Koncentrace znečišťující příměsi v ovzduší

Prezentace na téma: "Koncentrace znečišťující příměsi v ovzduší"— Transkript prezentace:

1 Koncentrace znečišťující příměsi v ovzduší
ppm – objemová koncentrace: Počet objemových jednotek příměsi v objemových jednotek 1 % obj = ppm 22.4 l je objem jednoho molu plynu za normálních podmínek: T = K p = Kpa Pro jiné podmínky je třeba hodnotu korigovat

2 1. Výfukové plyny emitované osobním automobilem obsahují 1. 5 % obj
1. Výfukové plyny emitované osobním automobilem obsahují 1.5 % obj. CO a) Jaká je koncentrace CO v mg.m-3 při 0oC a tlaku 1 atm. b) Jaká je koncentrace CO v mg.m-3 při 25oC a tlaku 1 atm. c) Jaká je koncentrace CO v mg.m-3 ve výfukovém potrubí při 200oC a tlaku 1.2 atm. 2. V přízemním ovzduší o teplotě 25 oC byla naměřena průměrná denní koncentrace SO2 215 μg.m-3. Jaká je koncentrace SO2 v ppm.

3 fCO tuhá paliva, pásový rošt 1.0 kg/t
Hmotnostní tok emitované znečišťující látky odvozený z emisního faktoru Emisní faktory pro bodové zdroje – spalovací procesy jsou vyjádřeny v kg emitované znečišťující látky na t spáleného paliva. fSO2 tuhá paliva x Sp kg/t , Sp – obsah síry v % hm fNOx černé uhlí a koks, pásový rošt kg/t fNOx tuhá paliva mimo č.uhlí, koks a dřevo, pásový rošt kg/t fCO tuhá paliva, pásový rošt kg/t Apod.

4 Emisní faktory pro mobilní zdroje – automobily jsou vyjádřeny v g emitované znečišťující látky na km v závislosti na souboru parametrů – viz program MEFA.

5 a) Jaký byl průměrný hmotnostní tok emitovaného SO2 (v kg.s-1).
V kotli velkého stacionárního zdroje s pásovým roštem bylo za hodinu spáleno 100 t hnědého uhlí s obsahem síry 1.3 %. a) Jaký byl průměrný hmotnostní tok emitovaného SO2 (v kg.s-1). b) Jaký byl průměrný hmotnostní tok emitovaných NOx (v kg.s-1). c) Jaká byla průměrná koncentrace CO ve spalinách s objemovým tokem 12 m3.s-1. 2. Zdroj s pásovým roštem spalující černé uhlí emitoval oxidy dusíku s průměrným hmotnostním tokem 12 g.s-1. V odcházejících spalinách byla naměřena průměrná koncentrace NOx 580 mg.m-3. a) Kolik černého uhlí bylo spáleno za 24 hod. b) Jaký byl objemový tok odcházejících spalin. Pozn. Koncentrace a objemové toky jsou uvažovány za normálních podmínek

6 3. Silnice s nulovým podélným sklonem je zatížena průměrnou dopravní intenzitou 1200 osobních automobilů (benzín, EURO 3, výpočetní rok faktoru 2010) za hodinu jedoucích rychlostí 50 km/hod. a) Jaký hmotnostní tok CO (mg.s-1) bude emitován z úseku 40 m silnice. b) Jaký hmotnostní tok CO (mg.s-1) bude emitován z úseku 40 m silnice při 80 km/h. c) Jaký hmotnostní tok NO2 (mg.s-1) bude emitován z celé délky silnice 8.3 km. d) Jaké výsledky vyjdou pro 1200 těžkých nákladních automobilů/hod (EURO 3, 2010, 50 km/hod).

7 Emisní koncentrace ve společném odvodu z více zdrojů
Jaká bude emisní koncentrace prachových částic PM10 (mg.m-3) v komínu, do kterého jsou svedeny emise ze čtyř spalovacích zdrojů o následujících (naměřených) koncentracích PM10 a objemových tocích spalin: 450 mg.m-3 při 14 m3.s-1 550 mg.m-3 při 11 m3.s-1 680 mg.m-3 při 13 m3.s-1 250 mg.m-3 při 19 m3.s-1

8 Klasifikace meteorologických podmínek pro rozptyl zneč. příměsí
Stabilitní klasifikace atmosféry dle Bubníka a Koldovského

9 Klasifikace meteorologických podmínek pro rozptyl zneč. příměsí
Vertikální teplotní gradient je definován: Možný výskyt tříd rychlosti větru pro jednotlivé třídy stability

10 Vertikální profil rychlosti větru
Pro výpočet imisního pole bodového zdroje (gaussovským modelem dle metodiky Symos 97) je uvažována 2. třídní rychlost větru 5 m.s-1 standardně ve výšce 10m nad povrchem. Jaké rychlosti proudění lze odhadovat pro stavební výšku tohoto zdroje – komínu 165 m pro I. a IV. třídu stability.

11 Efektivní výška komínu

12 Efektivní výška komínu
Jaká je efektivní výška bodového zdroje se stavební výškou 165 m emitujícího s tepelnou vydatností Q = 24 MW pro I. a IV. třídu stability (teplota spalin > 80oC, 2. třídní rychlost větru 5 m.s-1 v 10m nad povrchem). Jaké rychlosti proudění lze odhadovat pro tyto efektivní výšky.

13 Změna směru větru s výškou
Taylorova (Ekmanova) spirála - obalová křivka koncových bodů vektorů proudění (pro jednotlivé hladiny MVA) vynesených z jednoho bodu. Pro výpočet imisního pole bodového zdroje (st. výška 165m, 2. třídní rychlost větru 5 m.s-1 v 10m nad povrchem) je uvažováno severozápadní proudění (standardně ve výšce 10m nad povrchem). Jaký úhel proudění bude vycházet pro vypočítané efektivní výšky (Q=24MW, I. a IV. tř.st.) tohoto zdroje.

14 Gaussovský model kouřové vlečky – výpočet znečištění ovzduší z bodového zdroje
Dolní odhad – odraz zneč. příměsi uvažován z úrovně paty komínu

15 Gaussovský model kouřové vlečky – výpočet znečištění ovzduší z bodového zdroje
Horní odhad – odraz zneč. příměsi uvažován z úrovně referenčního bodu

16 Rozptylové parametry pro bodové zdroje
Jakých hodnot budou nabývat rozptylové parametry σy a σz pro kouřovou vlečku s délkou osy x = 350m v I. a IV. třídě stability atmosféry.

17 Gaussovský model kouřové vlečky – výpočet znečištění ovzduší z bodového zdroje
Vypočtěte imisní koncentraci NOx (μg.m-3) v referenčním bodě vzdáleném 350 m od bodového zdroje s efektivní výškou 215 m. Referenční bod je vyvýšen 155 m nad úroveň paty komínu (bodového zdroje). Kouřová vlečka je unášena přesně ve směru od zdroje k referenčnímu bodu. Hmotnostní tok emitovaných NOx je 5200 mg.s-1 Rychlost proudění v efektivní výšce zdroje je 4.5 m.s-1 Výpočet proveďte jako dolní a horní odhad pro I. a IV. třídu stability atmosféry. 3. Vypočtěte imisní koncentrace NOx (μg.m-3) (dolní a horní odhad pro I. a IV. třídu stability atmosféry) za stejných podmínek jako v př. 2 pro situaci, kdy kouřová vlečka bude unášena ve směru reprezentujícím úhel 8o se spojnicí zdroj – referenční bod.