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 Vудаляется через трубу, высотой Hи 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 - коэффици
;
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.