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.