Рассчитать ПДВ конкретных загрязняющих компонентов от нагретого источника, определить их фактический выброс, необходимость установки улавливающего оборудования, плату за выброс. Определить характер воздействия каждого загрязняющего вещества на организм человека.
Исходные данные:
Реостатная установка локомотивного депо (300 тепл. секций в год) работает на дизельном топливе, расход топлива – 0,2 т/год на одну секцию, время работы в год – 8 часов на одну тепловую секцию, температура выхода газовоздушной смеси 350 °С, наружная среднегодовая температура воздуха -5°С, высота трубы 3 м, диаметр устья 0,15 м, максимальная концентрация NO2 на выходе из трубы составляет 85 мг/м3, а фоновая концентрация NO2 в воздухе – 0,05 мг/м3; максимальная концентрация бензпирена на выходе из трубы составляет 0,3∙10-3 мг/м3, а фоновая концентрация бензпирена в воздухе – 0,00 мг/м3.
Решение
Объем газовоздушной смеси продуктов сгорания V рассчитаем по формуле:
V=Q V0⋅103τ
где: Q – расход топлива, т/год;
V0 – расход воздуха, необходимого для сгорания 1 кг или 1 м3 топлива (для дизельного топлива V0 = 10,8 м3/кг);
– время работы установки в год, с/год.
V=300⋅0,2⋅10,8⋅10008⋅300⋅3600=0,075 м3/с.
Скорость выхода газовоздушной смеси W0 рассчитаем по формуле:
W0=4Vπ D2
W0=4⋅0,0753,14⋅0,152=4,25 м/с.
Т = 350-(-5) = 355С; А = 200 (Дальний Восток); F = 1.
Коэффициенты f, m рассчитываем по формулам:
f=103W02 DH2 ΔТ
f=1034,252 ⋅0,1532⋅355=0,848;
m=10,67+0,1f+0,343f
m=10,67+0,10,848+0,3430,848=0,92
Величины Vm и n определяем по формуле:
Vm=1,3W0DH
Vm=1,34,25⋅0,153=0,276
При Vm < 0,3 n = 3
Рассчитаем ПДВ по формуле:
ПДВi=(ПДКМР.i-СФ,i)Н23V ΔТА F m n⋅1000⋅η
где ПДКМР.i – максимально-разовая предельно допустимая концентрация i-го компонента, мг/м3;
Cф,i – фоновая концентрация i-го компонента, мг/м3;
(ПДКМР,i – Сф,i) – максимальная приземная концентрация данного загрязняющего вещества при выбросе нагретой газовоздушной смеси из исследуемого источника, мг/м3;
Н – высота выброса над уровнем земли, м;
Т – разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смеси, и температурой окружающей среды, С;
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания атмосферных примесей (для территории Дальнего Востока и Сибири А = 200);
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей F = 1);
m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примесей, 1;
ПДКМРNO2= 0,085 мг/м3; ПДКбензпирен= 10-6 мг/м3.
ПДВNO2=(0,085-0,05) 32⋅30,075⋅355200⋅1⋅0,92⋅3⋅1000⋅1=0,0000017 г/с.
ПДВбензпирен=(10-6-0) 32⋅30,075⋅355200⋅1⋅0,92⋅3⋅1000⋅1=4,9∙10-11 г/с.
Фактический выброс NO2 и бензпирена определим по формуле:
mi=Cmax.iV1000 X
mNO2=85⋅0,0751000∙300=1,91 г/с;
mбензпирен=0,3∙10-3⋅0,0751000∙300=6,75∙10-6 г/с
Так как фактический выброс NO2 и бензпирена больше предельно допустимого, необходимо установить улавливающее оборудование: циклоны (электрофильтры).
Рассчитаем плату за выброс (в год):
П1=i=1nСimiτ106
где Сi – ставка платы в пределах допустимого выброса, р.;
mi – фактический выброс данного загрязняющего компонента, г/с, (если mi > ПДВi, то в формулу подставляют значение ПДВi);
– время работы источника загрязнения в течение 1 года, с;
Сi = Нi К,
где Нi – базовый норматив платы за выброс 1 т загрязняющего вещества в пределах допустимых выбросов, р.;
К – коэффициент экологической ситуации данного региона по атмосферному воздуху (для Дальнего Востока К = 1,0).
Плата за сверхлимитные выбросы П2, р./год, рассчитывается по формуле
П2=5i=1nСi'(mi-ПДВi)τ106,
где – ставка платы при сверхлимитных выбросах, р.;
= ,
где – базовый норматив платы за выброс 1 т загрязняющего вещества при сверхлимитных выбросах, р.; К = 1,1.
Плата за годовой выброс NO2
П1=33,2∙11,91⋅8∙300∙3600106=547,88 р./год;
П2=5⋅166∙1,11,91-0,0000017 ⋅8∙300∙3600106=15066,68 р./год;
П = 547,88 + 15066,68 = 15614,56 р./год.
Плата за годовой выброс бензпирена:
П1=1320000∙16,75∙10-6⋅8∙300∙3600106=76,98 р./год;
П2=5⋅6600000∙1,1 6,75∙10-6-4,9∙10-11 ⋅8∙300∙3600106=2117 р./год;
П = 76,98 + 2117 = 2193,98 р./год.
Вывод: Оксид азота NO2 – высоко токсичен
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
