Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Новокузнецкий институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет»
Факультет информационных технологий
Кафедра экологии и естествознания
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к практической работе
РАСЧЕТ ПРИЗЕМНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ В ПРОГРАММЕ УПРЗА-ЭКОЛОГ
Выполнил: студент 4 курса
группы ГЭ-09
Епанешникова Н.В
Проверил: д.т.н., профессор
Сенкус В.В.
Новокузнецк, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
|
ВВЕДЕНИЕ |
3 |
|
|
1 |
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА 1.1 Климат района |
4 4 |
|
2 |
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ |
6 |
|
3 |
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ 3.1 Расчет выбросов пыли в атмосферу при буровых работах 3.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при взрывных работах 3.3 Расчет выбросов загрязняющих веществ при вскрышных работах 3.4 Расчет выбросов загрязняющих веществ при добычных работах 3.5 Расчет выбросов загрязняющих веществ на отвале 3.6 Расчет выбросов загрязняющих веществ при транспортировки угольной массы |
9 |
|
9 |
||
|
11 |
||
|
14 |
||
|
19 |
||
|
24 |
||
|
29 |
||
|
4 |
РАБОТА С ПРОГРАММОЙ УПРЗА ЭКОЛОГ |
36 |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
39 |
|
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ |
40 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А |
41 |
ВВЕДЕНИЕ
Унифицированная программа расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) "Эколог" выполняет расчеты концентраций загрязняющих веществ в атмосфере по "Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий" (ОНД-86).
Цель работы – ознакомиться с программой расчета концентраций загрязняющих веществ УПРЗА ЭКОЛОГ.
Задачи работы:
– изучить существующие методики расчета приземных концентраций загрязняющих веществ;
– выполнить расчеты, необходимые для работы с программой;
– выявить основные функциональные возможности программы.
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА
Проектируемый разрез располагается в Междуреченском районе, на участке «Береговой», Ближайший город – Мыски, расстояние до которого составляет 10 км. Ближайший поселок – Казас, который расположен на 1 км к юго-западу от границы разреза.
Климат района – резко континентальный с продолжительной (до 5 месяцев) холодной зимой и коротким теплым летом. Среднегодовая температура воздуха по многолетним данным равна +1,3 – +1,4 ос. Самым холодным месяцем является январь ( -17,8 С ), самым теплым — июль ( 18,5 С ). Среднегодовая норма осадков составляет 484-672 мм. Преобладающее направление ветров западное и юго-западное. Среднегодовая скорость ветра 3,7 м/с. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 73-75%. Продолжительность залегания снежного покрова около 160 дней.
Коэффициент рельефа местности – 1,9.
Коэффициент стратификации атмосферы – 200.
Особенности рельефа. Рельеф территории увалисто-сильнорассеченный, расчленен оврагами, балками, логами.
Наиболее плохие условия для рассеивания атмосферных загрязнений наблюдаются в южной части района из-за большой повторяемости штилевой погоды и значительного количества дней с туманами.
Фоновые концентрации загрязняющих веществ приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Фоновые концентрации загрязняющих веществ
|
Код вещества |
Наименование вещества |
Фоновая концентрация загр.вещества (мг/м3) |
Фоновая концентрация загр.вещества (доля ПДК) |
|
0337 |
Углерода оксид |
1,5 |
5 |
|
0301 |
Азота диоксид |
0,05 |
0,085 |
|
0330 |
Сернистый ангидрид |
0,0015 |
0,5 |
|
0328 |
Углерод черный (сажа) |
0,1 |
0,15 |
Роза ветров показана на рисунке 1.
Рисунок 1 – Роза ветров (Междуреченский район), %
2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
На разрезе проводятся открытые работы по добыче каменного угля, которые включают в себя следующие виды работ: буровые, взрывные, вскрышные, добычные.
Буровые работы – сооружение горной выработки путем разрушения горных пород на забое.
Взрывные работы – работы, выполняемые воздействием взрыва на естественные или искусственные материалы для их разрушения и перемещения или изменения структуры и формы. Осуществляются с помощью взрывчатых веществ.
Вскрышные работы – удаление горных пород, покрывающих и вмещающих полезные ископаемые при открытой разработке. Проводятся для создания первоначального фронта добычных работ и в период эксплуатации для сохранения и развития фронта.
Добычные работы осуществляются скважинными гидродобычными снарядами.
При ведении буровых, взрывных и вскрышных работ в атмосферный воздух выделяется породная пыль.
При добыче угля выделяется угольная пыль (SiO2<25 %), а также оксиды углерода, азота, сажа, ангидриды.
Кроме того, происходит пыление при транспортировке и разгрузке.
Буровые работы осуществляются двумя буровыми станками Integroll-RandDML.
Одновременно может работать 2 станка.
При взрывных работах используются взрывчатые вещества:
- аммонит;
- гранулатол;
- граммонит.
Пылеподавление при взрывных работах не предусматривается.
На вскрышных работах применяется экскаватор ЭШ-20/90, 1 шт. Удаляет породу по безтранспортной технологии.
По транспортной технологии работает еще один экскаватор ЭКГ-6,3УС и два экскаватора ЭКГ-12.
Для перемещения пород в пределах площадки используются бульдозеры САТ-Д-9R, 4шт.
В теплый период года рабочие забои орошаются водой с помощью оросительной установки. Эффективность пылеподавления составляет 85 %.
Породы вскрыши вывозятся на отвал самосвалами БелАЗ-75131, грузоподъемность 136т., 6шт.
В теплый период года дороги орошаются водой с помощью поливо-моечной машины, эффективность пылеподавления составляет 85 %.
Годовая производительность – 2 млн.т угля.
Добычные работы ведутся экскаваторами ЭКГ-6,3УС, 1шт. и зарубежным экскаватором RH-90-C, 1шт.
Для перемещения экскаватора используют бульдозер САТ-Д-9R, 1шт.
Экскаваторами уголь влажностью 5,1 % погружаются в самосвалы БелАЗ-75131, 6шт. и отвозятся на обогатительную фабрику.
Основными источниками загрязнения воздуха при эксплуатации объекта являются:
3 РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ
3.1 Расчет выбросов пыли в атмосферу при буровых работах
Количество пыли, выделяющейся при бурении скважин за год () рассчитывается по формуле:
, т/год (1)
где m – количество типов буровых станков, работающих в карьере;
i– номер типа буровых станков;
n– количество станков i-го типа;
j– порядковый номер i-го станка;
Qij – объемная производительность j-го бурового станка i-го типа, м3/ч;
K – коэффициент, учитывающий влажность выбуриваемого материала;
qij – удельное пылевыделение с 1 м3 выбуренной породы j-м станком i-го типа в зависимости от крепости пород, кг/м3;
Tij – чистое время работы.
Максимальный выброс пыли (), г/с, при бурении скважин рассчитывается по формуле:
, г/с (2)
В буровых работах, проводимых на предприятии используется один тип буровых установок Ingersoll-RandDSL, количеством 2 штуки, работающих в одинаковых условиях. Количество пыли, выделяющейся при бурении скважин за год, рассчитывается по формуле:
, т/год, (3)
Максимально разовый выброс пыли, рассчитывается по формуле:
, г/с. (4)
Исходные данные и результаты расчетов валового и максимального разового выбросов представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Результаты расчетов количества пыли, выделяющейся при бурении скважин
|
, м3/ч |
,кг/м3 |
, ч/год |
,г/с |
, т/год |
|
|
3,6 |
0,9 |
1,0 |
7200 |
1,8 |
46,656 |
3.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при взрывных работах
Количество оксида углерода и окислов азота, выбрасываемых в атмосферу за год() рассчитывается по формуле:
Mвз = M1i +M2i, т/год (5)
где M1i – количество i –го загрязняющего вещества, выбрасываемого с пылегазовым облаком при производстве взрыва, т/год;
M2i- количество i –го загрязняющего вещества, постепенно выделяющегося в атмосферу из взорванной горной массы, т/год.
-, т/год (6)
где m – количество марок взрывчатых веществ, используемых в течение года;
qij– удельное выделениеi-го загрязняющего вещества при взрыве 1 тонны j-го взрывчатого вещества (ВВ), т/т;
Аj – количествоj-го взорванногого ВВ, т/год;
ŋ– эффективность применяемых при взрыве средств газоподавления;
q’ij –удельное выделениеi-го загрязняющего вещества из взорванной горной массы, т/т.
, т/год (7)
Суммарные выбросы оксидов азота разделяются на диоксид (М) и оксид (М), рассчитываются по формулам:
МNO2 = 0,8MNOx (8)
МNO= 0,13MNOx (9)
Количество пыли (), выбрасываемой в атмосферу при взрывах, за год рассчитывается по формуле:
= 0,16· qn ·Vгм ·(1- ŋ)·10-3, т/год (10)
где qn– удельное пылевыделение на 1 м3 взорванной горной массы, кг/м3;
0,16– безразмерный коэффициент, учитывающий гравитационное оседание твердых частиц в пределах разреза;
Vгм – объем взорванной горной массы, м3/год;
N–эффективность применяемых при взрыве средств пылеподавления, дол. ед.;
Результаты расчетов данных формул представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Количество оксида углерода, окислов азота и пыли, выбрасываемых в атмосферу за год (т/год)
|
1,94 |
0,185 |
0,03 |
0,0138 |
Максимальное количество загрязняющих веществ, выбрасываемых при взрыве, г/с, и приведенное к 20-минутному интервалу осреднения, рассчитывается по формулам:
для газов: , г/с (11)
для пыли: , г/с (12)
где Аj– количество взорванного ВВ за 1 массовый взрыв , т;
Vгм – объем взорванной горной массы за 1 массовый взрыв, м3;
Высота подъемов пылегазового облака (Н) определяется по формуле:
Н= в·(164+0,258·Aj), м (13)
где в – безразмерный коэффициент, учитывающий глубину скважин (при глубоких скважинах в=0,8)
Результаты расчетов представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Максимальное количество загрязняющих веществ, выбрасываемых при взрыве
|
для газов: |
для пыли: |
H |
||
|
г/с |
г/с |
г/с |
г/с |
м |
|
0,938 |
0,056 |
0,092 |
0,115 |
131,21 |
3.3 Расчет выбросов загрязняющих веществ при вскрышных работах
Количество пыли, выбрасываемое в атмосферу при работе экскаваторов за год (), рассчитано по формуле:
= т/год (14)
где m – количество марок экскаваторов, работающих в течение года;
qэj – удельное выделение пыли с 1м3 отгружаемого материала экскаватором j-ой марки, г/м3;
Vj– объем перегружаемого материала за год экскаваторами j-ой марки, м3;
К1– коэффициент, учитывающий влажность материала;
К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра;
η – эффективность средств пылеподавления, дол.ед.
Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе экскаваторов приведены в таблице 5.
Таблица 5 – Результаты расчетов количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе экскаваторов
|
qэкг6,3 |
qэкг12(2шт) |
qэш20/90 |
Vэкг6,3 |
Vэкг12(2шт) |
Vэш20/90 |
η |
К1 |
К2 |
Мобщ |
|
5,8 |
6,3 |
27,9 |
5824103 |
13099103 |
9460103 |
0,8 |
1 |
1,4 |
647,9 |
Максимальный разовый выброс пыли () при работе экскаваторов рассчитан по формуле:
= (15)
где m – количество марок экскаваторов, работающих одновременно в течение часа;
– максимальный объем перегружаемого материала в час экскаваторами j-той марки, м3/час.
Расчеты максимально разового выброса пыли при работе экскаваторов приведены в таблице 6.
Таблица 6 – Расчеты максимально разового выброса пыли при работе экскаваторов
|
qэкг6,3 |
qэкг12(2шт) |
qэш20/90 |
Vэкг6,3 max |
Vэкг12 max(2шт) |
Vэш20/90 max |
η |
K1 |
K2 |
Mmax |
|
5,8 |
6,3 |
27,9 |
664,9 |
1495,4 |
1080 |
0,8 |
1 |
1,4 |
20,4 |
Количество пыли (), выбрасываемое в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами рассчитывается по формуле:
= , т/год (16)
где m – количество марок бульдозеров, работающих в течение года;
– удельное выделение твердых частиц с 1 тонны перемещаемого материала бульдозером j-ой марки, г/т;
Пj – количество материала, перегружаемого бульдозерами j-ой марки за год, т;
К1– коэффициент, учитывающий влажность материала;
К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра.
Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами приведены в таблице 7.
Таблица 7– Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами
|
qбj |
Пj |
K1 |
K2 |
M |
|
1,30 |
6505374 |
1 |
1,4 |
47,2 |
Максимальный разовый выброс пыли () при работе бульдозеров рассчитано по формуле:
= , г/c (17)
где mбj– количество марок одновременно работающих бульдозеров в течение часа;
Пjmax – максимальное количество материала, перегружаемого за час, т/ч.
Расчеты максимально разового выброса пыли при работе бульдозеров приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Расчеты максимально разового выброса пыли при работе бульдозеров
|
qбj |
Пjmax |
K1 |
K2 |
Mmax |
|
1,30 |
742,6 |
1 |
1,4 |
0,375 |
Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
, т/год (18)
где m – количество марок бульдозера;
Tcmj – суммарное количество часов работы бульдозеров j-ой марки в году;
qicpj – удельный загрязненный выброс i-ого загрязняющего вещества бульдозером j-ой марки с учетом различных режимов работы двигателя, кг/ч.
=0,02, т/год (19)
где Sp – среднее содержание серы в использованном топливе, %;
– годовой расход топлива, т.
Расчеты количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров приведены в таблице 9.
Таблица 9 – Расчеты количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров
|
qCO |
qNO |
qNO2 |
qCН |
qС |
Sp |
B |
|
0,285 |
0,07 |
0,07 |
0,246 |
0,38 |
0,02 |
2 |
|
T |
MCO |
MNO |
MCН |
MС |
MNO2 |
MSO2 |
|
31 |
0,088 |
0,0091 |
0,076 |
0,012 |
0,056 |
0,04 |
Максимальный разовый выброс загрязняющих веществ (оксида углерода, оксидов азота, углеводородов и сажи) при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
=, г/с (20)
где nj – наибольшее количество одновременно работающих бульдозеров j-ой марки в течение часа.
Максимальный разовый выброс диоксида серы при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
=, г/с (21)
где Вч – годовой расход топлива, кг/ч.
Расчеты максимального разового выброса загрязняющих веществ при работе двигателей бульдозеров приведены в таблице 10.
Таблица 10 – Расчеты максимального разового выброса загрязняющих веществ при работе двигателей бульдозеров
|
qCO |
qNO |
qNO2 |
qCН |
qС |
Sp |
Bч |
|
0,285 |
0,07 |
0,07 |
0,246 |
0,38 |
0,01 |
2 |
|
n |
MmaxCO |
MmaxNO |
MmaxCН |
MmaxС |
MmaxNO2 |
MmaxSO2 |
|
1 |
2,4 |
0,025 |
2,1 |
0,3 |
0,016 |
0,01 |
Количество пыли, выбрасываемое в атмосферу при работе экскаваторов за год (), рассчитано по формуле 14.
Исходные данные и результаты расчетов количества пыли, выбрасываемые в атмосферу экскаваторами при производстве добычных работ приведены в таблице 11.
Таблица 11 – Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе экскаваторов
|
qэкг6,3 |
qRH90-C |
Vэкг6,3 |
VRH 90-C |
η |
К1 |
К2 |
Мобщ |
|
4,1 |
5,4 |
20,4*103 |
55,136*106 |
0,8 |
1,3 |
1,2 |
0,92 |
Максимальный разовый выброс пыли () при работе экскаваторов рассчитан по формуле:
= (23)
где m – количество марок экскаваторов, работающих одновременно в течение часа;
–максимальный объем перегружаемого материала в час экскаваторами j-той марки, м3/час.
Расчеты максимально разового выброса пыли при работе экскаваторов приведены в таблице 12.
Таблица 12 – Расчеты максимально разового выброса пыли при работе экскаваторов
|
qэкг6,3 |
qRH 90-C |
Vэкг6,3 max |
VRH 90-C |
η |
K1 |
K2 |
Mmax |
|
4,1 |
4,4 |
4927,2 |
1017,9 |
0,8 |
1,3 |
1,2 |
32,15 |
Количество пыли (), выбрасываемое в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами рассчитывается по формуле:
=, т/год (24)
где m – количество марок бульдозеров, работающих в течение года;
– удельное выделение твердых частиц с 1 тонны перемещаемого материала бульдозером j-ой марки, г/т;
Пj – количество материала, перегружаемого бульдозерами j-ой марки за год, т;
К1– коэффициент, учитывающий влажность материала;
К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра.
Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами приведены в таблице 13.
Таблица 13 – Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу за год при разработке горных пород бульдозерами
|
qбj |
Пj |
K1 |
K2 |
M |
|
120 |
207360 |
1,3 |
1,2 |
0,038 |
Максимальный разовый выброс пыли () при работе бульдозеров рассчитано по формуле:
= , г/c (25)
где mбj– количество марок одновременно работающих бульдозеров в течение часа;
Пjmax – максимальное количество материала, перегружаемого за час, т/ч.
Расчеты максимально разового выброса пыли при работе бульдозеров приведены в таблице 14.
Таблица 14 – Расчеты максимально разового выброса пыли при работе бульдозеров
|
qбj |
Пjmax |
K1 |
K2 |
Mmax |
|
120 |
207360 |
1,3 |
1,2 |
10,7 |
Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
, т/год (26)
где m – количество марок бульдозера;
Tcmj – суммарное количество часов работы бульдозеров j-ой марки в году;
qicpj – удельный загрязненный выброс i-ого загрязняющего вещества бульдозером j-ой марки с учетом различных режимов работы двигателя, кг/ч.
=0,02, т/год (27)
где Sp – среднее содержание серы в использованном топливе, %;
– годовой расход топлива, т.
Расчеты количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров приведены в таблице 15.
Таблица 15– Расчеты количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу за год, при работе двигателей бульдозеров
|
qCO |
qNO |
qNO2 |
qCН |
qС |
Sp |
B |
|
0,285 |
0,029 |
0,029 |
0,246 |
0,038 |
0,001 |
2 |
|
T |
MCO |
MNO |
MCН |
MС |
MNO2 |
MS |
|
124 |
0,035 |
0,029 |
0,0076 |
0,031 |
0,005 |
0,004 |
Максимальный разовый выброс загрязняющих веществ (оксида углерода, оксидов азота, углеводородов и сажи)() при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
=, г/с (28)
где nj – наибольшее количество одновременно работающих бульдозеров j-ой марки в течение часа.
Максимальный разовый выброс диоксида серы при работе двигателей бульдозеров рассчитано по формуле:
=, г/с (29)
где Вч – годовой расход топлива, кг/ч.
Расчеты максимального разового выброса загрязняющих веществ при работе двигателей бульдозеров приведены в таблице 16.
Таблица 16 – Расчеты максимального разового выброса загрязняющих веществ при работе двигателей бульдозеров
|
qCO |
qNO |
qNO2 |
qCН |
qС |
Sp |
Bч |
|
0,285 |
0,029 |
0,029 |
0,246 |
0,038 |
0,001 |
2 |
|
n |
MmaxCO |
MmaxNO |
MmaxCН |
MmaxС |
MmaxNO2 |
MmaxS |
|
1 |
9,8 |
0,0038 |
8,5 |
1,4 |
0,0064 |
0,001 |
Выбросы твердых частиц в атмосферу породными отвалами () в год определяется как сумма выбросов при выгрузке породы из транспортного средства, формировании породного отвала и при сдувании твердых частиц с пылящей поверхности:
= + +, т/год (30)
где – количество твердых частиц, выделяющихся при выгрузке породы из транспортного с i-ой поверхности отвала, т/год.
Количество твердых частиц, сдуваемых с поверхности одного породного отвала, определяется по формуле:
=p(1-η), т/год (31)
где n – количество площадей с пылящей поверхности отвала в зависимости от времени его формирования;
q0– удельная сдуваемость твердых частиц с пылящей поверхности отвала, кг/(м2с),
S0j– площадь пылящей поверхности отвала, м2, которая для действующего отвала состоит: S0j =S01 +S02 +S03,
где S01– рабочая площадь поверхности действующего отвала, где производятся работы по его формированию;
S02– площадь поверхности действующего отвала, время окончания работ на которой не превышает трех месяцев;
S03– площадь поверхности действующего отвала, время окончания работ на которой составляет три и более месяцев;
р – коэффициент измельчения горной массы;
К1 – коэффициент, учитывающий влажность породы;
К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра;
К5 – коэффициент, учитывающий эффективность сдувания твердых частиц.
Тсn – количество дней с устойчивым снежным покровом;
Тd – количество дней с осадками в виде дождя;
η – эффективность средств пылеподавления, дол.ед.
Количество твердых частиц, выделяющихся при выгрузке породы из транспортного средства рассчитывается по формуле:
= (1-η), т/год (32)
где – удельное выделение твердых частиц при разгрузке материала, т/год;
К3 – коэффициент, учитывающий высоту пересыпки материала;
К4 – коэффициент, учитывающий степень защищенности узла от внешних воздействий;
Пг – количество материала, перегружаемого бульдозеромi-той марки за год.
Количество твердых частиц, выделяющихся при формировании отвала рассчитывается по формуле:
= , т/год (33)
где qбi- удельное выделение твердых частиц с 1 тонны перемещаемого материала;
Пj– количество материала, перегружаемого бульдозером j-той марки за год;
К1 – коэффициент, учитывающий влажность перегружаемого материала;
К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра;
m – количество марок бульдозера, работающий в течении года.
Расчеты выбросов твердых частиц в атмосферу породными отвалами за год приведены в таблице 16.
Таблица 16 – Расчеты выбросов твердых частиц в атмосферу породными отвалами за год
|
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5для S01 |
К5для S02 |
|
1 |
1,2 |
1,5 |
1 |
1 |
1 |
|
К5для S03 |
q0 |
S01 |
S02 |
S03 |
p |
|
0,6 |
0,1*10-6 |
0,013 |
0,182 |
0,392 |
0,1 |
|
Tc |
Td |
qn |
Пг |
η |
qб |
|
160 |
155 |
0,32 |
641,5 |
0,9 |
1,3 |
|
Пj |
ηмcд |
Мсд |
Мб |
Мn |
Mот |
|
641,5 |
0,9 |
9,38*10-6 |
4464,4*10-6 |
1056,9 |
1056,9044 |
Максимальный разовый выброс пыли отвалами определяется как сумма выбросов при разгрузке породы из транспортного средства, формировании породного отвала и при сдувании твердых частиц с пылящей поверхности определяется по формуле:
= ++,г/c (34)
Максимально разовый выброс пыли при разгрузке транспортного средства, определяется по формуле:
= ((1-η))/3600, г/с (35)
Где Пч – максимальное количество перегружаемого материала, т/ч.
Максимально разовый выброс пыли при формировании породного отвала экскаватором и бульдозером рассчитан по формуле:
= , г/c (36)
где mбj– количество марок одновременно работающих бульдозеров в течение часа;
Пjmax – максимальное количество материала, перегружаемого за час, т/ч.
Максимально разовый выброс пыли при сдувании твердых частиц с пылящей поверхности отвала рассчитывается по формуле:
= p(1-η), г/c (37)
Расчеты максимальных разовых выбросов пыли отвалами приведены в таблице 17.
Таблица 17 – Расчеты максимальных разовых выбросов пыли отвалами
|
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5для S01 |
К5для S02 |
|
1 |
1,2 |
1,5 |
1 |
1 |
1 |
|
К5для S03 |
q0 |
S01 |
S02 |
S03 |
p |
|
0,6 |
0,1*10-6 |
0,013 |
0,182 |
0,392 |
0,1 |
Продолжение таблицы 17 – Расчеты максимальных разовых выбросов пыли отвалами
|
Пч |
Пjmax |
qn |
qб |
η |
Мmaxот |
|
641,5 |
0,073 |
0,32 |
1,3 |
0,9 |
0,011678 |
|
Мmaxсд 1 |
Мmaxсд 2 |
Мmaxсд 3 |
Мmaxn |
Мmaxб |
mбj |
|
0,0000172 |
0,00002402 |
0,000311 |
0,0113 |
0,0000268 |
2 |
Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе двигателей бульдозеров рассчитывается согласно формулам 18, 19, 20, 21.
Расчеты приведены в таблицах 18 и 19.
Таблица 18 – Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе двигателей бульдозеров т\год
|
qCO |
qNO |
qCH |
qC |
Sp |
B |
|
0,363 |
0,301 |
0,328 |
0,068 |
0,001 |
415,38 |
|
T |
MCO |
MNO |
MC |
MCH |
MSO2 |
|
6900 |
2,5047 |
2,0769 |
0,4692 |
2,2632 |
8,3076 |
Таблица 19 – Количество максимальных разовых выбросов загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе двигателей бульдозеров г\сек
|
qCO |
qNO |
qCH |
qC |
Sp |
Bч |
|
0,363 |
0,301 |
0,328 |
0,068 |
0,001 |
60,2 |
|
N |
MmaxCO |
MmaxNO |
MmaxC |
MmaxCH |
MmaxSO2 |
|
2 |
0,20166 |
0,16722 |
0,03777 |
0,18222 |
0,0334 |
Количество загрязняющих веществ (CO, NO, NO2, CH, C, SO2), выбрасываемое в атмосферу при работе двигателей автомобилей за год (), рассчитано по формуле:
Мгi = , т/год (38)
где m– количество марок автомобилей;
– удельный усредненный выброс i-того загрязняющего вещества тепловозаj-той марки с учетом различных режимов двигателей;
– суммарное количество часов работы автомобиляj-той марки год, ч;
– коэффициент влияния климатических условий работы;
– коэффициент, зависящий от возраста и технического состояния парка транспортных средств.
=0,02, т/год (39)
где Sp – среднее содержание серы в использованном топливе, %;
– годовой расход топлива, т.
Расчеты количества загрязняющих веществ (CO, NO, NO2, CH, C , SO2) выбрасываемые в атмосферу при работе автомобилей приведены в таблице 20.
Таблица 20 – Расчеты количества загрязняющих веществ (CO, NO, NO2, CH, C, SO2) выбрасываемые в атмосферу при работе автомобилей
|
qcpCO |
qcpNОX |
qcpCH |
qcpC |
qcpSO2 |
||
|
0,868 |
2,828 |
0,291 |
0,088 |
0,02 |
8460 |
1 |
|
МCO |
МNO |
МNO2 |
МCH |
МC |
МSO2 |
|
|
7,34 |
3,11 |
19,14 |
2,46 |
0,74 |
1,83 |
1 |
Максимальное количество загрязняющих веществ, выбрасываемое в атмосферу при работе двигателей, рассчитывается по формуле:
, г/с (40)
где – наибольшее количество одновременно работающих автомобилей j-той марки в течение часа.
=, г/с (41)
где Вч – годовой расход топлива, кг/ч.
Расчеты максимально разового выброса загрязняющих веществ при работе автомобиля приведены в таблице 21.
Таблица 21 – Расчеты максимально разового выброса загрязняющих веществ при работе автомобилей
|
qcpCO |
qcpNОX |
qcpCH |
qcpC |
qcpSO2 |
МCO |
МNO |
МNO2 |
МCH |
МC |
МSO2 |
|
|
0,868 |
2,828 |
0,291 |
0,09 |
0,02 |
6 |
1,45 |
0,61 |
3,8 |
0,48 |
0,15 |
0,06 |
Количество пыли, поступающей в атмосферу в год при движении автомобилей на автодорогах, рассчитывается по формуле:
т/год (42)
- удельное выделение пыли при прохождении одним автомобилем j-той марки 1 км дороги, кг/км
- коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения автосамосвала в карьере
- длина дорог в пределах территории предприятия, км
- суммарное число рейсов самосвалов за сутки
-количество дней со снежным покровом
- эффективность применяемого средства пылеподавления, дол.ед.
Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе автомобиля приведены в таблице 22 от разреза до отвала, таблица 23 дорога от разреза.
Таблица 22 – Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе автомобиля (от разреза до отвала)
|
q |
L |
|||||
|
1,38 |
2 |
2,2 |
6 |
160 |
0,9 |
3,5 |
Таблица 23 – Расчеты количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе автомобиля (от разреза)
|
q |
L |
|||||
|
2,66 |
2 |
3,4 |
6 |
160 |
0,9 |
10,6 |
Максимальное количество пыли, поступающей в атмосферу при работе движении автомобилей по автодорогам, рассчитывается по формуле:
г/с (43)
где - суммарное число рейсов самосвалов в час.
Расчеты максимального количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе движении автомобилей по автодорогам в таблице 24 от разреза до отвала, таблица 25 дорога от разреза.
Таблица 24 – Расчеты максимального количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при движении автомобилей по автодорогам (от разреза до отвала)
|
q |
L |
|||||
|
1,38 |
2 |
2,2 |
6 |
160 |
0,9 |
24,1 |
Таблица 25 – Расчеты максимального количества пыли, выбрасываемые в атмосферу при работе движении автомобилей по автодорогам (от разреза)
|
q |
L |
|||||
|
2,66 |
2 |
3,4 |
6 |
160 |
0,9 |
18,1 |
Количество пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами, т/год, рассчитывается по формуле:
т/год (44)
где - удельная сдуваемость твердых частиц с 1 м2 поверхности горной массы;
- площадь поверхности транспортируемого материала транспортным средством j-той марки за один рейс;
- суммарное число рейсов транспортных средств j-той марки в год;
- средняя длительность движения транспорта с грузом за 1 рейс по территории предприятия, ч;
-коэффициент, учитывающий влажность транспортируемого материала;
- коэффициент, учитывающий скорость обдува материала;
- эффективность средства пылеподавления, дол.ед.
(45)
где - скорость ветра характерная для района, м/с;
- средняя скорость движения транспортного средства, км/ч.
Расчеты количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами в таблице 26 от разреза до отвала, таблица 27 - дорога от разреза.
Таблица 26 – Расчеты количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами (от разреза до отвала)
|
0,003 |
42 |
2190 |
2 |
1 |
1,13 |
0,9 |
0,2245 |
Таблица 27 – Расчеты количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами (от разреза)
|
0,003 |
42 |
3285 |
2 |
1 |
1,13 |
0,9 |
0,3367 |
Максимальное количество пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами, рассчитывается по формуле:
, г/с (46)
где - суммарное число рейсов транспортных средств в час.
Расчеты максимального количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами в таблице 28 от разреза до отвала, таблица 29 дорога от разреза.
Таблица 28 – Расчеты максимального количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами (от разреза до отвала)
|
0,003 |
42 |
2190 |
2 |
1 |
1,13 |
0,9 |
17,3 |
Таблица 29 – Расчеты максимального количества пыли, сдуваемой с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалами (от разреза)
|
0,003 |
42 |
3285 |
2 |
1 |
1,13 |
0,9 |
25,98 |
4 РАБОТА С ПРОГРАММОЙ УПРЗА ЭКОЛОГ
Программа расчета загрязнения атмосферы «Эколог» выполняет расчеты концентраций загрязняющих веществ в атмосфере по «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)» Госкомгидромета. В составе программы имеется блок, который реализует Приложение II к указанной «Методике ОНД-86» (учет застройки и расчет на различных высотах). Реализована и «Отраслевая методика расчета приземной концентрации загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах компрессорных станций магистральных газопроводов».
В программе рассчитываются приземные концентрации, как отдельных веществ, так и групп веществ с суммирующимся вредным действием. Суммарное количество веществ и групп суммации в одном расчете не ограничено. Программа позволяет по данным об источниках выброса веществ и условиях местности рассчитывать разовые (осредненные за 20 - 30 минутный интервал) концентрации веществ в приземном слое при неблагоприятных метеорологических условиях.
В расчетах могут быть учтены нагретые и холодные выбросы точечных, линейных и площадных источников. Площадные источники могут быть четырех типов:
- с выбросом со сплошной поверхности, для которых нельзя указать полного набора характеристик газовоздушной струи: скорости и объема выходящих газов, диаметра устья источника (например, пруды-испарители, пылящие поверхности и т.п.);
- с выбросом со сплошной поверхности, для которых выброс по каждому веществу может иметь несколько (до пяти) значений в зависимости от наблюдаемой скорости ветра;
- описывающие выбросы из многих мелких точечных источников (например, печных труб в поселке);
- описывающие выбросы от автомагистралей
Общее число источников выбросов практически не ограничено.
Каждый источник выбросов может иметь несколько вариантов исходных параметров.
Учитывается влияние рельефа на рассеивание веществ (с помощью введения поправок на рельеф для источников в соответствии с ОНД-86).
Учитывается фоновая концентрация веществ, дифференцированная по скоростям и направлениям ветра и по расположению постов наблюдений за фоном. При этом программа позволяет оценить фоновое загрязнение воздуха без учета вклада отдельных источников, что упрощает расчет загрязнения воздуха для реконструируемых предприятий.
Имеется возможность автоматического построения нормативных санитарно-защитных зон (СЗЗ) предприятия, а также задания охранных и производственных зон.
Расчет по предприятию может иметь несколько вариантов, существует возможность проведения расчета с минимальным заданием исходных данных.
Общее количество расчетных областей практически не ограничено.
В результатах расчетов выдаются значения приземных концентраций в расчетных точках в мг/м3 или в долях ПДК. Эти значения сведены в специальные таблицы.
Выдаются карты изолиний приземных концентраций вредных веществ на местности в любом задаваемом пользователем масштабе. Масштаб вывода карт также может выбираться автоматически с учетом удобства пользования картой.
Программа автоматически определяет точки с максимальной концентрацией загрязняющих веществ.
Для расчета приземных концентраций нужно было выполнить следующие действия:
- внести в базу данных программы город, в котором функционирует предприятие;
- внести в базу данных программы данные о предприятии;
- внести в базу данных программы данные о площадках, цехах и источ никах выбросов предприятия;
- внести в базу данных программы данные об источниках выбросов;
- создать новый вариант расчета и задать его параметры;
- выполнить расчет.
Результаты расчетов приведены в приложении А.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе практической работы были ознакомлены с унифицированной программой расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) "Эколог", с помощью которой ведутся расчеты концентраций загрязняющих веществ в атмосфере по "Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)".
Рассмотрена краткая характеристика выбранного предприятия. Произведены расчеты по величине выбросов загрязняющих веществ, образующихся, улавливаемых и выбрасываемых в атмосферу в результате производственных работ.
В ходе практической работы были получены знания о структуре программы УПРЗА - ЭКОЛОГ и ее функциональных возможностях, произведены расчеты валовых и максимально разовых концентраций загрязняющих веществ на территории проектируемого угольного разреза.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации диоксида азота
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации оксида азота
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации керосина
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации сажи
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации диоксида серы
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Картосхема концентрации оксида углерода
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Мажоранта