ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Распространение в атмосфере выбрасываемых из высоких источни­ков (труб) загрязняющих веществ подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние ока­зывает состояние атмосферы, расположение предприятий, характер мест­ности, физические свойства выбросов, высота трубы, диаметр ее устья и др. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном ско­
ростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.

На рис. 3.18 показано распределение концентрации вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов. По мере удаления от трубы в направлении, совпадающим с направлением ветра, концентрация вредных примесей в приземном слое атмосферы сначала на­растает, достигает максимума на расстоянии 10.40 высот трубы и затем медленно убывает, что позволяет говорить о наличии трех зон неодинако­вого загрязнения атмосферы: зоны переброса факела выбросов, характери­зующаяся относительно невысоким содержанием вредных веществ в при­земном слое атмосферы, зоны задымления с максимальным содержанием вредных веществ и зоны постепенного снижения уровня загрязнения.

I | I I - область распространения загрязнения;

- зона аэродинамической тени (циркуляционная зона);

- верхняя граница промежуточной зоны.

Для решения практических задач, прежде всего расчета величин ПДВ, наибольший интерес представляют случаи достижения при данных параметрах наиболее высоких уровней концентрации примеси в призем­ном слое воздуха, а также расчет соответствующих минимальных коэффи­циентов метеорологического разбавления. В основу расчета берутся эти уравнения в упрощенном виде.

СМ, мг/м3

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.18. Изменение приземной концентрации примеси в атмосфере от организованного высокого источника выброса:

Решение уравнения (3.127) при сформулированных выше граничных ус­ловиях, с использованием зависимостей (3.128)-(3.130), приводит к следующему уравнению для максимальной приземной концентрации при неблагоприятных метеорологических условиях:

Cm = AM Fnmn/[H2(VAT)ll\ (3.139)

Где А - параметр, характеризующий переносные свойства атмосферы (на терри­тории СНГ значения А для различных районов изменяются в диапазоне

213 1|3

140.250 с мгІК г); М - интенсивность источника примеси, гіс; V =

23

ND0 w0/4 - объемный расход газовоздушной смеси, м Іс; F - безразмерный множитель, учитывающий оседание загрязнителя в атмосфере (для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость оседания которых практически равна нулю, F = 1; для иных аэрозолей F = 2 при степени очистки выбросов є не менее 90%; F = 2,5 при є = 75.90% и F = 3 при є = 0. 75%); ц - безразмер­ный коэффициент, учитывающий влияние рельефа (в случае ровной местности или местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, ц = 1); m и n - коэффициенты, значения которых зависят от параметров

Vm = 0,65( VAT/H)112, міс (3.140); f= 1000(wo2D</H2AT), м І(с2К) (3.141), характеризующих условия истечения газовоздушной смеси и находятся по графикам на рис. 3.19.

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.19,а. Зависимость коэффициента m от условия истеченияf

Для маломощных слабо нагретых (холодных) выбросов, к которым относятся большинство вентиляционных выбросов, расчет максимальной приземной концентрации при "опасной" скорости ветра ведется по форму­ле

CM = AMFnn D0/(8 H4/3V), (3.142)

1/3

Где А - параметр, имеющий размерность мгм /г и равный по величине пара­метру А в формуле (3.139). Значение безразмерного множителя n также опре­деляется по рис. 3.19,б, но параметр VM вычисляется по формуле

Vm = 1,3 (woDq/H), м/с. (3.143)

Изменение концентрации примесей в атмосфере

°'3 1

Рис. 3.19,б. Зависимость множителя n от параметра VM

Расстояние, на котором достигается максимальная концентрация на по­верхности земли, находится из соотношения

Xm = (5 - F)dH/4, (3.144)

Где d - безразмерный множитель, значение которого определяется по рис. 3.20,а и 3.20,б (нагретые выбросы) и рис. 3.21 (холодные выбросы).

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.20,а. Зависимость множителя d от параметра VM для нагретых выбросов

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.20,б. Зависимость множителя d от параметра VM для нагретых выбросов

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.21. Зависимость множителя d от параметра VM для холодных выбросов

Значения приземных концентраций в произвольных точках на оси Ох подсчитываются по формуле

С = S1Cm, (3.145)

Где s1 - безразмерный множитель, определяемый по рис. 3.22.

Изменение концентрации примесей в атмосфере

Рис. 3.22. Зависимость множителя s1 от соотношения x/X

M ■

Приземные концентрации в точках с координатами х, у находятся по фор-

Муле

CY — S2 С,

Где s2 - коэффициент, величина, которого находится по рис. 3.23, где t

2 2 u(y/x) при u < 5 м/с; t — 5(y/x) при u > 5м/с.

Изменение концентрации примесей в атмосфере

ЦІ 0,2 03

Рис. 3.23. Зависимость коэффициента s2 от параметра t.

Формулы (3.139), (3.142) дают возможность рассчитать необходимую вы­соту выброса Н, если известны интенсивность источника примеси и условия ис­течения газовоздушной смеси. Полагая См = ПДК, получаем: - для A T > 0 - нагретые выбросы

H — [АМРтпп/(ПДКГ1/3АТ1/3)]1/3; (3.147)

- для AT « 0 - холодные выбросы

H — [AMFA/(8 ^ДК)]3/4. (3.148)

(3.146)

Поскольку значения коэффициентов m и n зависят от Н, задача решается путем последовательных приближений, то есть подбором ищутся значения Н, при которых уравнения (3.147), (3.148) будут удовлетворяться.

Предельно допустимые выбросы (ПДВ) в атмосферу также могут быть рас­считаны с помощью уравнений (3.139), (3.142). Полагая в них См = ПДК, М = ПДВ, находим:

- нагретые выбросы

ПДВ = ПДК^2(^ AT)1/2/(AFm n п); (3.149)

- холодные выбросы

ПДВ = [ПДК. H^A Fn n)](8 V/Do). (3. 150)

В формулах (3.147)-(3.150) фигурирует максимально разовое значение

ПДК.

Формула (3.144) позволяет определить границы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия. Размеры СЗЗ вычисляются с учетом среднегодовой повторяемо­сти направления ветров рассматриваемого румба Р (%):

L=Xm(P/Po), (3.151)

Где Р0 - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой ро­зе ветров, %. Например, при восьмирумбовой розе ветров Р0 = 100/8 = 12,5%.

Изложенная методика расчета справедлива для неблагоприятных метеоро­логических условий, когда турбулентный перенос в вертикальном направлении максимален. Такая ситуация соответствует большим отрицательным (сверх­адиабатическим) градиентам температур, способствующим развитию естествен­ной конвекции.

Максимальное значение приземной концентрации в этом случае выше, чем при равновесном состоянии атмосферы или при формировании инверсион­ного слоя.

Наличие местных аномалий давления и температуры, связанных с влия­нием различных факторов (обтекание препятствий ветровым потоком, горизон­тальные градиенты температуры, процессы испарения и др.) может существен­но влиять на форму факела и распределение концентраций.

Совершенно иначе происходит распространение примеси от низких ис­точников, которые находятся в вихревых (отрывных) зонах, образующихся при об­текании зданий и сооружений ветром. Примесь вовлекается в циркуляционное движение, концентрация ее увеличивается до того момента, когда турбулент­ный перенос через границу вихревой зоны уравновесит интенсивность источ­ника примеси. Далее распределение концентраций в вихревой зоне стационарно.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия не­зависимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой явля­ется природное …

Абсорбция газовых примесей

Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпо­нентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объем …

Пенная сепарация поверхностно-активных веществ

Пенное фракционирование основано на селективной адсорбции од­ного или нескольких растворенных веществ на поверхности газовых пу­зырьков, которые поднимаются вверх через раствор. Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциаль­ную сепарацию …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.