Нормирование загрязнения окружающей среды

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  автономное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Северный (Арктический) федеральный  университет им. М.В. Ломоносова»

 

 

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

(наименование кафедры)

 

_________________________________________________

(фамилия, имя, отчество  студента)

 

 

 

Факультет  ИНиГ    курс ОСПЗ-2 (3)                   спец. 130602.65 (1702)

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ  РАБОТА

 

По дисциплине: Экология

На тему: Нормирование загрязнения окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

Отметка о зачете    _____________   _______

                                                                                                                   (дата)

 

Руководитель             доцент                ___________             ____________

                                         (должность)              (подпись)            (и., о., фамилия)

                                _________

                           (дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Архангельск

2012

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  автономное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Северный (Арктический) федеральный  университет им. М.В. Ломоносова»

 

 

Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин

(наименование кафедры)

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ  РАБОТУ

 

 

по дисциплине    Экология

(наименование дисциплины)

 

 

 

студенту  ИНиГ    курс ОСПЗ-2 (3)                   спец. 130602.65 (1702)

_____________________________

(фамилия, имя, отчество  студента)

 

 

 

ТЕМА:   Нормирование загрязнения окружающей среды.

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

 

Вид	Валовый	Самый	Параметры			Н, м	D, м	Тв, °С
топлива	выброс,	холодн.	газовоздушной смеси на
	т/год	месяц	выходе из источника
				выброса
			ω0, м/с	V1, м3/с	Тг, °С
мазут	218	02	1,27	0,037	228	50	0,2	19

 

мг/м3				%
CФSO2	CФNO2	СФСО	СФТВ	РС	РЮ	РЗ	РВ	РСВ	РЮЗ	PЮВ	РСЗ
0,095	0,073	0,98	0,11	5	12	16	5	18	10	20	14

 

 

 

 

Руководитель работы            доцент                   ___________             __________

                                                       (должность)                (подпись)            (и., о., фамилия)

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Произвести расчет загрязнения  атмосферы и определить нормативы  ПДВ и санитарно-защитную зону для котельной.

Произвести определение  санитарно-защитной зоны источника  выброса, используя значение среднегодовой повторяемости направлений ветров, %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ И НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО ВЫБРОСА ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ	6
РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ  И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВОВ ПДВ ДЛЯ КОТЕЛЬНОЙ рАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ САНИТАРНО ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ИСТОЧНИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ	9     16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ  И НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОГО  ВЫБРОСА ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

 

Под стандартизацией  понимают установление единого уровня норм и требований.

Системе экологических  стандартов присвоен общий номер  «17», состоящей из нескольких групп  в соответствии с охраняемыми  объектами. Например, 17.1. – «Охрана  природы. Гидросфера», 17.2. – «Охрана  природы. Атмосфера». Этими стандартами  регулируют различные стороны деятельности предприятия по защите воздушных и  водных ресурсов.

 Система экологических  стандартов является составной  частью природоохранного законодательства. Несоблюдение стандартов влечет  за собой юридическую ответственность. 

Различают стандарты качества и стандарты воздействия. Стандарты качества окружающей среды регламентируют норму, допустимое состояние воздушного, водного бассейнов и почвы. Они  являются основными экологическими стандартами, устанавливающимися на уровне государства.

Важнейшим экологическим  стандартом является норматив качества определенной среды или ПДК (предельно-допустимая концентрация, мг/м³) – максимальное количество вредного вещества в единице объёма (воздуха, воды или др. жидкостей) или веса (например, пищевых продуктов), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных изменений у потомства. К технологии допускаются только те вещества, на которые установлены ПДК.

ПДК является нормой для  каждого конкретного государства  и действует на территории  всей страны.

На основе ПДК разрабатываются  стандарты воздействия: ПДВ (предельно-допустимый выброс, г/с) и ПДС (предельно-допустимый сброс, г/ч). ПДВ (предельно-допустимый выброс) – количество загрязняющего вещества, максимально возможное к выбросу в атмосферу в установленном режиме при хранении, использовании, сжигании определенного количества вещества с целью обеспечения качества воздуха в контрольном пункте. Стандарты  воздействия базируется на показателях потока (количество выбросов в единицу времени) или показателях запаса (количество выбросов за определенно установленный период). Стандарты воздействия устанавливают уровень выброса или сброса после применения природоохранного оборудования.

Степень опасности загрязнения  приземного слоя атмосферного воздуха  выбросами вредных веществ от промышленных предприятий (заводов, ТЭС, котельных и т.д.) определяется по наибольшей рассчитанной величине приземной концентрации вредных веществ С_м (мг/м³).

С_м устанавливается на некотором расстоянии (Х_м) от места выброса, соответствующей наиболее неблагоприятным метеорологическим условиям.

Величина С_м каждого вредного вещества не должна превышать величины ПДК данного вредного вещества, т.е. должно соблюдаться условие: С_м£ ПДК.

При одновременном совместном присутствии в атмосфере нескольких загрязняющих веществ их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать  единицы при расчете по формуле:

             (1)

Расчет стандартов воздействия  производят с учетом фоновой концентрации С_ф.  С_ф по Реймерсу – это естественная концентрация природного вещества. Современное понятие С_ф – это концентрация конкретного вещества без учета воздействия конкретного производства.

 При учете С_ф основное экологическое тождество принимает вид:

           (2)

Величина С_м для выброса нагретой газо-воздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем  определяется по формуле: 

          (3)

Отдельно учитываются  вещества, обладающие эффектом суммации действия.  Вещества, обладающие эффектом суммации действия – это такие  вещества, совместное действие которых  многократно превышает действие каждого в отдельности (например, SO₂ и NO₂) . Основное экологическое тождество для эффекта суммации:

                    (4)

С учетом фоновой концентрации:

        (5)

ВСВ – временно согласованный  выброс. Устанавливается предприятию, которое в силу технических и экологических причин не может выполнять основное экологическое тождество. ВСВ допускает превышение сверх нормы загрязнения окружающей среды в течение строго определённого срока, достаточного для проведения мероприятий, необходимых для снижения выброса. От того, выполняет ли предприятие установленный ему норматив ПДВ или ВСВ зависит размер и источник платы за загрязнение.

 

Количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, может определяться расчетом в технологической части проекта или приниматься в соответствии с действующими для данного производства нормативами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВОВ ПДВ ДЛЯ КОТЕЛЬНОЙ

 

Расчет количества загрязняющих веществ на промысле производится по методике переводных коэффициентов или по теплотехническим расчетам. В данном случае при работе выбросов при сжигании мазута используем переводные коэффициенты (табл. 1).

Валовый выброс (г/сек):

Таблица 1 – Переводные коэффициенты по компонентам выброса

Компонент выброса	Значения переводного коэффициента
Твердые (С)	0,0025
Сернистый ангидрид (SO2)	0,005
Оксид углерода (CO)	0,0125
Диоксид азота (NO2)	0,045

2.1. Расчет фактического количества выбросов загрязняющих веществ:

2.1.1. Расчет выброса твердых веществ в атмосферу

М_тв =218∙0,0025 = 0,545т/год;

М'_тв =15,02∙0,0025 = 0,038 г/с.

2.1.2. Расчет выброса диоксида серы в атмосферу

M_SO2 = 218∙0,005 = 1,09 т/год;

М'_SO2 =15,02∙0,005 = 0,075 г/с.

2.1.3. Расчёт выброса оксида углерода

М_со = 218∙ 0,0125 = 2,73 т/год;

М'_со =15,02∙0,0125 = 0,188 г/с.

2.1.4. Расчёт выброса диоксида азота

M_NO2 =218∙0,045 = 9,85 т/год;

M'_NO2 = 15,02∙0,045 = 0,676 г/с.

 

2.2. Определение максимальной приземной концентрации:

[мг/м³],       (6)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации  атмосферы и определяющий условия  вертикального и горизонтального  рассеивания вредных веществ  в атмосферном воздухе. Для Севера, Северо-запада, Среднего Поволжья, Урала, Украины - 160;

М – количество загрязняющего  вещества (ЗВ), выбрасываемого в атмосферу, г/с;

F – Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере. Для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей принимается равным 1, для пыли и золы, если средний эксплуатационный коэффициент очистки равен 90% и более F=2, при 75-90%  F=2,5, менее 75%  F=3.

Н – высота источника  выброса над уровнем земли, м;

Т = , ⁰С

Т – разность между температурой газовоздушной смеси (Т_г) и температурой окружающего воздуха (Т_В). За Т_В следует принимать максимальную среднюю температуру окружающего воздуха в 13 ч наиболее жаркого месяца года. Для котельных, работающих по отопительному графику, за Т_В принимают температуру наружного воздуха за самый холодный месяц года.

V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с;

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса;

 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км   = 1.