Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРАКТИЧНА РОБОТА 4




РОЗРАХУНОК ГРАНИЧНО ДОПУСТИМОГО ВИКИДУ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН В АТМОСФЕРУ ВІД ЄДИНОГО СТАЦІОНАРНОГО ДЖЕРЕЛА

Мета роботи: Освоєння методики розрахунку гранично допустимого викиду шкідливих речовин в атмосферу і максимальної приземної концентрації від єдиного стаціонарного джерела.

 

1 Основні теоретичні положення

 

У повітрі робочої зони виробничих приміщень встановлюються гранично допустимі концентрації шкідливих речовин, затверджені Міністерством охорони здоров’я України від 19 червня 1996 року № 173.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони – це такі концентрації, які при щоденній роботі в межах 8 годин протягом всього робочого періоду не можуть викликати в працівників відхилень у стані здоров’я, виявлених сучасними методами дослідження, безпосередньо в процесі роботи або у майбутньому.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони є максимально разовими.

За ступенем дії на організм людини шкідливі речовини поділяються на 4 класи:

1-ий клас – речовини надзвичайно шкідливі;

2-ий клас – речовини високо шкідливі;

3-ій клас – речовини помірно шкідливі;

4–ий клас – речовини мало шкідливі.

Робочою зоною необхідно вважати простір висотою 2,2 м від рівня підлоги або майданчика, на якому розташовані місця постійного або тимчасового перебування людей.

Відповідно до Закону "Про охорону атмосферного повітря", з метою обмеження техногенної дії на атмосферу, як охоронний захід, поряд з ГДК, передбачають регулювання і кількісне обмеження викидів в атмосферу. Реалізація цього положення Закону здійснюється нормуванням гранично допустимих викидів забруднюючих речовин стаціонарними і пересувними джерелами забруднення.

Гранично допустимий викид –це маса шкідливої речовини, яку не слід перевищувати під час викиду в атмосферу за одиницю часу.

ГДВ встановлюється для кожного джерела забруднення атмосфери (і для кожного інгредієнта, який надходить до атмосфери з цього джерела) таким чином, що викиди шкідливих речовин від даного джерела та від сукупності джерел усього населеного пункту з урахуванням перспектив розвитку інфраструктури промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері не створюють приземну концентрацію, яка перевищувала б їх ГДКмр (гранично допустима концентрація максимально разова).

Основні значення ГДВмр (максимальні разові) встановлюються за умови повного навантаження як технологічного, так і газоочисного обладнання та їх нормальної роботи, і не повинні перевищуватись в будь-який довільний 20-хвилинний період часу.

Поряд з максимальними разовими (контрольними) значеннями ГДВ (г×с–1) встановлюють похідні від них річні значення ГДВр (т×рік–1), для окремих джерел і для підприємства в цілому з урахуванням нерівномірності викидів у часі, в тому числі з огляду на планові ремонти технологічного та газоочисного обладнання.

ГДВ для кожного стаціонарного джерела (ГДВд) встановлюється відповідно з ГОСТ 17.2.3.02 за умови, що викиди шкідливих речовин від такого джерела сумісно з фоновим забрудненням не створять в приземному шарі атмосфери концентрацію, яка перевищує ГДК, тобто необхідним є виконання умови:

, (1)

де См, Сф – концентрація в приземному шарі атмосфери забруднювачів від цього джерела (за умов найбільш несприятливих для розсіювання) та фонова.

Фонове забруднення - це забруднення, яке створює у певній місцевості всіма існуючими джерелами викидів, за винятком того, що розглядається.

Якщо значення ГДВ з об’єктивних причин не можуть бути досягнуті, то для таких підприємств встановлюють значення тимчасово узгоджених викидів шкідливих речовин (ТУВ) і вводиться поетапне зниження показників викидів шкідливих речовин до значень, які забезпечували б дотримання ГДВ.

Громадський екологічний моніторинг має право вирішувати задачі оцінювання відповідності діяльності підприємства встановленим значенням ГДВ або ТУВ шляхом визначення концентрацій забруднюючих речовин у приземному шарі повітря (наприклад, на границі санітарно-захисної зони).

При одночасному вмісті у повітрі робочої зони декількох шкідливих речовин однонаправленої дії розрахунок загально обмінної вентиляції необхідно проводити шляхом сумування об’ємів повітря, необхідних для розчинення кожної речовини окремо до його гранично допустимої концентрації з врахуванням забруднення припливного повітря. При цьому допустимими для проектування і санітарного нагляду слід вважати такі концентрації шкідливих речовин за формулою:

, (2)

тобто сума відношень фактичних концентрацій шкідливих речовин С12-.СП у повітрі робочої зони до їх гранично допустимих концентрацій (ГДК1 ГДК2,...,ГДКn не повинна перевищувати 1 (одиниці).

До шкідливих речовин однонаправленої дії, як правило, відносяться шкідливі речовини, близькі за хімічною будовою й характером біологічної дії на організм людини.

Прикладом речовин однонаправленої дії є:

1. Фтористий водень і солі фтористоводневої кислоти.

2. Формальдегід і соляна кислота.

3. Різні хлорні вуглеводи (граничні й неграничні).

4. Різні бромуючі вуглеводні (граничні і неграничні).

5. Різні спирти.

6. Різні кислоти.

7. Різні ароматичні вуглеводні (толуол і ксилол, бензол і толуол).

8. Різні аміносполуки.

9. Тіофос і карбофос.

10. Окис вуглецю й аміносполуки.

11. Окис вуглецю й нітросполуки.

При одночасному виділенні у повітря робочої зони приміщень декількох шкідливих речовин, які не володіють характером однонаправленої дії, кількість повітря при розрахунках загально обмінної вентиляції допускається приймати до тієї шкідливої речовини, для якої необхідна подача найбільшого об’єму кількості чистого повітря.

Розсіювання промислових викидів в атмосфері від труб і вентиляційних каналів підпорядковується законам турбулентної дифузії. При цьому істотний вплив має стан атмосфери, характер місцевості, висота викиду, хімічні особливості викидів.

Горизонтальне переміщення домішок визначається в основному швидкістю вітру, а вертикальне – розподілом температур у вертикальному напрямку.

При цьому умовно можна виділити три горизонти забруднення атмосфери: перекидування факелу викидів (зона невисокого вмісту шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери); задимлення з максимальним вмістом речовин; поступове зниження рівня забруднення.

Зона задимлення є найбільш небезпечною, а тому вона повинна бути вилучена із забудови. Залежно від метеорологічних умов розміри цієї зони сягають 10-50 раз висоти труби.

Максимальна концентрація прямо пропорційна продуктивності джерела забруднення та обернено пропорційна квадрату його висоти над землею.

Високі швидкості вітру збільшують розчинну здатність атмосфери, яка сприяє меншій приземній концентрації у напрямі вітру. Розчинення потоку викидів уздовж осі пропорційне середній швидкості вітру на висоті потоку. Водночас зі збільшенням швидкості вітру зменшується висота факелу, а тому для викидів вводять поняття небезпечної швидкості вітру, за якої приземні концентрації мають найбільше значення.

У випадку розсіювання викидів із кількох труб однакової висоти, розміщених на близькій відстані, труби слід вважати одним еквівалентним джерелом такої самої висоти із сумарною кількістю забруднюючих речовин.

Тому висоту труб джерел викиду необхідно виводити із зони аеродинамічної тіні для успішного розсіювання шкідливих речовин у верхніх шарах атмосфери.

 

2 Методика розрахунку гранично допустимих викидів шкідливих речовин

 

Розрахунок ГДВ і максимальної приземної концентрації проводяться у відповідності з “Методикою розрахунку концентрації в атмосферному повітрі шкідливих речовин, які містяться у викидах підприємств” (ОНД-86). В основу розрахунків покладено використання прикладних формул.

ГДВ для нагрітих викидів з одиночного джерела з круглим отвором або групи таких, які близько розташовані один біля одного, одиночних джерел у випадках, коли фонова концентрація сумішей Сф - встановлена як незалежна від швидкості та напрямку вітру і постійна на території, що розглядається, визначають за формулою:

, (3)

де ГДК- максимально одноразова ГДК, мг/м3; А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери та визначає умови вертикального і горизонтального розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі; F – безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосфері (для газів і дрібнодисперсних аерозолів F=1); m, n – безрозмірні коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з отвору джерела викиду; Н – висота джерела викиду над рівнем землі, м; ΔТ – різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається, та температурою навколишнього повітря; η – безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості на розсіювання домішок ( для рівної місцевості η = 1); V1 – об’єм газоповітряної суміші, м3/с, і визначають за формулою

, (4)

де D – діаметр отвору джерела викиду, ω0 – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з отвору джерела викиду, м/с.

У випадках, коли значення фонової концентрації деталізовані за швидкістю та напрямком вітру або за територією, врахування Сф проводиться відповідно до “Тимчасових вказівок з визначення фонових концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі для нормування викидів та встановлення ГДВ”, а також встановлюється за даними спостережень. В інших випадках фон розраховують шляхом використання даних інвентаризації викидів всіх існуючих джерел шкідливої речовини, що розглядається, та інших речовин, що мають з нею ефект сумації за шкідливою дією.

Розрахунок ГДВ для холодної газоповітряної суміші за умов, однакових з розглянутими вище, визначають за формулою

. (5)

 

Залежність значень коефіцієнта А від розташування джерела така ж, як і у випадку нагрітих викидів.

Максимальну приземну концентрацію шкідливих речовин Cm (мг/м3) для даного джерела в атмосферному повітрі визначають за формулою:

. (6)

3 Приклад розрахунку гранично допустимих викидів

 

Розрахувати ГДВ для забруднюючих інгредієнтів котельні, що працюють на газу, зробити відповідні висновки. При цьому в розрахунок беруть лише викиди оксиду вуглецю та оксиду азоту, інші компоненти не трапляються або зовсім не значні. Дані для виконання розрахунків наведені в таблиці 6.
Таблиця 6 – Вихідні дані для виконання розрахунків

Параметри Значення
Висота джерела викиду Н, м
Діаметр гирла труби Д, м 0,6
Швидкість виходу газів ω0 , м с-1 5,5
Температура викиду газової суміші Тгс, °С
Температура навколишнього середовища Тп,°С
Фонова концентрація СО, мг/м3 0,07
Фонова концентрація NО2, мг/м3 0,05

Розв’язок:

1. Коефіцієнт стратифікації А для даної місцевості дорівнює 180.

2. Визначаємо об’єм газоповітряної суміші за формулою (1.4):

3. Визначаємо коефіцієнт m. Значення безрозмірного коефіцієнта m визначають залежно від параметра f, м×с– 2 °С –1 за формулою:

, (7)

де f розраховують за залежністю:

(8)

Розрахунок f дає значення:

і відповідно значення коефіцієнта m буде дорівнювати

4. Визначаємо значення коефіцієнта n. Значення безрозмірного коефіцієнта n визначають такими рівняннями залежно від параметра Vм:

- якщо Vм £ 0,3, n = 3;

- якщо 0,3£ Vм £ , ;

- якщо Vм > 2, n = 1.

 

При цьому Vм визначають за виразом:

(9)

Розраховуємо за формулою (9) значення Vм:

,

якщо 2 > Vм > 0,3 ,то в цьому разі п визначають так:

5. Визначаємо ГДВ для інгредієнтів СО та NO2::

Безрозмірний коефіцієнт F набуває таких значень:

- для газоподібних шкідливих речовин та дрібнодисперсних аерозолів, швидкість впорядкованого осідання найбільш крупних фракцій яких не перевищує 3-5 см/с - 1,0;

- для крупнодисперсного пилу та золи при середньому експлуатаційному коефіцієнті очищення не менше ніж 90 % – 2,0; 75-90 % – 2,5, не менше 75 % або за відсутності очищення – 3,0.

У даному випадку коефіцієнт F для газів становить 1.

Коефіцієнт η = 1 за умов, якщо в радіусі 50 H від джерел; перепад відміток місцевості не перевищує 50 м на 1 км. Тоді

 

Висновок. Одним з впливових факторів на величину ГДВ є ефективна висота викиду тобто висота труби. Якщо у повітрі населених пунктів, де розташовані підприємства, Сф перевищує ГДК, а значення ГДВ за об’єктивними причинами не можуть бути досягнуті, вводять поетапне зниження викидів шкідливих речовин до ГДК.

 

Контрольні питання для самоперевірки

 

1. Що таке гранично допустимі викиди у атмосферу шкідливих речовин?

2. Поясніть порядок розрахунку гранично допустимих викидів шкідливих речовин зі стаціонарного джерела.

3. Поясніть, що означають коефіцієнти у формулах розрахунку гранично допустимих викидів.

4. Чим відрізняються формули розрахунку гранично допустимих викидів газоповітряних сумішей для холодних і гарячих джерел викидів?

5. Які ви знаєте класи шкідливих речовин?

6. Які речовини є найбільш шкідливими для організму людини?

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1393. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия