Лабораторная работа: Оценка степени воздействия выброса загрязняющего вещества на атмосферу для одиночного источника

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.php);

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.