Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ивановский государственный химико-технологический университет
Кафедра Промышленной экологии
Расчетная работа по экологии.
«Оценка степени воздействия
выброса загрязняющего вещества на атмосферу для одиночного источника»
Выполнил:
студент 3 курса
группы 29
Ивлев Павел Андреевич
Иваново 2011
Задание: оценить
степень воздействия загрязняющего вещества на окружающую среду. При необходимости
выбрать метод очистки и очистное оборудование. Рассчитать платежи за загрязнение
окружающей среды.
Данные к расчету: условие:
в результате проведения технического процесса из оборудования выделяется ЗВ,
которое с помощью вентиляционной установки производительностью V удаляется через трубу, высотой H и диаметром D.
Загрязняющее вещество (ЗВ): этилацетат (пары);
Высота трубы: H = 52 м;
Диаметр трубы: D = 1,0 м;
Температура, удаляемых паров ЗВ: Tг
= 65°C;
Производительность вентиляционной установки: М = 11000
;
Сред. концентрация загрязняющего
вещества в удаляемом воздухе: Ccр
=4,78 ;
Макс. концентрация загрязняющего
вещества в удаляемом воздухе: Cmax =5,11
;
Выброс в атмосферу происходит непрерывно (N = 24ч). Предприятие работает 365 дней в году.
Месторасположение предприятия: Чукотка*
ПДК м. р. = 0,1 ;
Расчетная часть:
I. Определение максимального
выброса загрязняющего атмосферу вещества (Мф):
Расчет проводится по формуле, г/с:
,
где V1
обьемная скорость выхода паров ЗВ из источника загрязнения атмосферы, :
;
k КПД вентиляционной установки
(0,8 0,9);
Таким образом:
;
II. Расчет ПДВ для одиночного источника с круглым устьем:
Для выбора расчетной формулы норматива ПДВ необходимо определить
величину ΔT:
,
где Tос
температура атмосферного воздуха в районе расположения источника (Tос = 24,3°C), в связи с отсутствием данных о температуре воздуха в районе расположения
источника принимаем месторасположение предприятия Ивановская область.
;
Т.к. , то для выбора конкретной формулы
рассчитываем величину вспомогательного параметра f:
,
где средняя скорость выхода из устья
источника паров ЗВ, м/с;
,
f <100, то
расчет ПДВ проводим по формуле для горячего источника.
Для горячего источника ( и f <100) значение ПДВ рассчитывается по формуле, г/с:
,
где Сф = 0,3 ПДК м. р.
= 0,3 * 0,1 = 0,03 ; A коэффициент,
зависящий от температурной стратификации атмосферы, A=140;
F коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ
в атмосферном воздухе, F=1; η коэффициент, учитывающий
влияние рельефа местности, η = 1; n и m коэффициенты, учитывающие условия
выхода паров ЗВ из устья источника загрязнения атмосферы. Для расчета коэффициента
n определяем значение вспомогательного
параметра Vм для нагретого
выброса:
;
Таким образом,
;
;
Расчет ПДВ:
;
III. Определение степени экологической опасности выброса в
атмосферу ЗВ:
Мф > ПДВ, (13,3 > 3,16) выброс является экологическим
опасным. Поэтому нужно предусмотреть систему очистки от ЗВ.
Необходимую степень очистки находим по формуле, %:
;
Выбираем абсорбционный метод очистки поглощение парообразных
примесей, содержащихся в загрязненном воздухе, жидким поглотителем (абсорбентом).
Степень очистки данного метода: x’ = 70 85 %;
Продажный этилацетат обычно содержит
воду, спирт и уксусную кислоту. Для удаления этих примесей его промывают равным
объёмом 5% -ного карбоната натрия, сушат хлоридом кальция и перегоняют. При более
высоких требованиях к содержанию воды несколько раз (порциями) добавляют фосфорный
ангидрид, фильтруют и перегоняют, защищая от влаги.
Масса выброса ЗВ после первой ступени очистки:
;
Т.к. Мф’ ПДВ, то выброс можно считать экологически
безопасным, при данной степени очистки.
IV. Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха:
Расчет платежей до установления очистных сооружений:
,
где r = 1;
масса годового выброса ЗВ в пределах
допустимого нормативного выброса:
т/год;
= 21 руб. /т, норматив платы за выброс
одной тонны ЗВ в пределах установленных нормативов выбросов;
масса годового выброса ЗВ сверх
допустимого нормативного значения в пределах лимитов: т/год;
= 105 руб. /т, норматив платы за
выброс одной тонны ЗВ сверх допустимого нормативного значения в пределах установленных
лимитов;
= 1,9, коэффициент экологической
значимости Центрального региона;
загрязняющее вещество очистка атмосфера
=1,93 — коэффициент инфляции на 2011
год (источник http://www.ecoschet.ru/news/137-plata.html);
Таким образом
руб. /год;
Расчет платежей после установления очистных сооружений:
,
где масса годового фактического выброса
ЗВ после n-ой ступени очистки: т/год;
Таким образом
руб. /год;
Расчет предотвращенных платежей за счет установки очистных сооружений:
руб. /год;
Заключение
В ходе выполнения данной расчетной работы, были определены:
степень воздействия ЗВ (паров этилацетата) на окружающую среду:
ПДВ = 3,16 г/с; Мф = 13,3 г/с; данный выброс
является экологическим опасным; выбран абсорбционный метод очистки; рассчитаны платежи
за загрязнение окружающей среды: = 7261,8 руб. /год, = 112419,6 руб.
/год, = 105157,8
руб. /год.