Расчет предельно-допустимых выбросов котельной (стр. 3 из 5)
V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.
При определении ΔT следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха равной средней температуре наружного воздуха в тринадцать часов наиболее жаркого месяца года (согласно СНиП 2.01.01-82), а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг – по действующим для данного производства технологическим нормативам.
Коэффициент (А) должен приниматься для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрации вредных веществ в атмосферном от источника выброса достигают максимального значения:
- 250 (Средняя Азия южнее 40° северной широты, Бурятия и Читинская область);
- 200 (для районов России южнее 50° северной широты, для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Дальнего Востока и остальные территории Сибири);
- 180 (для европейской территории России и Урала от 50о до 52° северной широты, за исключением перечисленных выше районов);
- 160 (для европейской территории России и Урала севернее 52° северной широты, за исключением центра европейской территории России);
- 140 (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская область).
Коэффициент (F)принимает значения:
- для газообразных загрязняющих веществ и мелкодисперсных аэрозолей F = 1;
- для крупнодисперсной пыли и золе при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % F = 2;
- при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов 75 – 90 % F = 2,5;
- при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов менее 75 % или без очистки F = 3.
Безразмерный коэффициент (m) определяется по формуле:
, (3.3)Расчет параметра f производится формуле:
, (3.4)Значение безразмерного коэффициента (n) определяется в зависимости от параметра νm:
- при νm < 0,3, n = 3;
- при 0,3 < νm < 2:
, (3.5)- при νm> 2, n = 1.
Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу определяется по формуле (3.6):
М = С ∙ V1, (3.6)
где С – концентрация вредного вещества в выбрасываемой газовоздушной смеси, мг/м3;
V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.
Средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (W0) определяется по формуле (3.7):
, (3.7)где D – диаметр устья источника выброса, м;
V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.
Если в воздухе содержатся вещества, обладающие эффектом биологической суммации, то определяется одна, приведенная по ПДК к одному из этих веществ концентрация по формуле (3.8). Основным веществом выбирают то, которое относится к наибольшему классу опасности.
, (3.8)Например, эффектом суммации действия обладают диоксид серы (сернистый ангидрид) и диоксид азота. Основным веществом является диоксид азота (второй класс опасности).
Если по результатам расчетов Сnм + Сnф > ПДКnм.р., то расчет продолжается с целью вычисления расстояния, на котором концентрации вредных веществ будут равны ПДК.
Если Сnм + Сnф < ПДКnм.р., то величину выброса утверждают как ПДВ и новых воздухоохранных мероприятий не планируют.
На расстоянии от источника выброса при неблагоприятных метеорологических условиях по оси факела выброса, достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ (См). Это расстояние (Xм)определяется по формуле (3.9):
, (3.9)При F = 1 расстояние (Хм) определяется по формуле (3.10):
Xм = d · H, (3.10)
где d – безразмерная величина, определяемая по формулам в зависимости от значения νm:
- при νm≤ 0,5величина (d) вычисляется по формуле (3.11):
 |
, (3.11);
– при 0,5 < νm≤ 2 величина (d) вычисляется по формуле (3.12):
, (3.12);– при νm > 2 величина (d) вычисляется по формуле (3.13):
, (3.13).Величины приземных концентраций примесей (С) (меньше, чем См) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяются по формуле (3.14):
, (3.14)где S1 – безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости от отношения X/Xм :
- при X/Xм ≤ 1 величина (S1) рассчитывается по формуле (3.15):
 |
, (3.15);
- при 1 < X/Xм ≤ 8 величина (S1) рассчитывается по формуле (3.16):
, (3.16);- при X/Xм > 8 необходимо учитывать параметр F:
- если F ≤ 1,5 величина (S1) рассчитывается по формуле (3.17):
 |
, (3.17);
- если F > 1,5 величина (S1) рассчитывается по формуле (3.18):
 |
, (3.18).
Если известны См и Xм, то приняв С = ПДК можно по формуле (3.13) определить S1, а затем определить соотношение X/Xм и далее определить Х, то есть, безопасное по оси факела выброса расстояние, на котором С = ПДК (размер санитарно – защитной зоны предприятия).
Минимальная высота трубы Hmin (рис. 3.1) и размеры санитарно – защитной зоны (СЗЗ) определяются из основной формуле рассеивания выбросов (3.2) при фиксированном значении ПДВ [2]. Полученный по расчету размер СЗЗ (Х) должен уточняться в сторону увеличения в зависимости от розы ветров на участке предприятия по формуле (3.19):
, (3.19)где L0 – расчетное расстояние от источников загрязнения до границ СЗЗ (без учета поправки на розу ветров), до которого концентрации вредных веществ больше ПДК, м;
Р – среднегодовая повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба, %;
Р0 – повторяемость направлений ветров одного румба (при восьми румбовой розе ветров Р0 =12.5о/о).
 |
Рисунок 3.1 - Рассеивание вредных веществ в атмосфере
1 – зона неорганизованного загрязнения; 2 – зона переброса факела (небольшие концентрации загрязняющих веществ); 3 – зона задымления (на расстоянии 10 – 40 Hmin);
4 – зона снижения уровня загрязнения.
Построение схемы СЗЗ на карте местности производится в соответствии с выбранным масштабом (например, в 1 мм:5000 мм или 1мм:10000 мм и т.п.), по направлениям, противоположным соответствующему румбу (см. рис. 3.1) (например, восточный ветер вызывает отклонение факела выброса в западную зону).
Можно определить величину ПДВ по основной формуле рассеивания выбросов (3.2) на расстоянии Х м, прировняв С м = ПДК, а именно по формуле (3.20) [5]:
, (3.20)3.3. Понятие о санитарно-защитной зоне
Нормативный документ СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» определяет размеры СЗЗ (табл. 3.1).
Таблица 3.1 – Размеры СЗЗ
| Класс опасности предприятия | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Размер СЗЗ | 1000 | 500 | 300 | 100 | 50 |
Увеличение СЗЗ может быть произведено не более чем в три раза. Это возможно в четырех случаях:
- при малой эффективности систем очистки выбросов в атмосферу;
- в отсутствие способов очистки выбросов;
- при необходимости размещения жилой застройки с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения;
- при строительстве новых, еще недостаточно изученных, вредных в санитарном отношении производств.
Размеры СЗЗ могут быть уменьшены при изменении технологии, совершенствовании технологического процесса и внедрении высокоэффективных и надежных в эксплуатации очистных устройств.
Санитарно-защитная зона не может рассматриваться как резервная территория предприятия и использоваться для расширения промышленной площадки. Вместе с тем на территории СЗЗ допускается размещать производства более низкого класса вредности, чем основное производство, для которого установлена эта зона, а также пожарные депо, гаражи, склады, административные здания, научно-исследовательские лаборатории, стоянки транспорта и т. п.
Для максимального ослабления влияния на окружающее население производственных загрязнений атмосферного воздуха территория СЗЗ быть благоустроена и озеленена. Озеленение производится газоустойчивыми породами деревьев и кустарников. Со стороны жилого массива ширина полосы древесно-кустарниковых насаждений должна быть не менее 50 м, а при ширине зоны до 100 м – не менее 20 м.