Wydział Rolniczo - Ekonomiczny
Kierunek: Ochrona Åšrodowiska
Aleksandra Sikora
Oliwia Stachowicz
Rok studiów: III
Rok akademicki: 2012/2013
ĆWICZENIE NUMER 1
z przedmiotu Ochrona Powietrza
Tytuł: Obliczenie odległości od miejsca emisji maksymalnego
zanieczyszczenia powietrza dla tlenku węgla.
Kraków 2013
Zawartość opracowania
Podstawa obliczeń: .................................................................................................................................. 3
Dane do obliczeń poziomów substancji w powietrzu: ............................................................................ 3
·ð Parametry emitora: ..................................................................................................................... 3
·ð Emisja: ......................................................................................................................................... 3
·ð Dane meteorologiczne: ............................................................................................................... 3
Obliczenia: ............................................................................................................................................... 4
1. Efektywna wysokość emitora (wysokość pozornego punktu emisji): ......................................... 4
2. Parametry meteorologiczne: ....................................................................................................... 5
3. Najwyższe ze stężeń maksymalnych substancji w powietrzu Smm dla pojedynczego emitora..... 6
WNIOSKI: ................................................................................................................................................. 8
Podstawa obliczeń:
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 I 2010 roku w sprawie wartości odniesienia
dla niektórych substancji w powietrzu. Dziennik Ustaw nr 16 z 2010 roku, Poz. 87.
Dane do obliczeń poziomów substancji w powietrzu:
·ð Parametry emitora:
Øð Geometryczna wysokość emitora liczona od poziomu terenu  h=19m
Øð Åšrednica wewnÄ™trzna wylotu emitora  d=1,3m
Øð PrÄ™dkość gazów odlotowych na wylocie emitora  v=4,3 m/s
Øð Temperatura gazów odlotowych na wylocie emitora T=418,15K
·ð Emisja:
Øð MaksymalnÄ… emisjÄ™ uÅ›rednionÄ… dla jednej godziny - =1850mg/s
·ð Dane meteorologiczne:
Øð Statystyka stanów równowagi atmosfery, prÄ™dkoÅ›ci i kierunków wiatru
(róża wiatru)
Øð Wartość współczynnika aerodynamicznej szorstkoÅ›ci terenu =0,5
Øð Åšrednia temperatura powietrza dla okresu obliczeniowego - = 279,65K
Wyróżnionych jest 36 różnych sytuacji meteorologicznych wynikających z sześciu stanów
równowagi atmosfery, którym odpowiadają zakresy prędkości wiatru na wysokości = 14m, ze
skokiem co 1 m/s.
Tabela 1. Sytuacje meteorologiczne
Stan równowagi atmosfery Zakres prędkości wiatru [m/s]
1  silnie chwiejna 1-3
2  chwiejna 1-5
3  lekko chwiejna 1-8
4  obojętna 1-11
5  lekko stała 1-5
6 stała 1-4
Tabela 2. Stałe zależne od stanów równowagi atmosfery
Stała 1 2 3 4 5 6
m 0,080 0,143 0,196 0,270 0,363 0,440
a 0,888 0,865 0,845 0,818 0,784 0,756
b 1,284 1,108 0,978 0,822 0,660 0,551
g 1,692 1,781 1,864 1,995 2,188 2,372
0,213 0,218 0,224 0,234 0,251 0,271
0,815 0,771 0,727 0,657 0,553 0,745
Obliczenia:
1. Efektywna wysokość emitora (wysokość pozornego punktu emisji):
H= h+"h
H=19+ 14,54= 33,54
Wyniesienie gazów "h zależy od prędkości wylotowej gazów v [m/s], emisji ciepła Q i prędkości
wiatru na wysokości wylotu z emitora [m/s].
·ð Obliczamy emisjÄ™ ciepÅ‚a wg wzoru:
Q= [kJ/s]
Q= = 669,31[kJ/s]
·ð Wyniesienie gazów odlotowych "h oblicza siÄ™ na podstawie nastÄ™pujÄ…cych formuÅ‚:
1. Formuły Hollanda, gdy0d"Qd"16 000 kJ/s, przy czym wyróżnia się następujące przypadki tej
formuły:
a) "h=" =0 dla vd"0,5
b) "h=" = dla ve"
"h=" = = 14,54
c) "h=" = * dla 0,5 2. Formuły CONCAWE, gdy Q>24 000 kJ/s
"h=" =
3. Kombinacji formuły Hollanda i CONCAWE, gdy 16 000 < Q < 24 000 kJ/s
"h=" *
2. Parametry meteorologiczne:
·ð PrÄ™dkość wiatru na wysokoÅ›ci wylotu emitora dla h d" 300m :
[m/s]
= 1,02[m/s]
gdzie:
- prędkość wiatru na wysokości anemometru [m/s] (jedna z 36),
m - stała zależna od stanu równowagi atmosfery, tabela 2.
·ð ÅšredniÄ… prÄ™dkość wiatru w warstwie od poziomu terenu do efektywnej wysokoÅ›ci emitora
dla Hd"300m:
[m/s]
·ð ÅšredniÄ… prÄ™dkość wiatru w warstwie od geometrycznej wysokoÅ›ci emitora do efektywnej
wysokości emitora dla Hd"300m i H`"h obliczamy wg wzoru:
j
*[ [m/s]
j
*[ = 1,05 [m/s]
·ð Współczynnik poziomej dyfuzji atmosferycznej:
=A*
gdzie, A=0,088* +1-ln )
A=0,088* +1-ln )= 0,844
·ð współczynnik pionowej dyfuzji atmosferycznej:
=B*
gdzie,B=0,38 -ln )
B=0,38 -ln )= 0,064
3. Najwyższe ze stężeń maksymalnych substancji w powietrzu Smm dla pojedynczego emitora
·ð Stężenie maksymalne substancji gazowej uÅ›rednione dla 1 godziny Sm w okreÅ›lonej
sytuacji meteorologicznej oblicza siÄ™ wg wzoru:
= [źg/ ]
= = 173,9 [źg/ ]
·ð Stężenia Sm wystÄ™pujÄ… w stosunku do emitora w odlegÅ‚oÅ›ci wyrażonej wzorem:
[m]
=106,9 [m]
ua Q uh "h H k
A B sm xm
669,31
1 1,02 14,54 33,54 1,05 0,844 0,064 173,9 106,9
2 669,31 2,05 7,27 26,27 2,08 0,866 0,068 134,5 84,8
669,31
3 3,07 4,85 23,85 3,10 0,874 0,069 106,5 77,4
1 669,31 1,04 14,27 33,27 1,05 0,665 0,137 237,4 110,0
669,31
2 2,09 7,13 26,13 2,08 0,686 0,144 186,2 84,4
669,31
3 3,13 4,76 23,76 3,10 0,695 0,147 148,2 76,0
669,31
4 4,18 3,57 22,57 4,13 0,699 0,148 122,3 71,9
669,31
5 5,22 2,85 21,85 5,15 0,702 0,149 103,9 69,4
1 669,31 1,06 14,04 33,04 1,05 0,580 0,206 256,1 130,7
669,31
2 2,12 7,02 26,02 2,08 0,601 0,217 203,9 97,1
3 669,31 3,19 4,68 23,68 3,10 0,609 0,221 163,2 86,5
669,31
4 4,25 3,51 22,51 4,13 0,614 0,224 135,1 81,2
669,31
5 5,31 4,39 23,39 5,17 0,611 0,222 100,4 85,1
6 669,31 6,37 2,66 21,66 6,18 0,617 0,225 97,1 77,4
669,31
7 7,43 1,66 20,66 7,20 0,621 0,227 91,1 73,1
8 669,31 8,49 1,06 20,06 8,22 0,624 0,229 84,5 70,5
669,31
1 1,09 13,72 32,72 1,05 0,502 0,313 245,8 188,0
669,31
2 2,17 6,86 25,86 2,08 0,523 0,329 200,7 132,7
669,31
3 3,26 4,57 23,57 3,10 0,531 0,336 162,2 115,8
669,31
4 4,34 3,43 22,43 4,13 0,535 0,339 134,9 107,7
5 669,31 5,43 4,13 23,13 5,17 0,533 0,337 101,2 112,6
669,31
6 6,52 2,49 21,49 6,18 0,539 0,342 98,3 101,1
7 669,31 7,60 1,55 20,55 7,20 0,543 0,345 92,5 94,7
669,31
8 8,69 0,97 19,97 8,21 0,546 0,347 85,8 90,9
669,31
9 9,77 0,00 19,00 9,77 0,550 0,351 79,8 84,5
10 669,31 10,86 0,00 19,00 10,86 0,550 0,351 71,8 84,5
669,31
11 11,95 0,00 19,00 11,95 0,550 0,351 65,3 84,5
1 669,31 1,12 13,34 32,34 1,05 0,437 0,461 201,0 346,4
669,31
2 2,23 6,67 25,67 2,08 0,457 0,485 170,7 226,4
669,31
3 3,35 4,45 23,45 3,10 0,465 0,494 140,0 191,8
669,31
4 4,47 6,81 25,81 4,15 0,457 0,484 84,3 228,7
669,31
5 5,59 3,83 22,83 5,16 0,467 0,497 89,3 182,7
1 669,31 1,14 13,03 32,03 1,05 0,397 0,593 157,9 1037,3
669,31
2 2,29 6,52 25,52 2,08 0,417 0,623 139,2 628,3
3 669,31 3,43 4,34 23,34 3,10 0,425 0,635 115,9 517,0
669,31
4 4,58 6,43 25,43 4,15 0,418 0,624 70,2 623,5
 = 173,9 [źg/ ]
= 106,9 [m]
Sprawdzenie czy spełniony jest warunek:
·ð Smm d" 0,1*D1
D1= 30 000 źg/
173,9 [źg/ ] d" 0,1 * 30 000 µg/m3
173,9 [źg/ ] d" 3000 µg/m3
WNIOSKI:
Warunek został spełniony
Występująca emisja tlenku węgla nie przekracza normy dopuszczalnej zawartości tych
substancji w powietrzu. Środki służące ograniczeniu tlenku węgla do atmosfery nie są
konieczne do podjęcia.
Tlenek węgla powstaje podczas procesu niepełnego spalania materiałów palnych, w tym
paliw, które występuje przy niedostatku tlenu w otaczającej atmosferze. Może to wynikać
z braku dopływu zewnętrznego powietrz do urządzenia, w którym następuje spalanie gazu
(lub innych paliw). Jest to szczególnie groz
ne w mieszkaniach w których okna są szczelne lub
uszczelnione na zimÄ™.
·ð NiebezpieczeÅ„stwo zaczadzenia wynika z faktu, że tlenek wÄ™gla:
- jest gazem niewyczuwalnym zmysłami człowieka (bezwonny, bezbarwny
i pozbawiony smaku),
- blokuje dostęp tlenu do organizmu, poprzez zajmowanie jego miejsca w czerwonych
ciałkach krwi, powodując przy długotrwałym narażeniu (w większych dawkach) śmierć przez
uduszenie.
·ð GłównÄ… przyczynÄ… zatruć czadem  tlenkiem wÄ™gla sÄ…:
- niedostosowania istniejącego systemu wentylacji do standardów szczelności stosowanych
okien i drzwi, w związku z wymianą starych okien i drzwi na nowe (szczelnie zamknięte okna
w pomieszczeniach w którym następuje spalanie gazu lub innych paliw). Najczęściej do
wypadków związanych z zatruciem czadem dochodzi w łazience wyposażonej w grzałkę
wody przepływowej tzw. terma gazowa czy junkers;
- niesprawność przewodów kominowych: wentylacyjnych, spalinowych i dymowych.