Визначення антропогенного впливу на повітряне середовище

Визначення тимчасово погоджених викидів та розрахунок поля концентрації для випадку одиночного джерела. Визначення висоти труби або висоти розташування витяжного каналу вентиляційної системи

План

1. Величина максимальної приземної концентрації шкідливих речовин від одиночного (точкового) джерела з круглим устям

2. Максимальна приземна концентрація шкідливих речовин при викиданні холодної газоповітряної суміші з круглого устя одинарного джерела за несприятливих метеорологічних умов

3. Розрахунки характеристик приземного поля концентрацій від викидів нагрітої або холодної газоповітряної суміші з одиночних джерел з прямокутним устям

4. Максимальні приземні концентрації для близько розташованих точкових джерел з рівними висотами, діаметрами устів, швидкостями виходу та перегріванням газоповітряної суміші

5. Максимальна концентрація для аераційного ліхтаря

6. Визначення ГДВ та ТПВ для окремого джерела

7. Визначення максимальної концентрації суміші при викиді через багатоствольну трубу

8. Визначення висоти труби або висоти розташування витяжного каналу вентиляційної системи

9. Література

Визначення тимчасово погоджених викидів та розрахунок поля концентрації для випадку одиночного джерела

Значення тимчасово погоджених викидів (ТПВ) при розробці технології, при виборі газоочисних пристроїв та з охорони атмосферного повітря вибирається таким чином, щоб максимум приземної концентрації См був мінімальним з врахуванням конкретного викиду та несприятливих погодних умов.

Величина максимальної приземної концентрації шкідливих речовин від одиночного (точкового) джерела з круглим устям

Величина максимальної приземної концентрації шкідливих речовин від одинарного (точкового) джерела з круглим устям для викидання нагрітої газоповітряної суміші при несприятливих метеорологічних умовах визначається таким чином:

де М — кількість шкідливої речовини, що викидається в атмосферне повітря за одиницю часу, г/с. Всі інші позначення — ті ж, що і в попередньому розділі при встановленні тимчасово погоджених викидів. Для визначення величини См необхідно розрахувати такі

параметри:

1) відстань, на котрій досягається максимальна концентрація См, що визначається як

При викиданні нагрітої газоповітряної суміші безрозмірний коефіцієнт визначається за такими виразами:

де значення Ум визначається за формулою (3,72);

2) значення небезпечної швидкості вітру им на рівні флюгера (приблизно 10 м від землі), при якій має місце найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі См, визначається за співвідношеннями:

3) розподіл найбільших значень приземної концентрації С від точкового джерела в залежності від х та у при несприятливих умовах стратифікації ) визначається за виразом

де  — максимальна концентрація при несприятливих умовах стратифікації та швидкості вітру и; —

відстань від джерела, на якій досягається ця концентрація.

Значення визначаються через із співвідношень:

При цьому вважаємо, що початок системи координат знаходиться в площині (х , у), горизонтальній підстилковій поверхні та співпадає з проекцією джерела на цю площину. Вісь х орієнтована за напрямком вітру, а вісь у скерована перпендикулярно до осі х;

4) безрозмірна величина г визначається в залежності від відношення и/им за такими рівняннями:

5) безрозмірна величина р також визначається в залежності від відношення и/им за такими залежностями:

При оцінці забруднення атмосфери та встановленні ГДВ, ТПВ розрахункові швидкості вітру слід брати в межах 0,5 — і**, де и+ — швидкість вітру, закруглена до цілих (м/с), середньорічна повторюваність перевищення котрої в даній місцевості — не менше 5 %. Якщо u+ < u м, то верхньою межею інтервалу швидкості вітру, що розглядається, є u м.

6) безрозмірна величина 5,, що описує зміну концентрації вздовж осі факела, розраховується в залежності від відношення x/x *мд за виразами:

Примітка. З навітреної сторони джерела викидів (х < 0) значення концентрацій шкідливих речовин С беруться рівними нулю;

7) безрозмірний коефіцієнт 5. визначається залежно від швидкості вітру та відношення у/х згідно з рівнянням

Максимальна приземна концентрація шкідливих речовин при викиданні холодної газоповітряної суміші з круглого устя одинарного джерела за несприятливих метеорологічних умов

Максимальна приземна концентрація шкідливих речовин См при викиданні холодної газоповітряної суміші з круглого устя одиночного джерела при несприятливих метеорологічних умовах визначається залежністю:

Розрахунки характеристик приземного поля концентрацій від викидів нагрітої або холодної газоповітряної суміші з одиночних джерел з прямокутним устям

Розрахунки характеристик приземного поля концентрацій від викидів нагрітої або холодної газоповітряної суміші об'ємом V (мл/с) з одиночних джерел з прямокутним устям виконуються за наведеними вище рівняннями (3.93) та (3.107) для точкового джерела при І) , що визначаються за співвідношеннями (3.76) та (3.77).

Максимальні приземні концентрації для близько розташованих точкових джерел з рівними висотами, діаметрами устів, швидкостями виходу та перегріванням газоповітряної суміші

Для N близько розташованих точкових джерел з рівними висотами, діаметрами устів, швидкостями виходу та перегріванням газоповітряної суміші максимальні приземні концентрації С м, що відповідають ТПВ, розраховуються за тими ж рівняннями, що й для одиночних джерел. При цьому у згаданих виразах V 1 заміняється на де  — сумарний

об'єм газоповітряної суміші, що видаляється з N джерел, а М — сумарний викид шкідливих речовин від усіх джерел.

Максимальна концентрація для аераційного ліхтаря

Максимальна концентрація С м для аераційного ліхтаря, що досягається при вітрі вздовж осі факела, визначається за виразом

де С м — максимальна приземна концентрація суміші від точкового джерела, розрахована за рівняннями (3.86) або (3.107) при  що визначається за формулою (3.79) та V — за (3.80); S- знаходиться за залежністю (3.81).

У випадку довільного напрямку вітру при розрахунку концентрації речовини, що викидається з аераційного ліхтаря довжиною Ь, в точці, розташованій на віддалі х від його центру, ліхтар розбивається на однакових ділянок, кожна з яких заміняється одинарним (точковим) джерелом, що знаходиться в центрі ділянки. Значення N. знаходиться з виразу

і округляється до найближчого більшого цілого числа.

Для кожного з одинарних джерел значення приземної максимальної концентрації шкідливих речовин См повинне визначатися за рівнянням

Відстань хм, на котрій досягається максимальна концентрація шкідливих речовин Сд/, визначається співвідношенням

Небезпечна швидкість вітру ии визначається за рівністю

Визначення ГДВ та ТПВ для окремого джерела

При визначенні ГДВ та ТПВ для окремого джерела слід встановити його зону впливу. Радіус цієї зони приблизно оцінюється як

Для цього на рис. 3.9 по осі ординат &. відкладається відношення 0,05ГДК/СЛ/ та проводиться лінія, паралельна горизонтальній осі, до її перетину з кривою 1 (для легкої фракції) або 2 (для важкої фракції). Точки перетину цієї лінії з кривими вважаються максимумом величини 5,. З точки перетину опускається перпендикуляр на горизонтальну вісь. Після цього отримане значення х/хм множиться на хм

та визначається значення х2, що шукається. Якщо , то х2 вважається рівним 0.

8.7.6.7. Визначення максимальної концентрації суміші при викиді через багатоствольну трубу

Значення максимальної концентрації суміші С м при викиді через багатоствольну трубу (N стволів) знаходять таким чином:

Відповідні значення віддалі х м та небезпечна швидкість вітру u м, при котрих досягається максимальна концентрація, визначаються залежностями:

де С' м — максимальна концентрація шкідливої речовини, що обчислюється при значеннях параметрів викиду для одного ствола та викиді М, що дорівнює сумарному викиду а усіх стволів;

х м та u м — відповідно відстань, на якій спостерігається максимальна концентрація шкідливих речовин С' м та небезпечна швидкість вітру им при параметрах викидів для одного ствола;

С' м — максимальна концентрація суміші (мг/м9), що визначається при викиді Му що дорівнює сумарному викиду з усіх стволів, і значенні 2), рівному ефективному діаметру устя джерела викиду Ие, що розраховується за виразом (3.83).

Об'єм газоповітряної суміші V,, що викидається, при цьому вважається рівним її ефективному об'єму V , що визначається за залежністю (3.80); х м та u м відповідно відстань, на якій спостерігається максимальна концентрація См, та небезпечна швидкість вітру, що визначаються залежностями (3.87) та (3.88), (3.91) і (3.92), при . Безрозмірні коефіцієнти й. та d d визначаються за виразами (3.84) та (3.85).

У випадку, коли  (де Сф — фонова концентрація) значно перевищує ГДК, необхідно знизити значення См до деякого значення С" при знайденому ТПВ необхідно проаналізувати, за рахунок яких параметрів викиду, в тому числі і висоти труби, можна досягти зниження концентрації викидів.

Визначення висоти труби або висоти розташування витяжного каналу вентиляційної системи

При розробці заходів щодо скорочення викидів не рекомендується передбачати викиди шкідливих речовин через велику кількість низьких труб, вентиляційних шахт, дефлекторів, аераційних ліхтарів тощо. Необхідно спрямувати ці викиди в якомога меншу кількість труб, висота котрих Н не менше ніж в 2,5 рази повинна перевищувати висоту прилеглих до них будівель в радіусі 4—5 Н.

Значення висоти викиду (труби) Н при знайденому викиді шкідливих речовин М — ГДВ, при котрій забезпечуються значення суми См + Сф максимальних приземної та фонової концентрацій шкідливої речовини, що не перевищують ГДК, визначається таким чином.

Значення Н визначається приблизно, коли викид розглядається як холодний:

За розрахунковим значенням Н визначаються значення / та У , і уточнюється у першому наближенні добуток безроз-

мірних коефіцієнтів т та п. Подальший розрахунок Н викидів (труби) виконується за формулою

Якщо джерело викидає декілька різних шкідливих речовин, то при встановленні ГДВ за мінімальну висоту викиду повинне прийматися найбільше із значень Я, котрі визначені для кожної