1.7. Характеристика мероприятий по регулированию выбросов в периоды особо неблагоприятных метеорологических условий.
Опасные метеоусловия, это например образование, над источником приподнятой инверсии, нижняя граница которой находится на высоте непосредственно, на высоте устья вытяжного вентилятора, приземные концентрации вредных веществ могут превысить максимальные в 1,5-2 раза. При отсутствии ветра у земли, концентрации вредных веществ могут почти в 2 раза превысить максимальные концентрации. При одновременном несовпадении этих крайне неблагоприятных условий в районе источников выбросов значения концентраций вредных веществ могут увеличиться в 3-6 раз.
Для предотвращения загрязнения атмосферы, ГГО им. Воейкова установлены правила, по которым должны работать предприятия в период неблагоприятных метеоусловий.
В правилах предусмотрено составление прогнозов возможности неблагоприятных условий, которые необходимы для осуществления усиленного контроля за технологическим процессом. Перед наступлением опасных метеоусловий предприятия должны сократить выбросы и повысить степень очистки газов. Если есть опасение, что концентрация будет превышать чрезмерно опасную, то принимаются все возможные меры по снижению выбросов, вплоть до временной остановки предприятия.
После получения предупреждения о неблагоприятных метеоусловиях усиливается контроль за технологией производства, ограничиваются работы, которые сопровождаются пылением, работа роторной печи переводиться в решим низкой производительности, оптимизируется (или прекращается) работа транспорта.
1.8. Расчет и анализ приземных концентраций загрязняющих веществ
Таблица 7 - исходные данные, принятые для расчета приземных концентраций.
Загрязняющее вещество |
Класс опасности |
ПДК в воздухе населенных мест |
Концентрация в долях ПДК |
|
На границе СЗЗ (300 м) |
В населенном пункте |
|||
NO азота оксиды |
2 |
0,2 |
0,1920 |
0,187 |
SO2 серы диоксид |
3 |
0,5 |
0,461 |
0,45387 |
CO углерода оксид |
4 |
5,0 |
4,579 |
4,5273 |
Твердые частицы |
3 |
0,5 |
0,7508 |
0,5834 |
Бенз(а)пирен |
1 |
0,000001 |
0,9029*10-6 |
90102*10-6 |
Для анализа приземных концентраций от точечного источника выбросов производится расчет рассеивания загрязняющих веществ по «Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД – 86». Расчёт производиться для точечного источника – дымовой трубы с круглым устьем.
Диаметр дымовой трубы равен 1 м, высота 40м.
Максимальная приземная концентрация вредных веществ Сmax (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм (м) от источника должна определяться по формуле:
Сmax =
(26)
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;
М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;
т и п - коэффициенты. учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса;
Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;
η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1;
ΔТ - разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв, °С;
V1 - расход газо-воздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле:
(27)
м2\с
где D - диаметр устья источника выброса, м;
ω0 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.
ΔТ = Тг – Тв, (28)
ΔТ=150-25=125С
Значение безразмерного коэффициента F принимается равным 1 для газообразных веществ, и 2,5 для мелкодисперсных аэрозолях при очистке не менее 75%.
f=1000*(w02*D)/(H2* ΔТ) (29)
(30)
(31)
(32)
(33)
Безразмерный коэффициент m определяется в зависимости от параметра f по формуле:
при f<100 (34)
Значение приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере:
Для NOx:
мг\м3
Для SO2:
мг\м3
Для СО:
мг\м3
Для твердых частиц:
мг\м3
Для бенз(а)пирена:
мг\м3
Расчет расстояния от источника выброса, где наблюдается максимальная приземная концентрация
Расстояние хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения Сmax определяется по формуле:
X=[(5-F)/4]*d*H
где d - безразмерный коэффициент, который при f <100 находится по формуле:
м
м
- для твердых частиц
При опасной скорости ветра им приземная концентрация вредных веществ с (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:
С = S1*Cmax,
где S1 – безразмерная коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/xm и коэффициента F по формулам:
Для NOx:
При х=120м
С=0,21*0,014=0,002 мг\м3
При х=240м
С=0,6*0,014=0,0008 мг\м3
При х=360м
С=0,8*0,014=0,011 мг\м3
При х=480м
С=0,9*0,014=0,012 мг\м3
При х=600
С=0,8*0,014=0,011 мг\м3
Для SO2:
При х=120м
С=0,21*0,018=0,00378 мг\м3
При х=240м
С=0,6*0,018=0,1 мг\м3
При х=360м
С=0,8*0,018=0,014 мг\м3
При х=480м
С=0,9*0,018=0,016 мг\м3
При х=600
С=0,8*0,018=0,014 мг\м3
Для СО:
При х=120м
С=0,21*0,013=0,0273 мг\м3
При х=240м
С=0,6*0,013=0,078 мг\м3
При х=360м
С=0,8*0,013=0,104 мг\м3
При х=480м
С=0,9*0,013=0,117 мг\м3
При х=600
С=0,8*0,013=0,104 мг\м3
Для твердых частиц:
При х=120м
С=0,46*0,29=0,1334 мг\м3
При х=240м
С=0,934*0,29=0,2708 мг\м3
При х=360м
С=1,153*0,29=0,334 мг\м3
При х=480м
С=0,88*0,29=0,255 мг\м3
При х=600
С=0,79*0,29=0,229 мг\м3
Для бенз(а)пирена:
При х=120м
С=0,21*4,9*10-9=1,102*10-9 мг\м3
При х=240м
С=0,6*4,9*10-9=2,9*10-9 мг\м3
При х=360м
С=0,8*4,9*10-9=3,9*10-9 мг\м3
При х=480м
С=0,9*4,9*10-9=4,41*10-9 мг\м3
При х=600
С=0,8*4,9*10-9=3,9*10-9 мг\м3
В случае наличия совокупности источников выброса вклады этих источников (или их части) могут учитываться в расчетах загрязнения воздуха путем использования фоновой концентрации Cф (мг/м3), которая для отдельного источника выброса характеризует загрязнение атмосферы в городе или другом населенном пункте, создаваемое другими источниками, исключая данный.
Фоновая концентрация относится к тому же интервалу осреднения (20 - 30 мин), что и максимальная разовая ПДК. По данным наблюдений Cф определяется как уровень концентраций, превышаемый в 5 % наблюдений за разовыми концентрациями.
Определение фоновой концентрации производится на основании данных наблюдений за загрязнением атмосферы по нормативной методике, утвержденной Госкомгидрометом и Минздравом РФ.
В случае, когда нет возможности получить данные о фоновых концентрациях из определенных источников, ее значение находится как:
Сф = 0,9*ПДК.
Для NOx: Сф=0,9*0,2=0,18 мг\м3
Для SO2: Сф=0,9*0,5=0,45 мг\м3
Для СО: Сф=0,9*5=4,5 мг\м3
Для твердых частиц: Сф=0,9*0,5=0,45 мг\м3
Для бенз(а)пирена: Сф=0,9*0,000001=0,9*10-6 мг\м3
Суммарная концентрация вредных веществ (мг/м3) находится по формуле:
Ссум = Сmax+Сф.
Для NOx:
При х=120 Ссум=0,002+0,18=0,182 мг\м3
При х=240м Ссум=0,0008+0,18=0,1808 мг\м3
При х=360м Ссум=0,011+0,18=0,191 мг\м3
При х=480м Ссум=0,012+0,18=0,192 мг\м3
При х=600 Ссум=0,011+0,18=0,191 мг\м3
Для SO2:
При х=120м Ссум=0,00378+0,45=0,45387 мг\м3
При х=240м Ссум=0,01+0,45=0,46 мг\м3
При х=360м Ссум=0,014+0,45=0,464 мг\м3
При х=480м Ссум=0,016+0,45=0,466 мг\м3
При х=600 Ссум=0,014+0,45=0,464 мг\м3
Для СО:
При х=120м Ссум=0,0273+4,5=4,5273 мг\м3
При х=240м Ссум=0,078+4,5=4,578 мг\м3
При х=360м Ссум=0,104+4,5=4,604 мг\м3
При=480м Ссум=0,117+4,5=4,617 мг\м3
При=600 Ссум=0,104+4,5=4,604 мг\м3
Для твердых частиц:
При х=120м Ссум=0,1334+0,45=0,5834 мг\м3
При х=240м Ссум=0,2708+0,45=0,7208 мг\м3
При х=360м Ссум=0,334+0,45=0,784 мг\м3
При х=480м Ссум=0,255+0,45=0,705 мг\м3
При х=600м Ссум=0,229+0,45=0,679 мг\м3
Для бенз(а)пирена:
При х=120 Ссум=0,00102*10-6+0,9*10-6=90102*10-6
При х=240м Ссум=0,0029*10-6+0,9*10-6=0,9029*10-6
При х=360м Ссум=0,0039*10-6+0,9*10-6=0,9039*10-6
При х=480м Ссум=0,0039*10-6+0,9*10-6=0,9039*10-6
Концентрации загрязняющих веществ С - доли ПДК, рассчитывается по формуле:
где Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3;
Для NOx:
При х=120м С=0,182\0,2=0,91 мг\м3
При х=240м С=0,1808\0,2=0,904 мг\м3
При х=360м С=0,191\0,2=0,955 мг\м3
При х=480м С=0,192\0,2=0,96 мг\м3
При х=600м С=0,191\0,2=0,955 мг\м3
Для SO2:
При х=120м С=0,45378\0,5=0,907 мг\м3
При х=240м С=0,46\0,5=0,92 мг\м3
При х=360м С=0,464\0,5=0,928 мг\м3
При х=480м С=0,466\0,5=0,932 мг\м3
При х=600м С=0,464\0,5=0,928 мг\м3
Для СО:
При х=120м С=4,5273\5=0,905 мг\м3
При х=240м С=4,578\5=0,915 мг\м3
При х=360м С=4,604\5=0,921 мг\м3
При х=480м С=4,617\5=0,923 мг\м3
При х=600м С=4,604\5=0,921 мг\м3
Для твердых частиц:
При х=120м С=0,5834\0,5=1,16 мг\м3
При х=240м С=0,7208\0,5=1,4416мг\м3
При х=360м С=0,782\0,5=1,568 мг\м3
При х=480м С=0,705\0,5=1,41 мг\м3
При х=600м С=0,679\0,5=1,358 мг\м3
Для бенз(а)пирена:
При х=120м С=0,90102*10-6\1*10-6=0,90102 мг\м3
При х=240м С=0,9029*10-6\1*10-6=0,9029 мг\м3
При х=360м С=0,9039*10-6\1*10-6=0,9039 мг\м3
При х=480м С=0,90441*10-6\1*10-6=0,90441 мг\м3
При х=600м С=0,9039*10-6\1*10-6=0,9039 мг\м3