7.5. Розрахунок розсіювання викидів шкідливих речовин із джерела й визначення нормативів гранично-припустимих викидів (гпв)

Визначимо об'ємна витрата газів, що викидаються в атмосферу:

,

де D - діаметр устя джерела викиду, м;

- середня швидкість виходу газів з устя джерела викиду, =4,0 м/с

Визначимо максимально разовий викид оксидів азоту:

Визначимо концентрацію шкідливої речовини, що викидається із джерела

Визначаємо різницю температур газів, що викидаються, і навколишнього повітря

t = t_г – t_о, ⁰С

де t_г – температура газів, що викидаються. ⁰С;

t_о – середня температура зовнішнього повітря в 13 год найбільш жаркого місяця року.

t = 80 – 28 = 52⁰С

Визначаємо спеціальний параметр f:

, м/(⁰C c²)

де – висота джерела викиду над рівнем землі, м.

Тому що різниця температур t дорівнює 52⁰С и f  100, то викиди вважаються нагрітими.

Обчислюємо параметр v_м по формулі для нагрітих викидів:

Тому що величина v_м = 1,04, те визначаємо значення коефіцієнта n по формулі (при 0,5 v_м 2,0):

Визначаємо для нагрітих викидів коефіцієнт m і максимальну приземну концентрацію шкідливої речовини :

Визначаємо максимальну приземну концентрацію шкідливої речовини по формулі:

,

де – розмірний коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери й визначальної умови вертикального й горизонтального розсіювання домішок у повітрі. Він змінюється від 120 до 240, для України ;

– безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі. Для газоподібних шкідливих речовин і мелкодисперсных аерозолів (пилу, золи й т.п.), швидкість осідання яких практично дорівнює нулю, .

За значенням v_м = 1,1 вибираємо формулу для визначення безрозмірного параметра :

Визначимо відстань від джерела викиду до крапки з максимальною концентрацією шкідливої речовини в приземному шарі:

Визначаємо значення ГДВ по формулі:

де ГДК – гранично припустима концентрація шкідливої речовини в атмосферному повітрі, мг/м³. Для оксидів азоту ПДК_мр = 0,085 мг/м³

Визначаємо максимальну концентрацію шкідливої речовини у викиді біля устя джерела:

Порівнюємо отримане значення ГДВ = 0,096 г/с із максимальним разовим викидом М = 0,015 г/с. Тому що М < ПДВ, то очищення викидів від оксидів азоту на ділянці діагностики не потрібно.

7.6. Заходи щодо зниження викидів шкідливих речовин і визначення відверненого еколого-економічного збитку

Аналіз викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами дизельних двигунів показує, що по наведеному викиді на частку викидів оксидів азоту й твердих часток доводиться більше 90%.

Найбільшу ефективність для зниження викидів оксидів азоту дає рециркуляція газів, що відробили, а для зниження викидів твердих часток - уловлювання їх у різних фільтрах.

Зниження викидів ТЧ (в 6...9 разів) може бути отримане шляхом установки у випускній системі дизеля спеціального фільтра, що називають звичайно сажовим [20]. При цьому сажеві фільтри (СФ) можуть установлюватися на автомобілі ранніх випусків, що вже перебувають в експлуатації.

Найбільший розвиток одержали механічні фільтри, що пояснюється їхньою високою ефективністю (до 85...90…90 %) і відносною простотою конструкції. Як фільтруючі матеріали використовуються пориста кераміка, металевий дріт, керамічні волокна [20].

Керамічні фільтруючі елементи найчастіше виконуються у вигляді блокових стільникових конструкцій, пінокерамічних монолітів і насипних зернистих фільтрів. Найбільше поширення одержали стільникові фільтруючі елементи, які являють собою виконані з кордіериту блоки (найчастіше циліндричної форми), по довжині яких виконані паралельні канали. Поперечний переріз каналів має прямокутну (звичайно квадратну) або трикутну форму. Ефективність такого фільтра становить 90...95%.

Застосування рециркуляції газів, що відробили, шляхом подачі частини їх у кількості 10...20% на впуск дизеля дозволяє знизити викиди оксидів азоту на 35...80% [20].

Наведена маса викидів після застосування керамічного фільтра й рециркуляції газів, що відробили, буде дорівнює:

М = (1  58,1) + (3,16  27,0) + (41,1  105,2  0,4) + (22  14,4) + (200  19,56  0,1) = 2580,9 умов. т/рік

Економічний збиток від викидів шкідливих речовин в атмосферу після впровадження заходів визначається по формулі

З_нов =     f  M = 10  4  10  2580,9 = 2229904 грн/рік

Відвернений збиток

З_пред = З_исх – З_нов , грн/рік,

де З_исх – економічний збиток, отриманий за вихідним даними;

З_нов – економічний збиток, отриманий після впровадження заходів щодо зниження викидів.

З_пред = 9205570– 2229904 = 6975666 грн/рік