Расчет и выбросы вредных веществ

В том случае, когда отсутствуют  значения ПДК, для оценки гигиенической  опасности вещества можно пользоваться показателем ориентировочно- безопасного  максимального разового уровня загрязнения  воздуха (ОБУВ).

Разработаны также значения предельно допустимых концентраций веществ в воздухе рабочей  зоны (ПДКрз).

Значение ПДКрз должно быть таким, чтобы не вызывать у рабочих при ежедневном вдыхании в течение 8 часов заболеваний или не приводить к ухудшению состояния здоровья в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство до 2 м высотой, где размещается место постоянного или временного пребывания работающих. Так ПДКрз диоксида серы составляет 10, диоксида азота - 5, а ртути - 0,01 мг/м3, что значительно выше, чем ПДКмр и ПДКсс соответствующих веществ (см. табл. 1.1) [11].

 

 

 

 

 

  ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ

 

     Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося  стационарным источником  загрязнения   воздушного   бассейна,   устанавливают   нормативы предельно допустимых  выбросов  (ПДВ)  загрязняющих  веществ  в  атмосферный воздух. ПДВ  устанавливают  из  условия,  что  выбросы  вредных  веществ  от данного источника в совокупности с другими источниками не создают  приземную

концентрацию, превышающую  ПДК за пределами  санитарно-защитной  зоны:                                     С+Сф<ПДК

где С – концентрация вещества в приземном слое  от  расчетного  источника при сохранении нормативов ПДВ;

Сф – фоновая концентрация этого же вещества.

Если на данном предприятии  или группе предприятий, расположенных  в  данном регионе, значение ПДВ по  объективным  причинам  не  могут  быть  немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив  ВСВ устанавливают  на   период   разработки   и   организации   воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ .  Срок  действия  ПДВ устанавливается на 5 лет. При  появлении  новых  производств,  реконструкции действующих, изменении  технологического  процесса  или  вида  используемого сырья и других случаях, нормативы ПДВ пересматриваются.

Для каждого города  на  основании  нормативов  ПДВ  предприятий  и  фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские  нормативы  ПДВ,  в соответствии  с  которыми  индивидуальные   ПДВ   предприятий   могут   быть пересмотрены в сторону уменьшения.

Расчет нормативов  ПДВ  производится  на  ЭВМ  по  специально разработанным программам. Соблюдение  установленных нормативов  качества  обеспечивает  благоприятную экологическую обстановку в регионе. 

ПДВ устанавливается для  каждого  стационарного  источника  из  расчета,  что совокупный выброс от всех  источников  загрязнения  атмосферного  воздуха  с учетом перспективы развития  не  приведет  к  превышению  нормативов  ПДК  в приземном  слое.   ПДВ   устанавливается   для   условий   полной   нагрузки технологического  и газоочистного оборудования и их нормальной  работы.  ПДВ не должен превышаться в  любой   20  минутный  период  времени.  Для  мелких источников   целесообразно   установление   ПДВ   от   их   совокупности   с предварительный объединением их  в  площадной  или  точечный  источник.  ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае  суммации вредного воздействия нескольких веществ. По результатам расчета нормативов ПДВ для  каждого  стационарного  источника выбросов  устанавливается  предельный  выброс  предприятий  в   целом. ПДВ устанавливают  с  учетом  фоновых  концентраций  энергетически   достоверной максимальной  концентрации.   Она   является   характеристикой   загрязнения атмосферы и определяется как значенеие концентрации, которая превышается не более  чем  в  6%  случаев  от   общего   количества   наблюдений.   Фоновая концентрация характеризует  суммарную   концентрацию,   создаваемую   всеми источниками, расположенными на данной территории.

Установлению ПДВ для  источника предшествует определение  его  зоны  влияния. Для предприятий и источников, зоны влияния которых целиком расположены в пределах города, где суммарная концентрация от всех источников  меньше  ПДК. Значение   выбросов, используемых при расчетах, принимаются в качестве ПДВ. Для получения информации про  состояние  воздушного  бассейна  создана сеть пунктов и станций контроля. Регулярно проводится инвентаризация  выбросов  – учет  основных  источников  загрязнения  атмосферы,  количества  и   состава

Выбросов [12].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ  СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ                     АТМОСФЕРЫ

Основные направления  снижения загрязненности атмосферы  образуют три большие группы мероприятий:

 

Улучшение существующих и внедрение новых, безотходных  и малоотходных технологий. Это включает множество конкретных мероприятий, направленных на предотвращение образования загрязняющих веществ заменой высокоотходных технологических процессов на менее отходные, улучшением качества топлива, отказом от использования высокосернистых сортов угля и нефти и т.п. Пути снижения объемов выбросов от предприятий отдельных отраслей рассмотрены выше.

Использование газоочистительных  и пылеулавливающих установок для очистки выбросов от веществ, образование которых неудалось предотвратить технологическими методами. Основные, наиболее распространенные типы пылегазоулавливающих установок — сухие, мокрые, электростатические, адсорберы и поглотители.

Сухие пылеулавливающие установки  включают:

тканевые и волокнистые  фильтры, металлические камеры с  подвешенными внутри фильтровальными  рукавами (полотнищами); пылевые камеры — кирпичные или металлические сооружения, через которые пропускается запыленный газовый поток и где создаются условия для его замедления после прохождения узкой трубы; циклоны. Их принцип действия основан на том, что в металлическом аппарате соответствующей конструкции газопылевому потоку придается вращательно-нисходящее движение и частицы пыли приобретают инерцию. В нижней части (бункере) направление движения газа меняется на противоположное (восходящее), а частицы пыли по инерции оседают. Нередко применяются целые батареи последовательно расположенных циклонов для более полной очистки.

Минимизация последствий  загрязнения атмосферы. Вещества, от которых не удалось избавиться путем совершенствования технологий и/или очистки выбросов, следует по возможности направлять туда, где они принесут наименьший вред. Минимизация последствий атмосферного загрязнения достигается пространственным и временным перераспределением выбросов, рациональным взаимным размещением объектов, являющихся их источниками и реципиентами. Пространственное перераспределение выбросов происходит при помощи строительства высоких дымовых труб, позволяющих рассеять выброс в возможно большем объеме воздуха и, таким образом, снизить концентрации; временное перераспределение — при помощи регламентации работы агрегатов, являющихся источниками загрязнения, с учетом метеорологических ситуаций, что должно предусматриваться планами мероприятий при НМУ. Например, котельные и ТЭЦ могут работать на газовом топливе, когда ветер направлен в сторону жилых районов, и на мазуте или угле в иных ситуациях.

Ослабление последствий  загрязнения атмосферы выбросами  от автотранспорта можно достичь  путем рациональной организации  транспортных потоков. Для этого  прокладываются объездные дороги, направляющие транзитный транспорт в объезд населенных пунктов, создаются транспортные развязки [13].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ

 

Расчет  выбросов загрязняющих веществ при сжигании угля

 

Оксид углерода

 

 

 

Мощность  выброса веществ q(г/с)

 

 

Диоксид серы

 

 

 

Оксиды азота

 

 

 

 

 

 

Выбросы твёрдых  частиц

 

В том числе:

• летучей золы

 

• кокса

       

 

 

 

Диоксид углерода

Массу СО₂ рассчитываем по стехиометрическому уравнению окисления углерода до СО₂ :                    

                                               

с учетом массы _{углерода пошедшего на образование} СО₂

 

- масса углерода, пошедшего на образование СО, рассчитываем по стехиометрическому уравнению окисления углерода до СО:

 

 

 

 

 

Водяные пары

 

 

Кислород

 

 складывается  из 5 составляющих:

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

 

 – расход  кислорода с учетом коэффициента  расхода воздуха

 

 

 

Азот

Массовый расход азота  вычисляем аналогично как кислорода, с учетом их массового соотношения в воздухе

 

 

 

 находим из  уравнений 4 и 5

 

 

 

 

 

Общий объемный расход выбрасываемых газов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы:  = 5,13 т/год; = ; = =  ; = 0,067 т/год ; = ;  = 0,424 т/год ; ; ; ; ; ; = ; = ;.

 

 

 

                              СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2008.

2. Данилов-Данильян В.И. «Экология, охрана природы и

экологическая безопасность»  М.: МНЭПУ, 1997 г.

3. Никаноров А.М., Хорунжая Т.А.. «Глобальная экология», М., ЗАО, «Книга сервис», 2003.
4. Ильин В.И.. Экология, М., «Перспектива», 2007.
5. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. Учебное пособие для системы профессиональной подготовки и повышения квалификации госслужащих, руководителей и специалистов промышленных предприятий и организаций. Под редакцией проф. А. Т. Никитина, проф. МНЭПУ С. А. Степанова. - М.: МНЭПУ,  2000 г.
6. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., «ФАИР-ПРЕСС»,2003.
7. Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана

окружающей среды в  России», М.: Финансы и статистика, 2005 г.