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.
Таблица 12
Вариант № 35
Вариант Горячий источник выброса Вид топлива Расход топлива, т/год Время работы в год, ч/год Температура, С Н,м
D,м
Вид и концентрация загрязняющего вещества
газовоздушной смеси среднегодовая наружн. воздуха
Наименование Сmax, мг/м3
СФ, мг/м3
35 Маневровые тепловозы локомотивного депо (3 шт.); работают одновременно Дизельное топливо 126 на один тепловоз 3 600 350 3 3 0,15 NO2 Сажа 30,8
120,0 0,005
0,02
Решение
Рассчитываем ПДВ диоксида азота и сажи по формуле:
ПДВi=(ПДКмр i-Сф i)∙Н23V∙∆TA∙F∙m∙n∙1000
ПДКМР – максимально разовая предельно допустимая концентрация компонента, мг/м3
Сф – фоновая концентрация компонента, мг/м3
(ПДКМР – Сф) – 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 0С
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания атмосферных примесей (для территории Дальнего Востока и Сибири А=200);
ПДКмр диоксида азота=0,085 мг/м3;
ПДКмр сажа=0,15 мг/м3.
Объем газовоздушной смеси продуктов сгорания V, м3/с, рассчитываем по формуле:
V=Q∙V0∙103τ
Q – расход топлива, т/год (для твердого или жидкого топлива) или м3/год (для газообразного)
V0 – расход воздуха, необходимый для сгорания 1 кг или 1 м3 топлива (для дизельного топлива V0 = 10,8 м3/кг),
– время работы установки в год (с/год).
V=126*3* 10,8 *1033600*3600=0,315 м3с
Скорость выхода газовоздушной смеси W0, м/с, рассчитаем по формуле:
W0=4∙Vπ∙D2
где D – диаметр (или приведенный диаметр) устья трубы, м.
W0=4∙0,3153,14∙0,152=17,83 мс
Т – разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смеси, и температурой окружающей среды, С
T = 350 – 3 = 347 0
А = 200 (Дальний Восток);
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (для мелкодисперсных аэрозолей – 1)
. Здесь F = 1
Коэффициенты f, m рассчитаем по формулам:
m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса
f=103W02∙DH2∙∆T
где W0 – скорость выхода газовоздушной смеси, м/с;
D – диаметр (или приведенный диаметр) устья трубы, м.
f=103*(17,83)2*0,1532*(347)2=0.044
m=10.67+0.1f+0.343f
m=10.67+0.10.044+0.3430.044=1.23
Величины Vm и n определяем по формуле:
Vm=1,3W0∙DH
Vm=1.317.83*0.153=1.16
При 0,3 < Vm < 2,0
n=3-Vm-0,3*4,36-Vm
n=3-1,16-0,3*4,36-1,16=1.34
ПДВдиоксид азота=(0,085-0,005)∙3230,315∙347200∙1∙1,23∙1,34∙1000=0.00001гс
ПДВсажа=(0,15-0,02)∙3230,315∙347200∙1∙1,23∙1,34∙1000=0.000017 с
Фактический выброс диоксида азота и сажи рассчитаем по формуле:
mдиоксид азота=Сmaxдиоксид азота*V1000*Х
где Сmax – максимальная концентрация загрязняющего вещества на выходе из источника мг/м3
V – объем газовоздушной смеси продуктов сгорания м3/с
Х – число однотипных источников
mдиоксид азота=30,8*0,3151000=0.0097гс
mсажа=120∙0,3151000=0,0378гс
m диоксид азота > ПДВ МРдиоксид азота
m сажа > ПДВМР сажа
Так как фактический выброс превышает предельно допустимого для диоксида азота и сажи, необходимо установить дополнительное улавливающее оборудование