Обоснование нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу и мероприятия по их достижению

по дисциплине «Оценка воздействия на окружающую среду»
Город: Сегежа (Республика Карелия)
Источник №1 Источник №2
Характеристика котлов, топлива:
Марка котлов ДКВР-10/13 КЕ-6,5-14 ГМ
Количество 4 шт. 2 шт.
Расход топлива на котельную, т/ч, тыс. м3/ч 8,6 1,21
Топливо Уголь Печерский марки Ж Мазут сернистый М-100
Параметры источников и дымовых газов:
Высота, м 40 35
Диаметр устья, м 1,4 1,1
Температура дымовых газов на выходе из трубы, °С 160 160
Координаты источников X1/Y1 1700/1500 16500/1500
Примечания: αт = 1,3 αт = 1,2
αк = 1,5 αк = 1,4
q3 = 1,0% q3 = 0,5%
q4.ун =1,9% q4.ун =0,1%
аун = 0,25 аун =0,8
qR = 1,4 МВт/м2 qV = 430 кВт/м3
R6=40%
...

Аннотация……………………………………………………………..
Введение……………………………………………………………….
1. Исходные данные…………………………………………………..
2. Расчет количества дымовых газов……………………....................
3. Расчет количеств загрязняющих веществ…………………………
4. Расчет загрязнения атмосферного воздуха…………………..........
5. Анализ результатов расчета загрязнения атмосферы…………….
6. Контроль за соблюдением нормативов ПДВ…………………..
7. Мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу…………………………………………………
Вывод…………………………………………………………………
Список литературы………………………………………………….
Приложения……………………………………………………….

Данная курсовая работа выполняется на основе следующих законодательных и нормативных документов:
Закон РФ « Об охране окружающей среды », 2002;
ГОСТ 17.2.8.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ, промышленными предприятиями». М.,1979.
В отличие от реальных проектных материалов в курсовой работе не используются карта-схема предприятия и ситуационная карта-схема района города, в котором расположено предприятие. Для некоторого упрощения задачи нормирования выбросов в качестве объекта для обоснования нормативов ПДВ задается только котельная. При этом учитывается, что для котельной требуемая ширина санитарно-защитной зоны (СЗЗ) определяется только по результатам расчета загрязнения атмосферы (РЗА).
Норматив ПДВ – масса загрязняющего веществ а, содержащаяся в единицу времени в выбросах от одиночного источника или от группы источников и создающая в результате рассеивания в атмосферном воздухе приземную концентрацию, не превышающую ПДК с учетом фонового загрязнения [1].
Данное определение можно выразить следующим условием: если фактический выброс загрязняющего вещества М < ПДВ, то
С + Сф < 1ПДК
где С – суммарная концентрация загрязняющего вещества, создаваемая группой источников, мг/м3;
Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3;
ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных пунктов, мг/м3.
Выполнимость этого условия устанавливается в результате РЗА. Если данное условие не выполняется, то нормирование выбросов в атмосферу при разработке предпроектной и проектной документации производится в несколько этапов расчетов. На заключительной стадии это условие должно обеспечиваться.

-
1700
1500
-
-
2
Орг-й
Труба
40
1,4
-
-
-
-
3
Орг-й
Труба
40
1,4
-
-
-
-
4
Орг-й
Труба
40
1,4
-
-
-
-
5
Орг-й
Труба
40
1,4
-
-
-
-
6
Орг-й
Туба
1
35
1,1
-
-
1650
1500
-
-
7
Орг-й
Труба
35
1,1
-
-
-
-
8
Орг-й
Туба
35
1,1
-
-
-
-
9
Орг-й
Труба
35
1,1
-
-
-
-
10
Орг-й
Труба
35
1,1
-
-
-
-
Продолжение таблицы 2.2.
Ширина площадного источника,м
№ режима (стадии) выброса
Скорость выхода ГВС, м/с
Объем (расход) ГВС, м3/с (ф.у.)
Температура ГВС, оС
Выбрасываемые в атмосферу вещества (для каждого режима(стадии) выброса ИЗА)
Итого за год выброс вещества источником, т/год, Бк/год
Примечание
КОД
Наименование
Концентрация, мг/м3, Бк/с
Мощность выброса, г/с, Бк/с
Валовый выброс режима(стадии) ИЗА, т/год, Бк/год
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
-
-
23
35,34
160
0330
Ангидрид серы
973,4
34,4
792,6
-
-
-
-
160
0301
Азота диоксид
194,1
6,86
157,9
-
-
-
-
160
2908
Пыль неорганич.
3989,8
141
3247,4
-
-
-
-
160
0328
Углерод
809,8
28,62
659,2
-
-
-
-
160
0337
Углерод оксид
1366,7
48,3
1112,3
-
-
-
-
7,5
7,1
160
0330
Ангидрид серы
1859,1
13,2
303,6
-
-
-
-
160
0301
Азота ангидрид
271,8
1,93
44,43
-
-
-
-
160
2904
Мазутная зола
14,1
0,1
2,29
-
-
-
-
160
0328
Углерод
58,7
0,417
9,6
-
-
-
-
160
0337
Углерод оксид
622,5
4,42
101,6
-
-
5. Анализ результатов расчета загрязнения атмосферы
0301 – Азот диоксид
В точке на местности с координатами X = 1100 м, Y = 1500 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 0,24. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 90 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 3,52 м/с. Вклад источника №1 составляет 0,14 долей ПДК или 52,92%, а вклад источника №2 0,10 долей ПДК или 42,08%.
0328 – Сажа
В точке на местности с координатами X = 1400 м, Y = 1700 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 2,53. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 124 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 4,18м/с. Вклад источника №1 составляет 2,47 долей ПДК или 97,67%, а вклад источника №2 0,06 долей ПДК или 2,33%.
0330 – Сернистый ангидрид
В точке на местности с координатами X = 1100 м, Y = 1500 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 0,57. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 90 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 3,52 м/с. Вклад источника №1 составляет 0,29 долей ПДК или 50,23%, а вклад источника №2 0,28 долей ПДК или 49,77%.
0337 – Углерода оксид
В точке на местности с координатами X =1000 м, Y = 1500 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 0,0491. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 90 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 3,52 м/с. Вклад источника №1 составляет 0,04 долей ПДК или 81,86%, а вклад источника №2 составляет 0,0091 долей ПДК или 18,14%.
2904-Мазутная зола теплоэлектростанций
В точке на местности с координатами X = 1600 м, Y = 1700 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 0,2. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 166 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 1,97 м/с. Вклад источника №2 составляет 0,2 долей ПДК или 100%.
2908 - Пыль неорганическая
В точке на местности с координатами X = 1500 м, Y = 1800 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 6,09. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 146 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 4,18 м/с. Вклад источника №1 составляет 6,09 долей ПДК или 100%.
Группа суммации: 0301+0330
В точке на местности с координатами X = 1100 м, Y = 1500 м суммарная концентрация загрязняющего вещества в долях ПДК равна 0,82. Указанная концентрация устанавливается при направлении ветра 90 град. при отсчете от оси ОХ против часовой стрелки и скорости ветра 3,52 м/с. Вклад источника №1 составляет 0,43 долей ПДК или 52,55%, а источника №2 составляет 0,39 долей ПДК или 47,45%.
Таблица 3.
Перечень источников, дающих максимальные вклады в уровень
загрязнения атмосферы.
Код и наименование вещества
№ Конт-роль-ной точки
Расчетная максимальная приземная концентрация в жилой зоне, доли ПДК
Источники, дающие наибольший вклад в максимальную концентрацию
Принадлежность источника (цех, участок)
№ ист. На карте- схеме
% вклада
1
2
3
4
5
6
0301
Азота диоксид
1
0,24
1
2
52,92
42,08
Котельная №1
Котельная №2
0328
Сажа
1
2,53
1
2
97,67
2,33
Котельная № 1
Котельная №2
0330
Сернистый ангидрид
1
0,57
1
2
50,23
49,77
Котельная № 1
Котельная №2
0337
Углерода оксид
1
0,0491
1
2
81,86
18,14
Котельная № 1
Котельная № 2
2904
Мазутная зола
1
0,2
2
100
Котельная №2
2908
Пыль неорга-ническая
1
6,09
1
100
Котельная № 1
6204
Группа суммации
301+330
1
0,82
1
2
52,55
47,45
Котельная № 1
Котельная № 2
6. Контроль за соблюдением нормативов ПДВ на предприятии
Контроль за соблюдением нормативов ПДВ на предприятии производится непосредственно на источниках выбросов.
В данной работе контроль соблюдения нормативов ПДВ разрабатывается на существующее положение (до мероприятий).
Согласно [10] все источники загрязнения предприятия, подлежащего контролю, делят на четыре категории (I, II, III, IV) с подразделением I,II и III категорий на 2 подкатегории (IA, IБ; IIA, IIБ; IIIA, IIIБ).
К I категории относятся источники, для которых выполняются условия:
IA: Сi/ПДК≥0,5 и М/(ПДК*Н)>5,
IБ: Сi/ПДК≥0,5 и 0,001<М/(ПДК*Н)≤5,
где Сi – максимальная расчетная приземная концентрация i-го загрязняющего вещества, создаваемая данным источником загрязнения на границе ближайшей жилой застройки, выполняется следующее неравенство,
М – максимальная величина загрязняющего вещества из источника, г/с;
Н – высота источника, м.
Ко II категории относятся источники, для которых выполняются условия:
IIA: Сi/ПДК<0,5 и М/(ПДК*Н)>5,
IIБ: Сi/ПДК<0,5 и 0,001<М/(ПДК*Н)≤5,
и для рассматриваемого источника разработаны мероприятия по сокращению выбросов данного вещества в атмосферу.
К III категории относятся источники, для которых выполняются условия:
IIIA: Сi/ПДК<0,5 и М/(ПДК*Н)>5,
IIIБ: Сi/ПДК<0,5 и 0,001<М/(ПДК*Н)≤5,
и за норматив ПДВ принимается фактический выброс.
К IV категории относятся источники, для которых выполняются условия:
IV: Сi/ПДК<0,5 и М/(ПДК*Н)<0,001,
Периодичность контроля на источниках в зависимости от категории:
IА категория – 1 раз в месяц; IБ категория – 1 раз в квартал;
IIА категория – 1 раз в квартал; IIБ категории – 2 раза в год;
IIIА категория – 2 раза в год; IIIБ категория – 1 раз в год;
IV категория – 1 раз в 5 лет.
Источник №1
NO2: С/ПДК = 0,14
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
Сажа: С/ПДК = 2,47
IБ категория – контроль: 1 раз в квартал.
SO2: С/ПДК = 0,29
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
СО: С/ПДК = 0,04
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
Неорганическая пыль: С/ПДК =6,09
IА категория – контроль: 1 раз в месяц.
Источник №2
NO2: С/ПДК = 0,10
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
Сажа: С/ПДК = 0,06
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
SO2: С/ПДК = 0,28
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
СО: С/ПДК = 0,0091
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
Мазутная зола: С/ПДК =0,2
IIIБ категория – контроль: 1 раз в год.
Таблица 4.
Определение категории источников.
№
Источника выброса
Вещество
Сi/
ПДКi
М,
г/с
ПДКмр.,
мг/м3
Н,
м
М/
(ПДК*Н)
Категория выброса
код
Название
1
3
4
5
6
7
8
9
10
1
0301
Азота диоксид
0,14
6,86
0,4
40
0,4287
IIIБ
2
0301
Азота диоксид
0,10
1,93
0,4
35
0,1378
IIIБ
1
0328
Сажа
2,47
28,62
0,15
40
4,77
IБ
2
0328
Сажа
0,06
0,417
0,15
35
0,0794
IIIБ
1
0330
Серы диоксид
0,29
34,4
0,5
40
1,72
IIIБ
2
0330
Серы диоксид
0,28
13,2
0,5
35
0,7543
IIIБ
1
0337
Углерода оксид
0,04
48,3
5,0
40
0,2415
IIIБ
2
0337
Углерода оксид
0,0091
4,42
5,0
35
0,0253
IIIБ
1
2902
Пыль неорган.
6,09
141
0,5
40
11,75
IА
2
2904
Мазутная зола
0,2
0,1
0,002
35
1,4286
IIIБ
7. Мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
Превышение по двум веществам от первого источника:
Сажа
1 источник 2,47ПДК
2 источник 0,06 ПДК
Квота для источника № 1 этом случае составит:
1-0,06=0,94 ПДК
ηсажа=((Cн-Ск)/Сн)*100%=((2,47-0,94)/2,47)*100%=61,9 %
где сн – начальная приземная концентрация, создаваемая в атмосферном воздухе, д.ПДК;
ск – конечная концентрация, которую следует достигнуть, д.ПДК.
Данному условию удовлетворяет циклонная установка очистки выбросов от выбросов сажи с эффективностью 70 %.
Мощности выбросов после установки очистки:
М’сажа1=659,2*(1-70/100)=197,76 т/год
М’сажа2= 28,62*(1-70/100)=8,586 г/с
Неорганическая пыль
1 источник 6,09ПДК
2 источник 0 ПДК
ηсажа=((Cн-Ск)/Сн)*100%=((6,09-1)/6,09)*100%=83,6 %
Данному условию удовлетворяет циклонная установка очистки выбросов от неорганической пыли с эффективностью 90 %.
Мощности выбросов после установки очистки:
М’неорг.пыль1=3247,4*(1-90/100)= 324,74 т/год
М’неорг.пыль2=141*(1-90/100)= 14,1 г/с
Пересчитываем мощность выбросов сажи после использования циклонной установки очистки выбросов с эффективностью 90 %.
М’сажа1=659,2*(1-90/100)= 65,92 т/год
М’сажа2= 28,62*(1-90/100)=2,862 г/с
Таблица 5.
Нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
Код
Наименование вещества
Выброс веществ сущ. Положение на 2016г.
2017г.
2018г.
2019г.
2020г.
г/с
т/год
г/с
т/год
г/с
т/год
г/с
т/год
г/с
т/год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0301
Азота диоксид
6,86
157,9
6,86
157,9
6,86
157,9
6,86
157,9
6,86
157,9
0301
Азота диоксид
1,93
44,43
1,93
44,43
1,93
44,43
1,93
44,43
1,93
44,43
0328
Сажа
28,62
659,2
28,62
659,2
2,862
65,92
2,862
65,92
2,862
65,92
0328
Сажа
0,417
9,6
0,417
9,6
0,417
9,6
0,417
9,6
0,417
9,6
0330
Серы диоксид
34,4
792,6
34,4
792,6
34,4
792,6
34,4
792,6
34,4
792,6
0330
Серы диоксид
13,2
303,6
13,2
303,6
13,2
303,6
13,2
303,6
13,2
303,6
0337
Углерода оксид
48,3