1 лабораторная работа № 1. Исследование газопылевых выбросов в атмосферу. Определение предельно – допустимых выбросов (ПДВ)

1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. Исследование газопылевых выбросов в атмосферу. Определение предельно – допустимых выбросов (ПДВ)

1.1 Цель работы

Определение концентрации газопылевых выбросов весовым методом, расчет приземной концентрации вредных веществ и установление предельно – допустимого выброса (ПДВ).

1.2 Оборудование и приборы

Аспиратор М–822, газовая камера, компрессор, аэрозольные фильтры АФА, аналитические весы.

1.3 Краткие сведения из теории

Выбросы вредных веществ в атмосферу резко снижают экологическую безопасность, оказывают непосредственное, отрицательное влияние на здоровье человека и окружающую среду. В связи с этим поступление вредных веществ в атмосферу ограничивается нормативами: предельно –допустимой концентрацией (ПДК) и предельно – допустимым выбросом (ПДВ). ПДК подразделяются на ПДК максимально разовые (ПДК м.р.) и среднесуточные (ПДК ср.с.).

ПДВ является технологическим показателем и устанавливается для контроля над выбросом вредных веществ в атмосферу непосредственно из источника. ПДВ представляет собой количество вредного вещества (г/с), которое при попадании в атмосферу не создает в приземном слое воздуха концентрацию, превышающую ПДК. Таким образом, для установления ПДВ необходимо определить максимальную предельную концентрацию вещества.

Норматив выброса загрязняющего вещества в атмосферный воздух – это норматив, устанавливаемый для передвижных и стационарных источников выбросов, технологических процессов и оборудования, отражающий максимально допустимую массу выброса каждого вещества в атмосферу.

Пример распространения выбросов в атмосферу показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Распространение выбросов в атмосфере

Начинать расчет необходимо с определения фоновой концентрации С_Ф, которая не должна превышать ПДК. Выбросы в атмосферный воздух вредных веществ из устья источника характеризуются двумя параметрами мощностью выброса М (г/с) и концентрацией концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ С (мг/м³), которые, в свою очередь, создают максимальную приземную концентрацию С_М.

1.4 Описание лабораторной установки

Установка (рис. 1.2) состоит из газопылевой камеры 1, служащей ёмкостью для создания загазованного воздуха. Передняя стенка камеры откидная, уплотняемая. Бункер – дозатор 2, наполненный пылью. Пыль и газы развеваются с помощью сжатого воздуха, поступающего от компрессора 3. На боковой стенке камеры имеется отверстие 4 для снятия пробы воздуха, в которое вставляется патрон с фильтром 5. Запыленный воздух по трубопроводу 6 поступает в аспиратор 7, имеющий ротаметры 8, которые позволяют определить расход воздуха.

Рисунок 1.2 – Схема установки

Воздух, проходя через фильтры, оставляет содержащиеся в нем примеси. Таким образом, пропускается через фильтр известный объем запыленного или загазованного воздуха и установив массу задержанных примесей можно рассчитать их концентрацию.

Таблица 1.1 – Результаты измерений

Скорость отбора пробы, U, м^3/c	Время отбора пробы, τ, с	Объем воздуха прошедшего через фильтр, VT,м^3	Темпера-тура, К	Давле-ние, МПа	Объем воздуха, м^3	Масса загряз-няющего вещества, мг	Концен-трация, мг/м^3

Таблица 1.2 – Исходные данные для расчетов

Вариант	tг, °C	tВ, °C	H, м	Д, м	Вредное вещество	ПДК м.р. мг/м^3	γ=
				0.8	пыль	0.6	0.5

Концентрацию пыли в воздухе рассчитываем по формуле:

мг/м³ , (1.1)

где – разность между массой фильтра до отбора пробы и массой фильтра после отбора пробы

V₀ – объём воздуха, прошедшего через фильтр при нормальных условия (T = 273°K и P₀ = 0.1013 МПа), м³

В свою очередь

_, м³, (1.2)

где Т_г – температура анализируемого воздуха, K;

P_в – барометрическое давление, МПа;

V_t – Объём воздуха, прошедшего через фильтр при Т_в и P_в, м³

, м³ , (1.3)

где V – скорость отбора пробы

T – время отбора пробы

Максимальная приземная концентрация вредного вещества С_м, которая может установиться на некотором расстоянии от места выброса при неблагоприятных метеорологических условиях для нагретых выбросов определяется по формуле:

мг/м³, (1.4)

где А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в воздухе;

М – масса вредно вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, мг/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в воздухе;

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н – высота источника выбросов, м;

∆Т – разность между температурой газовоздушной смеси Т₂ и температурой окружающего воздуха Т_в, К°;

V_l – объём газовоздушной смеси, м³/с.

Масса вредного вещества определяется по формуле:

, (1.5)

где С – концентрация вредного вещества, мг/м³;

– объём газовоздушной смеси при нормальных условиях, м³.

, (1.6)

Объём газовоздушной смеси определяется по формуле:

, (1.7)

Безразмерный коэффициент m рассчитывается по формуле:

, (1.8)

где f – вспомогательный параметр,

м/с² ·К °, (1.9)

где W₀ – скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника, м/с;

D – диаметр устья источника, м.

Скорость выхода W₀ определяется по формуле:

м/с, (1.10)

Безразмерный коэффициент n рассчитывается в зависимости от величины вспомогательного параметра V_m:

, (1.11)

При параметр

При параметр

Опасная скорость ветра U_m также определяется с учетом величины V_m

Расстояние от источника выброса X_m на котором достигается максимальная приземная концентрация C_М равно

, (1.12)

где α – безразмерный коэффициент.

Для нагретых выбросов

Предельно–допустимый выброс рассчитывается по формуле:

, (1.13)

Где С_ф – фоновая концентрация веществ, создаваемая другим источником:

Дата добавления: 2015-09-30