Пышненко Е.А., Попов Г.В. (сост.) Экология

Подождите немного. Документ загружается.

мосферу, m, г/с

Объем газовоз-

душной смеси,

выбрасываемой из

трубы, Q, м

/с

5,2 5,4 5,6 5,8 5,1 5,3 5,5 5,7 5,2 5,4

Разность между

температурой вы-

брасываемой сме-

си и температурой

окружающего воз-

духа

ΔT, °C

42 44 50 58 61 53 49 52 54 48

Высота трубы Н, м 26 18 24 17 15 23 14 27 28 26

Диаметр устья

трубы D, м

0,9 1,0 0,8 1,1 0,9 0,8 0,7 1,0 1,1 0,9

Указания к решению задачи 4

1. Предельно допустимый выброс ПДВ, г/с, нагретого вредного веще-

ства из трубы в атмосферу, при котором содержание его в приземном

слое не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК), опре-

деляется по формуле

nmFA

TQН)СПДК(

ПДВ

η⋅⋅⋅⋅

Δ⋅⋅⋅−

где ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация,

мг/м

(принимается по прил. 4);

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в

атмосферном воздухе (для крупнодисперсной пыли F=2,5);

A, η – параметры, определяемые следующим образом :

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмо-

сферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рас-

сеиваний вредных веществ в атмосферном воздухе (принять по прил. 3

для региона проживания студента);

η –

безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа мест-

ности (в случае ровной местности η=1).

2. Для определения m и n необходимо рассчитать среднюю скорость

выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса w

, м/c,

;

⋅π

⋅

вычислить значения параметров f и v

, м/с :

;

1000f

⋅

⋅=

;

65,0v

Δ⋅

⋅=

коэффициент m определить в зависимости от f по формуле

;

f34,0f1,067,0

⋅++

коэффициент n определить в зависимости от величины v

при v

≥ 2 n=1;

при 0,5 ≤ v

< 2 n=0,532⋅ v

– 2,13⋅ v

+3,13;

при v

< 0,5 n=4,4 ⋅ v

3. Для возможности сравнения с фактической (измеряемой приборами)

рассчитать величину максимально допустимой концентрации сажи в

выбросах около устья трубы, г/м

ПДВ

мт

4. Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи М и сделать вывод о воз-

можности работы котельной.

Литература: [20,21,22,34,44].

Задача 5

Сравнить эффект очистки производственных сточных вод от рас-

творимых примесей на одно- и многоступенчатой сорбционной уста-

новке. Вариант исходных данных для расчета принять по последней

цифре учебного шифра.

Варианты

Исходные

данные

к задаче 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Расход сточных

вод Q, м

/ч

17 19 18 20 16 18 20 19 17 16

Доза сорбента С

кг/м

1,4 1,5 1,45 1,6 1,3 1,55 1,7 1,65 1,45 1,4

Количество ступе-

ней в сорбционной

установке n

3 5 4 5 3 4 3 4 5 3

Начальная кон-

центрация сорбата

в сточных водах

, кг/м

0,28 0,26 0,27 0,29 0,31 0,28 0,26 0,29 0,31 0,26

Необходимая сте-

пень очистки

сточных вод в

сорбционной ус-

тановке, %

97 96 98 93 96 97 95 98 93 94

Указания к решению задачи 5

1. Определить:

расход сорбента, кг/ч, при очистке сточных вод в одноступенчатой

установке

QCm

⋅

;

расход сорбента, кг/ч, на каждой ступени при многоступенчатой очи-

стке сточных вод :

;

концентрацию сорбата (поглощаемого вещества) в сточных водах по-

сле двух вариантов очистки одноступенчатой (i=1) и многоступенча-

той (i=n):

mK10Q

10Q

iадс

⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

⋅+⋅

⋅

2. Адсорбционную константу распределения сорбата между сорбентом

и раствором К

адс

принять равной 8000.

3. Определить эффект очистки сточных вод Э

, %, соответственно на

одно- и многоступенчатой сорбционной установке:

.100

СC

iн

⋅

−

4. Сделать вывод об эффективности очистки сточных вод в одно- и

многоступенчатых сорбционных установках.

Литература: [15,19,20,34].

Задача 6

Определить необходимую степень очистки промышленных сточ-

ных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после

очистки на очистных сооружениях выпускаются в водоем, используе-

мый для питьевого водоснабжения. Вариант исходных данных для

расчета принять по последней цифре учебного шифра.

Варианты

Исходные

данные

к задаче 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Расход воды водо-

ема в створе у

места выпуска

сточных вод Q,

19 17 15 18 16 19 15 17 16 18

Расход сточных

вод, сбрасываемых

в водоем, q, м

0,12 0,14 0,16 0,18 0,11 0,13 0,15 0,19 0,17 0,16

Средняя глубина

водоема Н

ср

, м

2,1 2,3 2,5 2,2 2,4 2,1 2,3 2,5 2,2 2,4

Средняя скорость

течения воды в

водоеме v

, м/с

0,31 0,39 0,27 0,25 0,29 0,27 0,25 0,23 0,29 0,31

Концентрация

взвешенных ве-

ществ в сточных

водах, поступаю-

щих на очистную

станцию, С, г/м

200 250 240 280 190 210 270 220 230 260

Концентрация

взвешенных ве-

ществ в водоеме

до выпуска сточ-

ных вод Св, г/м

0,2 0,2 0,24 0,3 0,4 0,6 0,3 0,45 0,5 0,3

Указания к решению задачи 6

1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загряз-

няющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую

концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах пе-

ред выпуском их в водоем C

доп

, г/м

. Эта концентрация должна удов-

летворять условию

доп

≤ С

+ n⋅p,

где С

– концентрация взвешенных веществ в водоеме до выпуска туда

сточных вод, г/м

;

n – кратность разбавления в расчетном створе;

p – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взве-

шенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м

. Для данно-

го водоема I категории водопользования p = 0,25 г/м

2. Для определения кратности разбавления

⋅

необходимо рассчитать :

коэффициент турбулентной диффузии

200

срср

⋅

;

коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов сме-

шения сточных вод,

⋅ϕ⋅ξ=α

где ξ – коэффициент, характеризующий место расположения выпуска

сточных вод (в задаче принять береговой выпуск, для которого ξ=1);

ϕ – коэффициент извилистости русла (ϕ=1,5).

Коэффициент смешения сточных вод с водой водоема рассчитывается

по формуле

β⋅+

−

=μ

где

α−

=β ;

L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа

при решении задачи принять равным 1000 м.

3. Сравнить С

доп

с концентрацией взвешенных веществ С в сточных

водах, поступающих на очистную станцию. При С

доп

< С рассчитать

необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей

Э, %, по формуле

.100

СС

доп

⋅

−

Литература: [15,19,20,34].

Задача 7

Определить размер платежей за загрязнение атмосферного воз-

духа при сжигании топлива (угля) в котельной, расположенной в ре-

гионе проживания студента. Вариант исходных данных принять по по-

следней цифре учебного шифра.

Варианты Исходные данные

к задаче 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Масса сожженно-

го топлива m,

т/год

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Зольность топлива

, %

39 31 11 7 22 34 28 27 12 32

Масса загрязняю-

щих веществ, об-

разующихся при

сгорании 1 т угля,

, кг/т,

– оксидов угле-

рода,

– оксидов азота,

– оксидов серы

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

Коэффициент k

0,3 0,4 0,5 0,6 0,3 0,4 0,5 0,6 0,5 0,6

Коэфициент k

0,5 0,7 0,9 0,9 0,6 0,8 0,8 0,8 0,7 1,0

Указания к решению задачи 7

1. Методика расчета платы за загрязнение окружающей среды и нор-

мативы платы приведены в [40] (см. тему “Плата за выбросы вредных

веществ и загрязнение окружающей среды") или в [34].

2. Общая плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от ста-

ционарных источников П, руб/год, определяется по формуле

П = (П

+ П

сл

)⋅К

где П

–

плата

за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не пре-

вышающих установленных пользователю предельно допустимых

нормативов выбросов (ПДВ), руб/год;

– плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установлен-

ных лимитов (временно согласованных выбросов – ВСВ), руб/год;

сл

– плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ, руб/год;

– коэффициент индексации.

3. Плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превы-

шающих ПДВ,

нi

нiн

МCП ⋅=

∑

при М

> M

нi

где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);

нi

– предельно допустимый выброс i-го загрязняющего вещества,

т/год;

– фактический выброс i-го загрязняющего вещества, т/год;

нi

– ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в

пределах ПДВ, руб/т;

нi

= Н

бi

⋅K

где Н

бi

– норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего веще-

ства в пределах ПДВ (прил.7), руб/т;

– коэффициент экологической ситуации и экологической значимо-

сти атмосферы в данном регионе (прил. 5).

4. Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных

лимитов (ВСВ)

)ММ(CП

нiлi

лiл

−=

∑

при М

> M

лi

где M

лi

–

выброс i-го

загрязняющего вещества в пределах установлен-

ного лимита, т/год;

лi

– ставка платы за выброс 1 тонны i-го

загрязняющего вещества в

пределах установленного лимита, руб/т;

Лi

= Н

бЛi

⋅K

где Н

бЛi

– норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего веще-

ства в пределах ПДВ (прил. 7), руб/т.

5. Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ

)ММ(C5П

лii

лicл

−⋅=

∑

6. Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих ве-

ществ в окружающую природную среду действовали на начало 1993 г.

В связи с изменением уровня цен на природоохранное строительство

введен коэффициент индексации платы за загрязнение окружающей

природной среды, устанавливаемый ежегодно постановлением Прави-

тельства РФ (в 1998г. К

= 49, в 1999 г. К

= 62, в 2000 г. К

= 80).

7. Учитываемыми загрязняющими веществами при определении пла-

тежей являются: твердые частицы (сажа), оксид углерода (СО), диок-

сиды азота (NO

) и серы (SO

8. Определение размера платежей за загрязнение начинается с расчета

массы валового выброса каждого из загрязняющих веществ (M

Валовый выброс твердых частиц (сажи) в дымовых газах котельной,

т/год, определяется по формуле

100

1(mfqM

т1

−=

где q

– зольность топлива, %;

m – масса сожженного топлива, т/год;

f – безразмерный коэффициент (в расчетах принять f=0,002);

ε – эффективность золоуловителя, % (в расчетах принять ε =85 %).

9. Для остальных загрязняющих веществ массы выбросов оксида угле-

рода СО, диоксидов азота (NO

) и серы (SO

), образующихся при сго-

рании 1 т топлива, приведены в таблице исходных данных.

Валовый выброс i-го загрязняющего вещества, т/год,

,10mdM

−

⋅=

где d

– выброс i-го загрязняющего вещества при сгорании 1 т топлива,

кг/т;

m – масса сожженного топлива, т/год.

10. Нормативы ПДВ рассчитываются по соответствующим методикам.

В задаче для того, чтобы выполнить расчет платежей, зададимся зна-

чениями ПДВ и ВСВ, исходя из фактических выбросов M

и приведен-

ных в таблице исходных данных коэффициентов k

и k

нi

= k

лi

= k

11. Проанализировав таблицу с результатом расчета платежей, дайте

рекомендации по очередности проведения мероприятий по снижению

выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и уменьшению плате-

жей за загрязнение атмосферного воздуха.

Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ удобнее представить

в виде следующей таблицы.

Загрязняющие вещества

Сажа СО NO

Валовый выброс загрязняющего веще-

ства M

, т/год

Норматив предельно допустимого вы-

броса ПДВ, т/год, M

нi

= k

Выброс в пределах установленных ли-

митов, т/год, M

лi

= k

Выбросы, не превышающие ПДВ

Базовый норматив платы за 1 т загряз-

няющих веществ Н

бнi

, руб/т (прил. 7)

Ставка платы за выброс 1 т загрязняю-

щих веществ, руб/т,

нi

= Н

бнi

⋅K

(прил. 7)

Плата за выброс, руб/год,

нi

Плата за выброс, руб/год,

∑

нiн

ПП

Выброс в пределах установленных лимитов

Базовый норматив платы за 1 т загряз-

няющих веществ Н

блi

, руб/т (прил. 7)

Ставка платы за выброс 1 т загрязняю-

щих веществ, руб/т,

лi

= Н

блi

⋅K

(прил.7)

Плата за выброс, руб/год,

лi

= C

лi

⋅(М

лi

– М

нi

)

Плата за выброс, руб/год,

∑

лiл

ПП

Сверхлимитный выброс

Плата за выброс, руб/год,

слi

= 5C

лi

⋅(М

– М

лi

)

Плата за выброс, руб/год,

∑

слicл

ПП

Общая плата

П = (П

+ П

сл

) ⋅К

П =

Литература: [3,14,27,34,40].

Задача 8

Определить величину платы за загрязнение окружающей среды

автотранспортным предприятием, сбрасывающим недостаточно очи-

щенные сточные воды, загрязненные взвешенными примесями, неф-

тью и нефтепродуктами, маслами, фенолами. Предприятие расположе-

но в регионе проживания студента. Вариант исходных данных принять

по последней цифре учебного шифра.

Варианты Исходные дан-

ные к задаче 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Расход воды в де-

по в сутки Q, т/год

360 380 400 420 440 460 480 500 520 540

Концентрации

вредных загряз-

няющих веществ в

сточных водах а

г/м

– взвешенных

веществ,

– нефти и неф-

тепродуктов,

– масел,

– фенолов

160

180

200

0,5

220

100

240

260

0,5

280

300

120

0,5

320

100

340

Коэффициент k

0,3 0,4 0,5 0,2 0,3 0,4 0,5 0,3 0,4 0,5

Коэфициент k

0,8 0,7 0,8 0,5 0,6 0,7 0,9 0,5 0,6 0,7

Указания к решению задачи 8

1. Методика расчета платы за загрязнение окружающей среды и нор-

мативы платы приведены в [40] (см. тему “Плата за выбросы вредных

веществ и загрязнение окружающей среды") или в [34].

2. Общая плата за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и

подземные водные объекты П, руб/год, определяется по формуле

П = (П

+ П

сл

)⋅К

где П

–

плата

за сбросы загрязняющих веществ в размерах, не пре-

вышающих предельно допустимых нормативов сбросов (ПДС),

руб/год; П

– плата за сбросы загрязняющих веществ в пределах установлен-

ных лимитов (временно согласованных сбросов – ВСС), руб/год;

сл

– плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ, руб/год;

– коэффициент индексации.

3. Плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не превы-

шающих нормативов ПДС, определяется по формуле

нi

нiн

МCП ⋅=

∑

при М

> M

нi

где i – вид загрязняющего вещества (i=1,2,…,n);

нi

– ставка платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в

пределах ПДС, руб/т;

нi

= Н

бнi

⋅K

где Н

бi

– базовый норматив платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего

вещества в размерах, не превышающих нормативы ПДС, руб/т