Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ивановский государственный химико-технологический университет
Кафедра Промышленной экологии
Расчетная работа по экологии.
«Оценка степени воздействиявыброса загрязняющего вещества на атмосферу для одиночного источника»
Выполнил:
студент 3 курса
группы 29
Ивлев Павел Андреевич
Иваново 2011
Задание: оценитьстепень воздействия загрязняющего вещества на окружающую среду. При необходимостивыбрать метод очистки и очистное оборудование. Рассчитать платежи за загрязнениеокружающей среды.
Данные к расчету: условие:в результате проведения технического процесса из оборудования выделяется ЗВ,которое с помощью вентиляционной установки производительностью V удаляется через трубу, высотой H и диаметром D.
Загрязняющее вещество (ЗВ): этилацетат (пары);
Высота трубы: H = 52 м;
Диаметр трубы: D = 1,0 м;
Температура, удаляемых паров ЗВ: Tг= 65°C;
Производительность вентиляционной установки: М = 11000/>;
Сред. концентрация загрязняющеговещества в удаляемом воздухе: Ccр=4,78 />;
Макс. концентрация загрязняющеговещества в удаляемом воздухе: Cmax =5,11/>;
Выброс в атмосферу происходит непрерывно (N = 24ч). Предприятие работает 365 дней в году.
Месторасположение предприятия: Чукотка*
ПДК м. р. = 0,1 />;
Расчетная часть:
I. Определение максимальноговыброса загрязняющего атмосферу вещества (Мф):
Расчет проводится по формуле, г/с:
/>,
где V1- обьемная скорость выхода паров ЗВ из источника загрязнения атмосферы, />:
/>;
k — КПД вентиляционной установки(0,8 — 0,9);
Таким образом:
/>;
II. Расчет ПДВ для одиночного источника с круглым устьем:
Для выбора расчетной формулы норматива ПДВ необходимо определитьвеличину ΔT:
/>,
где Tос- температура атмосферного воздуха в районе расположения источника (Tос = 24,3°C), в связи с отсутствием данных о температуре воздуха в районе расположенияисточника принимаем месторасположение предприятия — Ивановская область.
/>;
Т.к. />, то для выбора конкретной формулырассчитываем величину вспомогательного параметра f:
/>,
где /> - средняя скорость выхода из устьяисточника паров ЗВ, м/с;
/>,
f
Для горячего источника (/>и f
/>,
где Сф = 0,3 ПДК м. р.= 0,3 * 0,1 = 0,03 />; A — коэффициент,зависящий от температурной стратификации атмосферы, A=140;F — коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществв атмосферном воздухе, F=1; η — коэффициент, учитывающийвлияние рельефа местности, η = 1; n и m — коэффициенты, учитывающие условиявыхода паров ЗВ из устья источника загрязнения атмосферы. Для расчета коэффициентаn определяем значение вспомогательногопараметра Vм для нагретоговыброса:
/>;
Таким образом,
/>;
/>;
Расчет ПДВ:
/>;
III. Определение степени экологической опасности выброса ватмосферу ЗВ:
Мф > ПДВ, (13,3 > 3,16) — выброс является экологическимопасным. Поэтому нужно предусмотреть систему очистки от ЗВ.
Необходимую степень очистки находим по формуле, %:
/>;
Выбираем абсорбционный метод очистки — поглощение парообразныхпримесей, содержащихся в загрязненном воздухе, жидким поглотителем (абсорбентом).Степень очистки данного метода: x’ = 70 — 85 %;
Продажный этилацетат обычно содержитводу, спирт и уксусную кислоту. Для удаления этих примесей его промывают равнымобъёмом 5% -ного карбоната натрия, сушат хлоридом кальция и перегоняют. При болеевысоких требованиях к содержанию воды несколько раз (порциями) добавляют фосфорныйангидрид, фильтруют и перегоняют, защищая от влаги.
Масса выброса ЗВ после первой ступени очистки:
/>;
Т.к. Мф’ />ПДВ, то выброс можно считать экологическибезопасным, при данной степени очистки.
IV. Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха:
Расчет платежей до установления очистных сооружений:
/>,
где r = 1;
/> - масса годового выброса ЗВ в пределахдопустимого нормативного выброса:
/> т/год;
/>= 21 руб. /т, — норматив платы за выбросодной тонны ЗВ в пределах установленных нормативов выбросов;
/> - масса годового выброса ЗВ сверхдопустимого нормативного значения в пределах лимитов: /> /> т/год;
/>= 105 руб. /т, — норматив платы завыброс одной тонны ЗВ сверх допустимого нормативного значения в пределах установленныхлимитов;
/>= 1,9, — коэффициент экологическойзначимости Центрального региона;
загрязняющее вещество очистка атмосфера
/>=1,93 — коэффициент инфляции на 2011год (источник — www.ecoschet.ru/news/137-plata.html);
Таким образом
/>руб. /год;
Расчет платежей после установления очистных сооружений:
/>,
где /> - масса годового фактического выбросаЗВ после n-ой ступени очистки: /> т/год;
Таким образом
/> руб. /год;
Расчет предотвращенных платежей за счет установки очистных сооружений:
/> руб. /год;
Заключение
В ходе выполнения данной расчетной работы, были определены:
степень воздействия ЗВ (паров этилацетата) на окружающую среду:ПДВ = 3,16 г/с; Мф = 13,3 г/с; данный выбросявляется экологическим опасным; выбран абсорбционный метод очистки; рассчитаны платежиза загрязнение окружающей среды: /> = 7261,8 руб. /год, /> = 112419,6 руб./год, />= 105157,8руб. /год.