Содержание отчета
– Титульный лист установленной формы.
– Цель РГР и задания.
– Расчеты максимальной концентрации, расстояния от источника, на котором образуется максимальная концентрация, опасной скорости ветра по изложенной методике.
– Графическое изображение источников выбросов на местности и расстояния от источников, на которых образуется максимальная концентрация.
– Вывод, в котором необходимо сравнить полученные значения максимальных концентраций для каждого из выбрасываемых веществ с найденными в справочкой литературе МДКм.р..
– Список использованных литературных источников.
Контрольные вопросы
1. Что представляют собой величины ПДКр.л., ПДКм.р., ПДКс.с.?
2. Как рассчитываются максимальные концентрации при неблагоприятных метеоусловиях для нагретых и холодных выбросов?
3. Какие параметры учитываются в расчете опасной скорости ветра?
4. Каково значение предельно допустимых максимальных разовых концентраций для выбрасываемых веществ?
5. Как производится выбор безразмерных коэффициентов А и F?
Расчетно-графическая работа № 2
Расчет рассеивания от стационарных источников Теоретическая часть
Распространение в атмосфере промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывает состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ высота источника, диаметр устья выброса. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное – распределением температур в вертикальном направлении.
По мере удаления от трубы высотой более 50 м в направлении распространения выбросов условно выделяют следующие зоны загрязнения атмосферы: неорганизованное загрязнение; переброс факела выброса, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; задымление с максимальным содержанием загрязняющих веществ; постепенное снижение уровня загрязнения.
Зона задымления является наиболее опасной для населения, проживающего вблизи источника выброса.
Расчетная часть
Цель работы: определение рассеивания концентраций вредных веществ, содержащихся в выбросах стационарных источников.
Задание: рассчитать содержание вредных веществ при удалений от источников выбросов (табл. 2.1) и построить график зависимости изменения содержания от расстояния.
1. Определяют по формуле (2.1) расстояние ХМ (м) от источника, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества СМ (мг/м3):
(2.1)
где F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; d – безразмерный коэффициент: Н – высота источника выброса над уровнем земли, м.
2. Значение безразмерного коэффициента F принимают:
а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) – 1;
б) для крупнодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п.) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.
При выборе коэффициента F для крупнодисперсных аэрозолей коэффициент очистки выбросов определяет студент.
3. Значения параметров , определяют по формулам:
(2.2)
(2.3)
Исходные данные для расчета
Вариант |
Характеристика источника, м |
Параметры пылегазовоздушной среды в устье источника |
|||||
Высота Н |
Длина L |
Ширина b |
Диаметр D |
Скорость w0, м/с |
Загрязняющие вещества |
Концент-рация С, мг/м3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 2 3 |
9 10 13 |
- - - |
- - - |
0,42 0,32 0,45 |
14,66 10,45 7,23 |
Пыль зерновая Пыль сахарная Пыль мучная |
16,2 25,0 33,4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7
Продолжение
таблицы |
8 |
4 5 6
7 8 9
10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 |
19 30 12
11 3 2
2
15 23 29 4 12 12 12 15 10 6 20 12 5 9 8 6 10
12 8 7 |
- 1,48 -
0,40 0,20 -
-
- - - - 0,45 0,40 - 0,50 - - 0,6 -
0,5
|
- 0,40 -
0,45 0,20 -
-
- - - - 0,45 0,45 - 0,30 - - 0,4 -
0,5
|
0,45 - 0,25
- - 0,30
0,50
0,45 0,30 0,32 0,25 - - 0,50 - 0,60 0,50 - 0,60 0,3 0,4 0,4 0,3 0,46
- 0,5 0,4 |
12,06 11,49 1,20
15.32 13,28 3,60
3,50
10,50 11,20 8,30 9,36 3,45 9,20 3,20 6,40 4,80 6,50 8,70 1,30 0,8 1,4 2,5 1,8 1,7
2,4 1,9 2,9 |
Пыль сухого молока Углерода оксид Пыль металлов с содержанием диоксида кремния 70-20% Пыль органическая Марганца диоксид Серная кислота (аэрозоль) Натрия гидроксид (аэрозоль) Аммиак Сероводород Метан Метилмеркаптан Формальдегид Диоксид серы Сажа Винилацетат Пропанол Фреон ХФУ-12 Этанол Уксусная кислота Пары парафина Фенол Метилэтилкетон Метиламин Уксусный альдегид Ацетон Масляная кислота Фурфурол |
19,1 9,0 7,0
56,6 1,4 1,7
0,75
30,01,5 10,2 5,5 5,5 18,2 32,0 86,0 69,5 80,5 90,8 40 5 12,5 22,5 10,8 10,9
52,2 10,5 1,9 |
Для расчетов величину t принять равной:
варианты 1 – 15 – 0 С,
варианты 16 – 30 – 20 С.
;
(2.4)
. (2.5)
4. Безразмерный коэффициент d
в зависимости от параметров f
и
находят по формулам:
при
и при
; (2.6)
при
; (2.7)
при
. (2.8)
При или t 0 значение d находят по формулам:
d=5,7 при
;
при
;
при
.
5. Концентрацию С (мг/м3) на расстоянии Х от источника выброса вычисляют по формуле
, (2.9)
где
– безразмерный коэффициент;
– максимальная концентрация, полученная
расчетным путем (мг/м3); Сф
– фоновая концентрация, равная 0,3 ПДКм.р
значение ПДКм.р определяют по
справочным данным.
Для получения картины рассеивания рассчитывают концентрации С на расстоянии от 50 до 1000 м от источника, причем до 500 м значение Х принимают с интервалом в 50 м, а на расстоянии 500 – 1000 м – с интервалом 100 м.
Коэффициент определяют по формулам (2.10) – (2.13) в зависимости от Х/Хм:
при
,
, (2.10)
,
при
. (2.11)
При
вычисляют в зависимости от параметра
F.
При
и
, (2.12)
при
и
(2.13)
6. После расчета рассеивания строят графические зависимости С от Х для всех заданных источников.
Содержание отчета
– Титульный лист установленной формы.
– Цель РГР и задание.
– Расчет рассеивания концентраций для заданных источников стационарных источников.
– Графическая зависимость С от Х для каждого из заданных источников.
– Выводы о характере рассеивания загрязняющего вещества.
– Список использованных литературных источников.
Контрольные вопросы
1. От каких параметров зависит рассеивание выбросов?
2. От чего зависит горизонтальное и вертикальное перемещение примесей?
3. Какие зоны выделяют в направлении распространения выбросов?
4. Как рассчитывается расстояние от источника, на котором образуется максимальная концентрация?
5. Как рассчитывается концентрация при удалении от источника?
Расчетно-графическая работа № 3
Расчет класса опасности осадка
и Определение способов
его утилизации
Теоретическая часть
Использование осадка сточных вод на удобрение допускается после установления класса опасности и принятия мер к обезвреживанию. Нормы внесения осадка (А) рассчитывают с учетом того, что содержание тяжелых металлов в почве не должно быть выше (0,7 – 0,8) ПДК по транслокационному показателю:
А=Ф+Д≤0,8 ПДК, (3.1)
где Ф – исходное содержание элемента в почве до внесения осадка, мг/кг (табл. 3.1); Д – дополнительные поступления данного элемента в почву с осадком, мг/кг; ПДК – допустимый уровень элемента в почве, мг/кг.
Таблица 3.1
Фоновое содержание тяжелых металлов в почве, мкг/г
Наименование металла |
Фоновое содержание в почве |
Марганец |
550 |
Хром |
54 |
Медь |
25 |
Свинец |
19 |
Кадмий |
9 |
Ртуть |
0,9 |
Цинк |
0,5 |
На земледельческих полях орошения для утилизации осадков, образующихся в отстойниках, отводится неорошаемый в этот период участок, который засеивается многолетними травами.
Технология использования осадка сточных вод зависит от способа его подготовки и обезвреживания. При использовании на удобрение сухого осадка (компоста) применяются машины, разработанные для внесения органических удобрений (разбрасыватели типа ПРТ–10, ПРТ–16, РОУ–5 и др.). После внесения осадок запахивается на глубину 25 – 30 см. Для внесения жидкого осадка применяют машины типа РЖТ–8, МЖТ–10.
Обезвреживание и обеззараживание осадка сточных вод может быть осуществлено одним из следующих способов:
– термофильным сбраживанием в метатанках или термосушкой;
– облучением инфракрасными лучами (камера дегельминтизации);
– пастеризацией при температуре 70 С и времени теплового воздействия не менее 20 мин;
– аэробной стабилизацией с предварительным прогревом смеси сырого осадка с активным илом при температуре 60 – 65 С в течение двух часов;
– компостированием (с опилками, сухими листьями, соломой и торфом, другими водопоглощающими средствами) в течение 4 – 5 месяцев, из которых 1 – 2 должны приходиться на теплое время года;
– выдерживанием на иловых площадках в течение не менее 2 – 3 лет.