброс золы МЗ, г/с	1000
Выброс двуокиси серы МSO2, г/с	2000
Выброс оксидов азота МNOx, г/с	90
Степень очистки воздуха, %	96
Район расположения	Астана

Таблица 1.2 - значение Р, %

1.2 Определение максимальной концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации

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

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества определяется по формуле:

, (1.1)

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;

F=1 для газообразных веществ, F=2 если степень очистки воздуха 96%;

- коэффициент рельефа местности; = 1 для ровной поверхности;

Н - высота источника, м;

V1- расход газовоздушной смеси;

=Тг-Тв=180-23=157 С.

Для расчета коэффициентов m и n найдем значения следующих величин: f, , , , :

(1.2)

где W0 - скорость выхода газов, м/с;

D - диаметр устья, м;

Н - высота источника, м;

=Тг-Тв=180-23=157 С.

Подставив данные в формулу, определим f:

;

Определим расход газовоздушной смеси V1 по формуле, подставив данные:

(1.3)

;

Рассчитаем по формуле:

(1.4)

;

Рассчитаем по формуле:

(1.5)

м/с;

Зная , определим :

(1.6)

;

Отсюда определим m (при f<100 m определяется по формуле):

(1.7)

;

При f<100 и , n=1.

Следовательно, для золы:

, 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;

Fз=2 степень очистки воздуха 96%;

- коэффициент рельефа местности; = 1 для ровной поверхности;

Н - высота источника, м;

V1- расход газовоздушной смеси;

=Тг-Тв=180-23=157 С.

Подставив данные в формулу, определим СМ для золы:

;

Для газов сначала вычислим суммарную массу:

Мг=2000+5,88?90=2530 г/с;

Для газа:

, 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;

- коэффициент рельефа местности; = 1 для ровной поверхности;

F=1 для газообразных веществ

Н - высота источника, м;

V1- расход газовоздушной смеси;

=Тг-Тв=180-23=157 С.

Подставив данные в формулу, определим СМ для SO2:

также определим См для NOx:

1.3 Определение расстояния, на котором достигается максимальная концентрация

Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С () при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См определяется по формуле:

(1.8)

где F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

F=1 для газообразных веществ, F=2 степень очистки воздуха 96%;

Н - высота источника, м;

d - безразмерный коэффициент, который при f<100 находится по формуле:

при 0,5<v?2 (1.9)

;

Тогда определим для золы:

м;

Соответственно для SO2 и NOx:

м.

1.4 Определение приземных концентраций на различных расстояниях и нахождение Lo

Приземная концентрация вредных веществ с () по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

, где (1.10)

- безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и коэффициента F;

- максимальное значение приземной концентрации вредного вещества.

Найдем приземные концентрации на различных расстояниях промежутка 1<?8, где

(1.11)

Определим приземные концентрации для золы:

;

()

()

()

()

Определим приземные концентрации для SO2:

()

()

()

()

Определим приземные концентрации для NOx:

()

()

()

()

значит при С =0,5() ; Lо =2776м.

1.5 Определение санитарно-защитной зоны станции

Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий производится по формуле:

, где (1.12)

L (м) - расчетный размер СЗЗ;

Lo (м) - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ (с учетом фоновой концентрации от других источников) превышает ПДК;

Р (%) - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба;

Ро (%) - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров. Например, при восьми румбовой розе ветров Ро=100/8=12,5 %.

Следовательно, для золы:

(м);

(м);

(м);

(м);

(м);

(м);

(м);

(м).

1.6 Графики изменения приземной концентрации

Таблица 1. Данные расчета для золы

Х	Х/ХМ	S	СЗ мг/м3
580	1,01	0.998	1,325
985	1,73	0.813	1,08
1185	2,02	0.738	0,98
2275	4	0.368	0,5

Таблица 2. Данные расчета для SO2

Х	Х/ХМ	S	С мг/м3
821	1,083	0.98	1,3
1025	1,354	0.913	1,1
2250	3	0.52	0,7
2776	3,7	0.4	0,5

Таблица 3. Данные расчета для NOx

Х	Х/ХМ	S	С мг/м3
1000	1,319	13,3	0,8
1253	1,653	12	0,72
1500	2	11,7	0,7
1852	2,443	8,2	0,5

1.7 Построение «розы ветров» и санитарно-защитной зоны

Выводы и предложения по работе

В данной работе мы научились определять максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации; определять расстояние, на котором достигается максимальная концентрация веществ; рассчитали приземные концентрации на различных расстояниях и определили .

Следует заметить, что в наше время является обязательным условием внедрения передовых ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных технологических решений в промышленное проектирование. Эти решения должны позволять максимально сократить или избежать поступление вредных химических выбросов, а также снизить воздействие физических факторов до гигиенических нормативов.

По поводу предложений по работе хотелось бы добавить, что размеры санитарно-защитной зоны могут быть сокращены за счет внедрения в данное производство новых технологий.

По построенной мной защитно-санитарной зоны станции можно сделать вывод о том, что предприятие лучше всего разместить в северном районе города Астана.

Список литературы

Санатова Т.С. Методические указания и задания к расчетно-графическим работам по курсу «Экология» для студентов, обучающихся по специальностям электроэнергетического направления. - Алматы: АИЭС, 2002. - 25 стр.

Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек.- М.: 1998. - 205 стр.

Основы экологии: Учебное пособие / М.К. Дюсебаева; З.А. Кашкарова; Ф.Р.

Жандаулетова; АИЭС. Алматы, 2006. - 92 стр.

1. Размещено на www.allbest.ru