Расчет загрязнения атмосферы котельной локомотивного депо
Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в дымовых газах котельной. Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу котельной локомотивного депо. Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.11.2017 |
Размер файла | 406,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа
Расчет загрязнения атмосферы котельной локомотивного депо
Физико-химические процессы в техносфере
Содержание
Исходные данные
Ведение
1. Расчет загрязнения атмосферы котельной локомотивного депо
1.1 Краткая характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы
1.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в дымовых газах котельной при сжигании твердого топлива
1.2.1 Валовые и максимально-разовые выбросы твердых частиц
1.2.2 Расчет выбросов оксидов азота при сжигании твердого топлива
1.2.3 Расчет выбросов оксидов серы
1.2.4 Расчет выбросов оксида углерода
1.2.5 Расчетное определение выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми и водогрейными котлами
1.2.6 Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу котельной Локомотивного депо
1.3 Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы
2. Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами
2.1 Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты, расположенный в черте города или населенного пункта
2.2 Расчет НДС веществ, сбрасываемых со сточными водами в водный объект, расположенный в не черты населенного пункта
Заключение
Список используемых источников
Исходные данные
Таблица 1.1 - Географические и метеорологические характеристики размещения предприятий
Номеробъекта |
Расположениепредприятия |
Вариант 9 |
|
1 |
Север |
Автомагистраль |
|
2 |
Юг |
Ж.Д.пути |
|
3 |
Запад |
Селитебная зона |
|
4 |
Восток |
Промышленное предприятие |
|
5 |
Северо-Запад |
Сады |
|
6 |
Юго-Запад |
Селитебная зона |
|
7 |
Северо-Восток |
Лес |
|
8 |
Юго-Восток |
Промышленное предприятие |
|
Тв, оС |
20 |
||
Город |
Иркутск |
Таблица 1.2 - Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
Котельная, источник 0001 |
||
Вид топлива |
Каменный уголь , Печора |
|
Степень рециркуляции, % |
10 |
|
Доля воздуха подаваемого помимо горелок, д |
0,2 |
|
Расход топлива в год, тыс. т/год |
3,7 |
|
Номинальная паропроизводительность котла, DН, т/час |
15 |
|
Производительность парового котла, D, т/час |
8,0 |
|
Вид топки |
С пневматическим забрасывателем и неподвижной решеткой |
|
Расход топлива за час, кг/час. |
340/450/560 |
Таблица 1.3 - Характеристики источников загрязнения атмосферы
Высота Н, м |
15 |
|
Диаметр, D, м |
1,0 |
|
Скорость,юо, м/с |
5 |
|
Температура, Тг, оС |
180 |
Введение
Курсовая работа по варианту №9 выполнена в соответствии с заданием и имеет 2 раздела:
1 Расчет загрязнения атмосферы котельной локомотивного депо;
2 Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами.
Целью курсовой работы является получение практических навыков в проведении оценки негативного воздействия на окружающую среду предприятий железнодорожного транспорта.
Для достижения поставленной цели был определен ряд задач:
- рассмотреть источники выбросов и сбросов загрязняющих веществ на примере Локомотивного депо в г. Иркутск;
- провести расчет максимально-разовых и валовых выбросов в окружающую среду при работе котельной установки на твердом топливе;
- провести расчет рассеивания и определить концентрации загрязняющих веществ в селитебной зоне, в саду и в лесу;
- провести расчет нормативов допустимых сбросов сточных вод;
- провести расчет необходимого уровня очисти сточных вод для достижения установленных норм допустимых сбросов.
Практически все предприятия железнодорожной отрасли имеют в своей структуре оборудование и агрегаты, которые являються источником выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Многие технологические процессы на многих предприятиях железнодорожного транспорта (таких как: локомотивные и вагонные депо, вагоноремонтные и шпалопропиточные, щебеночные заводы, промыво-пропарочные станции и т.п.) связаны со значительным потреблением чистой воды и сбросом загрязненных сточных вод. Поэтому актуальность данной работы не вызывает сомнений.
1. Расчет загрязнения атмосферы котельной локомотивного депо
Задание 1. Провести расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферы из дымовой трубы котельной при сжигании твердого или жидкого топлива. На основании выбросов в приземном слое атмосферы провести анализ уровня загрязнения атмосферы в контрольных точках селитебной зоны.
1.1 Краткая характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы
выброс загрязняющий атмосфера депо
Локомотивное депо проводит техобслуживание и ремонт электро- и тепловозов. Предприятие расположено в г. Иркутск. Котельная предприятия осуществляет обогрев производственных помещений и подачу пара для производственных нужд, работает круглосуточно.
По итогам инвентаризации на территории производственной площадки выявлено 5 организованных источников и 1 неорганизованный. В данной курсовой работе проведен расчет валовых (т/год) и максимально-разовых (г/с) выбросов из трубы котельны №0001, поскольку Котельные являются наиболее распространенными источниками загрязнения атмосферного воздуха среди предприятий железнодорожного транспорта (на их долю приходится до 80% суммы выбросов всех загрязняющих веществ).
Сделан расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ при рассеивании нагретой газовоздушной смеси из трубы котельной, работающей на каменном угле, Печора.
Так же сделан расчет рассеивания для загрязняющих веществ на 9 контрольных точках, расположенных в жилой зоне, расположенной вблизи предприятия.
Нормативная санитарно-защитная зона предприятия составляет 100 м.
Карта-схема расположения предприятия в заводской системе координат приведена на рисунке 1.
Рисунок 1- Карта-схема района расположения локомотивного депо:
1 - автомагистраль, 2 - железнодорожные пути, 3 - селитебная зона, 4 - промышленное предприятие, 5 - сады, 6 - селитебная зона, 7 - лес, 8 - промышленное предприятие.
1.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в дымовых газах котельной при сжигании твердого топлива
Котельные являются наиболее распространенными источниками загрязнения атмосферного воздуха среди предприятий железнодорожного транспорта (на их долю приходится до 80% суммы выбросов всех загрязняющих веществ). Паровые котлы котельной вырабатывают пар для технологических нужд и обогрева производственных помещений. Для котельных, в зависимости от вида топлива, на котором они работают, нормируемыми являются массы выбросов следующих видов загрязняющих веществ: оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, диоксид серы, бенз(а)пирен, твердые частицы для котельных, работающих на твердом топливе.
1.2.1 Валовые и максимально-разовые выбросы твердых частиц
При сжигании твердого топлива (угля, кокса, торфа) с дымовыми газами в атмосферу выбрасываются твердые частицы: летучая зола и несгоревшее топливо.
Суммарное количество твердых частиц (летучей золы и несгоревшего топлива) Мтв, поступающих в атмосферу с дымовыми газами котлов (г/с, т/год), вычисляют по формуле:
(1.1)
где В - расход натурального топлива, г/с (т/год), В = 95 г/с
(при расходе топлива в час максимальной нагрузки 340 кг/ч: 340 кг/ч*1000/3600 с.=95 г/с.), В = 3700 т/год,
Аr - зольность топлива на рабочую массу, %; для бурых углей принять Аr=4%;
aун - доля золы, уносимой газами из котла (доля золы топлива в уносе), aун = 0,0026;
- доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях; =0,93;
q4 - потери тепла от механической неполноты сгорания топлива,
q4 = 5,5%;
- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг = 17,54;
32,68 - теплота сгорания углерода, МДж/кг.
. г/с
.т/год
Количество летучей золы (Мз) в г/с (т/год), входящее в суммарное количество твердых частиц, уносимых в атмосферу, вычисляют по формуле:
(1.2)
г/с
т/год
Количество коксовых остатков при сжигании твердого топлива и сажи при сжигании мазута (Мк) в г/с (т/год), образующихся в топке в результате механического недожога топлива и выбрасываемых в атмосферу, определяют
по формуле,
Мк = Мтв - Мз, (1.3)
г/с
т/год
1.2.2 Расчет выбросов оксидов азота при сжигании твердого топлива
Для котлов, оборудованных топками с неподвижной, цепной решеткой, с пневмомеханическим забрасывателем и для шахтных топок с наклонной решеткой суммарное количество оксидов азота NOx (в г/с, т/год), выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами при сжигании твердого топлива, рассчитывается по формуле:
(1.5)
где Bp - расчетный расход топлива, 89,8 г/с и 3496, т/год.
Расчетный расход топлива Вр, г/с или т/год, определяется по соотношению:
(1.6)
Bp = (1-5,5/100)*95= 89,8 г/с
Bp = (1-5,5/100)*3700=3496,5 т/год
где В - полный расход топлива на котел, г/с или т/год;
q4-потери тепла от механической неполноты сгорания топлива,q4=5,5 %.
- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг, = 17,54;
- удельный выброс оксидов азота при слоевом сжигании твердого топлива, г/МДж.
Величина рассчитывается по формуле:
(1.7)
где - коэффициент избытка воздуха в топке, определяемый по формуле:
(1.8)
где O2 - концентрация кислорода в дымовых газах за котлом, %; при отсутствии информации о концентрации кислорода в дымовых газах за котлом можно принимать =1,4;
R6 - характеристика гранулометрического состава угля - остаток на сите с размером ячеек 6 мм, %; принимается при расчете равным 1 %;
qr - тепловое напряжение зеркала горения, МВт/м2, при расчетах можно использовать значение 350 МВт/м2;
- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов, подаваемых в смеси с дутьевым воздухом под колосниковую решетку, на образование оксидов азота:
(1.9)
r - степень рециркуляции дымовых газов, %; r = 10;
kп - коэффициент пересчета; при определении выбросов в грамм в секунду (г/с) kп=1; при определении выбросов в тоннах в год (т/год) kп=10-3.
(1.10)
г/с
т/год,
В связи с установленными раздельными ПДК на оксид и диоксид азота и с учетом трансформации оксидов азота суммарные выбросы оксидов азота разделяются на составляющие по формуле:
МNO2=0,8 МNoх, МNO = 0,13 МNoх (1.11)
МNO2 = 0,8*1,2996=1,0397 т/год,
МNO2 = 0,8*33,3771=26,7017 г/с
МNO = 0,13*1,2996=0,1689 т/год,
МNO = 0,13*33,3771=4,339 г/с
1.2.3 Расчет выбросов оксидов серы
Суммарное количество оксидов серы М, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год) при сжигании всех видов топлива, вычисляется по формуле:
(1.12)
где В - расход натурального топлива, г/с (т/год), В = 95 г/с, В = 3700 т/год,
Sr - содержание серы в топливе на рабочую массу, Sr =1 %;
- доля оксидов серы, связываемых летучей золой в котле; ориентировочные значения при сжигании угля =0,1;
- доля оксидов серы, улавливаемых в мокром золоуловителе попутно с улавливанием твердых частиц, при отсутствии золоуловителей принимается равной = 0,1.
г/с
т/год
1.2.4 Расчет выбросов оксида углерода
Расчет суммарного количества выбросов оксида углерода для твердого и жидкого топлива, г/с (т/год), выполняется по соотношению:
(1.13)
где В - расход топлива, В = 95 г/с, В = 3700 т/год;
Ссо - выход оксида углерода при сжигании топлива, г/кг или кг/т, рассчитывается по формуле:
(1.14)
Ссо = 1*1*17,54=17,54
где q3 - потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, q3 = 1%;
R - коэффициент, учитывающий долю вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную наличием в продуктах неполного сгорания оксида углерода; принимается для твердого топлива 1,0;
- низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг, = 17,54;
q4 - потери тепла вследствие механической неполноты сгорания топлива, q4 = 5,5 %.
г/с
т/год
1.2.5 Расчетное определение выбросов бенз(а)пирена в атмосферу паровыми и водогрейными котлами
Выброс бенз(а)пирена, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год), рассчитывается по уравнению:
Мбп=·Vcr·Вр·kп, (1.15)
где Сбп - массовая концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха =1,4 и нормальных условиях Температура 273 К и давление 101,3 кПа., мг/м3; Сбп =0,005643 мг/м3
Концентрация бенз(а)пирена в сухих дымовых газах котлов при слоевом сжигании твердых топлив (мг/нм3), приведенная к избытку воздуха в газах = 1,4, рассчитывается по формуле:
(1.16)
Вр - расчетный расход топлива; при определении выбросов в граммах в секунду Вр берется в т/ч., что соответствует 0,340 т/ч; при определении выбросов в тоннах в год Вр берется в 3496,5 т/г;
Vcr - объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг топлива, при =1,4, м3/кг топлива. При расчетах использовать значение Vcr, равное 2 м3/кг топлива - для твердого топлива;
kп - коэффициент пересчета; при определении выбросов в г/с kп= 0,278·10-3; при определении выбросов в тоннах в год kп = 10-6.
Расчетный расход топлива Вр, т/ч или т/год, определяется по соотношению:
(1.17)
Bp = (1-5,5/100)*95= 89,8 г/с
Bp = (1-5,5/100)*3700=3496,5 т/год
где В - полный расход топлива по заданию, на котел, г/с или т/год,
q4 -потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, q4=5,5%.
где А - коэффициент, характеризующий тип колосниковой решетки и вид топлива; коэффициент А принимают равным 2,5;
- низшая теплота сгорания топлива, 17,54 МДж/кг;
R - коэффициент, характеризующий температурный уровень экранов;
для ................... R=350
для ................... R=290
tн - температура насыщения при давлении в барабане паровых котлов или на выходе из котла для водогрейных котлов; tн = 200 оС;
КЗУ - коэффициент, учитывающий степень улавливания бенз(а)пирена золоуловителем и определяемый по соотношению:
(1.18)
где - степень очистки газов в золоуловителе, доли единицы, при отсутствии золоуловителя =0,93;
z - коэффициент, учитывающий снижение улавливающей способности золоуловителем бенз(а)пирена принимаем z = 0,7:
при температуре газов перед золоуловителем 185 °С
z = 0,8 - для сухих золоуловителей
z = 0,9 - для мокрых золоуловителей
при температуре газов перед золоуловителем < 185 °С
z = 0,7 - для сухих золоуловителей
z = 0,8 - для мокрых золоуловителей.
Принимается tзу = tн = 200 оС.
КP - коэффициент, учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, КP=1,4 (определяется по графику рисунка 1.2 для случая подачи воздуха в шлицы под горелки);
КД - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки котла на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания; D/Dн =4/6=0,67, следовательно, КД принимаем 2.
мг/м3
КСТ - коэффициент, учитывающий влияние ступенчатого сжигания на концентрацию бенз(а)пирена в продуктах сгорания, (определяется по графику рисунка 1.3 в зависимости от доли воздуха л, подаваемого помимо горелок). При л = 0,3 КСТ принимаем 3,2
Мбп = 0,002149*2*0,340*0,278*0,001= 0,00000040 г/с
Мбп = 0,002149*2*3496,5*0,000001= 0,00001503 т/год
1.2.6 Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу котельной Локомотивного депо
В таблице приведены значения максимально разовых концентраций вредных веществ, установленные для населенных пунктов. Данные таблицы 1.4 являются гигиеническими нормативами и используются при проведении расчетов рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы и при установлении нормативов их предельно-допустимых выбросов.
Таблица 1.4 - Валовые и максимально-разовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу котельной Локомотивного депо
Наименование ЗВ |
Код ЗВ |
ПДКм.р., мг/м3 |
ПДКс.с., мг/м3 |
ОБУВ, мг/м3 |
Класс опасности |
М, г/с |
М, т/год |
|
Котельная, источник 0001 |
||||||||
Азота диоксид |
0301 |
0,2 |
0,004 |
2 |
26,7017 |
1,2996 |
||
Азота оксид |
0304 |
0,4 |
0,06 |
3 |
4,339 |
0,1689 |
||
Сажа (углерод черный) |
0328 |
0,15 |
0,05 |
3 |
0,19 |
7.64 |
||
Ангидрид сернистый |
0330 |
0,5 |
0,05 |
3 |
1,539 |
59,94 |
||
Углерода оксид |
0337 |
5 |
3 |
4 |
1,575 |
61,3286 |
||
Бенз(а)пирен |
0703 |
0,000001 |
1 |
0,0000004 |
0,00001503 |
|||
Зола угольная |
3714 |
0,3 |
- |
0,007 |
0,027 |
1.3 Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы
Максимальная приземная концентрация вредных веществ - СМ, мг/м3, при рассеивании нагретой газовоздушной смеси из одиночного точечного источника (трубы) с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм (м) от источника и рассчитывается по формуле:
(1.19)
где A - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; Для Казани А = 160.
M (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (представлена в таблице 1.4);
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; принимает следующие значения: для газов и мелкодисперсных аэрозолей F = 1, для пыли и золы с учетом коэффициента очистки газоочистной установки F = 3.
m и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
H (м) - высота источника выброса над уровнем земли, Н= 15 м.;
- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км (для Локомотивного депо), =1;
T (°C) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Tг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв, значения которой приводятся в таблице 4 приложения - температуру окружающего атмосферного воздуха Тв (°С) принимаем равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года;
T = Tг - Тв = 180-19=161°С (1.20)
V1 (м3/c) - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле:
V1= (1.21)
где D (м) - диаметр устья источника выброса; D=1,0 м.
0 (м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, 0 =5 м/с.
V1 = =3,93
Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, м ; м и fe:
f = 1000 (1.22)
f =1000 = 0,69
м = 0,65 (1.23)
м = 0,65 = 4,22
м = 1,3 (1.24)
м =1,3 = 0,43
fe = 800 (м)3 (1.25)
fe = 800·0,433 = 63,61
m = 0,4; n = 1,5
Коэффициент m определяется в зависимости от f по рисунку 1.5.
Рисунок 1.5 - Зависимость коэффициента m от f
Коэффициент n при f <100 определяется в зависимости от м по рис. 1.6.
Для fe< f <100 значение коэффициента m вычисляется при f =fe.
Рисунок 1.6 - Зависимость коэффициента n от м, м
Таблица 1.5 - Результаты расчета максимальной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы
Наименование ЗВ |
А |
М, г/с |
F |
Н2 |
T |
V1 |
См |
||
Азота диоксид |
160 |
26,7017 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
1,327052644 |
|
Азота оксид |
160 |
4,339 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,21564475 |
|
Сажа (углерод черный) |
160 |
0,19 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,009442845 |
|
Ангидрид сернистый |
160 |
1,539 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,076487041 |
|
Углерода оксид |
160 |
1,575 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,078276211 |
|
Бенз(а)пирен |
160 |
0,0000004 |
1 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,0000000199 |
|
Зола угольная |
160 |
0,007 |
3 |
225 |
1 |
161 |
3,93 |
0,001043683 |
Расстояние Xм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См, определяется по формуле:
Хм=dH (1.26)
Для азота диоксида, азота оксида, сажи (углерод черный), ангидрида сернистого, углерода оксида, бенз(а)пирена:
Xм = 5,73·15=86м
Для Золы угольной:
Xм = 5,73·15=43м
где d безразмерный коэффициент при f <100 находится по формуле:
d = 7 (1+0,28) при м> 2 (1.27)
d = 7(1+0,28) = 5,73 (1.28)
Значение опасной скорости uм (м/с) = 3,2 на уровне флюгера, при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ См, в случае f <100 определяется по формуле:
uм = м (1+0,12) при м> 2 (1.29)
uм =4,22·(1+0,12)=4,63
Для некоторых загрязняющих веществ (Золы угольной и Бенз(а)пирена) соблюдается условие Смj/ПДК ? Е3=0,1, следовательно по этому веществу дальнейшие расчет рассеивания выбросов не целесообразен.
Полученные значения опасной скорости uм, расстояния от источника выброса Xм и Xмu приведены в таблице 1.6. Для загрязняющих веществ, для которых соблюдается условиеСмj/ПДК Е3=0,1 (графа 11 в табл. 1.6) осуществляется расчет максимальной приземной концентрации в контрольных точках селитебной зоны №№ 11,5,3,9,8,14,6,12,2,16 (жилой зоны и зоны отдыха - парков, садов).
Таблица 1.6 - Результаты расчета максимальной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы
Наимено-вание ЗВ |
КодЗВ |
ПДКJ, мг/м3 |
f |
м |
м |
fe |
m |
n |
Cм, мг/м3 |
Cм/ ПДКj |
uм, м/с |
Xм, м |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Азота диоксид |
301 |
0,2 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
1,327052644 |
6,63526 |
2,99 |
86 |
|
Азота оксид |
304 |
0,4 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,21564475 |
0,53911 |
2,99 |
86 |
|
Сажа (углерод черный) |
328 |
0,15 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,009442845 |
0,06295 |
2,99 |
86 |
|
Ангидрид сернист. |
330 |
0,5 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,076487041 |
0,15297 |
2,99 |
86 |
|
Углерода оксид |
337 |
5 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,078276211 |
0,01565 |
2,99 |
86 |
|
Бенз(а)-пирен |
703 |
0,00001 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,0000000199 |
0,00199 |
2,99 |
86 |
|
Зола угольная |
3714 |
0,3 |
0,69 |
4,22 |
0,43 |
63,61 |
0,4 |
1,5 |
0,001043683 |
0,00347 |
2,99 |
86 |
Для веществ, для которых установлены только среднесуточные концентрации ПДКс.с., в соответствии с ОНД-86 при расчетах рассеивания выбросов ЗВ используется значение ПДКj = 10 ПДКс.с.j. Для веществ, для которых установлены ОБУВj, при расчетах рассеивания выбросов загрязняющих веществ используется значение ПДКj = ОБУВj.
к.т. 1 - к.т. 8 - контрольные точки санитарно-защитной зоны,
к.т. 9 - к.т. 16 - контрольные точки на границе объектов, расположенных в санитарно-защитной зоне предприятия.
Расчет максимальной приземной концентрации загрязняющих веществ проводится только в контрольных точках селитебной зоны №№ 11,5,3,9,8,14,6,12,2,16 осуществляется по значению расстояния Х (м) от источника выброса до контрольной точки, определенного по карте-схеме, так же рассчитывается соотношение X/Xм и приземная концентрация вредных веществ C (мг/м3) по оси факела выброса на расстоянии X (м) приведена в таблице 1.4.
Таблица 1.4. - Расчет соотношения X/Xм
№ контрольной точки |
Xм, |
х |
X/Xм |
s1 |
|
5 |
86 |
200 |
2,3 |
0,66 |
|
11 |
86 |
180 |
2,1 |
0,72 |
|
8 |
86 |
500 |
5,8 |
0,21 |
|
14 |
86 |
500 |
5,8 |
0,21 |
|
6 |
86 |
480 |
5,6 |
0,22 |
|
12 |
86 |
460 |
5,3 |
0,24 |
|
7 |
86 |
550 |
6,4 |
0,18 |
|
13 |
86 |
460 |
5,3 |
0,24 |
|
10 |
86 |
60 |
0,7 |
0,91 |
При опасной скорости ветра uм приземная концентрация вредных веществ C (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (м) от источника выброса определяется по формуле:
С = s1Cм (1.29)
где s1 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения X/Xм.
Если X/XM ? 1 S1 = 3·(X/XM)4 - 8·(X/XM)3 + 6·(X/XM)2 (1.30)
Если 1 < X/XM ? 8 (1.31)
Результаты расчета сведены в таблицу 1.4.
Таблица 1.5 - Результаты расчета максимальной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы
№ к.т. |
Наименование вещества |
Х |
Хм |
X/Xм |
s1 |
С |
|
к.т. № 5 |
Азота диоксид |
200 |
86 |
2,3 |
0,66 |
0,875854745 |
|
Азота оксид |
200 |
86 |
2,3 |
0,66 |
0,142325535 |
||
Сажа (углерод черный) |
200 |
86 |
2,3 |
0,66 |
0,006232278 |
||
Ангидрид сернистый |
200 |
86 |
2,3 |
0,66 |
0,050481447 |
||
Углерода оксид |
200 |
86 |
2,3 |
0,66 |
0,051662299 |
||
к.т. № 11 |
Азота диоксид |
180 |
86 |
2,1 |
0,72 |
0,955477904 |
|
Азота оксид |
180 |
86 |
2,1 |
0,72 |
0,15526422 |
||
Сажа (углерод черный) |
180 |
86 |
2,1 |
0,72 |
0,006798848 |
||
Ангидрид сернистый |
180 |
86 |
2,1 |
0,72 |
0,05507067 |
||
Углерода оксид |
180 |
86 |
2,1 |
0,72 |
0,056358872 |
||
к.т. № 8 |
Азота диоксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,278681055 |
|
Азота оксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,045285398 |
||
Сажа (углерод черный) |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,001982997 |
||
Ангидрид сернистый |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,016062279 |
||
Углерода оксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,016438004 |
||
к.т. № 14 |
Азота диоксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,278681055 |
|
Азота оксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,045285398 |
||
Сажа (углерод черный) |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,001982997 |
||
Ангидрид сернистый |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,016062279 |
||
Углерода оксид |
500 |
86 |
5,8 |
0,21 |
0,016438004 |
||
к.т. № 6 |
Азота диоксид |
480 |
86 |
5,6 |
0,22 |
0,291951582 |
|
Азота оксид |
480 |
86 |
5,6 |
0,22 |
0,047441845 |
||
Сажа (углерод черный) |
480 |
86 |
5,6 |
0,22 |
0,002077426 |
||
Ангидрид сернистый |
480 |
86 |
5,6 |
0,22 |
0,016827149 |
||
Углерода оксид |
480 |
86 |
5,6 |
0,22 |
0,017220766 |
||
к.т. № 12 |
Азота диоксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,318492635 |
|
Азота оксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,05175474 |
||
Сажа (углерод черный) |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,002266283 |
||
Ангидрид сернистый |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,01835689 |
||
Углерода оксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,018786291 |
||
к.т.№ 7 |
Азота диоксид |
550 |
86 |
5,6 |
0,18 |
0,238869476 |
|
Азота оксид |
550 |
86 |
5,6 |
0,18 |
0,038816055 |
||
Сажа (углерод черный) |
550 |
86 |
5,6 |
0,18 |
0,001699712 |
||
Ангидрид сернистый |
550 |
86 |
5,6 |
0,18 |
0,013767667 |
||
Углерода оксид |
550 |
86 |
5,6 |
0,18 |
0,014089718 |
||
к.т. № 13 |
Азота диоксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,318492635 |
|
Азота оксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,05175474 |
||
Сажа (углерод черный) |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,002266283 |
||
Ангидрид сернистый |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,01835689 |
||
Углерода оксид |
460 |
86 |
5,3 |
0,24 |
0,018786291 |
||
к.т.№ 10 |
Азота диоксид |
60 |
86 |
0,7 |
0,91 |
1,207617906 |
|
Азота оксид |
60 |
86 |
0,7 |
0,91 |
0,196236723 |
||
Сажа (углерод черный) |
60 |
86 |
0,7 |
0,91 |
0,008592989 |
||
Ангидрид сернистый |
60 |
86 |
0,7 |
0,91 |
0,069603207 |
||
Углерода оксид |
60 |
86 |
0,7 |
0,91 |
0,071231352 |
Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества. Фоновая концентрация является характеристикой загрязнения атмосферы и характеризует суммарную концентрацию загрязняющего вещества, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории. Фоновая концентрация, в долях ПДК, при расчетах принимается равной 0,1 ПДК для диоксида азота, оксида азота, оксида углерода, диоксида серы.
Результаты расчета максимальной приземной концентрации загрязняющих веществ в контрольных точках Ск.т., мг/м3 (без учета фона) и Ск.т.+Сф, мг/м3 (с учетом фона) заносятся в таблицу.
На основании результатов расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы (табл. 1.6) провести анализ уровня загрязнения атмосферы в контрольных точках селитебной зоны.
При проведении расчета учтена фоновая концентрация для диоксида азота, оксида азота, диоксида серы, оксида углерода
Таблица 1.6. - Результаты расчета максимальной приземной концентрации ЗВ в контрольных точках селитебной зоны
Загрязняющее вещество |
Контрольная точка |
|||||||||
Код |
Наименование |
ПДКJ, мг/м3 |
Cмj/ПДКj |
№ |
Х, м |
Х/Хм |
С мг/м3 |
Сф., мг/м3 |
С+Сф., мг/м3 |
|
301 |
Азота диоксида |
0,2 |
6,63526 |
5 |
86 |
0,84 |
0,875854745 |
0,02 |
0,895854745 |
|
11 |
86 |
0,76 |
0,955477904 |
0,975477904 |
||||||
8 |
86 |
2,11 |
0,278681055 |
0,298681055 |
||||||
14 |
86 |
2,11 |
0,278681055 |
0,298681055 |
||||||
6 |
86 |
2,03 |
0,291951582 |
0,311951582 |
||||||
12 |
86 |
1,94 |
0,318492635 |
0,338492635 |
||||||
7 |
86 |
2,32 |
0,238869476 |
0,258869476 |
||||||
13 |
86 |
1,94 |
0,318492635 |
0,338492635 |
||||||
10 |
86 |
0,25 |
1,207617906 |
1,227617906 |
||||||
304 |
Азота оксида |
0,4 |
0,53911 |
5 |
86 |
0,84 |
0,142325535 |
0,04 |
0,182325535 |
|
11 |
86 |
0,76 |
0,15526422 |
0,19526422 |
||||||
8 |
86 |
2,11 |
0,045285398 |
0,085285398 |
||||||
14 |
86 |
2,11 |
0,045285398 |
0,085285398 |
||||||
6 |
86 |
2,03 |
0,047441845 |
0,087441845 |
||||||
12 |
86 |
1,94 |
0,05175474 |
0,09175474 |
||||||
7 |
86 |
2,32 |
0,038816055 |
0,078816055 |
||||||
13 |
86 |
1,94 |
0,05175474 |
0,09175474 |
||||||
10 |
86 |
0,25 |
0,196236723 |
0,236236723 |
||||||
328 |
Сажа (углерод черный) |
0,15 |
0,06295 |
5 |
86 |
0,84 |
0,006232278 |
0,015 0,015 |
0,021232278 |
|
11 |
86 |
0,76 |
0,006798848 |
0,021798848 |
||||||
8 |
86 |
2,11 |
0,001982997 |
0,016982997 |
||||||
14 |
86 |
2,11 |
0,001982997 |
0,016982997 |
||||||
6 |
86 |
2,03 |
0,002077426 |
0,017077426 |
||||||
12 |
86 |
1,94 |
0,002266283 |
0,017266283 0,016699712 |
||||||
7 |
86 |
2,32 |
0,001699712 |
|||||||
13 |
86 |
1,94 |
0,002266283 |
0,017266283 |
||||||
10 |
86 |
0,25 |
0,008592989 |
0,06460465 |
||||||
330 |
Ангидрид сернистый |
0,5 |
0,15297 |
5 |
86 |
0,84 |
0,050481447 |
0,05 |
0,100481447 |
|
11 |
86 |
0,76 |
0,05507067 |
0,10507067 |
||||||
8 |
86 |
2,11 |
0,016062279 |
0,066062279 |
||||||
14 |
86 |
2,11 |
0,016062279 |
0,066062279 |
||||||
6 |
86 |
2,03 |
0,016827149 |
0,066827149 |
||||||
12 |
86 |
1,94 |
0,01835689 |
0,06835689 |
||||||
7 |
86 |
2,32 |
0,013767667 |
0,063767667 |
||||||
13 |
86 |
1,94 |
0,01835689 |
0,06835689 |
||||||
10 |
86 |
0,25 |
0,069603207 |
0,119603207 |
||||||
337 |
Углерод оксид |
5 |
0,01565 |
5 |
86 |
0,84 |
0,051662299 |
0,5 |
0,551662299 |
|
11 |
86 |
0,76 |
0,056358872 |
0,556358872 |
||||||
8 |
86 |
2,11 |
0,016438004 |
0,516438004 |
||||||
14 |
86 |
2,11 |
0,016438004 |
0,516438004 |
||||||
6 |
86 |
2,03 |
0,017220766 |
0,517220766 |
||||||
12 |
86 |
1,94 |
0,018786291 |
0,518786291 |
||||||
7 |
86 |
2,32 |
0,014089718 |
0,514089718 |
||||||
13 |
86 |
1,94 |
0,018786291 |
0,518786291 |
||||||
10 |
86 |
0,25 |
0,071231352 |
0,571231352 |
В результате расчета максимальной приземной концентрации ЗВ в контрольных точках получены значения в 9 контрольных точках. При этом оценивалась концентрация 5 загрязняющих веществ: Азота диоксида, Азота оксида, Сажи, Ангидрида сернистого, Оксида углерода. По остальным загрязняющим (Зола) веществам расчет нецелесообразен, поскольку Смj/ПДК ? Е3=0,1.
Расчет проведен в селитебной зоне, в саду, в лесу и автомагистрали. Расчет показал, что превышение ПДК отмечается на всех объектах по диоксиду азота.
Для уменьшения превышающей концентрации зараженного воздуха необходимо установить дополнительные фильтры или увеличить высоту дымовой трубы котельны.
2. Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами
Технологические процессы на многих предприятиях железнодорожного транспорта (таких как: локомотивные и вагонные депо, вагоноремонтные и шпалопропиточные, щебеночные заводы, промыво-пропарочные станции и т.п.) связаны со значительным потреблением чистой воды и сбросом загрязненных сточных вод. Последние содержат различные загрязняющие вещества, отрицательно влияющие на экологическое состояние водных объектов. Поэтому, сточные воды предприятий железнодорожного транспорта перед сбросом их в водные объекты должны подвергаться такой степени очистки, чтобы не оказывать на них вредного воздействия.
Определение качественного состава, количественных характеристик загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах, а также расходной характеристики сточных вод на таком уровне, при котором качество воды принимающего их водного объекта в местах водозабора или водопользования отвечает установленным нормативным требованиям соответствующего вида водопользования, представляет собой решение задачи установления предельно допустимого сброса (НДС).
При сбросе сточных вод в черте города или любого населенного пункта требования к составу и свойствам воды водного объекта для установленной категории водопользования в местах водопользования должны относиться к самим сбрасываемым сточным водам каждого предприятия. Это дает возможность взаимной независимости расчетов НДС для отдельных предприятий различных министерств и ведомств с обеспечением того, что сброс сточных вод нескольких предприятий не вызовет нарушений действующих норм качества поверхностных вод в местах водопользования.
В случае сброса сточных вод вне черты расчет НДС для отдельных предприятий производится с учетом степени возможного разбавления сточных вод водой водного объекта и качества воды выше места сброса сточных вод, а также с учетом процессов естественного самоочищения вод от поступающих в них веществ, если процесс самоочищения ярко выражен и его закономерности достаточно изучены.
Расчет НДС производится по максимальным средне часовым расходам сточных вод (в м3/час) фактического периода сброса сточных вод. Концентрация веществ принимается в мг/л (г/м3), а НДС рассчитывается в г/час:
НДС = qсmСсm, (г/час) (2.1)
Существует обязательное требование сброса массы вещества, соответствующей НДС, с расходом сточной воды, так как уменьшение расхода qcm при сохранении величины НДС будет приводить к концентрации вещества в сточной воде, превышающей Ссm, что недопустимо.
Величина параметра Ссm, входящего в формулу (2.1) для расчета НДС, при сбросе сточных вод в черте города (или любого населенного пункта), принимается по величине не более предельно допустимой концентрации, соответствующей требованиям установленным к составу и свойствам воды водных объектов в местах водопользования.
2.1 Расчет нормативно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты, расположенный в черте города или населенного пункта
Расчеты выполняются с учетом общих требований к составу и свойствам воды водных объектов, ПДК вредных веществ в воде водных объектов.
Взвешенные вещества.
Значение НДС по взвешенным веществам рассчитывается по формуле (2.2). Значение концентрации взвешенных веществ в сточных водах Ссm определяется исходя из величины концентрации взвешенных веществ в водном объекте до места сброса Свод по формулам:
- для хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного (для ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду) водопользования концентрация взвешенных веществ в сбросах должна соответствовать следующему выражению:
Ссm < С вод+ 0,25 (мг/л) (2.2)
Ссm < С вод+ 0,25 (мг/л) = 0,1+0,25 = Ссm < 0,35 мг/л
- для других рыбохозяйственных целей и коммунально-бытовой категории водопользования:
Ссm < С вод+ 0,75 (мг/л) (2.3)
Ссm < С вод+ 0,75 (мг/л) = 0,1+0,75= Ссm < 0,85 мг/л.
Минеральный состав.
Для культурно-бытового водопользования минеральный состав нормируется по показателю "привкусы", согласно которому вода не должна приобретать запахи интенсивностью более одного балла, обнаруживаемые непосредственно.
Полное биохимическое потребление кислорода (БПКполн)
Величина ПДС по полному биохимическому потреблению кислорода (БПКполн) также определяется по формуле (2.1).
НДС = 1,5*85= 127,5 г/час.
Значение концентрации в сточной воде Сст по БПКП0ЛН, при 20°С не должна превышать 6 мг/л при культурно-бытовом использовании водного объекта.
Другие показатели.
Для показателей состава и свойств сточной воды, подпадающих под общие требования, таких как: плавающие примеси (вещества), окраска, запахи, привкусы, температура, реакция рН, растворенный кислород и возбудители заболеваний ПДС не определяется.
Состав и свойства сточной воды по этим показателям должны удовлетворять соответствующим ПДК.
Если фактические или проектируемые концентрации примесей загрязняющих веществ в сточных водах таковы, что не удовлетворяются общие требования к составу и свойствам воды водных объектов, которые в рассматриваемом расчетном случае переносятся на сами сточные воды, то уменьшение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах должно производиться с помощью любого проверенного в практике метода доочистки, а также возможного изменения технологии производств, позволяющих с наименьшими затратами и в наиболее короткие сроки достичь нужных величин концентраций контролируемых веществ, или разбавления условно чистыми сточными водами до нужной концентрации.
2.2 Расчет НДС веществ, сбрасываемых со сточными водами в водный объект, расположенный в не черты населенного пункта
В этом варианте, учитывается:
- разбавление сточных вод водой водного объекта;
- качество воды выше места сброса сточных вод;
- естественное самоочищение.
Величина Ссm, входящая в формулу (2.1), определяется по формуле:
Ссm =(г Q/q)·(ПДК-СФ) + ПДК (2.5)
где Ссm - предельная концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, не приводящая при их сбросе в водные объекты к превышению фактической концентрации загрязняющего вещества в воде водного объекта в контрольном створе предельно допустимой концентрации этого загрязняющего вещества;
г - коэффициент обеспеченности смешения для проточных (незарегулированных) водотоков (коэффициент смешения);
Q, q - соответственно расходы воды в водном объекте и сточных вод (при подстановке в формулу числовых значений Q, q необходимо, чтобы их размерности совпадали;
ПДК - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества с учетом категории водопользования объекта [мг/л];
Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в водном объекте в зоне расположения сброса сточных вод [мг/л].
Величина коэффициента смешения для проточных водоемов определяется по методу Фролова-Родзиллера:
г =1-в/(1+Q/q·в) (2.6)
г =1- 0,00000013/(1+150*0,00000013)=0,9
где в = (2.7)
где в = = 0,00000013
L - расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного контрольного створа или створа ближайшего пункта водопользования при условии его расположения в контрольном своре;
б - коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения, который в свою очередь определяется по формуле:
б =о·ц· (2.8)
б =1,0·1,2·=0,289
где о - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод в водоем;
- при выпуске у берега он равен 1,
- при выпуске в стрежень реки он равен 1,5;
ц - коэффициент извилистости реки, который равен отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до створа ближайшего пункта водопользования (Lф) к расстоянию до этого же пункта по прямой (Lпрям), т.е.:
ц = Lф/ Lпрям (2.9)
ц = 3000/2500=1,2
Е - коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек определяется по формуле:
E = VcpHcp/200, (2.10)
E = 1,83,1/200=0,028
где Vcp - средняя скорость течения на участке между выпуском сточных вод и створом пункта водопользования; Vcp = 1,8 м/с
Нср - средняя глубина водоема на том же участке. Нср = 3,1 м.
Загрязнение водоема может неблагоприятно сказаться:
- в нарушении общего санитарного режима водоема,
- в изменении органолептических свойств воды водоема,
- в санитарно-токсикологическом отношении (опасности для здоровья населения).
Таблица 2.1. - Расчет предельной концентрации загрязняющих веществ в сточных водах и расчет ПДС.
Наименование |
ПДК |
СФ |
Сст |
qсm |
ПДС |
|
-взвешенные вещества, |
1,15 |
0,15 |
136,15 |
2,0 |
272,3 |
|
- (БПКП0ЛН), |
6 |
1,5 |
613,5 |
2,0 |
1227 |
|
- минерализация, в т.ч. |
||||||
- хлориды |
350 |
100,0 |
34100 |
2,0 |
68200 |
|
- сульфаты |
500 |
200,0 |
41000 |
2,0 |
82000 |
|
- нефтепродукты, |
0,1 |
0,05 |
6,85 |
2,0 |
13,7 |
|
- фенолы, |
0,001 |
0,0005 |
0,0685 |
2,0 |
0,137 |
|
СПАВ: |
||||||
Алкилсульфаты |
0,5 |
0,35 |
20,75 |
2,0 |
41,5 |
|
Алкилсульфанаты |
0,5 |
0,27 |
31,55 |
2,0 |
63,1 |
|
- Хром 3-х вал, к=1 /6 |
0,5 |
0,01 |
66,65 |
2,0 |
133,3 |
|
- Хром 6-ти вал |
0,05 |
0,007 |
5,855 |
2,0 |
11,71 |
|
- Никель, |
0,1 |
0,02 |
10,9 |
2,0 |
21,8 |
|
- Медь, |
1 |
0,2 |
109 |
2,0 |
218 |
|
- Цинк, |
1 |
0,02 |
133,3 |
2,0 |
266,6 |
|
- Железо (включая хлорное железо по Fe) |
0,3 |
0,2 |
13,8 |
2,0 |
27,6 |
|
- Свинец, |
0,3 |
0,04 |
35,4 |
2,0 |
70,8 |
|
- Ртуть |
0,0002 |
0,0272 |
2,0 |
0,0544 |
||
- Нитриты, |
2,4 |
0,070 |
316,95 |
2,0 |
633,9 |
|
- Нитраты |
40 |
27,0 |
1795 |
2,0 |
3590 |
|
- Капролактам |
0,8 |
0,009 |
107,585 |
2,0 |
215,17 |
|
- Запахи, привкусы, баллы |
1 |
1 |
- |
- |
- |
|
- Плавающие примеси (вещества) |
н/о |
отсутствуют |
- |
- |
- |
|
- Окраска |
Не должна обнаруживаться в столбике 10 см. |
н/о. |
- |
- |
||
- Показатель рН |
6,5-8,5 |
4 |
- |
- |
- |
|
- Растворенный кислород, мг/л |
4 |
8 |
- |
- |
- |
|
Соответственно, в зависимости от свойств загрязняющих веществ, определение степени необходимой очистки сточных вод ведется по каждому показателю состава и свойств воды.
По общесанитарному показателю вредности:
а) по БПКполн с учетом биохимического процесса самоочищения вод от органических веществ сточных вод и органических веществ уже имеющихся в водоеме выше места выпуска сточных вод. Расчеты проводятся по формуле:
Сст = г Q/q 10-Сt(Спр.д.- СФ10-Сt) + Спр.д/ 10-Сt) (2.11)
Сст = 0,9*150*10-0,1*0,019(6- 1,5*10-0,1*0,019) + (6/ 10-0,1*0,019)=
= 0,9*150*0,996(6-1,5*0,996)+(6/0,996) = 611,9мг
где Сст - концентрация органических веществ (в БПКполн), которая должна быть достигнута в процессе очистки сточных вод перед сбросом в водоем [мг/л];
СФ - фоновая концентрация органических веществ (в БПКполн) в воде водоема до места выпуска сточных вод [мг/л]; СФ=1,5 мг/л
Спр д или ПДК - предельно-допустимая концентрация органических веществ (в БПКполн) в створе ближайшего пункта водопользования [мг/л]; Спр д = 6 мг/л
С'1 и С''2 - константы потребления кислорода соответственно органическими веществами сточных вод и воды водоема (при спуске бытовых сточных вод эти константы могут быть приняты одинаковыми С'1 = С"2 = 0,1);
t - время продвижения воды водоема вместе с разбавленными в ней сточными водами от места выпуска сточных вод до пункта водопользования (в сутках).
t= Lф/Vср (2.12)
t= 3000/1,8=1666,67с. или 0,019 сут.
Сст > С сточной воды
611,9 > 85, следовательно, дополнительная очистка не нужна.
б) по растворенному кислороду - проверка производится по приближенной формуле, учитывающей наиболее быстрое потребление кислорода органическими веществами в течение первых двух суток (в расчете на БПКполн):
Сст = 2,5(гQ/q)·(Qр - 0,4Ср -4) - 10 (2.13)
Сст = 2,5*(0,9*150)*(8- 0,4*1,5-4) - 10=1138 мг/л
где Qр - концентрация растворенного кислорода в речной воде до выпуска сточных вод; Qр = 8 мг/л.
0,4 доля БПКполн за двухсуточный период (величина принимается постоянной);
Ср - концентрация органических веществ (в БПКполн) воды водоема до места спуска сточных вод; Ср = 1,5.
4 - минимальная концентрация в мг/л растворенного кислорода, которая должна быть обеспечена в водоеме.
Полученная величина стоков Сст сравнивается с концентрацией сточных вод объекта и делается соответствующий вывод о достаточности в них растворенного кислорода.
Сст > С сточной воды
1138 > 7, следовательно, дополнительная очистка не нужна.
в) расчет по реакции рН.
Сначала определяется количество кислоты и щелочи Хк и Хщ (мл), которое может быть нейтрализовано водой водоема при условии, что в ближайшем пункте водопользования рН остается в пределах санитарных требований (рН 6,5-8,5), или по данным анализа воды для весенне-летнего периода (по значениям рН и щелочности В) или по номограмме.
Рисунок 2.1 - Номограмма определения допустимого по ГОСТу спуска в водоем щелочных и кислых сточных вод
На номограмме рисунок 2.1 сплошные кривые относятся к Хк, а пунктирные к Хщ,. Каждая из этих кривых соответствует определенному значению В - щелочности воды водоема.
Хк = 0 Хщ = 8
По полученным данным рассчитывают значение Сст:
Сст к =(гQ/q)·Хк , Сст щ =(гQ/q)·Хщ (2.14)
Сст к =(0,9*150)·0=0
Сст щ =(0,9*150)·8= 1080
По органолептическому показателю вредности:
а) по окраске и запаху - в случаях, когда имеются анализы сточных вод с указанием степени разбавления, при которой окраска и запах сточных вод исчезали, достаточно сравнение величины разбавления, указанной в анализе, с расчетной величиной разбавления, которое возможно у створа ближайшего пункта водопользования, чтобы решить вопрос о необходимости очистки сточных вод в отношении запаха и окраски перед их спуском в водоем.
б) по взвешенным веществам - санитарные требования ограничивают лишь степень увеличения содержания взвешенных веществ в воде водоемов. Поэтому расчетная формула принимает вид:
Ccm = (гQ/q+ 1)Сдоб+Сф (2.18)
Ccm = (0,9*150+1)*0,75 +0,15=102
где Сдоб - допустимое по нормативам увеличение содержания взвешенных веществ: 0,25 мг/л и 0,75 мг/л в зависимости от вида водопользования.
Сф - фоновая концентрация взвешенных веществ.
Сст > С сточной воды
102 > 100, следовательно, дополнительная очистка сточных вод не нужна.
в) по температуре воды водоема - расчет производится с учетом санитарных требований, ограничения степени повышения летней температуры воды за счет поступающих в водоем сточных вод. Этому условию соответствует расчет по следующей формуле:
tcm = (гQ/q+ 1)tдоб + tp (2.19)
tcm = (0,9*150 +1)*3 +7= 415°С
где tp - максимальная температура воды водоема до выпуска сточных вод в летнее время; tp =5°С
tдоб - допустимое по правилам повышение не более, чем на 3 °С температуры воды водоема;
tcm - температура сточных вод, при которой будет соблюдено санитарное требование относительно температуры воды в створе первого пункта водопользования.
tcm > t сточной воды
415°С > 50 следовательно, дополнительная очистка сточных вод не нужна.
г) по образованию плавающих примесей - не поддается определению расчетным методом. Если возможность их не исключается, необходимо лабораторным путем или наблюдением в натуре определить разбавление, при котором они становятся незаметными или считать обязательными мероприятия по тщательной задержке плавающих примесей.
По санитарно-токсикологическому показателю вредности (т.е. возможной опасности для здоровья населения), а также по общесанитарному и органолептическому показателю вредности (окраска, запах, привкус), по которым установлены предельно допустимые концентрации (например, хлориды, сульфаты, цинк, медь и т.д.) расчет проведен по формуле (2.5):
Ссm =(г Q/q)·(ПДК-СФ) + ПДК
Расчет Ссm по остальным загрязняющим веществам приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Сопоставление фактических и расчетных показателей сточных вод предприятия
Показатели загрязнения сточных вод |
Свойства сточных вод объекта1) |
Расчетные показатели состава сточных вод |
Рекомендации и выводы по расчету НДС |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1.Общесанитарные |
||||
а) по БПКП0ЛН |
100 |
611,9 |
дополнительная очистка сточных вод не нужна. |
|
б) по растворенному кислороду |
7 |
1138 |
||
г) по веществам, влияющим на общесанитарное состояние 2) |
100 |
102 |
||
2. Органолептические |
||||
а) по окраске |
н/о |
н/о |
дополнительная очистка сточных вод не нужна. |
|
а') по запаху |
1 |
1 |
||
б) по взвешенным веществам |
- |
- |
||
в) по температуре |
70 |
606 |
||
г) по образованию плавающих примесей |
н/о |
- |
||
д) по веществам, влияющим на органолептические свойства2) |
||||
3. Санитарно-токсикологические |
||||
- хлориды |
120 |
34100 |
дополнительная очистка сточных вод не нужна. |
|
- сульфаты |
450 |
41000 |
||
- нефтепродукты, |
30 |
6,85 |
необходима дополнительная очистка сточных вод |
|
- фенолы, |
2,4 |
0,0685 |
необходима дополнительная очистка сточных вод |
|
СПАВ: |
дополнительная очистка сточных вод не нужна. |
|||
Алкилсульфаты |
15 |
20,75 |
||
Алкилсульфанаты |
12 |
31,55 |
||
- Хром 3-х вал, к=1 /6 |
1,5 |
66,65 |
дополнительная очистка сточных вод не нужна. |
|
- Хром 6-ти вал |
0,75 |
5,855 |
||
- Никель, |
0,15 |
10,9 |
||
- Медь, |
3 |
109 |
||
- Цинк, |
2,0 |
133,3 |
||
- Железо (включая хлорное железо по Fe) |
10 |
13,8 |
||
- Свинец, |
5 |
35,4 |
||
- Ртуть, |
0,001 |
0,0272 |
||
- Нитриты, |
7,0 |
316,95 |
||
- Нитраты |
70 |
1795 |
||
- Капролактам |
0,45 |
107,585 |
Данная таблица позволяет конкретизировать характер и объем мероприятий по очистке и обезвреживанию сточных вод, условия спуска которых в водоем определяются.
По некоторым веществам, а именно: нефтепродуктам и фенолу, расчетная, т.е. требующаяся, концентрация загрязнения (вредного вещества) в сточных водах (Ссm) оказалась меньшей, чем в сточных водах объекта. Это значит, что по этим показателям нужно ожидать нарушения санитарных требований к составу и свойствам воды водоема у ближайшего пункта водопользования. А для предупреждения этих нарушений необходимо предусматривать дополнительную доочистку сточных вод.
В то же время величина расчетной концентрации загрязнения (Ссm) по указанным в таблице показателям вредности показывает уровень минимально необходимой степени очистки и обезвреживания сточных вод.
Заключение
В результате подготовки данной курсовой работы были получены следующие результаты:
- проведены расчеты максимально-разовых и валовых выбросов в окружающую среду при работе котельной установки;
- проведен расчет рассеивания с учетом фоновых концентраций для 5 видам загрязняющих веществ;
- в результате расчета максимальной приземной концентрации ЗВ в контрольных точках получены значения в 9 контрольных точках: в селитебной зоне, на автомагистрали, в саду и в лесу;
- расчет рассеивания показал, что превышение ПДК отмечается на следующих объектах: в селитебной зоне на автомагистрали, в лесу, и в саду по диоксиду азота.
- проведен расчет нормативов допустимых сбросов загрязняющих веществ в водоем;
- по нефтепродуктам, фенолу, установлена необходимость проведения дополнительной доочистки сточных вод.
Список используемых источников
1. Федеральный Закон №89 «Об охране атмосферного воздуха» М, 1999. (с изменениями от 29.12.2014 г.)
2. Федеральный Закон №7 «Об охране окружающей среды». М., 2002. (с изменениями от 29.12.2014 г.)
3. Перечень документов по расчету выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух, действующих в 2015 году.
4. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час, или менее 20 Гкал в час. М., 2011.
5. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
6. ГН 2.1.6.1339-03 Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
7. Методические указания по выполнению и защите выпускных квалификационных работ. - М.: РГОТУПС. - 2014
8. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест.
9. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М, 1991.
10. ОНД-86. Госкомгидромет. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л., Гидрометеоиздат. 1987.
11. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Минздрав России. М., 2003 г.
12. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. (Дополненное и переработанное) НИИ Атмосфера. С.-Пб., 2012.
13. Правила охраны поверхностных вод. (типовые положения) Государственный комитет по охране природы. М.:1991
14. Водный кодекс Российской Федерации
15. Зубрев Н.И. Инженерная химия на железнодорожном транспорте. Учеб. пос. М.:ИПЦ «Желдориздат», 2012.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика технологического оборудования котельной как источника загрязнения атмосферы. Расчет параметров выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Использование критериев качества атмосферного воздуха при нормировании выбросов вредных веществ.
курсовая работа [290,1 K], добавлен 18.02.2013Элементы котельной установки. Расчет и предельно допустимые концентрации количества дымовых газов, количеств загрязняющих веществ, загрязнения атмосферного воздуха. Мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу населенных пунктов.
курсовая работа [168,5 K], добавлен 07.11.2012Определение предельно допустимых сбросов веществ, сбрасываемых со сточными водами предприятия в водный объект, расположенный вне черты населенного пункта. Проверка допустимости сброса загрязняющих веществ, обладающих одинаковыми признаками вредности.
курсовая работа [40,1 K], добавлен 12.01.2014Определение расхода природного газа в котельной. Расчет выбросов окиси углерода и диоксида азота. Исследование концентрации вредных веществ в отходящих газах. Алгоритм расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для холодных газов.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 14.03.2014Характеристика производственных процессов предприятия. Характеристика источников выделения загрязняющих веществ. Расчет валовых выбросов загрязняющих веществ по ТЭЦ-12 за 2005 год. Максимально-разовые и валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 29.04.2010Нормирование вредных выбросов в атмосферу для котельных установок. Расчет концентраций вредных веществ в дымовых газах. Фоновые концентрации загрязняющих веществ. Мероприятия по снижению выбросов оксидов азота и серы. Мокроизвестняковый способ очистки.
реферат [170,8 K], добавлен 30.09.2013Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы. Расчет масс загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах предприятия. Характеристика газоочистного оборудования. Нормирование сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду.
курсовая работа [724,3 K], добавлен 21.05.2016Нормирование выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду путем установления предельно допустимых выбросов этих веществ в атмосферу. Расчет концентрации двуокиси серы, окислов азота, золы. Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ.
контрольная работа [112,5 K], добавлен 19.03.2013Расчет выброса загрязняющих веществ от автотранспорта, сварочного и механообрабатывающего производства, складов ГСМ. Показатели работы газоочистных и пылеулавливающих установок. Анализ выбросов загрязняющих веществ от предприятия ООО "Горизонт".
курсовая работа [325,4 K], добавлен 10.05.2011Инвентаризация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду. Разработка нормативов предельно допустимых выбросов для производственных помещений предприятия ОАО "Тулачермет".
курсовая работа [4,7 M], добавлен 13.03.2011