--PAGE_BREAK--2. Проектная часть
2.1 Расчет загрязнения окружающей среды
2.1.1 Основные источники образования и выбросов загрязняющих атмосферу веществ
2.1.2 Определение границы санитарно-защитной зоны и категории опасности промышленного объекта (литейного цеха)
Исходные данные:
№ вар.
Размещение
Выплавка
Условия
плавки
Высота трубы Н, м
Диаметр устья трубы Д, м
Скорость выхода вещества W0, м/с
Т, 0С
Коэффициент рельефа местности,
2
Иркутск
чугуна
Основной проц.
20,5
0,56
4,8
19
2
Исходные данные и удельное выделение вещества на единицу продукции кг/м.
Производительность печи, Д т/ч
Эффективность пылеочистки,
Эффективность газоочистки,
Углевода окись
Аммиак
Водород хлористый
HCL
10
0,9
0,8
19,2
28,8
0,46
Рассчитать массу выбросов загрязняющих веществ плавильного агрегата литейного цеха. Определить концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха от организованного источника выбросов промышленного предприятия. Установить значение ПДВ, размеры СЗЗ. Определить класс опасности данного предприятия. По результатам расчетов дать заключение.
Решение данной задачи производится в несколько этапов.
Этап 1. Расчет массы выбросов плавильного агрегата литейного производства.
Расчет выбросов i– го вещества при работе плавильного агрегата производится по формуле:
Mi
=
qi
Д ß (1 — ŋ) кг/ч, где:
q– удельное выделение вещества на единицу продукции, кг/т;
Д— расчетная производительность агрегата, т/ч;
ß– поправочный коэффициент для учета условий плавки;
ŋ— эффективность пылеочистки или газоочистки. Принимаем условно, в долях единицы.
Решение:
Мсо= 19,2*10*0,65*(1 – 0,8)= 24,96 кг/ч = 6,93 г/с
Маммиак28,8*10*0,65*(1 – 0,8)= 37,44 кг/ч = 10,39 г/с
М
HCl= 0.46*25*0,65*(1 – 0,8) = 0.598 кг/ч = 0,17 г/с
Этап 2. Определение приземной концентрации загрязняющих веществ.
В отходящих дымовых газах литейного производства по каждому загрязняющему веществу определяем максимальную приземную концентрацию.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хm(м) от источника и определяется по формуле:
где:
А – коэффициент, зависящий от температуры стратификации атмосферы с 2/3 мг град 1/3/г;
М– масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
F– безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредный веществ в атмосферном воздухе;
m
,
n— коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;
ŋ— безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, 0С;
А– значение коэффициента, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна на Азиатской территории и территории Сибири = 200
V
1– расход газовоздушной смеси, м3/с. Определяется по формуле:
где:
D
– диаметр устья источника выброса, м;
W
0 — средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.
Значение безразмерного коэффициента Fпринимается: для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (возгоны, туманы, дымы и т.п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, F
=1.
Значение коэффициентов mи nопределяются в зависимости от параметров f, Uм, Um’, fe.
— для нагретых выбросов :
Решение:
f
= 1000*((4,8)2*0,56)/(20,52*19)= 12902,4/7984,75 = 1,62
f
= 1,62
следовательно,
Так как Um= 0.50.67
Вычислив необходимые значения, подставляем в формулу
Этап 3. Определение ПДВ.
Значение ПДВ (г/с) для I-го вещества, выбрасываемого одиночным источником с круглым устьем при фоновой концентрации Сф
Сф
i– фоновая концентрация рассматриваемого вещества, мг/м3. При отсутствии данных принимается обычно Сф = 0,1 ПДК мр
Решение:
Этап 4. Определение санитарно-защитной зоны.
Для уменьшения концентрации вредных веществ на прилегающей к промышленному предприятию территории устанавливают санитарно-защитные зоны (СЗЗ).
Размеры нормативной СЗЗ до границы жилой застройки устанавливают в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса производства, характера и количества выделяемых в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ. В соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий размеры санитарно-защитных зон устанавливаются в зависимости от класса опасности предприятия.
Последовательность расчета СЗЗ литейного производства:
1. Определяем расстояние Хм, при котором достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См для каждого загрязнителя.
Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация См (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется по формуле:
где:
d– безразмерный коэффициент
Итак, так как f= 1,62 0.67
Следовательно, d
= 4,95*U
m
*(1+0.28*
)
Решение:
Окись углерода(CO): d= 4.95*0.67* (1 + 0,28*) = 4.407
2. Определяем расстояние Хnот источника в расчетном направлении для каждого загрязнителя.
Распределение концентраций вредных веществ в приземном слое воздуха по оси факела на различных расстояниях Х от источника выброса находиться по формуле:
Сх =
S
1
*
C
м
продолжение
--PAGE_BREAK--Безразмерная величина S1 зависит от отношенияХ/Хм
Решение:
Согласно методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86), безразмерную величину S1 рассчитывают по формулам:
Если то
Если то
Расчетные данные
Окись углерода
Аммиак
Водород хлористый
продолжение
--PAGE_BREAK--2.2
Определение категории опасности предприятия
В зависимости от массы и видового состава выбросов в атмосферу определяют категорию опасности предприятия (КОП) по формуле:
Где — масса i-вещества в выбросе, т/год;
=*Т
Где Т- годовой фонд работы оборудования, ч (количество смен в году 320, с учетом круглосуточной работы плавильного агрегата принимаем Т=7680 ч)
-среднесуточная вещества;
N– кол-во загрязняющих веществ
— безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-го вещества с вредностью диоксида азота
В зависимости от величины КОП предприятия подразделяют на следующие категории опасности:
М=24,96*7680*10=191,69 т/год
М=37,44*7680*10=287,54 т/год
М = 0,598*7680*10=4,59 т/год
КОП=(191,69/3)+(287,54/0,04)+(4,59/0,2)=3044,68
Так 10, то категория опасности предприятия – 3
2.2.1 Определение величины предотвращенного экологического ущерба
Водные ресурсы
Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения водной среды
Предотвращенный эколого-экономический ущерб для водных объектов ( Упр, тыс. руб./год) в рассматриваемом регионе за расчетный период времени определяется по формуле:
Упр = Ууд *Мпр*Кэ*
Id
где:
Ууд– показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водными ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода в рассматриваемом регионе, руб./усл. т. ;
Кэ– коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек;
Id– индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономики России. В расчетах принимаем равным 1;
Мпр– приведенная масса сокращенного в результате проведения соответствующих природоохранных мероприятий сброса загрязняющих веществ в регионе, тыс.усл.т/год;
Мпр = М — Мсп
М = М1 – М2 + Мнов
М– валовой объем приведенной массы сокращенного сброса, тыс.усл.т/год;
Мсп— приведенная масса сброса, сокращенного в результате спада производства в регионе, тыс.усл.т./год;
М1 и М2– соответственного приведенная масса сброса на начало и конец расчетного периода, тыс.усл.т./год;
Мнов – приведенная масса сброса новых предприятий и производств, тыс.усл.т./год;
Для расчета приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющий веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие). С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого-экономической опасности загрязняющих веществ как величина, обратная ПДК:
Кэi= 1/ПДК.
Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:
где:
mi
-масса фактического сброса i-го вещества в водные объекты рассматриваемого региона, т./год;
K
э
i– коэффициент относительной эколого-экономической безопасности для i-го загрязняющего вещества;
N– количество учитываемых загрязняющих веществ.
Задание № 1 (Вариант 2)
Определить величину эколого-экономического ущерба, предотвращенного в результате осуществления природоохранняемых мероприятий по охране водных объектов в Иркутской области (Бассейн Северного Ледовитого океана, р. Енисей), для экономической оценки деятельности территориального комитета по охране окружающей среды (экологический контроль, реализация экологических программ, экологическая экспертиза и др.)
Основные исходные данные для расчета величины предотвращенного ущерба представлены в таблице 1:
№п/п
Наименование
Загрязняющих
веществ
mi1
miнов
mi2
mi
miсп
miпр
К
i
э
1
Цинк
10,9
-
8,14
2,76
1,38
1,38
90
2
Фенолы
1,07
0,06
0,53
0,6
0,33
0,27
550
3
Нитраты
363
-
268,9
94,1
56,5
37,6
0,2
4
Никель
2,17
-
1,61
0,56
0,29
0,27
90
5
СПАВ
82,3
0,43
69,9
12,83
7,44
5,39
11
6
Медь
4,0
-
2,98
1,02
0,56
0,46
550
7
Хром
5,29
-
4,86
0,43
0,27
0,16
90
8
Ртуть
0,02
-
-
0,02
0,01
0,01
20
9
Цианиды
0,03
-
0,01
0,02
0,02
90
10
Пестициды
0,21
-
-
0,21
0,15
0,06
250
11
Дихлорэтан
0,38
-
-
0,38
0,38
550
12
Тетраэтилсвинец
0,02
-
-
0,02
0,01
0,01
15000
Приведенная масса загрязнений, тыс.усл.тонн
М1
5,98
Мнов
0,04
М2
4,07
М
1,95
Мcп
1,15
Мпр
0,8
Обозначения к таблице 1:
mi
1 – объем(масса) сброса загрязняющего вещества от i-му ингредиенту в начале расчетного периода, т.;
mi
2 – объем сброса загрязняющего вещества по i-му ингредиенту в конце расчетного периода, т.;
mi
нов – объем сброса загрязняющего вещества от новых предприятий, введенных в эксплуатацию в течение расчетного периода, т.;
mi
– валовой объем сокращенного сброса загрязняющего вещества по i-му ингредиенту (с учетом введенных в эксплуатацию новых предприятий и производств), т.;
mi
сп
— объем сброса i-го загрязняющего вещества, сокращенного в результате спада производства в регионе в течение расчетного периода, т;
mi
пр
– объем (предотвращенного) сброса загрязняющих веществ, сокращенного в результате проведения комплекса мероприятий по охране вод в регионе в течение расчетного периода, т (по i-му ингредиенту).
mi
=
mi1
+
mi
нов
—
mi
2
1) mi= 10,9– 8,14 = 2,76
2) mi= 1,07+0,06-0,53=0,6
3) mi= 363-268,9=94,1
4) mi= 2,17-1,61=0,56
5) mi= 82,3 + 0,43 – 69,9 = 12,83
6) mi= 4,0-2,98=1,02
7) mi= 5,29 – 4,86 = 0,43
8) mi= 0,02
9) mi= 0,03-0,01=0,02
10) mi= 0,21
11) mi= 0,38
12) mi= 0,02
mi
пр
=
mi
—
mi
сп
1) miпр = 2,76-1,38=1,38
2) miпр = 0,6-0,33=0,27
3) miпр = 94,1-56,5=37,6
4) miпр = 0,56-0,29=0,27
5) miпр = 12,83-7,44=5,39
6) miпр = 1,02-0,56=0,46
7) miпр = 0,43 – 0,27 = 0,16
8) miпр = 0,02 – 0,01= 0,01
9) miпр = 0,02-0,02=0
10) miпр = 0,21-0,15=0,06
11) miпр = 0,38 – 0,38 = 0
12) miпр = 0,02 – 0,01 = 0,01
М
= mi*K
э
i
М1=10,9*90+1,07*550+363*0,2+2,17*90+82,3*11+4*550+5,29*90+0,02*20+0,03*90+0,21*250+0,38*550+0,02*15000 =5983,4/1000 = 5,98
М2=8,14*90+0,53*550+268,9*0,2+1,61*90+69,9*11+2,98*550+4,86*90+
+0,01*90=4068,98/1000=4,07
Мнов = 0,06*550+0,43*11=37,73/1000=0,04
Мсп=1,38*90+0,33*550+56,5*0,2+0,29*90+7,44*11+0,56*550+0,27*90+0,01*20+0,02*90+0,15*250+0,38*550+0,01*15000=1155,74/1000= 1,15
М = М1 – М2 + Мнов = 5,98-4,07+0,04 = 1,95
Мпр = М — Мсп = 1,95-1,15 = 0,8 тыс. усл. т.
Упр = Ууд *Мпр*Кэ* Id=5324*0,8*1,7*1 = 7240,64 тыс. руб/год = 7,24 млн. руб
Валовой приведенный объем сокращенного расчета за расчетный период времени сброса загрязняющих веществ в регионе, согласно расчетам, составил 1,95 тыс. усл. т. Из них – 1,15 тыс. усл. т. в результате спада производства и 0,8 тыс. усл. т. – в результате деятельности территориального органа Госкомэкологии России.
продолжение
--PAGE_BREAK--Атмосферный воздух
Расчет предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха
Укрупненная оценка величины предотвращенного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу может проводиться как для одного крупного источника или группы источников могут рассматриваться все источники в данном городе, регионе, рассматриваемые как единый «приведенный» источник.
Предотвращенный эколого-экономический ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (Упр тыс. руб./год) в рассматриваемом экономическом районе РФ за расчетный период времени определяется по формуле:
Упр = Ууд *Мпр*Кэ*
Id
где:
Ууд— показатель удельного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в рассматриваемом экономическом районе РФ, руб/усл.т. = 34,2 (читинская область)
Кэ— коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха территорий экономических районов России
Id
— индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономики России = 1
Мпр— приведенная масса выброса загрязняющих веществ в регионе, сокращенного в результате проведения соответствующих природоохранных мероприятий, тыс.усл. т./год.
Кэi— коэффициент относительной эколого-экономической опасности для i-го загрязняющего вещества
N— количество учитываемых загрязняющих веществ
№п/п
Наименование
Загрязняющих
веществ
mi1
mi
2
mi
нов
mi
mi
сп
mi
пр
К
i
э
Твердые
1
Сажа (углерода)
108,8
126,1
90
72,7
42,1
30,6
2,7
Газообразные и жидкие
2
Диоксид серы
4258,3
10446,5
6200
11,8
-
11,8
20
3
Оксид углерода
15260
12206
340
3394
2120
1274
0,4
4
Оксиды азота
32688,1
30844
428
2272,1
1400
872,1
16,5
5
Углеводороды
24744,8
19785,8
260
5219
3680
1539
0,7
6
ЛОС
26945,2
21515,8
-
5429,4
4200
1229,4
0,7
7
Аммиак
2100,7
1682,6
-
418,1
218
200,1
28,5
8
Бензин
1180,9
756
112
536,9
186
350,9
1,2
9
Этилацитат
12,2
9,4
-
2,8
1,8
1
6,7
10
Ацетон
77,2
66,2
-
11
-
11
28,5
11
Фенол
2,5
1,1
-
1,4
0,5
0,9
500
12
Уксусная кислота
15,2
13,1
-
2,1
0,8
1,3
20
Приведенная масса загрязнений, тыс.усл.тонн
М1
Мнов
М2
М
Мcп
Мiпр
Мпр
mi = mi1 + mi
нов
— mi2
1) mi = 108,8 + 90 – 126,1 = 72,7
2) mi = 4 258,3 + 6 200 – 10 446,5 = 11,8
3) mi = 15 260 + 340 – 12 206 = 3 394
4) mi = 32688,1 + 428 – 30844 = 2 272,1
5) mi = 24 744,8 + 260 – 19 785,8 = 5 219
6) mi = 26 945,2 – 21 515,8 = 5 429,4
7) mi = 2 100,7 – 1 682,6 = 418,1
8) mi = 1180,9 + 112 – 756 = 536,9
9) mi = 12,2 – 9,4 = 2,8
10) mi = 77,2-66,2= 11
11) mi = 2,5-1,1=1,4
12) mi = 15,2 – 13,1 = 2,1
mi
пр
= mi — mi
сп
1) miпр= 72,7 – 42,1 = 30,6
2) miпр= 11,8
3) miпр= 3394 – 2120 = 1274
4) miпр= 2272,1 – 1400 = 872,1
5) miпр= 5219 – 3680 = 1539
6) miпр= 5429,4 – 4200 = 1229,4
7) miпр= 418,1 – 218 = 200,1
8) miпр= 536,9 – 186 = 350,9
9) miпр= 2,8 – 1,8 = 1
10) miпр= 11
11) miпр= 1,4-0,5=0,9
12) miпр= 2,1 – 0,8 = 1,3
М1=108,8*2,7+4258,3*20+15260*0,4+32688,1*16,5+24744,8*0,7+26945,2*0,7+2100,7*28,5+1180,9*1,2+12,2*6,7+77,2*28,5+2,5*500+15,2*20=732223,4/1000 = 732,22
М2=126,1*2,7+10446,5*20+12206*0,4+30844*16,5+19785,8*0,7+21515,8*0,7+1682,6*28,5+756*1,2+9,4*6,7+66,2*28,5+1,1*500+13,1*20=803613/1000 = 803,613
Мнов=90*2,7+6200*20+340*0,4+428*16,5+260*0,7+112*1,2=131757,4/1000 = 131,757
М
ic
п=42,1*2,7+2120*0,4+1400*16,5+3680*0,7+4200*0,7+218*28,5+186*1,2+1,8*6,7+0,5*500+0,8*20=36291,93/1000 = 36,292
М = М1 – М2 + Мнов= 732,22 – 803,613 + 131,757 = 60,36
Мпр = М — Мсп= 60,36 – 36,29 = 24,07
Упр = Ууд *Мпр*Кэ*
Id
= 34,2 * 24,07 * 1,0 * 1 = 823,194 тыс. руб.
Задание № 2
Определить величину эколого-экономического ущерба в заданном регионе, предотвращенного в результате проведения природоохранный мероприятий по охране атмосферы от выбросов загрязняющих веществ.
продолжение
--PAGE_BREAK--