2015-06-30
2343
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………..3
1. Расчет образования загрязняющих веществ от автотранспорта 5
2. Расчет выбросов загрязняющих веществ от различных производственных участков 15
2.1. Расчет выбросов загрязняющих веществ от аккумуляторной 15
2.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ от заточного участка 16
2.3. Расчет выбросов загрязняющих веществ от пункта электродуговой сварки 17
2.4. Расчет выбросов загрязняющих веществ от пункта мойки деталей, узлов и агрегатов 18
3. Расчет рассеивания выбросов от точечного источника 19
3.1. Расчет максимальной приземной концентрации загрязняющих веществ одиночного источника 19
3.2. Расчет расстояния от источника выброса, где наблюдается максимальная приземная концентрация 24
3.3. Расчет опасной скорости на уровне флюгера 24
3.4. Расчет приземной концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источника выброса 25
3.5. Фоновая концентрация вредных веществ в атмосфере и учет её в расчете рассеивания выбросов 30
|
|
|
3.6. Расчет приземной концентрации ЗВ в долях ПДК 34
Заключение…………………………………………………………………...40
Список литературы…………………………………………………………..41
ВВЕДЕНИЕ
При хозяйственной деятельности любого объекта необходимо учитывать правила и меры по соблюдению технологического режима и выполнения требований по охране природы, рационального использования природных ресурсов, оздоровления окружающей среды, которое обеспечивает установленные нормативы качества природной среды.
Обострение экологических проблем, связанных с повышенной нагрузкой на окружающую среду, связано в первую очередь с отсутствием экологических стратегий многих предприятий. В большинстве случаев это наблюдается из-за недостаточного финансирования, необходимого для внедрения экологически безопасных технологий и производств, обеспечения надёжной, эффективной работы очистных сооружений, установок средств контроля за окружающей средой.
С помощью приведенного далее расчета можно сделать анализ загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, образующимися в процессе производства, при неблагоприятных метеорологических условиях, когда преобладает штиль. Расчет рассеивания осуществляется по методике, разработанной в Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова, которая является основой общероссийского нормативного документа ОНД-86. Методика ГГО (ОНД-86) базируется на численных и аналитических решениях основного уравнения турбулентной диффузии примеси. Посредством этой методики определяются разовые концентрации, относящиеся к 20- 30-минутному интервалу осреднения. В качестве критериев допустимости параметров выброса используют значения ориентировочно безопасных уровней загрязнения воздуха (ОБУВ) в порядке, установленном Министерством Здравоохранения России.
|
|
|
На основании получившихся результатов, мы можем представить картину распространения вредных выбросов, согласно чему, возможно сделать правильную оценку состояния окружающей среды и воздействия выше указанного производства на нее.
В предлагаемой курсовой работе рассмотрено влияние автотранспортного предприятия на окружающую природную среду. Предприятие специализируется на подвозе материальных средств, обслуживании подвижного состава, имеет особые технологические процессы и является действующим источником негативного воздействия на окружающую природную среду.
1. Расчёт выброса от неорганизованных источников.
1.1. Расчет выбросов загрязнения от автотранспорта
Расчет осуществляется по «Методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий» (Расчет выброса загрязняющих веществ от стоянок автомобилей).
На автотранспортном предприятии состоит следующая автомобильная техника: УРАЛ 4320 – 8 единиц; КАМАЗ 55111(5320) – 6 единиц; УАЗ 2,4Д – 4 единицы, ГАЗ 3307 – 2 единицы. Вся техника автотранспортного предприятия в холодное время хранится в отапливаемых боксах. Ежедневно используется на автотранспортном предприятии 10 единиц автомобильной техники, шесть дней в неделю. Из них по категориям: УРАЛ 4320 – 4 единицы; КАМАЗ 55111(5320) – 3 единиц; УАЗ 2,4Д – 2 единицы, ГАЗ 3307 – 1 единица. Средний пробег автомобилей по территории предприятия составляет 400 м. Все автомобили имеют дизельные двигатели.
Расчет выбросов загрязняющих веществ выполняется для пяти загрязняющих веществ: оксида углерода - СО, углеводородов - СН, оксидов азота - NОx, в пересчете на диоксид азота NО2, твердых частиц - С, соединений серы, в пересчете на диоксид серы SO2 и соединений свинца - Рb. Так как данные автомобили имеют дизельный тип двигателя, то расчет выбросов соединений свинца не рассчитывается.
Выбросы i-го вещества одним автомобилем каждой группы в день при выезде с территории или помещения стоянки 
и возврате 
рассчитываются по формулам:
(1)
(2)
где 
- удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя автомобиля, г/мин;
- пробеговый выброс i-го вещества, автомобилем при движении со скоростью 10-20 км/час, г/км;
- удельный выброс i-го вещества при работе двигателя автомобиля на холостом ходу, г/мин;
tnp - время прогрева двигателя, мин;
L1, L2 - пробег автомобиля по территории стоянки, км;
- время работы двигателя на холостом ходу при выезде с территории стоянки и возврате на неё (мин).
Максимальный разовый выброс i – вещества (Gi) определяется по формуле, г/с:
(3)
где Nk – количество автомобилей К – й группы, выезжающих со стоянки за 1 час, характеризующийся максимальной интенсивностью выезда автомобилей.
Составим расчет выбросов для автомобилей КАМАЗ 5511 (мощность двигателя 176 кВт.) и УРАЛ 4320 (мощность двигателя 183,8 кВт.).
Таблица 1. Удельные выбросы загрязняющих веществ от КАМАЗ 55111 и УРАЛ 4320.
| Загрязняющие вещества | 
| 
| 
| |||
| Периоды года | ||||||
| теплый | холодный | теплый | холодный | |||
| СО | 6,3 | 12,6 | 3,37 | 4,11 | 6,31 | |
| СН | 0,79 | 2,05 | 0,8 | 1,14 | 0,79 | |
| NO2 | 1,27 | 1,91 | 3,9 | 6,47 | 1,27 | |
| C | 0,17 | 1,02 | 0,30 | 0,72 | 0,17 | |
| 0,25 | 0,31 | 0,51 | 0,63 | 0,25 | |
а) Выбросы СО:
Теплый период: М1СОк= 6,3·2+3,37·0,4+6,31·1 = 20,26 г
М2С0к=3,37·0,4+6,31·1=7,66 г
GCO=20,26×7/3600=0,0394 г/с
Холодный период: М1СОк=6,3·2+4,11·0,4+6,31·1=20,554 г
М2СОк=4,11·0,4+6,31·1=7,954 г
GCO=20,554×7/3600=0,04 г/с
Переходный период:
М1СОк=20,554·0,9=18,5 г
М2С0к=7,954·0,9=7,16 г.
Валовый выброс СО:
Теплый период:
(Dfk= 150х7=1050) Мт=1050х(20,26 + 7,66)х10-6 = 0,029316 т/год.
|
|
|
Холодный период:
(Dfk= 100х7=700) Мт=700х(20,554 + 7,954)*10-6 = 0,019956 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 50х7=350) Мт=350х(18,5 + 7,16)х10-6 = 0,008981 т/год.
Мобщ.= 0,029316 + 0,019956 + 0,008981 = 0,058253 т/год.
б) Выбросы СН:
Теплый период: М1СHк=0,79х2+0,8х0,4+0,79х1=2,69 г
М2СHк=0,8х0,4+0,79х1=1,11 г
GCH=2,69×7/3600=0,0052 г/с
Холодный период: М1СHк= 0,79х2+1,14х0,4+0,79х1=2,826 г
М2СHк= 1,14х0,4+0,79х1=1,246 г
GCH=2,826×7/3600 = 0,0055 г/с
Переходный период:
М1СНк=2,826х0,9=2,543 г
М2СНк=1,246х0,9= 1,121 г.
Валовый выброс СН:
Теплый период:
(Dfk= 1050) Мт = 1050х(2,69 + 1,11)х10-6 = 0,00399 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 700) Мт = 700х(2,826 + 1,246)х10-6 = 0,0028504т/год.
Переходный период:
(Dfk= 350) Мт = 350х(2,543 + 1,121)х10-6 = 0,0012824т/год.
Мобщ.= 0, 00399 +0,0028504+0,0012824= 0,0081228 т/год.
в) Выбросы NО2
Теплый период: М1NO2=1,27х2+3,9х0,4+1,27х1= 5,37 г
М2NO2=3,9х0,4+1,27х1= 2,83 г
GNO2=5,37×7/3600=0,0104 г/с
Холодный период: М1NO2=1,91х2+6,47х0,4+1,27х1= 7,678 г
М2NO2=6,47х0,4+1,27х1= 3,858 г
GNO2=7,678×7/3600 = 0,0149 г/с
Переходный период:
М1NO2=7,678х0,9 = 6,91 г
М2NO2= 3,858х0,9 = 3,47 г.
Валовый выброс NO2:
Теплый период:
(Dfk= 1050) Мт=1050х(5,37 + 2,83)х10-6 = 0,008610 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 700) Мт=700х(7,678 + 3,858)х10-6 = 0,0080752 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 350) Мт=350х(6,91 + 3,47)х10-6 = 0,003633т/год.
Мобщ.= 0,008610 +0,0080752 +0,003633= 0,0203182 т/год.
г) Выбросы С:
Теплый период: М1Ск=0,17·2+0,3·0,4+0,17·1=0,63 г
М2Ск=0,3·0,4+0,17·1=0,39 г
GC=0,63×7/3600=0,001225 г/с
Холодный период: М1Ск=1,02·2+0,72·0,4+0,17·1=2,498 г
М2Ск=0,72·0,4+0,17·1=0,458 г
GC=2,498×7/3600=0,004857г/с
Переходный период:
М1СОк=2,498·0,9=2,248 г
М2С0к=0,458·0,9=0,4122 г.
Валовый выброс С:
Теплый период:
(Dfk= 1050) Мт = 1050х(0,63 + 0,39)х10-6 = 0,001071 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 700) Мт = 700х(2,498 + 0,458)х10-6 = 0,0020692т/год.
Переходный период:
(Dfk= 350) Мт=350х(2,248 + 0,4122)х10-6 = 0,0009311т/год.
Мобщ.= 0,001071 +0,0020692+0,0009311= 0,0040713 т/год.
д) Выбросы SO2
Теплый период: М1SO2к=0,25х2+0,51х0,4+0,25х1=0,954 г
М2SO2к=0,51х0,4+0,25х1=0,454 г
GSO2=0,954×7/3600=0,001855 г/с
Холодный период: М1SO2к=0,31х2+0,63х0,4+0,25х1=1,122 г
М2SO2к=0,63х0,4+0,25х1=0,502 г
GSO2=1,122×7/3600=0,002182г/с
Переходный период:
М1СОк=1,122х0,9=1,001 г
М2С0к=0,502х0,9=0,4518 г.
Валовый выброс SO2:
Теплый период:
(Dfk= 1050) Мт=1050х(0,954 + 0,454)х10-6 = 0,0014784 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 700) Мт = 700х(1,122 + 0,502)х10-6 = 0,0011368т/год.
Переходный период:
(Dfk= 350) Мт = 350х(1,001 + 0,452)х10-6 = 0,0005081т/год.
|
|
|
Мобщ.= 0,0014784 += 0,0011368+= 0,0005081= 0,0031233 т/год.
Таблица 2. Удельные выбросы загрязняющих веществ от автомобилей
ГАЗ - 3309 (мощность 87,5 кВт) и УАЗ 2,4Д (мощность 63,2 кВт).
| Загрязняющие вещества |
|
|
| |||
| Периоды года | ||||||
| теплый | холодный | теплый | холодный | |||
| СО | 2,4 | 4,8 | 1,29 | 1,57 | 2,4 | |
| СН | 0,3 | 0,78 | 0,43 | 0,51 | 0,3 | |
| NO2 | 0,48 | 0,72 | 2,47 | 2,47 | 0,48 | |
| C | 0,06 | 0,36 | 0,27 | 0,41 | 0,06 | |
|
| 0,097 | 0,120 | 0,19 | 0,23 | 0,097 | |
а) Выбросы СО:
Теплый период: М1СОк=2,4х2+1,29х0,4+2,4х1=7,716 г
М2С0к=1,29х0,4+2,4х1=2,916 г
GCO=7,716×3/3600=0,00643 г/с
Холодный период: М1СОк=2,4х2+1,57х0,4+2,4х1=7,828 г
М2СОк=1,57х0,4+2,4х1=3,028 г
GCO=7,828×3/3600=0,00652 г/с
Переходный период:
М1СОк=7,828·0,9=7,045 г
М2С0к=3,028·0,9=2,725 г.
Валовый выброс СО:
Теплый период:
(Dfk= 150х3=450) Мт = 450х(7,716 +2,916)х10-6 = 0,0047844 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 100х3=300) Мт =300х(7,828 +3,028)х10-6 = 0,0032568т/год.
Переходный период:
(Dfk= 50х3) Мт = 150х(7,045 + 2,725)х10-6 = 0,0014655т/год.
Мобщ.=0,0047844 +0,0032568+0,0014655 = 0,0095067 т/год.
б) Выбросы СН:
Теплый период: М1СHк=0,3х2+0,43х0,4+0,3х1=1,072 г
М2СHк=0,43х0,4+0,3х1=0,472 г
GCH=1,072×3/3600=0,000893 г/с
Холодный период: М1СHк=0,3х2+0,51х0,4+0,3х1=1,104 г
М2СHк=0,51х0,4+0,3х1=0,504 г
GCH=1,104×3/3600=0,00092 г/с
Переходный период:
М1СHк=1,104х0,9=0,9936 г
М2СHк=0,504х0,9=0,4536 г
Валовый выброс СН:
Теплый период:
(Dfk= 450) Мт = 450х(1,072 +0,472)х10-6 = 0,0006948 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 300) Мт = 300х(1,104 +0,504)х10-6 = 0,0004824 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 150) Мт=150х(0,9936 + 0,4536)х10-6 = 0,000217т/год.
Мобщ.=0,0006948 +0,0004824 + 0,000217= 0,00139 т/год.
в) Выбросы NО2:
Теплый период: М1NOк=0,48х2+2,47х0,4+0,48х1=2,428 г
М2NOк=2,47х0,4+0,48х1=1,468 г
GNOx=2,428×3/3600=0,00202 г/с
Холодный период: М1NOк=0,48х2+2,47х0,4+0,48х1=2,428 г
М2NOк=2,47х0,4+0,48х1=1,468 г
GNOx=2,428×3/3600=0,00202 г/с
Переходный период:
М1NOк=2,428х0,9 = 2,185 г
М2NOк=1,468х0,9 = 1,321 г
Валовый выброс NO2:
Теплый период:
(Dfk= 450) Мт = 450х(2,428 +1,468)х10-6 = 0,001753 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 300) Мт = 300х(2,428 +1,468)х10-6 = 0,001169 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 150) Мт = 150х(2,185 + 1,321)х10-6 = 0,000526т/год.
Мобщ.= 0,001753 +0,001169 +0,000526= 0,003475 т/год.
г) Выбросы С:
Теплый период: М1Ск=0,06х2+0,26х0,4+0,06·1=0,284 г
М2Ск=0,26х0,4+0,06х1=0,164 г
GC=0,284×3/3600=0,000237 г/с
Холодный период: М1Ск=0,06х2+0,41х0,4+0,06х1=0,344 г
М2Ск=0,41х0,4+0,06х1=0,224 г
GC=0,344×3/3600=0,000287 г/с
Переходный период:
М1СОк=0,344х0,9=0,31 г
М2С0к=0,224х0,9=0,202 г.
Валовый выброс С:
Теплый период:
(Dfk= 450) Мт = 450х(0,284 +0,164)х10-6 = 0,000202т/год.
Холодный период:
(Dfk= 300) Мт = 300х(0,344 + 0,224)х10-6 = 0,00017 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 150) Мт = 150х(0,31+ 0,202)х10-6 = 0,000077т/год.
Мобщ.= 0,000202+0,00017 +0,000077= 0,000449 т/год.
д) Выбросы SO2 :
Теплый период: М1SO2к=0,097х2+0,19х0,4+0,097х1=0,367 г
М2SO2к=0,19х0,4+0,097х1=0,173 г
GSO2=0,367×3/3600=0,000306 г/с
Холодный период: М1SO2к=0,097х2+0,23х0,4+0,097х1=0,383 г
М2SO2к=0,23х0,4+0,097х1=0,189 г
GSO2=3,835×1/3600=0,0011 г/с
Переходный период:
М1СОк=0,383х0,9=0,345 г
М2С0к=0,189х0,9=0,17 г.
Валовый выброс SO2:
Теплый период:
(Dfk= 450) Мт = 450х(0,367 +0,173)х10-6 = 0,000243 т/год.
Холодный период:
(Dfk= 300) Мт = 300х(0,383+ 0,189)х10-6 = 0,000171 т/год.
Переходный период:
(Dfk= 150) Мт = 150х(0,345 + 0,17)х10-6 = 0,000077 т/год.
Мобщ.= 0,000243 +0,000171 +0,000077 = 0,004220 т/год.
На основе полученных данных составим таблицу удельных выбросов загрязняющих веществ по категориям автомобилей в зависимости от мощности двигателя.
Таблица 3. Удельные выбросы загрязняющих веществ по категориям автомобилей в зависимости от мощности двигателя.
| Удельный выброс загрязняющих веществ, г/мин | |||||||||||
| Авто- мобиль | СО | СН | NO2 | С | SO2 | ||||||
| Периоды года | |||||||||||
| теплый | холодный | теплый | холодный | теплый | холодный | теплый | холодный | теплый | холодный | ||
| КАМАЗ 55111, УРАЛ 4320 | 0,0394 | 0,4 | 0,0052 | 0,0055 | 0,104 | 0,149 | 0,00125 | 0,004857 | 0,01855 | 0,02152 | |
| ГАЗ - 3309, УАЗ 2,4Д | 0,0064 | 0,0065 | 0,00089 | 0,00092 | 0,0020 | 0,0021 | 0,00023 | 0,00029 | 0,0003 | 0,0011 | |
2. Расчет выбросов загрязняющих веществ от различных производственных участков.
2.1. Аккумуляторная
В отдельном помещении ремонтной мастерской автотранспорта расположена аккумуляторная, в которой осуществляется зарядка кислотных аккумуляторов. Во время зарядки аккумуляторных батарей выделяется серная кислота.
Обслуживание и зарядка аккумуляторных батарей проводится при сезонном техническом обслуживании два раза в год. На автомобилях автотранспортного предприятия установлены следующие аккумуляторы:
КАМАЗ 55111, УРАЛ 4320 – 6СТ-190 по 2 шт. на автомобиль
УАЗ 2,4Д - 6СТ-90 по 1 шт. на автомобиль
ГАЗ 3309 – 6СТ-90 по 2 шт. на автомобиль
Валовый выброс серной кислоты подсчитывается по формуле:
МАi = 0,9 g (Q1 · a1 + Q2 · а2 +... + Qn · an)10-9, т/год (2.1.1)
где g - удельное выделение серной кислоты =1 мг/А · ч.
Q1+n - номинальная емкость каждого типа аккумуляторных батарей, обслуживаемых предприятием, А·ч.
a1+n - количество проведенных зарядок батарей соответствующей емкости за год (по данным учета в предприятии).
МАi = 0,9х1х(190х28х2 + 90х8х2)х10-9 = 10872х10-9 т/год
Расчет максимально разового выброса серной кислоты производится исходя из условий, что мощность зарядных устройств используется с максимальной нагрузкой. При этом сначала определяется валовый выброс за день:
MAcyт = 0,9g · (Q · n') 10-9, т/день (2.1.2)
где Q - номинальная емкость наиболее емких аккумуляторных батарей, имеющихся на предприятии;
n' - максимальное количество вышеуказанных батарей, которые можно одновременно подсоединять к зарядному устройству.
MAcyт = 0,9х1х(190х8)х10-9 = 1368х10-9 т/день
Максимально разовый выброс серной кислоты или натрия гидроокиси определяется по формуле:
, г/с (2.1.3)
где m - цикл проведения зарядки в день. Принимаем m = 10 час.
Giᴬ =1368х10-3 / 3600х10 = 0,000038 г/с
2.2. Заточной участок.
На территории ремонтной мастерской в отдельном помещении находится заточной участок, на котором производится заточка инструмента на заточном станке с диаметром абразивного круга 200 мм. Процесс механической обработки металла сопровождается выделением через дверные и оконные проемы загрязняющих веществ в атмосферу: железо(II.III) оксиды, пыль абразивная.
Валовый выброс каждого загрязняющего вещества на участке механической обработки определяется отдельно для каждого станка по формуле:
Мci = gci · t · n · 3600 · 10-6, т/год (2.2.1)
где gci - удельное выделение загрязняющего вещества при работе оборудования (станка), г/с
t - чистое время работы одной единицы оборудования, в день, час:
n - количество дней работы станка (оборудования) в год.
Заточной станок в ремонтной мастерской используется по мере необходимости, суммарное время работы станка составляет 2 часа в неделю.
Расчет валового выброса пыли (г/с) заточным станком при механической обработке металла без охлаждения:
Выделение пыли абразивной:
Мcпыли абр. = 0,008 х 1 х 104 х 3600 х 10-6 = 0,002995т/год;
Выделение пыли металлической:
Мcпыли абр. = 0,012 х 1 х 104 х 3600 х 10-6 = 0,004493т/год.
2.3. Пункт электродуговой сварки.
В ремонтной мастерской применяется электродуговая сварка штучными электродами сварочным инвертором Сварог ARC 205B Z203. При сварке применяются электроды марки ОЗС-4. В год расходуется 80 кг электродов.
Расчет валового выброса загрязняющих веществ при всех видах электросварочных работ производится по формуле:
Мci = gci · В ·10-6, т/год(2.3.1)
где gci - удельный показатель выделяемого загрязняющего вещества, г/кг расходуемых сварочных материалов;
В - масса расходуемого за год сварочного материала, кг.
Количество выделяющихся загрязняющих веществ, г/кг расходуемых сварочных электродов марки ОЗС-4:
сварочная аэрозоль - 10,9;
марганец и его соединения - 1,27;
железа оксид - 9,63.
Расчет валового выброса сварочной аэрозоли:
Мcаэр. = 10,9 х 80 х 10-6 = 0,000872 т/год.
Расчет валового выброса марганца и его соединений:
МcMn = 1,27 х 80 х 10-6 = 0,0001016 т/год.
Расчет валового выброса оксида железа:
М cFe2О3 = 9,63 х 80 х 10-6 = 0,0007704 т/год.
Максимально разовый выброс определяется по формуле:
г/с (2.3.2)
где b - максимальное количество сварочных материалов, расходуемых в течение рабочего дня, кг;
t - "чистое" время, затрачиваемое на сварку в течение рабочего дня, час.
Определяем максимально разовый выброс сварочного аэрозоля:
G cаэр. = 10,9 х 5 / 3 х 3600 = 0,00505 г/с.
Определяем максимально разовый марганца и его соединений:
GcMn = 1,27 х 5 / 3 х 3600 = 0,00059 г/с.
Определяем максимально разовый оксида железа:
G cFe2О3= 9,63 х 5 / 3 х 3600 = 0,00446 г/с.
