75 группа 2 вариант / Экология / Экология методические указания

Исходные					Варианты
данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
к задаче 4
Фоновая концен-	0,01	0,008	0,006	0,004	0,01	0,008	0,006	0,005	0,01	0,007
трация сажи в
приземном возду-
хе Cф, мг/м3
Масса сажи, вы-	2,5	1,8	1,2	2,6	1,4	0,9	1,3	2,7	1,1	1,5
брасываемой в ат-
мосферу, M, г/с
Объем газовоз-	5,2	5,4	5,6	5,8	5,1	5,3	5,5	5,7	5,2	5,4
душной смеси,
выбрасываемой из
трубы, Q, м3/с
Разность между	42	44	50	58	61	53	49	52	54	48
температурой вы-
брасываемой сме-
си и температурой
окружающего воз-
духа T, C
Высота трубы Н, м	26	18	24	17	15	23	14	27	28	26
Диаметр устья	0,9	1,0	0,8	1,1	0,9	0,8	0,7	1,0	1,1	0,9
трубы D, м

Указания к решению задачи 4 1. Предельно допустимый выброс ПДВ, г/с, нагретого вредного веще-

ства из трубы в атмосферу, при котором содержание его в приземном слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), определяется по формуле

(ПДК Сф ) Н2 3 Q T

ПДВ , A F m n

где ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м3 (принимается по прил. 4);

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для крупнодисперсной пыли F=2,5);

A, – параметры, определяемые следующим образом :

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеиваний вредных веществ в атмосферном воздухе (принять по прил. 3 для региона проживания студента);– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа мест-

ности (в случае ровной местности =1).

21

2. Для определения m и n необходимо рассчитать среднюю скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса w0, м/c,

		w 0		4 Q				;
			D2
вычислить значения параметров f и vм, м/с :
				w 2			D
f 1000				0					;
				H 2 T
v		0,65 3				Q T				;
	м
							H

коэффициент m определить в зависимости от f по формуле

m			1				;
		0,1		0,34 3
0,67			f		f

коэффициент n определить в зависимости от величины vм:

при vм 2 n=1;

при 0,5 vм < 2 n=0,532 vм2 – 2,13 vм +3,13; при vм < 0,5 n=4,4 vм.

3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами) рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в выбросах около устья трубы, г/м3:

ПДВ

Cмт Q .

4. Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи М и сделать вывод о возможности работы котельной.

Литература: [20,21,22,34,44].

Задача 5

Сравнить эффект очистки производственных сточных вод от растворимых примесей на одно- и многоступенчатой сорбционной установке. Вариант исходных данных для расчета принять по последней цифре учебного шифра.

22

Исходные					Варианты
данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
к задаче 5
Расход сточных	17	19	18	20	16	18	20	19	17	16
вод Q, м3/ч
Доза сорбента Сс,	1,4	1,5	1,45	1,6	1,3	1,55	1,7	1,65	1,45	1,4
кг/м3
Количество ступе-	3	5	4	5	3	4	3	4	5	3
ней в сорбционной
установке n
Начальная кон-	0,28	0,26	0,27	0,29	0,31	0,28	0,26	0,29	0,31	0,26
центрация сорбата
в сточных водах
Cн, кг/м3
Необходимая сте-	97	96	98	93	96	97	95	98	93	94
пень очистки
сточных вод в
сорбционной ус-
тановке, %

Указания к решению задачи 5 1. Определить:

расход сорбента, кг/ч, при очистке сточных вод в одноступенчатой установке

m1 Cc Q ;

расход сорбента, кг/ч, на каждой ступени при многоступенчатой очистке сточных вод :

mi mn1 ;

концентрацию сорбата (поглощаемого вещества) в сточных водах после двух вариантов очистки одноступенчатой (i=1) и многоступенчатой

(i=n):

			Q 10		3	i
Ci							Cн .
		Q 10	3
				K адс mi

2.Адсорбционную константу распределения сорбата между сорбентом и раствором Кадс принять равной 8000.

3.Определить эффект очистки сточных вод Эi, %, соответственно на одно- и многоступенчатой сорбционной установке:

23

Эi CнC Сi 100.

н

4. Сделать вывод об эффективности очистки сточных вод в одно- и многоступенчатых сорбционных установках.

Литература: [15,19,20,34].

Задача 6

Определить необходимую степень очистки промышленных сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после очистки на очистных сооружениях выпускаются в водоем, используемый для питьевого водоснабжения. Вариант исходных данных для расчета принять по последней цифре учебного шифра.

Исходные					Варианты
данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
к задаче 6
Расход воды водо-	19	17	15	18	16	19	15	17	16	18
ема в створе у
места выпуска
сточных вод Q,
м3/c
Расход сточных	0,12	0,14	0,16	0,18	0,11	0,13	0,15	0,19	0,17	0,16
вод, сбрасывае-
мых в водоем, q,
м3/c
Средняя глубина	2,1	2,3	2,5	2,2	2,4	2,1	2,3	2,5	2,2	2,4
водоема Нср, м
Средняя скорость	0,31	0,39	0,27	0,25	0,29	0,27	0,25	0,23	0,29	0,31
течения воды в
водоеме vм, м/с
Концентрация	200	250	240	280	190	210	270	220	230	260
взвешенных ве-
ществ в сточных
водах, поступаю-
щих на очистную
станцию, С, г/м3
Концентрация	0,2	0,2	0,24	0,3	0,4	0,6	0,3	0,45	0,5	0,3
взвешенных ве-
ществ в водоеме
до выпуска сточ-
ных вод Св, г/м3

24

Указания к решению задачи 6 1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загряз-

няющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед выпуском их в водоем Cдоп, г/м3. Эта концентрация должна удовлетворять условию

Сдоп Св + n p,

где Св – концентрация взвешенных веществ в водоеме до выпуска туда сточных вод, г/м3;

n – кратность разбавления в расчетном створе;

p – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м3. Для данного водоема I категории водопользования p = 0,25 г/м3.

2. Для определения кратности разбавления

n Q q q

необходимо рассчитать : коэффициент турбулентной диффузии

E Hср vср ;

200

коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод,

3 QE ,

где – коэффициент, характеризующий место расположения выпуска

сточных вод (в задаче принять береговой выпуск, для которого =1);– коэффициент извилистости русла (=1,5).

Коэффициент смешения сточных вод с водой водоема рассчитывается по формуле

		1			,
		1	Q
			q

где e 3L ;

L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа при решении задачи принять равным 1000 м.

25

3. Сравнить Сдоп с концентрацией взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию. При Сдоп < С рассчитать необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей Э, %, по формуле

Э С Сдоп 100.

С

Литература: [15,19,20,34].

Задача 7

Определить размер платежей за загрязнение атмосферного воздуха при сжигании топлива (угля) в котельной, расположенной в регионе проживания студента. Вариант исходных данных принять по последней цифре учебного шифра.

Исходные данные					Варианты
к задаче 7	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Масса сожженного	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550
топлива m, т/год
Зольность топлива	39	31	11	7	22	34	28	27	12	32
qт, %
Масса загрязняю-
щих веществ, об-
разующихся при
сгорании 1 т угля,
di, кг/т,
d2 – оксидов угле-	19	20	21	22	23	18	17	16	15	14
рода,
d3 – оксидов азота,	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	2,0	1,8	1,6	1,4	1,2
d4 – оксидов серы	48	47	46	45	44	49	50	51	52	53
Коэффициент k1	0,3	0,4	0,5	0,6	0,3	0,4	0,5	0,6	0,5	0,6
Коэфициент k2	0,5	0,7	0,9	0,9	0,6	0,8	0,8	0,8	0,7	1,0

Указания к решению задачи 7 1. Методика расчета платы за загрязнение окружающей среды и нор-

мативы платы приведены в [40] (см. тему “Плата за выбросы вредных веществ и загрязнение окружающей среды") или в [34].

26

2. Общая плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников П, руб/год, определяется по формуле

П = (Пн + Пл + Псл), где Пн – плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не пре-

вышающих установленных пользователю предельно допустимых нормативов выбросов (ПДВ), руб/год; Пл – плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установлен-

ных лимитов (временно согласованных выбросов – ВСВ), руб/год; Псл – плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ, руб/год.

3. Плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих ПДВ,

n

Пн Cнi Мнi при Мi > Mнi , i 1

где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);

Mнi – предельно допустимый выброс i-го загрязняющего вещества, т/год;

Мi – фактический выброс i-го загрязняющего вещества, т/год;

Снi – ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДВ, руб/т;

Снi = Нбi Kэ ,

где Нбi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДВ (прил.7), руб/т;

Kэ – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе (прил. 5).

4. Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов (ВСВ)

n

Пл Cлi(Млi Мнi ) при Мi > Mлi , i 1

где Mлi – выброс i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, т/год;

Cлi – ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб/т;

СЛi = НбЛi Kэ ,

где НбЛi – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДВ (прил. 7), руб/т.

5. Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ n

Пcл 5 Cлi(Мi Млi) .

i 1

27

6. Учитываемыми загрязняющими веществами при определении платежей являются: твердые частицы (сажа), оксид углерода (СО), диоксиды азота (NO2) и серы (SO2).

7. Определение размера платежей за загрязнение начинается с расчета массы валового выброса каждого из загрязняющих веществ (Mi). Валовый выброс твердых частиц (сажи) в дымовых газах котельной, т/год, определяется по формуле

M1 q т mf (1 100),

где qт – зольность топлива, %;

m – масса сожженного топлива, т/год;

f – безразмерный коэффициент (в расчетах принять f=0,002);

– эффективность золоуловителя, % (в расчетах принять =85 %).

8. Для остальных загрязняющих веществ массы выбросов оксида углерода СО, диоксидов азота (NO2) и серы (SO2), образующихся при сгорании 1 т топлива, приведены в таблице исходных данных.

Валовый выброс i-го загрязняющего вещества, т/год,

Mi di m 10 3 ,

где di – выброс i-го загрязняющего вещества при сгорании 1 т топлива, кг/т;

m – масса сожженного топлива, т/год.

9. Нормативы ПДВ рассчитываются по соответствующим методикам. В задаче для того, чтобы выполнить расчет платежей, зададимся значениями ПДВ и ВСВ, исходя из фактических выбросов Mi и приведенных в таблице исходных данных коэффициентов k1 и k2:

Mнi = k1Mi , Mлi = k2Mi .

10. Проанализировав таблицу с результатом расчета платежей, дайте рекомендации по очередности проведения мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и уменьшению платежей за загрязнение атмосферного воздуха.

Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ удобнее представить в виде следующей таблицы.

Загрязняющие вещества

28

Сажа

СО

NO2

SO2

Валовый выброс загрязняющего вещества Mi, т/год

Норматив предельно допустимого выброса ПДВ, т/год, Mнi = k1Mi

Выброс в пределах установленных лимитов, т/год, Mлi = k2Mi

Выбросы, не превышающие ПДВ

Базовый норматив платы за 1 т загрязняющих веществ Нбнi, руб/т (прил. 7)

Ставка платы за выброс 1 т загрязняющих веществ, руб/т,

Снi = Нбнi Kэ (прил. 7)

Плата за выброс, руб/год,

Пнi = Снi Mнi

Плата за выброс, руб/год,

	4	Пн =
	Пн Пнi
	i 1

Выброс в пределах установленных лимитов

Базовый норматив платы за 1 т загрязняющих веществ Нблi, руб/т (прил. 7)

Ставка платы за выброс 1 т загряз-
няющих веществ, руб/т,
Слi = Нблi Kэ (прил.7)
Плата за выброс, руб/год,
Плi = Cлi (Млi – Мнi)
Плата за выброс, руб/год,	Пл =

Пл	4
	Плi
i 1
	Сверхлимитный выброс
Плата за выброс, руб/год,
Пслi = 5Cлi (Мi – Млi)
Плата за выброс, руб/год,
Пcл	4
	Пслi
	i 1
	Общая плата

П = (Пн + Пл + Псл)

П =

Литература: [3,14,27,34,40].

Задача 8

Определить величину платы за загрязнение окружающей среды автотранспортным предприятием, сбрасывающим недостаточно очи-

29

щенные сточные воды, загрязненные взвешенными примесями, нефтью и нефтепродуктами, маслами, фенолами. Предприятие расположено в регионе проживания студента. Вариант исходных данных принять по последней цифре учебного шифра.

Исходные		дан-					Варианты
ные к задаче 8			1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Расход воды в де-			360	380	400	420	440	460	480	500	520	540
по в сутки Q, т/год
Концентрации
вредных		загряз-
няющих веществ в
сточных водах аi,
г/м3 :
a1	– взвешенных		160	180	200	220	240	260	280	300	320	340
веществ,
a2	– нефти и неф-		80	60	40	100	80	60	40	120	100	80
тепродуктов,
a3	– масел,		50	30	40	50	60	70	60	40	30	70
a4	– фенолов		5	1	0,5	2	3	0,5	1	0,5	3	2
Коэффициент k1			0,3	0,4	0,5	0,2	0,3	0,4	0,5	0,3	0,4	0,5
Коэфициент k2			0,8	0,7	0,8	0,5	0,6	0,7	0,9	0,5	0,6	0,7

Указания к решению задачи 8

1.Методика расчета платы за загрязнение окружающей среды и нормативы платы приведены в [40] (см. тему “Плата за выбросы вредных веществ и загрязнение окружающей среды") или в [34].

2.Общая плата за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты П, руб/год, определяется по формуле

П = (Пн + Пл + Псл), где Пн – плата за сбросы загрязняющих веществ в размерах, не превы-

шающих предельно допустимых нормативов сбросов (ПДС), руб/год; Пл – плата за сбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов (временно согласованных сбросов – ВСС), руб/год; Псл – плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ, руб/год.

3. Плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих нормативов ПДС, определяется по формуле

n

Пн Cнi Мнi при Мi > Mнi , i 1

где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);

Снi – ставка платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах ПДС, руб/т;

30