Процедура екологічної експертизи стану атмосфери та дотримання норм викидів промислових підприємств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кафедра екології

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни: «Екологічна експертиза»

на тему:

«Процедура екологічної експертизи стану атмосфери та дотримання норм викидів промислових підприємств»

Студента 4 курсу, групи ДЕК-42

Напрямку підготовки 6.040106 «Екологія,

Охорона навколишнього середовища та

збалансованого природокористування »

Захаренко А.В.

Керівник : доц. Вальтер Г.А.

м. Харків - 2012



ЗМІСТ

ВСТУП

1. Розрахунок очікуваної максимальної концентрації забруднювань (Смах, мг/м3) щодо викидів гарячої газової суміші

2. Визначення відстані (Хм, м) до місця, де очікується максимальна концентрація Смах

3. Приземна концентрація С (мг/м3) у атмосфері за осю факелу викиду на різних відстанях Х (м) від джерела викиду

4. Розрахунок гранично допустимих викидів

5. Встановлення категорії небезпечності підприємства та уточнення розмірів санітарно-захисної зони

6. Визначення мінімальної висоти джерела викидів

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

На розгляд експертних органів проектну документацію подіють у вигляді розділу «Охорона атмосферного повітря» у складі матеріалів проекту «Охорона навколишнього середовища».

Для визначення впливу викидів шкідливих речовин на забруднення приземного шару атмосфери, а також з метою визначення їх кількісних характеристик, у проектних матеріалах наводять розрахунки забруднення атмосфери.

Склад проектної документації та повнота її розробки повинні відповідати нормативним вимогам, які містяться у ДСТ 17.2.3.02-78 «Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів шкідливих речовин промисловими підприємствами» і «Інструкції щодо порядку розгляду, узгодження та експертизи заходів по охороні повітря та видачі дозволу на викид забруднюючих речовин в атмосферу по проектним рішенням», ОНД 1-84.

При розробці проектів на будівництво нових та реконструкцію існуючих підприємств (об'єктів), створення нових технологічних процесів та підприємств необхідно передбачати заходи, які забезпечують дотримання норм ГДК у приземному шарі атмосфери шляхом встановлення норм гранично допустимих викидів.

Регламентом проведення державної екологічної експертизи при обґрунтуванні й оцінці впливу на атмосферу рекомендується розглядати наступне.

1. Характеристика існуючого і прогнозованого забруднення атмосферного повітря. Повинний проводитися розрахунок і аналіз очікуваного забруднення атмосферного повітря після введення проектованого об'єкта в експлуатацію на границі СЗЗ, у житловій зоні, на об'єктах особливої охорони і ін. природних територіях, що знаходяться в зоні впливу даного об'єкта.

2. Метеорологічні характеристики і коефіцієнти, що визначають умови розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі.

3. Параметри джерел викидів забруднюючих речовин, кількісні і якісні показники викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря при встановлених (нормальних) умовах експлуатації підприємства і максимальному завантаженню устаткування.

4. Обґрунтування даних про викиди ЗВ повинне в т.ч. містити перелік заходів щодо запобігання і зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу й оцінку ступеня відповідності застосовуваних процесів, технологічного і пилогазоочисного устаткування передовому рівневі.

5. Характеристика можливих залпових викидів.

6. Перелік забруднюючих речовин і груп речовин, що володіють сумуючою шкідливою дією.

7. Пропозиції по встановленню нормативів гранично припустимих викидів та заходів щодо їхнього досягнення.

8. Обґрунтування прийнятих розмірів СЗЗ (з урахуванням троянди вітрів).

9. Перелік можливих аварій: при порушенні технологічного режиму; при стихійних лихах.

10. Аналіз масштабів можливих аварій, заходу щодо запобігання аварійних ситуацій і ліквідації їхніх наслідків.

11. Оцінка наслідків аварійного забруднення атмосферного повітря для людини й НС.

12. Заходу щодо регулювання викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря в періоди аномально несприятливих метеорологічних умов.

13. Організація контролю за забрудненням атмосферного повітря.

14. Обсяг природоохоронних заходів і оцінка вартості капітальних вкладень на компенсаційні заходи і заходи для захисту атмосферного повітря від забруднень, у тому числі при аваріях і несприятливих метеоумовах.

1. РОЗРАХУНОК ОЧІКУВАНОЇ МАКСИМАЛЬНОЇ КОНЦЕНТРАЦІЇ ЗАБРУДНЮВАНЬ (Смах, мг/м3) ЩОДО ВИКИДІВ ГАРЯЧОЇ ГАЗОВОЇ СУМІШІ

Значення максимальної приземної концентрації прямо пропорційне до обсягу викидів з джерела і обернено пропорційне квадрату висоти джерела викиду (труби) над землею. Підйом гарячих потоків майже повністю зумовлений підйомною силою газів, що мають вищу температуру, ніж навколишнє повітря.

Очікувана максимальна концентрація забруднювань (Смакс , мг/м3) щодо викидів гарячої газової суміші визначається за рівнянням:

(1.1)

де А - коефіцієнт , який залежить від температурної стратифікації атмосфери і враховує частоту температурних інверсій із значеннями:

240	200	160	120
субтропіки Середньої Азії	Казахстан, Нижнє Поволжя, Кавказ, Молдова, Сибір, Далекий Схід	Прибалтика, захід Європейської частини, середнє Поволжя, Урал, Україна	Центральна частина Європейської частини

А=160 (Україна - Ровно).

М - маса шкідливої речовини, викинутої в атмосферу за одиницю часу, г/с;

F - безрозмірний коефіцієнт, який ураховує швидкість осідання забруднювача у атмосфері із значеннями:

Гази, мілкодисперсні золи, не осідаючі	Пил при коефіцієнті очистки
	не менш 90 %	від 90 до 75%	менш 75%
1	2	2,5	3

F=2,5.

- безрозмірний коефіцієнт, який ураховує вплив рельєфу місцевості, якщо місцевість рівна або з перепадом висот, які не перевищують 50 м на 1 км, =1;

V1 - витрата газоповітряної суміші, яку визначають за формулою:

(1.2)

де W0 - середня швидкість виходу газів з труби, м/с;

D - діаметр труби, м.

m - безрозмірний коефіцієнт, який ураховує умови виходу газів з труби:

(1.3)

(1.4)

де Н - висота труби над землею, м;

Т - різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається (Тг) і температурою навколишнього атмосферного повітря (Тп), °С.

Т = 65°С.

n - безрозмірний коефіцієнт, який залежить від параметра Vм:

(1.5)

якщо Vм < 0,3; n = 3 (2.5, а)

якщо Vм > 2; n = 1 (2.5, б)

якщо 2 > Vм > 0,3; (2.5, в)

.

Так як Vм> 2, то n=1.

Усі розрахунки зводимо у таблицю 1.

Таблиця 1 - Максимальні приземні і гранично допустимі концентрації ЗР, що викидаються котельнею

ЗР	М, г/с	Н, М	V1, м3/с	Коефіцієнти	Cмакс, мг/м3	ГДКмр, мг/м3	ГДКсд, мг/м3	Клас шкідл. реч-н
				A	F		m	N		Vm
Зола	0,05	12	5,38	160	2,5	1	0,58	1	9,79	2,0003	0,011	0,5	0,05	3
SO2	0,06										0,005	0,5	0,05	3
CO	1,4										0,128	5,0	3,0	4
Пил	0,04										0,009	0,15	0,15	3
NOx	0,02										0,002	0,085	0,04	2

Висновок: концентрації розглянутих речовин, а саме золи SO2, CO, NOx і пилу не перевищують ГДКм.р...

2. ВИЗНАЧЕННЯ ВІДСТАНІ (Хм, м) ДО МІСЦЯ, ДЕ ОЧІКУЄТЬСЯ МАКСИМАЛЬНА КОНЦЕНТРАЦІЯ Смах.

Відстань (Хм, м) до місця, де очікується максимальна концентрація Смах. визначається за формулами:

якщо F < 2, то Хм = dH; (2.1)

якщо F 2, то . (2.1, а)

забруднення газовий суміш санітарний

Значення безрозмірного параметра d залежить від параметра Vм , його знаходять за формулами (при f < 100):

Vм < 0,5, то (2.2, а)

0,5 <Vм < 2, то (2.2, б)

Vм > 2, то (2.2, в)

2,0003>2, то

Якщо F>2, то

якщо F < 2, то Хм = dH; Хм =15,83·12=190м.

Результати зводимо у таблицю.



Таблиця 2 - Результати розрахунків відстані формування максимальних приземних концентрацій для котельні

D	15,83
Забруднююча речовина	Зола	Ангідрид сірчаний (SO2)	Оксид вуглецю (CO)	Пил	Діоксид азоту (NOx)
F	2	1	1	2	1
Хm (м)	118,73	190	190		190

Висновок: так як не спостерігається перевищення ГДК по всіх речовинах, отже на відстані Хмах перевищення також немає і ця відстань може буди СЗЗ.

3. ПРИЗЕМНА КОНЦЕНТРАЦІЯ С (мг/м3) У АТМОСФЕРІ ЗА ОСЮ ФАКЕЛУ ВИКИДУ НА РІЗНИХ ВІДСТАНЯХ Х (м) ВІД ДЖЕРЕЛА ВИКИДУ

Для речовин, концентрації яких перевищують гранично допустимі максимальні разові концентрації, розраховують відстань, на якій формується концентрація в межах ГДК. За небезпечної швидкості вітру uм приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м3) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях Хм від джерела викиду визначають за формулою:

С = sі . Cмакс, (3.1)

де sі - безрозмірний коефіцієнт, який визначається в залежності від відношення х/хмакс. та коефіцієнта F за формулами:

sі = 3 (х/хм)4 - 8 (х/хм)3 + 6 (х/хм)2 при х/хм < 1 (3.1, а)



Усі розрахунки зводять у таблицю і одержані дані щодо концентрацій забруднюючих речовин у атмосфері на різних відстанях від джерела викиду використовують для побудови графічної залежності.

Висновок: в даній роботі концентрації розглянутих речовин, а саме золи, SO2, CO, NOx і пилу не перевищують ГДКм.р., тому Хмах на різних відстанях не розраховується, а значення Хмах = 915,6 м приймаємо як СЗЗ підприємства.

4. РОЗРАХУНОК ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ ВИКИДІВ (ГДВ)

ГДВ визначається для кожної забруднюючої речовини окремо, при встановленні ГДВ ураховується фонова концентрація Сф цієї речовини (табл. 3).

Таблиця 3 - Фонові (Сф) та гранично допустимі концентрації (ГДК) забруднювачів

Концентрація	Зола	Пил	SO2	CO	NOx
Cф, мг/м3	0,11	0,042	0,011	1,87	0,031
ГДК, мг/м3	0,5	0,15	0,5	5,0	0,085

Значення ГДВ (г/с) для одиночного джерела у випадках Сф < ГДК визначається за формулою:



(4.1)

Усі розрахунки зводимо у таблицю 4.

Таблиця 4 - Підсумкова таблиця та визначення гранично допустимих викидів

Підприємство - котельня, м. Семипалатинськ, Казахстан.

№	Характеристики, розрахунок	Значення
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19	Висота димових труб, H, м Діаметр труби, D, м Швидкість виходу газоповітряної суміші,W0, м/с Температура газоповітряної суміші, Тг, єС Температура повітря, Тп, єС Викид двоокису сірки, МSO2, г/с Викид оксиду вуглецю, Мсо, г/с Викид оксидів азоту, МNox, г/с Викид пилу, Мпил, г/с Викид золи, Мзола, г/с Коефіцієнти у формулі (1.1): А з F Об'єм газоповітряної суміші, V1, м3/с (за формулою 1.2) Перегрів газоподібної суміші ,?Т , єС Параметр f (за формулою 1.4) Параметр Vm (за формулою 1.5),м/с Параметр m (за формулою 1.3) Параметр n ( за формулою 1.5, в) Параметр d ( за формулою 2.2,б) Розрахунок ГДВ для кожної забруднюючої речовини, г/с:	12 0,8 10,7 - - 0,06 1,4 0,02 0,04 0,05 160 1 2 5,38 65 9,79 2,0003 0,58 1 15,83 1,7·10-3 5,35·10-3 34,24·10-3 0,47·10-3 0,59·10-3

5. ВСТАНОВЛЕННЯ КАТЕГОРІЇ НЕБЕЗПЕЧНОСТІ ПІДПРИЄМСТВА ТА УТОЧНЕННЯ РОЗМІРІВ САНІТАРНО-ЗАХИСНОЇ ЗОНИ

Для визначення категорії небезпечності підприємства використовують дані про викиди забруднюючих речовин в атмосферу за формою статистичної звітності 2ТП-повітря. У цій формі має бути розшифрування «вуглеводнів» і не повинно бути інформації про сумарні викиди шкідливих речовин в атмосферу від групи підприємств.

Категорію небезпечності підприємств (КНП) обчислюють за виразом:

КНП = ,

де Мі - маса викиду і-тої речовини, т/рік;

ГДК - допустима концентрація і-тої речовини, мг/м3;

n - кількість викинутих підприємством шкідливих речовин, які забруднюють атмосферу;

аі - безрозмірна константа, яка дає змогу порівняти ступінь шкідливості i-тої речовини зі шкідливістю сірчистого газу (визначають за табл. 5).

Таблиця 5 - Значення бi для речовин різних класів небезпеки

Константа	Клас небезпеки
	I	II	III	IV
бi	1,7	1,3	1,0	0,9

Для розрахунку КНП за відсутності середньодобових значень ГДК використовують значення максимально разових ГДК, ОБРВ або зменшені в десять разів значення ГДК робочої зони забруднюючих речовин.

Значення КНП для речовин, щодо яких немає інформації про ГДК або ОБРВ, прирівнюють до маси викидів даних речовин. За величиною КНП підприємства поділяють на 4 категорії небезпечності. Граничні умови для з'ясування категорії небезпечності підприємства наведено в табл. 6.

Таблиця 6 - Граничні умови для визначення категорії небезпеки підприємства.

Категорія небезпеки підприємства	Значення КНП
I II III IV	КНП 106 106 > КНП 104 104 > КНП 103 КНП 103

Залежно від КНП здійснюють облік викидів забруднюючих речовин в атмосферу, запроваджують періодичність контролю за викидами підприємств і визначають санітарно-захисну зону (СЗЗ) від джерел забруднень до житлових районів. У таких зонах розміщують адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо тощо.

Дані заносимо у таблицю 7.



Таблиця 7 - Розрахунок КНП заводу по виробництву пуццоланового цементу.

Забруднююча речовина	М, т/рік	ГДК	бi	КНП
SO2	1,89	0,5	1	3,78
CO	44,15	5,0	0,9	7,1
Пил	1,26	0,15	1	8,4
NOx	0,63	0,085	1,3	13,5
Зола	1,58	0,5	1	3,15
Разом	35,97

Як свідчать приведені дані підприємство належить до ІV категорії небезпечності і, відповідно, стандартна СЗЗ становить 100м.

Але необхідно провести уточнення цієї відстані з урахуванням «рози вітрів» і відстані формування концентрацій забруднюючих речовин у межах ГДК.

Уточнення розмірів стандартної СЗЗ проводять з урахуванням «рози вітрів» за формулою:

,

- відстань від джерела забруднення до межі санітарної зони, м. Її обчислюють за співвідношеннями:

якщо Х < Lсан ст, то Lсан = Lсан ст;

якщо Lсан ст < X < 3 Lсан ст , то Lсан = Х;

якщо Х > 3 Lсан ст , то Lсан = 3 Lсан ст ,

де Lсан ст - розміри стандартної санітарно-захисної зони, 100м; -

Х - найбільша відстань, де формується концентрація забруднюючої речовини в межах ГДК, це відстань Хм=190;

Р - середньорічна повторюваність напрямку вітру;

Р0 - повторюваність напрямку вітрів одного румба при круговій “розі вітрів” (при восьмирумбовій “розі” Р0 = 100/8 = 12,5%).

Так як Х > Lсан ст., тобто 190 м > 100 м, то Lсан = 3 Lсан ст = 300 м.

Дані подаємо у таблицю 8.

Таблиця 8 - Уточнена санітарно-захисна зона для котельні

Напрямки вітру	Пн	Пн-Сх	Сх	Пд-Сх	Пд	Пд-Зх	Зх	Пн-Зх
Р	8	6	9	16	11	11	24	15
Р/Р0	0,64	0,48	0,72	1,28	0,88	0,88	1,92	1,2
Lсан ст	100	100	100	100	100	100	100	100
Lсан (Х)	300	300	300	300	300	300	300	300
Lсан 1	192	144	216	384	264	264	576	360

6. ВИЗНАЧЕННЯ МІНІМАЛЬНОЇ ВИСОТИ ДЖЕРЕЛА ВИКИДІВ

Мінімальна висота одиночного джерела викидів (труби) Н (м), якщо встановлені значення М (г/с), Wo (м/с), V (м3/с), D (м), визначається за формулою:

(6.1)

Якщо виконуються умови:

(6.2)

то значення Н є остаточним.

Якщо знайдене значення , то значення мінімальної висоти труби визначається за формулою:

(6.3)

За знайденим таким чином значенням Н1 визначають значення f1, Vm1, та встановлюються у першому приближенні коефіцієнти m=m1 і n = n1. Якщо , то за значеннями m1 та n1 визначається друге наближення Н=Н2 за формулою:

(6.4)

В загальному випадку (і +1) -е наближення Н і+1 визначається за формулою:

(6.5)

де mi ,ni - відповідає Hi , а mi-1 , nі-1 - Hi-1.

Розрахунок висоти джерел викиду газоповіряної суміші для заводу з виробництва пуццоланового цементу

Для викидів ангідриду сірчаного:

Мінімальна висота джерела забруднення (труби) визначається за формулою

= 0,5 м.

Так як, виконуються умови , то значення Н є остаточним.

Для викидів золи:

Мінімальна висота джерела забруднення (труби) визначається за формулою

= 0,96 м.

Так як, виконуються умови , то значення Н є остаточним.

Для викидів пилу:

Мінімальна висота джерела забруднення (труби) визначається за формулою:

= 2 м.

Так як, виконуються умови , то значення Н є остаточним.

Для викидів СО:

Мінімальна висота джерела забруднення (труби) визначається за формулою

= 1,24 м.

Так як, виконуються умови , то значення Н є остаточним.

Для викидів NOx:

Мінімальна висота джерела забруднення (труби) визначається за формулою

= 1 м.

Так як, виконуються умови , то значення Н є остаточним.



СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Методика расчета концентрации в атмосферном воздухе веществ, содержащихся в выбросах предприятий / ОНД-86. Л., Гидрометеоиздат, 1987.

2. Указания к расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. СН 369-74 М., 1975.

3. Инструкция о порядке рассмотрения, согласования и экспертизы воздухоохранных мероприятий и выдачи разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу по проектным решениям. М., Гидрометеоиздат, 1984.

Размещено на Allbest.ru

...