4826

Порядок расчета распределения (рассеивания) выбросов в атмосфере приведен в [16] на примере рассеивания выбросов от горячего источника - дымовой трубы. Аналогичный порядок расчета следует использовать и применительно к вентиляционным выбросам.

Расчет нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) токсичных веществ, содержащихся в уходящих газах котельной установки, следует проводить в соответствии с методикой ОНД-86 [11] с обязательным учетом изменений, зафиксированных в методическом письме №335/33 - 07 [4]. Для расчета ПДВ котельной можно использовать учебнометодическое пособие [16], где учтены эти изменения.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) определяется для каждого из вредных веществ, выбрасываемых источниками загрязнения.

Значение ПДВ, г/с от одиночного источника (для веществ, не обладающих эффектом суммации) рассчитывается по формуле 6.1 [16], Полученные значения ПДВ сопоставляются с массой загрязняющих веществ М, выбрасываемых источником.

Если Мi < ПДВi, то данный выброс от источника (по веществу i) считается допустимым (дается разрешение на выброс).

В том случае, когда выброс какого-либо вещества превышает ПДВ, то необходимы природоохранные мероприятия. Степень очистки в этом случае можно определить по формуле 6.1 [16].

ПДВ для одиночного источника, выбрасывающего вещества, обладающие суммацией вредного воздействия, определяется по расчету рассеивания вредных веществ в зависимости от фактора суммации (полная суммация, неполная суммация) по формулам 6.4- 6.9. [16]. Если условия формул не выполняются, то необходимы природоохранные мероприятия, а степень очистки определяется по ф-лам 6.10, 6.11 [16].

Расчет нормативов предельно допустимых выбросов вентиляционной установкой и определение степени очистки вентиляционных выбросов от вредных веществ осуществ-

ляется аналогично расчету ПДВ и ηоч котельной установки. Следует внимательно изучить токсичные компоненты вентиляционных выбросов и определить, обладают ли они эффектом суммации вредных веществ, а если обладают, то какой суммацией – полной или час-

тичной. В зависимости от наличия суммации проводить расчет ПДВ и ηоч по приведенным в [16] формулам.

Занятие 3

Семинар-дискуссия

Выбор и обоснование метода очистки выбросов теплогенерирующей установки и вентиляционных выбросов

Чтобы сделать выбор метода очистки выбросов теплогенерирующей установки и вентиляционных выбросов, необходимо, прежде всего, изучить методы снижения загрязнения атмосферы вредными веществами, содержащимися в продуктах сгорания органического топлива и вентиляционных выбросах.

Особое внимание следует обратить на то, что все методы снижения загрязнения атмосферного воздуха можно разделить на технологические и вентиляционные.

Технологические методы – это комплекс технологических решений и режимов работы технологического оборудования, которые направлены на снижение образования ток-

сичных веществ в данном технологическом процессе [8]. Технологические методы менее затратные, чем очистка.

Методы очистки направлены на снижение концентрации образовавшихся в технологическом процессе вредных веществ Они, как правило, более затратны, чем технологические методы.

Вначале семинара - дискуссии рассматриваются и анализируются технологические

методы очистки продуктов сгорания от оксидов углерода, сажи, бенз(а)пирена, ок-

сидов азота и серы [15, 18-20, 22]. Приводятся схемные решения технологических методов очистки.

Впроцессе дискуссии студенты должны обсудить следующие вопросы.

1.Какие методы снижения загрязнения названы «технологическими»?

2.Назовите технологические методы снижения выброса соединений углерода при сжигании различных топлив?

3.Приведите экологические преимущества установки энергосберегающего оборудования в котельной.

4.Проанализируйте технологические методы очистки продуктов сгорания от оксидов азота.

5.Какие из горелочных устройств предназначены для снижения выброса оксидов азота?

6.Какими путями можно снизить содержание серы в мазуте?

Технологические методы снижения вентиляционных выбросов заключаются, в основном, в изменении технологии, т.е. замене более опасного технологического сырья на менее опасное с экологических позиций, а также в сокращении расхода вентиляционных выбросов путем герметизации местных отсосов.

Далее рассматриваются и анализируются методы очистки продуктов сгорания от оксидов углерода, сажи, бенз(а)пирена, оксидов азота и серы, золы [15, 18-25]. При-

водятся схемные решения очистки.

Впроцессе дискуссии студенты должны обсудить следующие вопросы.

1.Проведите анализ способов очистки дымовых газов от продуктов неполного сгорания и назовите экозащитное оборудование.

2.Проанализируйте способы очистки дымовых газов от оксидов азота и назовите экозащитное оборудование.

3.Какие способы очистки дымовых газов от оксидов серы Вы знаете. Проанализируйте оборудование.

4.Назовите способы очистки дымовых газов от золы и приведите примеры золоулавливающего оборудования.

Если недостаточно отдельных методов очистки, выбирается комплексная схема очистки выбросов котельной и набор природоохранного оборудования.

Выбор природоохранных мероприятий (в том числе комплексных) проводится путем анализа известных методов очистки [15, 18-25 и др.], учитывая предварительно полученную по формулам (6.10), (6.11)[16] степень очистки.

В том случае, когда для снижения токсичных веществ приняты сухие методы снижения выбросов токсичного вещества (рециркуляция продуктов сгорания, ступенчатое

сжигание, адсорбция, катализ и др.), вычисленная ранее ηоч можно принять как необходимую степень очистки.

Если же приняты мокрые методы (например, известковая очистка, пенные уловители, конденсационные теплообменники и др.), то снижение приземных концентраций окажется значительно меньшим. Это обусловлено изменением температуры продуктов сгорания в процессе мокрой очистки, а, следовательно, и объема удаляемых газов (см. формулу 4.1 [16]). Уточнить возможность использования принятого метода очистки можно лишь путем пересчета приземных концентраций и их допустимых значений для новых условий с последующей корректировкой необходимой степени очистки продуктов сгорания.

На семинаре - дискуссии рассматриваются и анализируются методы очистки вентиляционных выбросов [15, 21,23-25]. Приводятся схемные решения очистки.

Впроцессе дискуссии студенты должны обсудить следующие вопросы.

1.Какие способы снижения парообразных и газообразных частиц в вентиляционных выбросах Вы знаете?

2.Каковы особенности обезвреживания горючих частиц, содержащихся в вентиляционных выбросах, дожиганием? Охарактеризуйте условия, необходимые для эффективной очистки выбросов дожиганием.

3.Каковы условия огневого обезвреживания выбросов вентиляционных выбросов

втопках существующих котлов и печей? Оцените изменения в работе топливосжигающего оборудования при подаче выбросов в топочную камеру.

4.Какие требования по безопасности предъявляются к газовоздухопроводам, транспортирующим вентиляционные выбросы в установку термического обезвреживания?

5.Сопоставьте методы каталитического и термокаталитического обезвреживания вредных веществ, содержащихся ввентиляционных выбросах. Каковоих аппаратурное исполнение?

6.Какие существуют методы очистки вентиляционных выбросов от твердых частиц?

7.Какие существуют методы очистки от аэрозольных частиц?

8.Какими устройствами можно очистить пылевые выбросы от ядовитых веществ?

Втом случае, когда расчетами установлена необходимость очистки вентиляционных выбросов от вредных веществ и определена степень их очистки, выбирается схема очистки вентиляционных выбросов и набор природоохранного оборудования.

Выбор природоохранных мероприятий (в том числе комплексных) проводится путем анализа известных методов очистки [15, 18-25 и др.] применительно к каждому из токсичных веществ, учитывая предварительно полученную степень очистки вентиляционных выбросов.

Занятие 4

Тема: Расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха до и после природоохранных мероприятий

Степень повышения экологической безопасности технологического процесса в результате использования природоохранных технологий вычисляется исходя из определения предотвращенного выброса вредных веществ в атмосферный воздух, а также снижения платы за загрязнение окружающей среды.

Расчёт платы за негативное воздействие систем ТГВ на атмосферный воздух прово-

дится согласно РД-19-02-2007 «Методические рекомендации по администрированию платы за негативное воздействие на окружающую среду в части выбросов в атмосферный воздух».

Плата за загрязнение окружающей природной среды в размерах, не превышающих допустимый выброс (т/год), определяется путем умножения соответствующих нормативов платы (в пределах лимита), на массы фактических выбросов по каждому загрязняющему веществу и суммирования полученных произведений:

Плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы сбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент. Порядок проведения расчета пла-

ты см. [16, стр. 49-52].

3. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной

работы

3.1. Общие рекомендации для проведения самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются: систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов; углубление и расширение теоретических знаний; формирование умений использовать нормативную, справочную документацию и специальную литературу; развитие познавательных способностей и активности студентов; формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

В соответствии рабочей программой, самостоятельная работа по данной дисциплине составляет 109 часов и проводится в следующих направлениях:

-подготовка к семинарским занятиям по предложенным темам;

-подготовка к практическим занятиям;

-выполнение индивидуальных заданий по практическим занятиям;

-выполнение курсовой работы;

-подготовка к промежуточной аттестации

Для успешного решения поставленных задач студентам предлагается список литературных источников. Кроме того, студент может использовать собственный поиск через систематический каталог в библиотеке, просмотр специальных периодических изданий по рассматриваемым темам и анализировать материалы, размещенные в сети Интернет. При этом следует учитывать, что учебники и учебные пособия предназначены студентов и магистрантов, а монографии и статьи ориентированы на исследователя.

3.2 Темы для на самостоятельного изучения

Студенты самостоятельно готовятся к семинарским занятиям в соответствии с рассмотренными ранее темами семинаров-дискуссий (см раздел 2). Дополнительно следу-

ет изучить тему: «Определение концентрации вредных веществ инструментальными

методами»

Информация по теме:

Измерение концентраций вредных веществ осуществляется в процессе проведения режимно-наладочных или пусковых испытаний основного и вспомогательного котельного оборудования. Студенты встречаются с инструментальными методами определения концентраций вредных веществ, как правило, в процессе прохождения различных видов практики, а также на практических занятиях в вузе.

Наибольшее распространение среди компьютерных автоматических газоанализаторов получил измерительный прибор ДАГ–500.

Переносной газоанализатор ДАГ-500 предназначен для измерения концентрации продуктов сгорания - кислорода (О2), оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2), а также измерения температуры, давления и коэффициента разбавления сухих продуктов сгорания избыточным воздухом.

Большой выбор диапазонов измерения позволяет эксплуатировать его на самых разных объектах промышленности, как с низкими, так и высокими выбросами загрязняю-

щих веществ. Дополнительно к газоанализатору подключается внешний термопринтер «ТП-500» для регистрации результатов измерения на месте и внешний датчик дифференциального давления.

Таблица 3. Метрологические характеристики прибора ДАГ-500

Аналогичный прибор – компьютерный газоанализатор 1М-3000Р фирмы «ДИТАНГАЗ» используется на практических занятиях в ННГАСУ

3.3.Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы

1.Лебедева, Е.А.. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов: учебное пособие.- Н.Новгород, ННГАСУ, 2010 -196с.

2.Лебедева, Е.А. Проектирование, наладка и эксплуатация комплексных природоохранных систем: Учебное пособие / Е.А.Лебедева, А.В. Гордеев. - Н.Новгород. ННГАСУ, 2007.- 82 с.

3.Лебедева Е.А., Гордеев А.В. Экозащитная техника: Учебное пособие / Е.А.Лебедева, А.В. Гордеев. - Н.Новгород. ННГАСУ, 2007.- 62 с

4.Лебедева, Е.А., Гордеев А.В., Лощилова Е.В. Экологическая оценка выбросов котельной в атмосферу : учеб.-метод. пособие.- Н.Новгород, ННГАСУ-2015.- 56с.

5.Лебедева Е.А. Эффективные экозащитные технологии в системах ТГС [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. /Е.А.Лебедева; Нижегор. гос архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. –74 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

4. Методические указания по выполнению курсовой работы

Курсовая работа выполняется в 1-ом семестре по заданию, выданному руководителем (см. приложение А).

Задачей курсовой работы является разработка экологическая оценка источников загрязнения и разработка комплекса природоохранных мероприятий для предложенной в задании котельной и промышленного цеха

Студентам предлагаются следующие примерные темы курсовой работы:

Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 5-ю котлами ДЕ-10-14; окрасочное производство);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 4-мя котлами ДЕ-16-14; сварочное производство);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 3-мя котлами ДЕ-25-14; гальваническое производство);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 3-мя котлами ДКВР-20-13; механическая обработка металллов);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 4мя котлами ДКВР-10-14; окрасочное производство);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 5-ю котлами ДКВР-10-14; сварочное производство);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: паровая котельная установка с 5-ю котлами ДКВР-6,5-14; механическая обработка металлов);

-Экологическая оценка и разработка нормативов ПДВ промышленного предприятия (источники загрязнения: водогрейная котельная установка с 5-ю котлами КВа-2,5; сварочное производство).

Каждый студент в соответствии с исходными данными проводит экологическую оценку котельной установки и одного из промышленных цехов (окрасочный, свароч-

ный, гальваника, механический) по фактору загрязнения воздушного бассейна продуктами сгорания органического топлива и вентиляционными выбросами.

Курсовая работа выполняется в последовательности:

-расчет массы загрязняющих веществ в выбросах источников загрязнения;

-расчет распределения концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе;

-выявление необходимой степени очистки вредных веществ, содержащихся в продуктах сгорания органического топлива и вентиляционных выбросах;

-подбор комплексных природоохранных мероприятий;

-расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха до и после природоохранных мероприятий.

Графическая часть работы состоит из 1 листа формата А1.

Влевом верхнем углу чертежа приводится среднегодовая роза ветров, а также на летний, зимний периоды года. Это необходимо в связи с различными условиями рассеивания загрязняющих веществ в разные периоды года.

Карта-схема территории размещается в левой половине чертежа, занимая ее большую часть. Она должна включать план промышленной площадки предприятия и окружающие ее территорию: существующие жилые кварталы, участки перспективной жилой застройки, промышленную застройку, зоны отдыха, лесные и зеленые массивы, другие территории, а также пункты наблюдений за загрязнением атмосферы.

Вправой верхней части чертежа приводится ситуационный план в масштабе значительно меньшем, чем план промплощадки предприятия и окружающие его территории (например, карта-схема территории приведена в масштабе 1:10000, тогда ситуационный план необходимо привести в масштабе 1:50000 или 1:100000).

Ситуационный план включает более обширную территорию, на которую оказывают воздействие данные источники загрязнения. На данном плане наносятся санитарнозащитная зона, зона влияния источника, а также другие линии, которые выходят за пределы карты-схемы. Ниже размещаются схема очистки, таблицы выбросов, условные обозначения.

Разрабатывается карта-схема территории, на которой наносятся:

−координатная сетка с шагом 200, 500, 1000 или 2000 м в зависимости от масштаба генплана и мощности источника загрязнения;

−промышленная площадка (желательно в центре координатной сетки);

−санитарно-защитная зона (СЗЗ) предприятия по санитарной классификации (если источники загрязнения расположены на территории предприятия) и производится корректировка СЗЗ по румбам;

−источники загрязнения (в учебном проектировании - на пересечении линий координатной сетки);

−окружности радиусом хм, м для газообразных веществ и ТВЧ от каждого из источников, что обозначает совокупность точек, в которых устанавливается см, мг/м3 при соответствующих направлениях ветра и опасной скорости uм, м/с;

−значения хмu, м по каждому из румбов. При этом полученные точки соединяются

по кривой линии, что обозначает совокупность точек, в которых устанавливается смu, мг/м3 при соответствующих направлениях ветра и скоростях ветра по румбам.

Анализируется полученный расчетом массив концентраций вредных веществ (см. [16 ,]табл. 4.2, 4.3) и на генплане наносятся 3–4 изолинии приведенных концентраций q по каждому из веществ или суммации. Например: от котельной qСО = 0,2; 0,4; 0,6; qNО2+SО2 = 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 и т.д. Расстояния, на которых размещаются рассматриваемые изолинии, определяются путем интерполяции данных таблицы 4.3[16] или графически.

Указываются значения концентраций на границе СЗЗ (только в жилой застройке и селитебной зоне). Линии, выходящие за пределы карты-схемы, необходимо разместить на ситуационном плане.

Наносится экозащитная зона котельной (ЭЗЗ), рассчитанная по условиям рассеива-

ния токсичных веществ в атмосфере.

В нижней левой части чертежа приводятся таблицы «Характеристика источников загрязнения» и «Таблица ингредиентов».

Примерная компоновка чертежа представлена на рис. Компановка чертежа

Рис. Компоновка чертежа

1 – карта-схема территории; 2 – ситуационный план; 3 – условные обозначения; 4 – схемы очистки выбросов; 5 – экспликация к схемам очистки; 6 – характеристика источников загрязнения (таблица); 7 – таблица ингредиентов; 8 – роза ветров (выполняется для зимнего и летнего периодов, а также среднегодовая).