Порядок расчета ПДВ для предприятия

Приведенные нормы не распространяются на расчет концентраций на дальних расстояниях (более 100 км) от источников выбросов. Они предназначены для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределения концентраций.

В зависимости от высоты H устья источника выброса вредного вещества над уровнем земной поверхности этот источник относится к следующему классу:

высокие источники (H ≥50 м);

источники средней высоты (10≤H<50 м);

низкие источники (2≤H<10 м);

наземные источники (H <2 м).

При одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких (n) веществ, обладающим в соответствии с перечнем, утвержденным Минздравом РФ, суммацией вредного воздействия, для каждой группы этих веществ рассчитывается безразмерная суммарная концентрация (q) или значения концентраций (n) вредных веществ, обладающих суммацией вредного действия, приводятся условно к значению концентрации (C) одного из них. Безразмерная концентрация (q) определяется по формуле:

Расчетами определяются разовые концентрации, относящиеся к 20-30-минутному интервалу осреднения. Значения мощности выброса и расхода газовоздушной смеси при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства нормативами.

Температуру окружающего воздуха Тв следует принимать как равную средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по МНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси - по действующим для данного производства технологическим нормативам.

Влияние застройки (зданий и сооружений) на загрязнение воздуха связано с изменением характера воздушных течений вблизи здания. При обтекании отдельных зданий и их групп могут образовываться ветровые тени (застойные зоны) с близкой к нулю средней скоростью ветра и интенсивным турбулентным перемешиванием.

 

Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях

№п/п	Характеристики, расчет	единица	значение
Исходные данные
	Число дымовых труб, N	шт.
	Высота дымовых труб, Н	м
	Диаметр устья трубы, D	м	1,10
	Скорость выхода газовоздушной смеси, W0	м/с	5,5
	Температура газовоздушной смеси, Тг	°С
	Температура окружающего воздуха, Тв	°С
	Выброс двуокиси серы, Мso2	г/с	11,0
	Выброс золы, Мз	г/с	2, 20
	Выброс окислов азота (в пересчете на двуокись азота), МNO2	г/с	0,12
	Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А
	Коэффициент, учитывающий влияние рельефа, η
	Безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере для окислов азота и двуокиси серы для золы
	Максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК): двуокиси серы, SO2 золы окислов азота	Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3	0,5 0,5 0,085
Расчет
	W1 - расход газовоздушной смеси, определяется по формуле, м3/с: W1 = Где π =3,14	м3/с	5,22
	∆Т - перегрев газовоздушной смеси определяется по формуле: ∆Т = Тг - Тв =120 - 22	°С
	Параметр f определяется по формуле:		0,24
	Параметр Wм определяется по формуле:	м/с	1,55
	Параметр W1м определяется по формуле:		0,21
	Параметр fе определяется по формуле:		7,41
	Параметр m определяется по формуле: (при f<100) (при f≥100)		1,08
	Параметр n определяется по формуле: n = 1, при Wм ≥ 2, при 0,5≤ Wм<2,n=4,4Wм, при Wм<0,5		1,11
	Безразмерный коэффициент d определяется по формуле: при f<100: d=2,48 (1+0,28 , при Wм ≤0,5; d=4,95Wм (1+0,28 ) =4,95.1,55 (1+0,28 ), при 0,5< Wм ≤2; d=7 , при Wм ≥2 при f>100 или ∆Т≈0 d находится по формулам; d=5,7, при W1м≤0,5; d=11,4W1м, при 0,5< W1м ≤2; d=16 , при W1м ≥2		9,00
№п/п	Характеристики, расчет	единица	значение
	Максимальная концентрация SO2 определяется по формуле: Максимальная концентрация NO2 определяется аналогично по этой же формуле:	Мг/м3 Мг/м3	0,08 8,81
	Расстояние XмSO2, на котором наблюдается максимальная концентрация SO2 определяется по формуле: Расстояние XмNO2, на котором наблюдается максимальная концентрация NO2 определяется аналогично по данной формуле и равно расстоянию XмSO2	м м	342,00 342,00
	Коэффициент S1 для расстояния X определяется по формулам (для SO2 и NO2 одинаковый): при x/xм ≤1; при 1< x/xм≤8; S1 = при F≤1,5 и x/xм>8 S1= при F>1,5 и x/xм>8 x1 =50 м., 0,146 x2 =100 м., 0,292 x3=200 м., 0,585 x4=400 м., 1,170 x5=1000 м., 2,924 x6=3000 м. 8,772		0,104 0,334 0,803 0,959 0,535 0,101
	Концентрация СSO2 (CNO2) на расстоянии X определяется по формуле C=S1См x1 =50 м, С=0, 19*0,104 x2=100 м, С=0, 19*0,334 x3 =200 м, С=0, 19*0,803 x4 =400 м, С=0, 19*0,959 x5 =1000 м, С=0, 19*0,535 x6 =3000 м С=0, 19*0,101	Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3	0,02 0,06 0,15 0,18 0,10 0,02
27 Расчет концентрации золы
	Золоочистка отсутствует. Коэффициент F согласно нормативов		3,0
	Максимальная концентрация золы определяется по формуле: С3м =СмSO2*Мз/МSO2*F=0,08*2, 20/11,00*3,0	Мг/м3	0,05
	Расстояние ХмСзм, на котором наблюдается максимальная концентрация золы определяется по формуле: ХмСзм= XмSO2* (5 - F) /4=342,00* (5 - 3) /4	м	171,00
	Коэффициент S1 для расстояния Х определяется по формулам: при x/xм≤1; при 1< x/xм≤8; S1 = при F≤1,5 и x/xм>8 S1= при F>1,5 и x/xм>8 x1 =50 м., 0,292 x2 =100 м., 0,585 x3=200 м., 1,170 x4=400 м., 2,339 x5=1000 м., 5,848 x6=3000 м. 17,544		0,334 0,803 0,959 0,660 0, 207 0,018
	Концентрация золы на расстоянии X определяется по формуле: C=S1См x1 =50 м., С=0,12*0,334 x2=100 м., С=0,12*0,803 x3 =200 м., С=0,12*0,959 x4 =400 м., С=0,12*0,660 x5 =1000 м., С=0,12*0, 207 x6 =3000 м. С=0,12*0,018	Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3 Мг/м3	0,040 0,096 0,115 0,079 0,025 0,002

A

Проект нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ)

Согласно Закону РФ «Об охране атмосферного воздуха» (№ 96 – ФЗ), юридические лица, имеющие стационарные и нестационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны обеспечивать проведение инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и разработку тома предельно - допустимых выбросов (ПДВ).

Целью разработки проекта нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) является утверждение нормативов допустимых выбросов в Ростехнадзоре и получение разрешения на выброс и проверки воздухоохранной деятельности предприятия.

Порядок разработки расчета ПДВ рассматриваем повариантно.

ЗАДАНИЕ № 1

(к разделу «Охрана атмосферного воздуха»)

1. Определить ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника (котельной). Котельная расположена на территории Бирского района.

2. Определить максимальную приземную (на высоте 1,5 м от земли) концентрацию загрязняющих веществ и расстояние, на котором она может наблюдаться, при наступлении неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), то есть при скорости ветра ≤ 0,5 м/с.

3. Построить кривую распределения приземных концентраций загрязнения по оси факела (для случая НМУ).

4. Уточнить размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в соответст­вии с розой ветров данного района.

В табл. 1 приведены индивидуальные варианты выполнения задания в соответствии с двумя последними цифрами учебного шифра студента.

Таблица 1

Перечень данных	Последняя цифра зачетной книжки студента
Высота трубы Н, м
Диаметр устья трубы D, м	1,5	1,3	1,4	1,6	1,3	1,5	1,2	1,3	1,6	1,1
Скорость выхода газовоздушной смеси, ω0, м/с						3,5		8,5
Температура газовоздушной смеси Тг, 0С
	Предпоследняя цифра зачетный книжки студента
Температура окружающего воздуха, Тв, 0С
Загрязняющее вещество*	зола	СО	NO2	SO2	V2O5	СО	SO2	NO2	V2O5	зола
Масса загрязняющего вещества, Мх мг/м3	0,12		0,05	0,2	0,001		0,6	0,04	0,001	0,015
Фоновые концентрации Сф,	0,01	2,0	0,03	0,02	0,0005	2,0	0,02	0,03	0,0005	0,01
Эффективность (степень) очистки Э,%
Повторяемость ветров, %:
- северный
- северо-восточный
- восточный
- юго-восточный
- южный
- юго-западный
- западный
- северо-западный

* Значения ПДК для загрязняющих веществ приведены в табл. 2.

 

1. Определение ПДВ загрязняющих веществ одиночного источника проводится по методике, принятой в ОНД-86 [3] (в г/с).

Величина ПДВ (г/с) по каждому из вредных веществ рассчитывается по формуле:

где ПДК - предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м³;

С_ф - фоновая концентрация вредного вещества, мг/м³;

Н - высота источника выброса, м;

W₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с:

- скорость выхода газовоздушной смеси, м/с;

D - диаметр устья трубы, м.

 

За величину Δ T принимается разница температур выбрасываемого газовоздушного потока Т_г и окружающего воздуха Т_в °С:

Δ T = Т_г - Т_в

А - коэффициент стратификации, учитывающий вертикальные перемещения воздуха в зависимости от степени расчлененности рельефа. Коэффициент А изменяется от 120 до 250; для Московской области А = 140;

F - безразмерный коэффициент, учитываю­щий скорость оседания вредных веществ.

Для легких газов (CO и NO₂), у которых скорость упорядоченного осаждения в воздухе равна 0, F=1, а для мелкодисперсных аэрозолей и тяжелых газов:

F=2 при степени очистки 90%;

F=2,5 при степени очистки 75-90%;

F=3,0 при степени очистки менее 75%.

Значения безразмерных коэффициентов m и n определяются по следующим вспомогательным величинам:

 

 

При f > 100 рассчитывается коэффициент m по формуле:

;

При f < 100 коэффициент n рассчитывается следующим образом:

n = 1 при V_m ≥ 2;

при 0,5 ≤ V_m ≤ 2;

n = 4,4V_m при V_m ≤ 5.

 

η - коэффициент, учитывающий влияние рельефа. При перепаде высот менее 50 м η= 1; при перепаде высот более 50 м η >1 и зависит от соотношения высоты трубы и высоты препятствия (H/h₀), а также от соотношения ширины и высоты препятствия (а₀/h₀). (Для нашей задачи во всех вариантах принять η=1, так как для Поволжского района России перепад высот составляет 25 метровРеспублика Башкортостан России).

2.Максимальная концентрация загрязняющего вещества при фиксированных выбросах из источника (М_х, г/с) рассчитывается по формуле:

.

Расстояние от источника загрязнения, на котором наблюдается максимальная концентрация вредного вещества, определяется по формуле:

где d – аэродинамический коэффициент.

При холодных выбросах, когда Δ T ≈ 0° С, d = 5,7;

При горячих выбросах (во всех вариантах этой задачи выбросы – горячие), то есть когда Δ T > 5°С, коэффициент d определяется по формуле:

3. Построение кривой распределения приземных концентраций загрязнения по оси факела проводится следующим образом.

Для упрощения расчетов величину l_x принимаем равной 1/3, 2/3, 1,33 и 1,66 от l_max.

Находим С_х по формуле:

где С_х - концентрация загрязнения в любой точке по оси факела, мг/м³;

- коэффициент пересчета от максимальной концентрации С_тах к концентрации загрязнения в любой точке на расстоянии l_x от источника выброса.

Коэффициент определяется:

при

при

Кривая распределения приземных концентраций по оси факела строится по величине максимальной концентрации и как минимум четырем точкам на различных расстояниях от источника выброса.

4. Размер санитарно-защитной зоны (СЗЗ) определяется по Сани­тарным правилам и нормам (СанПиН 2.2.1/2.1.1200-03) в соответствии с классом предприятия. Корректировка размера СЗЗ с учетом розы ветров, преобладающих в данном районе, выполняется по формуле:

где l - длина румба по СЗЗ;

L₀ - размер СЗЗ по СанПиН 2.2.1/2.1.1200-03;

Р - среднегодовая по­вторяемость направления ветров рассматриваемого румба по действительной розе ветров, %;

Р₀ - среднегодовая повторяемость (в %) направления ветров одного румба при круговой розе ветров; при восьмирумбовой розе ветров Р₀ — 12,5%.

Примечание: Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это зона, отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, а также источниками повышенных уровней шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества и ионизирующих излучений, от жилой застройки. Котельная относится к 5 классу предприятий, для которых СЗЗ установлена 50 метров.

Таблица 2