Расчет предельно-допустимых выбросов котельной (стр. 4 из 5)
3.3.1. Озеленение санитарно-защитной зоны
Для зон шириной до 300 м – не менее 60 % территории СЗЗ должно быть озеленено.
Для зон шириной 300 – 1000 м – не менее 50 % территории должно быть озеленено.
Для зон шириной 1000 – 3000 м – не менее 40 % территории должно быть озеленено.
Чтобы озеленение было эффективным, необходимо использовать определенные породы деревьев, кустарников. При этом не менее 50 % смешанных посадок должна занимать основная порода. При озеленении санитарно-защитной зоны монокультура не приветствуется.
Для создания оптимальных условий проветривания в санитарно-защитной зоне создаются коридоры проветривания, особенно в направлении господствующих ветров. Коридоры не должны быть направлены в сторону жилой застройки. В качестве коридоров используют автотрассы, железные дороги, высоковольтные линии электропередач.
При организации санитарно-защитной зоны на территориях, покрытых лесом, создаются коридоры проветривания в виде просек шириной 60 – 80 м в направлении господствующих ветров (не в сторону жилой застройки). Со стороны просеки насаждения не должны иметь плотных опушек [2].
4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Расчет ПДВ котельной
В данном расчете проводятся вычисления максимальных приземных концентраций (С м) для SO2, NO2,CO и сажи; расстояние (Xм) по оси факела, на которой они достигаются. Полученные значения (Cм + CФ) сравниваются с величиной ПДКм.р, в случае превышения ПДКм.р. необходимо рассчитать расстояние, на котором (См + СФ) будет равно ПДК, или необходимую высоту трубы котельной.
Исходные данные для котельной:
- высота трубы H= 15 м;
- диаметр устья источника D= 1,5 м;
- температура отходящих газовТ= 143 оС;
- объем отходящих газов V1= 5,2 м3/с;
- концентрации вредных веществ, измеренные в трубах (С) (табл. 4.1) и их фоновые концентрации (табл. 4.2);
- розы ветров (табл. 4,3).
Таблица 4.1 – Концентрации вредных веществ
| СSO2, мг/м3 | СNO2, мг/м3 | СCO, мг/м3 | Ссажи, мг/м3 |
| 602 | 57 | 180 | 140 |
Таблица 4.2 – Фоновые концентрации вредных веществ
| СфSO2, мг/м3 | СфNO2, мг/м3 | СфCO, мг/м3 | Сфсажи, мг/м3 |
| 0,100 | 0,011 | 1,100 | 0,080 |
Таблица 4.3 – Розы ветров
| Среднегодовая повторяемость ветра (Р), % | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ |
| 7 | 11 | 8 | 4 | 18 | 20 | 22 | 10 |
Расчёт массы выброса в атмосферу по каждому из вредных веществ производится по формуле (3.6):
МSO2 = СSO2 · V1 = 602· 5,2 · 10– 3 = 3,1304, г/c
МNO2= CNO2· V1 = 57 · 5,2· 10– 3 = 0,2964, г/c
MCO= ССО · V1 = 180 · 5,2 · 10– 3 = 0,936, г/c
Мсажи= Cсажи · V1 = 140 · 5,2 · 10– 3 = 0,728, г/c
Расчёт разности температур (∆Т):
∆Т = Тг – Тв = 143 – 25,6 = 117,4 оС
Расчет средней скорости выхода газовоздушной смеси (отходящих газов) из устья источника выброса производится по формуле (3.7):
Расчет параметра (f) производится по формуле (3.4):
Расчет безразмерного параметра (m) производится по формуле (3.3):
Из справочных материалов νm > 2, следовательно n = 1.
Расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ производится по формуле (3.2):
где З = 1, т.к. слабо пересеченная местность с перепадом, не превышающим 50 м на 1 км.
гдеFсажа = 3,Fгаз= 1.
Из перечня вредных веществ, выбрасываемых из трубы котельной, эффектом суммации действия обладают диоксид азота и диоксид серы.
Определяем приведенную к диоксиду азота концентрацию этих веществ, так как диоксид азота относят к наибольшему (второму) классу опасности, по формуле (3.8):
Проверяем условиеСnм + Сnф < ПДКnм.р.:
Cмприв.NO2 +СNO2 = 0,076 + 0,011 = 0,087 мг/м 3 > ПДКNO2м.р = 0,085 мг/м
СмСО + СфСО= 0,080 + 1,100 = 1,180 мг/м 3 < ПДК СОм.р.= 3,000 мг/м 3
Смсажи + Сфсажи =0,200 + 0,080 = 0,280 мг/м3 > ПДК сажи м.р.= 0,150 мг/м3
Следовательно, наибольшую опасность для окружающей среды и биологических организмов, представляют выбросы NO2 и сажи.
4.2. Расчет безопасного расстояния до жилой застройки
Расчёт расстояния по оси факела выброса от источника выброса (Хм), на котором достигается величина максимальной приземной концентрации (Cм) производится по формуле (3.10) для NO2 и SO2, а для сажи – по формуле (3.9). Так как νm > 2м/с, величину вспомогательного параметра (d) определяем по формуле (3.13):
Xм = 12,72 · 15 = 190,8 м (для газов NO2 и SO2)
Величина приземных концентраций вредных веществ (С) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях (X) определяются по формуле (3.14):
C = S1
(Cмприв.NO2+ CФNO2)Приравниваем С = ПДКмрNO2 и рассчитываем S1:
Далее, из формулы (3.16) находим соотношение X/Xм = 1,2, отсюда:
X = 1,2 · Xм = 1,2 · 190,8 = 228,9 м
При таком расстоянии фактический выброс диоксида азота и двуокиси серы является ПДВ, т.е. обеспечивает соблюдение ПДК:
ПДВNO2 = 0,296 г/с = 9,3 т/год
ПДВSO2 = 3,130 г/с = 98,7 т/год
4.3. Построение границ санитарно-защитной зоны
Для газов SO2 и NO2, безопасное расстояние X = 228,9 м. Используя исходные данные о розе ветров и формулу (3.19), где L0 = X, вычисляем размеры санитарно-защитной зоны по восьми румбам:
LС = 228,9 · 7/12,5 = 128,184 м
LСВ = 228,9 · 11/12,5 = 201,432 м
LВ = 228,9 · 8/12,5 = 146,496 м
LЮВ = 228,9 · 4/12,5 = 73,248 м
LЮ = 228,9 · 18/12,5 = 329,600 м
LЮЗ = 228,9 · 20/12,5 = 366,200 м
LЗ = 228,9 · 22/12,5 = 402,800 м
LСЗ = 228,9 · 10/12,5 = 183,100 м
Строим окружностьR = Xc центром по месту расположения источника выброса (рис. 4.1). Проводим восемь основных направлений ветра и откладываем расстояние Li,учитывая, что северный ветер смещает выбросы на юг и т.д.
В тех случаях, когда Х < L0 влияние направления ветра не учитывается и по данному румбу откладывается расстояние Х = L0 для гарантии безопасности.
 |
Рисунок 4.1 – Санитарно-защитная зона
Жилые дома расположены уже на расстоянии 150 м от котельной, что не удовлетворяет требованиям СЗЗ. Поэтому необходимо увеличить высоту трубы для того чтобы снизить приземную концентрацию загрязняющих веществ.
Высота трубы (Н), необходимая для соблюдения условия См = ПДК, определяется путем преобразования основной формулы рассеивания (3.2) с учетом фонового загрязнения. Следовательно, высоту трубы котельной надо увеличить с 15 до 19 м, то есть, на 4 м, при этом условии необходимость в санитарно-защитной зоне для диоксида азота отпадает. Для соблюдения См = ПДК для сажи трубу котельной надо увеличить с 15 до 33,4 м. При этом условии не нужны ни санитарно-защитная зона, ни циклоны, но высота трубы котельной увеличится более чем в два раза.
5. Воздухоохранные мероприятия
Способы уменьшения загрязнения атмосферы разделяют на два вида:
1. Пассивные способы. Эти способы предназначены для уменьшения вредного воздействия газообразных выбросов на растительный и животный мир. При этом абсолютное количество вредных выбросов не уменьшается, происходит только их разбавление в атмосферном воздухе и снижение опасных концентраций до уровня предельно допустимых. Наиболее распространенными из них являются: