sbornik_prakticheskikh_zadaniy_po_ekolog ii (811771), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Плотность осадка pОС = 1,30т/м3. Плодородный слой участкапредставлен серыми лесными почвами суглинистого механического составамощностью H=0,3м и плотностью pП = 1,55т/м3. Фоновая концентрация меди впочвеподаннымсанитарно-эпидемиологическойслужбыравнаСф(Cu)=0,3мг/кг почвы, нитратов – Сф(NO3ˉ)=40мг/кг. Требуется определитьмассу m, объем V и высоту h осадка, который допустимо использовать вкачестве удобрения для с/х объекта на площади S=0,5га.Решение:Объем и масса плодородного слоя почвы на участке площадью S=0,5гасоставят:W = 0,3м · 5000м2 = 1500м3, M = 1500м3 · 1,55т/м3.
= 2325т.Для определения массы осадка по уравнению материального балансасначала необходимо найти концентрацию меди и нитратов из расчета на кгосадка:С (Сu ) 14 103 мг / м3 10,8 мг / кгСос(Cu)=pос1,3 103 кг / м3Сос(NO3ˉ)=С ( NO3 ) 450 103 мг / м3 346, 2 мг / кг .pос1,3 103 кг / м319Для определения максимально допустимой массы осадка для меди инитратов, принимаем концентрацию каждого из них после смешивания равнойПДК.M (Cсм Сф) 2325 (3 0,3) 804,8 тСос Ссм10,8 3M (Cсм Сф) 2325 (130 40)m(NO3ˉ)= 967,9 т.Сос Ссм346, 2 130m(Cu)=Расчеты показывают, что для меди и нитратов максимально допустимаямасса осадка различна, поэтому для размещения осадка следует выбиратьминимальное значение размещаемой массы осадка, т.е.mос = min { m(Cu), m(NO3ˉ)} = 804,8 т.При выборе массы осадка, рассчитанной для меди и равной 804,8 т,концентрация нитратов в осадке после смешивания составит:С ос(NO3ˉ) =Cос( NO3 ) mос Cф( NO3 ) M 346, 2 мг / кг 804,8 103 кг 40 мг / кг 2325 103 кг 92 мг / кг,mос М804,8 103 кг 2325 103 кгт.е.
меньше ПДК.Максимальный объем V и высота h осадка, предназначенного дляразмещения на участке, составят:Vmос 804,8 619,1м3 ;pос1,3hV 619,1 0,124 м 12, 4см.S 5000Задание. Определить массу m, объем V и высоту h осадка, а такжеконцентрацию всех компонентов в осадке, который допустимо использовать вкачестве удобрения для с/х объекта на площади S согласно данным варианта,выбранного по последней цифре в номере списка группы.Таблица 5.1Варианты для выполнения заданияДанные длярасчетаПлощадь участкаS, гаМощность почвенного слоя H,мПлотность почвенного слоя pП, т/м3ФоновоеCuсодержание Mnв почвенVном слоеNO3ˉСф(х), мг/кгСодержание Cuв осадкеMnС(х), г/м3VNO3ˉПлотность осадкаpос, т/м3№ варианта560,91,010,520,630,740,871,181,291,301,40,20,250,30,250,30,20,250,30,20,31,501,511,521,531,541,551,561,571,581,590,2020050300,3022060350,4024070400,5026080450,6028090500,70300100550,80350110600,20400120650,30450130700,40500140751416005003001,351517006004001,301618007005001,251719008006001,401820009007001,2019210010008001,3020220011009001,22222300120010001,26242400130011001,28262500140012001,3220Данные длярасчетаПлощадь участкаS, гаМощность почвенного слоя H,мПлотность почвенного слоя pП, т/м3ФоновоеCuсодержание Mnв почвенVном слоеNO3ˉСф(х), мг/кгСодержание Cuв осадкеMnС(х), г/м3VNO3ˉПлотность осадкаpос, т/м3№ варианта15160,75 0,85111,5121,0130,9140,8170,95181,05191,15201,250,250,20,20,250,30,20,30,250,20,31,601,611,621,631,501,521,541,561,581,600,5023050800,6025060850,7027080900,8029090550,45500100500,55270120350,65470140300,75290100400,8532080450,303609080282600150013001,34302700160014001,3621280060015001,42329008004001,3815200010006001,252022009008001,302526007003001,401724008005001,273018004008001,323016006009001,36Таблица 5.2Предельно допустимые концентрации веществ в почвеНаименование веществаПДК, мг/кг почвыМедь3,0Марганец1000Ванадий150Нитраты130Практическое занятие 6Задание по теме «Экономический механизм охраны окружающей среды»Расчет платы за загрязнение атмосферыОпределить размер платежей за загрязнение атмосферного воздуха присжигании топлива (угля) в котельной, расположенной в городе Центральногоэкономического района РФ.Методика расчета платы за загрязнение атмосферного воздуха1.
Общая плата за выбросы ЗВ в атмосферу от стационарных источниковП, руб./год, определяется по формуле П = (ПН + ПЛ + ПСЛ) · КИ, где ПН – платаза выбросы ЗВ в размерах, не превышающих установленных пользователюпредельно допустимых нормативов выбросов (ПДВ), руб./год; ПЛ – плата завыбросы ЗВ в пределах установленных лимитов (временно согласованныхвыбросов – ВСВ), руб./год; ПСЛ – плата за сверхлимитный выброс ЗВ, руб./год;КИ - коэффициент индексации.2. Плата за выбросы ЗВ в размерах, не превышающих ПДВnПН СНi МHi приi 1Mi > MНi ,21где i - вид загрязняющего вещества (i=1,2, ... , n); MНi - предельнодопустимый выброс i-го ЗВ, т/год; Mi - фактический выброс i-го ЗВ, т/год;СНi - ставка платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ в пределах ПДВ, руб./т,СНi = НбНi · КЭ · КГ, где НбНi - норматив платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ впределах ПДВ, руб./т (см.
таблицу 6.3); КЭ – коэффициент экологическойситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе (дляЦентрального экономического района РФ – 1,9); КГ = 1,2, т.к. выбросыпроизводятся в атмосферный воздух города.3. Плата за выбросы ЗВ в пределах установленных лимитов (ВСВ)nПЛ СЛi ( MЛi МHi ) приMi > MЛi ,i 1где MЛi - выброс i-го ЗВ в пределах установленного лимита, т/год;СЛi - ставка платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ в пределах установленноголимита, руб./т,СЛi = НбЛi · КЭ · КГ, где НбЛi - норматив платы за выброс 1 тонны i-го ЗВ впределах установленного лимита, руб./т (см.
таблицу 6.3).4. Плата за сверхлимитный выброс ЗВ:nПСЛ 5 СЛi ( Mi МЛi ).i 15. Базовые нормативы платы за негативное воздействие на окружающуюсреду, утвержденные постановлением Правительства РФ № 410 от 01.07.2005г., применяются с коэффициентом, учитывающим уровень инфляции (на 2012год установлен КИ = 1,67).Таблица 6.1Варианты для выполнения заданияИсходные данныек заданию№ варианта12345678910Масса сожженного топлива, т/год 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550Зольность топлива qт, %Масса загрязняющих веществ,образующихся при сгорании 1 тугля, di, кг/т,d2 - оксидов углеродаd3 - оксидов азотаd4 - оксидов серы3931117223428271232192,248202,447212,646222,845233,044182,049171,850161,651151,452141,253Коэффициент k10,30,40,50,60,30,40,50,60,50,6Коэффициент k20,50,70,90,90,60,80,80,80,71,0Указания к выполнению задания1.
Учитываемыми загрязняющими веществами при определении размераплатежей за загрязнение атмосферного воздуха являются: твердые частицы(сажа), оксид углерода (CO), диоксиды азота (NO2) и серы (SO2).222. Определение размера платежей за загрязнение окружающей природнойсреды начинается с расчета массы валового выброса каждого из ЗВ (Mi).Расчет массы валового выброса твердых частиц в дымовых газахкотельной, т/год:M1 = qт ·m· f· (1 - /100 ),где qт - зольность топлива, %;m - масса сожженного топлива, т/год;f - безразмерный коэффициент (в расчетах принять f = 0,002); - эффективность золоуловителя, % (в расчетах принять = 85%).Для остальных ЗВ массы выбросов CO, NO2, SO2, образующихся присгорании 1 т топлива, приведены в таблице исходных данных.
Валовой выбросi-го загрязняющего вещества, т/год:Mi = di · m · 10-3 , где di – выброс i-го ЗВпри сгорании 1 т топлива, кг/т; m – масса сожженного топлива, т/год.3. Нормативы ПДВ рассчитываются по соответствующим методикам. Вслучае, если значения ПДВ не могут быть достигнуты, предусматривается посогласованию с местными органами охраны природы и санитарного надзорапоэтапное снижение выбросов. На каждом этапе устанавливаются временносогласованные выбросы (ВСВ).В задании для полного выполнения расчета платежей значения ПДВ иВСВ заданы, исходя из фактических выбросов Mi и коэффициентов k1 и k2:MНi = k1 · Mi ,MЛi = k2 · Mi .Расчет платы за выбросы ЗВ свести в таблицу, начерченную согласнообразцу:Таблица 6.2СажаЗагрязняющие веществаCONO2Валовый выброс ЗВ Mi, т/годНормативпредельнодопустимоговыброса ПДВ MHi = k1 · Mi , т/годВыброс в пределах установленныхлимитов MЛi = k2 · Mi , т/годВыбросы, не превышающие ПДВБазовый норматив платы за 1 т ЗВHбНi, руб./тСтавка платы за выброс 1 т ЗВСНi = НбНi · КЭ · КГ, руб./тПлата за выброс ПНi = CHi · MНi, руб./год4Плата за выброс ПН ПНi руб./г.i 1Выброс в пределах установленных лимитовБазовый норматив платы за 1 т ЗВHбЛi, руб./тСтавка платы за выброс 1 т ЗВСЛi = НбЛi · КЭ · КГ, руб./т(МЛi - MНi), т/годSO223Плата за выбросПЛi = CЛi · (МЛi - MНi), руб./год4Плата за выброс ПЛ ПЛi руб./годi 1Сверхлимитный выброс(Мi - МЛi), т/годПлата за выбросПСЛi = 5 СЛi · (Мi - МЛi), руб./год4Плата за выброс ПСЛ ПСЛi руб./годi 1Общая платаП = (ПН+ПЛ+ПСЛ)·КИ, руб./годТаблица 6.3Базовые нормативы платы за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных ипередвижных источников(утверждены постановлением Правительства РФ № 410 от 01.07.2005 г.)НаименованиеНорматив платы за выброс 1 т загрязняющих вредных веществ, руб.загрязняющихв пределах допустимыхв пределах установленных лимитоввредных веществ нормативов выбросов (ПДВ) (временно согласованных нормативоввыбросов - ВСВ)Диоксид азота52260Диоксид серы80400Сажа80400Оксид углерода0,63Практическое занятие 7Задание по теме «Инженерная защита биосферы»Оценка эффективности улавливания промышленных выбросовДля очистки воздуха от твердых взвешенных частиц на промышленныхпредприятиях широко используются циклоны.
Циклон представляет собойцилиндрический резервуар с конусом внизу. Неочищенный воздух поступаетвнутрь цилиндра в его верхней части, где воздушный поток закручиваетсявокруг центральной трубы. Под действием центробежной силы твердыепылевые частицы ударяются о стенки, и, теряя свою энергию, падают внижнюю половину конусообразной части циклона, где располагаетсяпылесборник. Хотя воздушный (газовый) поток и теряет свою мощность, егодавление остается постоянным за счет сужения поперечного сечения в нижнейчасти циклона.
Очищенный воздух по центральной трубе удаляется ватмосферу или поступает в другое устройство, предназначенное для болеетонкой очистки.Предположим, что для расчета циклона имеются следующие исходныеданные:24- объем очищаемого газа Q=1,5м3/с- плотность газа при рабочих условиях ρ=1,7кг/м3- плотность частиц пыли ρЧ=2000кг/м3- дисперсный состав пыли dМ=20мкм и lgδ=0,8- входная концентрация пыли Свх=10г/м3- вязкость при рабочей t° µ=17,5·106 Па·с.Требуется рассчитать циклон для заданного источника выделения пыли сэффективностью очищения η=0,8.Расчет циклона проводится в следующем порядке.1.
Выбираем циклон (см. таблицу 7.2), для которого диаметр частиц пылиориентировочно dм > 2·dт50 (мкм). dм – медианный размер частиц, которыйпредставляет такой размер, при котором количество частиц крупнее dм, равноколичеству частиц мельче dм.2. По выбранному типу циклона, определяем оптимальную скоростьдвижения газа ωоп в сечении циклона диаметром D с учетом данных таблицы7.2.ЦН-24 => ωоп = ,5м/с.3. Рассчитываем диаметр циклона D, м, по формуле D= 4Q / (ОП ).Полученное значение D округляем до ближайшего типового значениявнутреннего диаметра циклона. Если расчетный диаметр циклона превышаетего максимально допустимое значение, то необходимо применять два или болеепараллельно установленных циклона.D 4 1,5 / (3,14 4,5) 0,652 м 655 мм.Типовое значение внутренних диаметров D, мм: 200, 300, 400, 500, 700,800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400, 3000.Ближайшее типовое значение внутреннего диаметра циклона D=700 мм.По диаметру циклона находим действительную скорость движения газа вциклоне по формулеω=4·Q/(π·n·D2),где n – число циклонов.