4. Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника.

1) Для расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере даются следующие исходные данные:

- количество источников выбросов;

- сечение устья источника (круглое, прямоугольное, диаметр, ширина, длина);

- высота источника, м;

- скорость выхода газов, м/с;

- температура газа на выходе из источника, ^ОС;

- температура окружающего воздуха, ^ОС;

- перечень вредных веществ в газе;

- масса вредных веществ в выбрасываемом газе, г/с;

- район размещения объекта;

- местность (ровная, холм, уступ, впадина), размеры препятствий:

- задание на определение параметров состояния воздушной среды (концентрации вредных веществ в контрольных точках).

Дано:

Таблица 2.

Показатели	Обозначения	Единицы измерения	Значения
Диаметр устья	D	м	5,2
Высота	H	м	45
Скорость выхода газа	Wo	м/с	7,0
Температура газа	Tг	0С	250
Температура воздуха	TB	0С	0
Вредное вещество			NO2
Масса вредного вещества	M	г/с	140
Местность ƞ =1			ров
Безразмерный коэффициент F			1
	Cфон SO2	мг/м3	0,1
	Сфон NO2	мг/м3	0,01
Определить L0, I по восьми направлениям (румбам) среднегодовой розы ветров. Розу ветров и санитарно-защитную зону вычертить в произвольном масштабе
Задание: определить См, Хм. Определить Смu, Хмu при скоростях ветра u1 2 м/с, u2 10 м/с

Расчет показателей выброса: 1)Определяется значение параметра f

2) Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

3) Расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле

Равен из этого следует, что параметр , определяемый по формуле где под следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Т_в (°С), равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СниП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Т_г (°С) – по действующим для данного производства технологическим нормативам и равной

Будет равен

4)Согласно генеральной формуле (2.1) максимальное значение приземной концентрации вредного вещества с_м при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем будет найдено:

Превышает ПДК на 0,175 [мг/м]

5)Для нахождения расстояния x_м от источника выбросов, на котором приземная концентрация с при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения с_м, используется формула

где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формуле:

, а значение безразмерного коэффициента F принимается для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. П., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) – 1

Следовательно

6) Значение опасной скорости u_м (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ с_м, в случае f < 100 определяется по формуле:

а) Примем значение опасной скорости равной 2 м/с

Для последующего нахождения максимального значения приземной концентрации вредного вещества с_ми при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u, отличающейся от опасной скорости ветра u_м, необходимо учесть, что максимальное значение приземной концентрации вредного вещества находится по формуле с_ми = r c_м,

где r - безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения u/u_м .

Находится отношение

.

Безразмерная величина

Из этого следует, с_ми = r c_м=0,315×0,26=0,0819

Расстояние от источника выброса x_ми , на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения с_ми , определяется по формуле:

х_ми = p x_м, где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/u_м или по формуле:

х_ми = p x_м=3,89×946.3=3682.5 [м]

б) Примем значение опасной скорости равной 10 м/с

Безразмерная величина

с_ми = r c_м=0,89×0,26=0,23

Расстояние от источника выброса x_ми , на котором при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения с_ми , определяется по формуле:

х_ми = p x_м, где р - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения u/u_м или по формуле:

х_ми = p x_м=1,16×946.3=1100.7 [м]

7) Приведенная концентрация с рассчитывается по формуле

где с₁ - концентрация вещества, к которому осуществляется приведение; ПДК₁ - его ПДК; с₂ ... c_n и ПДК₂ ..... ПДК_n - концентрации и ПДК других веществ, входящих в рассматриваемую группу суммации.

В нашем случае используется 2 вещества:SO2 и NO2

8) При опасной скорости ветра u_м 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 c_м,

где s₁ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/x_м и коэффициента F или по формуле

9) Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий.

Размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) l₀ (м), установленные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы с учетом перспективы развития предприятия и фактического загрязнения атмосферного воздуха.

Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета загрязнения атмосферы и среднегодовой розы ветров района расположения предприятия по формуле

где l (м) – расчетный размер СЗЗ; L₀ (м) – расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ (с учетом фоновой концентрации от других источников) превышает ПДК; Р (%) – среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба; Значения l и L₀ отсчитываются от границы источников.

Определение размера санитарно-защитной зоны с учетом розы ветров.

По условию

Проводится расчет расстояния от центра санитарно-защитной зоны внешней границы по каждой из 8 румбов с учетом вытянутости годовой розы ветров.

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторяемость ветра (р%)	8	7	5	11	14	19	29	7
Вытянутость розы ветров ()	0,64	0,56	0,40	0,88	0,12	1,52	2,32	0,56
	1574,64	1377,8	984,15	2165,13	2755,62	3739,77	5708,08	1377,8