При этом в отходящих газах будут содержаться пыль и сернистый газ. Для очистки от газов и пыли предусматривается устройство специальных мультициклонов, эксплуатационный коэффициент очистки которых равен 75%. Суммарный выброс пыли до очистки равен 500 г/с, сернистого газа – 350 г/с. диаметр устья трубы 2м.
Температура газовоздушной смеси 130°С, средняя температура окружающего воздуха в самый жаркий месяц в 13 часов равна 30°С.
Другие исходные данные прведены в таблицах 1 и 2.
Расчитать величину санитарно – защитной зоны (СЗЗ), на основании которой определить класс вредности предприятия и уточнить конфигурацию СЗЗ согласно «розы ветров». Начертить уточненную СЗЗ.
Таблица 3
| Скорость выхода газовоздушной смеси, м/с | Высота трубы, Н, м | Коэффициент, учитывающий скоростные условия выхода смеси из трубы, n | Коэффициент, учитывающий условия выхода смеси из устья источника выброса, m |
| 5.0 | 100 | 1.2 | 0.55 |
Таблица 4
| Направление ветра, % | ||||||||
| С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |
| 4 | 4 | 7 | 10 | 6 | 36 | 24 | 9 | |
| Откорректированная СЗЗ,м | 640 | 640 | 1120 | 1600 | 960 | 5760 | 3840 | 1440 |
Санитарно-защитная зона – благоустроенная или озелененная территория, отделяющая площадку предприятия, являющегося источником загрязнения атмосферы, шумовых, радиационных и прочих воздействий, от жилой и общественной застройки. Размеры ее устанавливаются с учетом санитарной классификации предприятий, расчетов загрязнения атмосферы и других факторов. Санитарная классификация приведена а Санитарных правилах и нормах – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. нормами установлено 5 классов предприятий и соответственно 5 размеров нормативных СЗЗ: I класс –2000 м; II класс – 1000 м; III класс – 500 м; IV класс – 300 м; V класс – 100 м.
Расчеты СЗЗ должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы с учетом перспективы развития предприятия и фактического загрязнения атмосферного воздуха. Полученные таким образом размеры расчетной СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета и среднегодовой розы ветров района.
Определение расчетной СЗЗ.
Приземная концентрация загрязняющих веществ в атмосфере, создаваемая источником выбросов на предприятии рассчитывается по формуле:
С = СмS1 (1)
где См – максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника, мг/м3:
См ═ АМFmnη , мг/м3; (2)
Н2 3√QΔT
где А – коэффициент температурной стратификации атмосферы (для
Свердловской области А = 160);
М – мощность выброса, г/с;
F – коэффициент оседания веществ в атмосфере (для пыли F = 3, для
газов F = 1)
m,n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (диаметр и высота устья, температура и скорость выхода газовоздушной смеси);
η – коэффициент рельефа местности (для равнины равен 1);
Н – высота источника, м;
Q – объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м3/с;
ΔT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси
и температурой окружающего воздуха,°С;
S1 – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения х/хм и коэффициента F:
S1 = 1,13 , (3)
0,13(х/хм)2 +1
где х – расстояние от источника выброса, м;
хм – расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация достигает максимального значения, м. Оно определяется по формуле:
хм = (5 – F)kH , (4)
4
где k = 4,95νм при νм ≤ 2,
k = 7√νм при νм > 2,
νм = 0,65 3√(QΔT/H) (5)
Q = υπd2/4 (6)
где υ – скорость выхода газовоздушной смеси, м/с;
d – диаметр устья трубы, м.
Q = 5*3,14*22/4 = 15,7 м3/с;
νм = 0,65*3√(15,7*(130-30)/100) = 1,63 ≤ 2,
k = 4,95*1,63 = 8,06;
хм = (5 – 3)*8,06*100 = 403 – для пыли,
4
хм = (5 – 1)*8,06*100 = 806 – для газов;
4
См ═ 160*0,25*500*3*1,2*0,55*1 = 0,34 мг/м3 для пыли;
1002 3√15,7*(130 – 30)
См ═ 160*0,25*350*1*1,2*0,55*1 = 0,08 мг/м3 для газов;
1002 3√15,7*(130 – 30)
0,15 = 0,34*S1 ;
S1 = 0,15/0,34 = 0,44 – для пыли,
S1 = 0,05/0,08 =0,625 – для газов.
0,44 = 1,13 ,
0,13(х/403)2 +1
х = √((1,13/0,44-1)/0,13)*403 = 1400 м, для пыли;
0,625 = 1,13 ,
0,13(х/806)2 +1
х = √((1,13/0,625-1)/0,13)*806 = 2009 м, для газов;
На основании полученных данных делаем вывод о том, что рассматриваемое предприятие является предприятием I – го класса, а СЗЗ должна быть не менее 2000 м.
Полученные размеры СЗЗ уточняются отдельно для различных направлений ветра в зависимости от среднегодовой розы ветров района по формуле:
L = L0*P/P0
где L – уточненный размер СЗЗ в направлении противоположном розе ветров, м;
L0 – нормативный размер СЗЗ, полученный на основании проведенных расчетов, 2000 м;
P – среднегодовая повторяемость рассматриваемого направления ветра,%, приведенная в таблице 2;
P0 – повторяемость направлений ветров при круговой розе ветров (при восьмирумбовой розе ветров P0 = 100/8 = 12,5%).
LC = 2000*4/12.5 = 640 м, LЮ = 2000*6/12.5 =960 м,
LCВ = 2000*4/12.5 = 640 м,LЮЗ = 2000*36/12.5 =5760 м,
LВ = 2000*7/12.5 = 1120м,LЗ = 2000*24/12.5 =3840 м,
LЮВ = 2000*10/12.5 = 1600 м,LСЗ = 2000*9/12.5 = 1440 м.
В ходе работы были расчитаны данные для построения уточненной СЗЗ предприятия согласно розы ветров.
На графике, который прилагается к данной работе изображены роза ветров (верхний график) и непосредственно сама уточненная СЗЗ предприятия.
На графике «Роза ветров» представлены 8 направлений сторон света: север – С, юг – Ю, восток – В, запад – З, северо-восток – СВ, северо-запад – СЗ, юго-восток – ЮВ, юго-запад – ЮЗ. Вдоль этих направлений отмечены направления ветров в процентных показателях в масштабе 1см : 4%. По графику видно, что в данном регионе преобладают юго-западные и западные ветра (36% и 24% соответственно).
На нижнем графике представлена уточненная СЗЗ предприятия и ход ее построения. На тех же направлениях сторон света в точке их пересечения (в центре) находится предприятие (затушеванный квадрат). От центра пунктиром проведена окружность радиусом 2 000 м в масштабе 1см : 500 м (это масштаб всего построения) – это расчетная СЗЗ. Затем откладываются точки СЗЗ согласно розы ветров по алгорифму: показания для севера откладываютя на юг, а для запада – на восток, и соединяются плавной пунктирной линией. Далее проводится основная плавная линия уточненной СЗЗ предприятия: если линия СЗЗ проходит внутри расчетной СЗЗ, то уточненная СЗЗ проходит по линии расчетной СЗЗ, и наоборот, если расчетная СЗЗ проходит внутри СЗЗ, то уточненная СЗЗ проходит по линии СЗЗ.
Антропогенный фактор может иметь и позитивные, и негативные стороны. Главные негативные стороны – загрязнение воздуха, воды, поверхности земли и истощение ее ресурсов, позитивные – предотвращение всего этого в рамках биосферы. Преобразуемую человеком биосферу называют, по В.Вернадскому, «ноосферой» (или сферой разума). Это название может быть оправдано только в том случае, если человек будет вести себя как «гомо сапиенс» - человек разумный.
1. В.М.Гарин, И.А.Кленова, В.И.Колесников, Промышленная экология, Маршрут, 2005г.;
2. Ю.С.Рыбаков, Лекции по курсу «Промышленная экология», Екатеринберг, 2004г.
3. Ю.С.Рыбаков, методическое пособие «Определение СЗЗ предприятия».