TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNG Tên đề tài Ứng dụng mô hình BERLIAND mô phỏng sự lan truyền khí thải của Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn, Th[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA: MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MƠ HÌNH HĨA MƠI TRƯỜNG Tên đề tài: Ứng dụng mơ hình BERLIAND mơ lan truyền khí thải Cơng ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn, Thanh Hóa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Chinh Triệu Anh Hào Phạm Thị Hòa Quang Thị Thương Thương Phan Thị Thu Tiệp Đinh Công Vũ Lớp: DH5QM4 Giảng viên hướng dẫn: Th.s Lê Đắc Trường HÀ NỘI - 9/2017 MỤC LỤC Đặt vấn đề Sự phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật ngày dẫn đến phát triển nhanh chóng sản xuất hàng hố q trình thị hố tồn giới Quá trình phát triển kinh tế xã hội mặt không ngừng cải thiện chất lượng sống người, mặt tạo loạt vấn đề suy thối mơi trường tồn cầu, đặc biệt nước phát triển Vì việc giữ gìn bảo vệ môi trường trở nên vấn đề xúc Trong đó, vấn đề bảo vệ mơi trường khơng khí chiếm vị trí đặc biệt Hiện để đánh giá, dự báo mức độ ô nhiễm mơi trường khơng khí gây việc sử dụng mơ hình để dự báo diễn biến xảy mơi trường thời điểm, điều kiện khác quan trọng Từ giúp nhà quản lý lựa chọn phương án phù hợp để nâng cao chất lượng môi trường Trong khn khổ đồ án mơn mơ hình hóa mơi trường, nhóm chúng em xin chọn đề tài: “Ứng dụng mơ hình Berliand mơ lan truyền khí thải công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn, Thanh Hóa” Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 2.1 Giới thiệu công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn Công ty xi măng Bỉm Sơn nằm thung lũng đá vôi đá sét với trữ lượng lớn thuộc phường Ba Đình, thị xã Bỉm Sơn - tỉnh Thanh Hoá Nhà máy khởi công xây dựng từ năm 1977 đến năm 1981 Liên Xô (cũ) thiết kế, xây dựng cung cấp tồn thiết bị Ngày 04/03/1980 Chính phủ định số 334/BXD- TCCB thành lập Nhà Máy Xi Măng Bỉm Sơn Ngày 22/12/1981 dây chuyền số I vào hoạt động, năm 1983 dây chuyền II hoàn thành vào sản xuất với tổng công xuất thiết kế 1,2 triệu sản phẩm năm Ngày 12/08/1993 Bộ trưởng Bộ Xây dựng Quyết định số 366/BXD – TCLĐ định sát nhập hai đơn vị Nhà Máy Xi Măng Bỉm Sơn Công ty Cung ứng vật tư số 4, đổi tên thành Công ty Xi Măng Bỉm Sơn thuộc Tổng Công ty Xi măng Việt Nam, tổ chức hoạt động theo điều lệ Tổng Công ty Xi măng Việt Nam Các sản phẩm công ty thị trường thực chinh phục khách hàng, điều thể giải thường phần thưởng người tiêu dùng bình chọn quan chức trao tặng Với lợi nằm gần quốc lộ 1A đường sắt thống nhất, cách thủ Hà Nội 120 km phía Nam, cách thành phố Thanh Hố 35 km phía Bắc, giao thơng thuận lợi Nhà máy đặt khu vực đông dân cư, có mức tăng trưởng kinh tế khá, thị trường rộng lớn Bỉm Sơn vùng có trữ lượng đá vôi lớn hàng trăm triệu tấn, chất lượng ổn định Với ưu sản phẩm xi măng sản xuất từ phương pháp ướt sách “chất lượng sản phẩm ưu tiên hàng đầu”, từ ngày đầu tham gia thị trường, xi măng Bỉm Sơn mang nhãn hiệu “con voi” người tiêu dùng ưa chuộng Sau hai mươi năm hoạt động, Công ty xi măng Bỉm Sơn sản xuất tiêu thụ 20 triệu sản phẩm loại góp phần tích cực vào cơng việc tái thiết đất nước sau chiến tranh công cơng nghiệp hố, đại hố thoả mãn nhu cầu tiêu dùng nhân dân thị trường rộng lớn từ nam sông Hồng đến cực nam Trung Bộ Những năm gần ngành công nghiệp sản xuất xi măng nước có tiến vượt bậc bước chuẩn bị tham gia hội nhập khu vực AFTA Tuy nhiên xi măng Bỉm Sơn với công nghệ sản xuất theo phương pháp ướt bộc lộ nhiều nhược điểm: chi phí cho sản xuất cao, tiêu tốn nhiệt năng, tiêu hao điện năng, thiết bị cồng kềnh, mức độ tự động hoá thấp, chi phí nhân cơng lớn, dẫn đến giá thành sản xuất cao so với công ty đời có cơng nghệ sản xuất theo phương pháp khô đại ảnh hưởng đến sức cạnh tranh xi măng Bỉm Sơn Do cơng ty có dự án cải thiện cải tạo nâng cấp dây chuyền số II lên sản xuất theo phương pháp khô đại Cơng ty xi măng Bỉm Sơn có diện mạo với hai dây chuyền sản xuất xi măng theo phương pháp khô đại với tổng công suất 3.8 triệu sản phẩm/ năm 2.2 Một số thông tin thị xã Bỉm Sơn a, Về địa hình Bỉm Sơn vùng đất thấp dần từ Tây sang Đơng Tuy diện tích khơng rộng Bỉm Sơn vừa có vùng đồng bằng, vùng núi đá, vùng đồi sơng suối Vùng đồi núi có diện tích 50,97 km2, chiếm 76,3% Vùng đồng có diện tích 15,19 km2, chiếm 23,7% b, Về khí hậu - Chế độ nhiệt : hình thành theo 02 mùa rõ rệt: + Mùa nóng kéo dài từ tháng đến tháng hàng năm, với nhiệt độ trung bình 25°C Tháng tháng nóng với nhiệt độ trung bình 28,9°C đạt cực đại 40°C + Mùa lạnh kéo dài từ tháng 12 đến tháng năm sau với nhiệt độ trung bình tháng lạnh 20°C Tháng tháng rét với nhiệt độ trung bình 16,7°C - Lượng mưa năm: Mùa mưa cuối tháng đến tháng 10, mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau Theo báo cáo Đài khí tượng thủy văn tỉnh Thanh Hóa: lượng mưa năm tập trung từ tháng đến hết tháng 10 năm chiếm khoảng 80% tổng lượng mưa năm Lượng mưa cao lần mưa ghi nhận khu vực 255 mm/ngày; Số ngày mưa trung bình 137 ngày - Chế độ gió: Trong năm có hai mùa gió chính: Gió mùa Đơng Bắc từ tháng 11 ÷ tháng năm sau; Gió mùa Đơng Nam từ tháng ÷ tháng 11 Mùa he chịu ảnh hưởng gió Phơn Tây Nam khơ nóng - Vận tốc gió trung bình năm: 2,1m/s c, Về dân số Theo số liệu điều tra Viện Quy hoạch Thanh Hóa thực hiện: khu vực nghiên cứu có khoảng 1964 hộ, 7421 nhân Trong đó: - Trên địa bàn phường Lam Sơn: Tổng số hộ 593 hộ/2328 nhân khẩu; hộ cán công chức nhà nước chiếm 1,5%; hộ sản xuất kinh doanh chiếm 7,8%; hộ công nhân chiếm 14,3%; hộ sản xuất nông nghiệp chiếm 0,4%; hộ lao động tự chiếm 32%; hộ hưu trí chiếm 44,1% - Trên địa bàn phường Ba Đình: Tổng số hộ 1371 hộ/5093 nhân khẩu; hộ cán công chức nhà nước chiếm 0,5%; hộ sản xuất kinh doanh chiếm 7,3%; hộ công nhân chiếm 35,2%; hộ sản xuất nông nghiệp chiếm 2,7%; hộ lao động tự chiếm 36,2%; hộ hưu trí chiếm 18,2% Như vậy, qua số liệu thống kê thấy đối tượng chịu ảnh hưởng nhiều tập trung hộ lao động tự (34,9%); hộ công nhân (28,9%) hộ hưu trí (25,9%) d, Về kinh tế Thị xã Bỉm Sơn mũi nhọn phát triển công nghiệp xứ Thanh Theo thống kê năm 2006, cấu kinh tế thị xã: Công nghiệp – xây dựng 75,2%, Thương mại - Dịch vụ 20,5%, Nông – Lâm nghiệp 4,3% Trong giai đoạn 2005 - 2010, thị xã đạt thành tựu kinh tế sau: − Giá trị sản xuất công nghiệp - xây dựng tăng bình quân hàng năm 13,9%, − gấp 1,9 lần so với năm 2005 Kinh tế quốc doanh phát triển nhanh, loại hình phong phú, đa dạng, địa bàn thị xã có 233 doanh nghiệp, có 160 doanh nghiệp − sản xuất kinh doanh đạt hiệu Giá trị dịch vụ tăng bình quân hàng năm 27,6%, gấp 3,4 lần so với năm − 2005 Tổng mức bán lẻ hàng hóa năm 2010 ước đạt 678 tỷ đồng, gấp 2,4 lần − − năm 2005 Giá trị hàng hóa xuất năm 2010 ước đạt 30 triệu USD Mức huy động vốn năm 2010 ước đạt 1.796 tỷ đồng, tăng 2,65 lần năm 2005 Các cơng ty, xí nghiệp lớn địa bàn thị xã: Công ty Cổ phần xi măng Bỉm Sơn doanh nghiệp trọng điểm tỉnh đóng địa bàn thị xã Công ty với tiền thân Nhà máy xi măng Bỉm Sơn thành lập vào ngày - – 1980 Ngày 01/05/2006 chuyển đổi thành Công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn Là đơn vị anh hùng thời kỳ đổi Nhà máy ô tô VEAM xây dựng địa bàn phường Bắc Sơn, thị xã Bỉm Sơn Cơng ty thức vào hoạt động ngày 28/9/2009 Công suất thiết kế 33.000 xe/năm Công ty LILAMA5 địa bàn phường Ba Đình Cơng ty cổ phần Xây lắp giới 15 (LICOGI 15) địa bàn phường Ba Đình 2.3 Tổng quan mơ hình Berliand a, Giới thiệu phương trình Berliand Mơ hình Berliand cịn gọi lý thuyết nửa thứ ngun ( hay mơ hình K ) Mơ hình Berliand (Nga) hồn thiện áp dụng Liên Xơ Phương trình xuất phát mơ hình: +Vx+Vy+Vz=(Kx)+(Ky)+(Kz) Trong đó: C - Nồng độ trung bình chất nhiễm (mg/m3) x,y,z - Các thành phần tọa độ theo trục Ox, Oy, Oz t - Thời gian Kx, Ky, Kz - Các thành phần hệ số khuếch tán rối theo trục Ox, Oy, Oz Vx, Vy, Vz - Các thành phần tốc độ trung bình theo trục Ox, Oy, Oz α - Hệ số tính đến biến đổi chất nhiễm thành chất khác q trình phản ứng hóa học xảy đường lan truyền b, Các nhóm thơng tin cần thiết cho mơ hình THƠNG SỐ ỐNG KHĨI + Chiều cao (m) + Đường kính (m) BÁO CÁO Mơ lan truyền nhiễm mơi trường khơng khí THƠNG SỐ PHÁT THẢI 3.1 Khảo sát thực tế công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn hiểu thực tế thu thập thơng số sau: Qua+Lưu q lượng(m trình tìm /s) hay vận tốc khí phụt(m/s) * Nhóm thơng số nguồn thải +Tải lượng (g/s) ống +Tên Nhiệt độ khói Chiều thải (oC) Nhiệt độ (oC) Mơ hình Lưu Berliand Vị trí khói cao (m) Đường kính (m) Ống khói 120 4.5 270 lượng ( m3/s) 125 Ống khóiKIỆN KHÍ 44 TƯỢNG2.5 ĐIỀU 130 48.61 90 83.33 + Hướng, vận tốc(m/s), tần suất gió Ống khói 31 3.5 o +Nhiệt độ khơng khí xung quanh( c) + Hệ số k1(m2/s), k0(m) hay nhiệt độ độ cao 2m, 0,5m (oC) Các khí thải + Tham số n –SO qui2 luật biến đổi tốc độ gió theo độ cao NOx CO x y 592184 222199 592401 222193 QUẢ 592359KẾT 222201 Tải lượng (g/s) 127.71 13.3 13.98 * Nhóm thơng số khí tượng - Hướng gió : Tây - Vận tốc gió : 2.1m/s - Nhiệt độ khơng khí xung quanh : Mùa nóng (từ tháng đến tháng 9) Mùa lạnh (từ tháng 12 đến tháng 3) 27.5oC 18oC * Thông số mô hình - Hệ số khuếch tán rối ngang Ko=12m2/s - Hệ số khuếch tán rối đứng K1=0.03m2/s - Số mũ biến thiên tốc độ gió n=0.14 - Bán kính hạt bụi rd=20 μm - Khối lượng riêng hạt bụi pd=2.3 g/cm3 Trong nội dung báo cáo, tìm hiểu xây dựng chương trình chạy để tính tốn thơng số:Vệt nâng ống khói theo cơng thức, nồng độ chất nhiễm dọc theo hướng gió , nồng độ chất nhiễm điểm có tọa độ giá trị cực đại đạt nồng độ 3.2 Báo cáo kết chạy mơ hình a, Kịch với phát tán khí SO2 Trường hợp : vận tốc 2m/s, nhiệt độ 27.5oC 10 MƠ HÌNH BERLIAND - KỊCH BẢN S02 I Thời gian: Ngày: 10/08/2010 Giờ: Hệ số n: 0,14 Hệ số K0: 12(m) Hệ số K1: 0,03(m²/s) II Chất thải: Tên chất thải: S02 (Sulfua) II Điều kiện khí tượng: Tên trạm khí tượng: Trạm khí tượng Hướng gió Vận tốc(m/s) Tần suất(%) Nhiệt độ(°C) Tây 50 27,5 III Các ống khói: OK1 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 120(m) Đường kính: 4,5(m) Tải lượng: 127000(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 7,86(m/s) Nhiệt độ khí thải: 270(°C) OK2 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 44(m) Đường kính: 2,5(m) Tải lượng: 127710(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 9,9(m/s) Nhiệt độ khí thải: 130(°C) OK3 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 31(m) Đường kính: 3,5(m) Tải lượng: 127710(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 6,58(m/s) Nhiệt độ khí thải: 90(°C) IIV Lưới tính: X: 3000(m) Y: 3000(m) Khoảng cách cột Δx: 100(m) Khoảng cách hàng Δy: 100(m) Chiểu dài: 14000(m) Chiểu rộng: 14000(m) IV Diện tích vùng nhiễm: Đường đồng mức 0,25(mg/m³): 4675068,89(m²) Đường đồng mức 0,5(mg/m³): 940740,662(m²) Đường đồng mức 0,75(mg/m³): 351404,629(m²) Đường đồng mức 1(mg/m³): 135694,442(m²) Đường đồng mức 1,25(mg/m³): 36419,276(m²) Tổng cộng: 6139327,898(m²) Cơ sở sản xuất: Tê Tên Khu n* tiếng cơng Ống khói: Địa Điện Fa Em WebNăm Số giấy Loại hình Lĩnh Sản Số Hình ảnh thoại x ail site thành phép kinh doanh vực phẩ công Vấn đề môi CSSX Tên ống Chiều Đường Tải Vận Nhiệt CMax(mg Xmax( ∆h(m) TCVN 5937 - 2005 khói cao(m) kính(m) lượng(mg/ tốc(m/s) độ(°C) /m³) m) Trung bình OK1 120 4,5 127000 7,859503 270 0,02476519548,5 347,7930.5 51585 739 OK2 44 2,5 127710 9,902748 130 0,2127484677,81 99,20230.5 2076 41 11 OK3 31 3,5 127710 6,582389 Phân bố nồng độ ô nhiễm: 90 0,3208533556,98 78,013570.5 2683 Tải FULL (25 trang): https://bit.ly/3Bp1bi3 Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Nồng độ điểm nhạy cảm: Tên* Tọa độ X Tọa độ Y Vị trí Mơ tả Nồng độ (mg/m³) Đồ thị nồng độ cực đại Nồng độ nút lưới: Giá trị lớn nhất: 2,087 điểm: (71,71); tọa độ: (10000,10000); so với lưới: (7000,7000) Ngày 28 tháng 09 năm 2017 12 TCVN 5937 - 2005 - Trung bình Trường hợp : lặng gió, nhiệt độ 18oC MƠ HÌNH BERLIAND - KỊCH BẢN S02 I Thời gian: Ngày: 10/08/2010 Giờ: Hệ số n: 0,14 Hệ số K0: 12(m) Hệ số K1: 0,03(m²/s) II Chất thải: Tên chất thải: S02 (Sulfua) II Điều kiện khí tượng: Tên trạm khí tượng: Trạm khí tượng Hướng gió Vận tốc(m/s) Tần suất(%) Lặng Gió 0,5 100 III Các ống khói: OK1 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 120(m) Đường kính: 4,5(m) Tải lượng: 127000(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 7,86(m/s) Nhiệt độ khí thải: 270(°C) OK2 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 44(m) Đường kính: 2,5(m) Tải lượng: 127710(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 9,9(m/s) Nhiệt độ khí thải: 130(°C) OK3 CSSX: X: 10000(m) Y: 10000(m) Khoảng cách tới ống khói đầu tiên: 0(m) Chiều cao: 31(m) Đường kính: 3,5(m) Tải lượng: 127710(mg/s) Vận tốc khí khỏi miệng ống khói: 6,58(m/s) Nhiệt độ khí thải: 90(°C) IIV Lưới tính: X: 3000(m) Y: 3000(m) Khoảng cách cột Δx: 100(m) Khoảng cách hàng Δy: 100(m) Chiểu dài: 14000(m) Chiểu rộng: 14000(m) IV Diện tích vùng nhiễm: Đường đồng mức 0,25(mg/m³): 8363260,241(m²) Đường đồng mức 0,5(mg/m³): 2855126,602(m²) Đường đồng mức 0,75(mg/m³): 1349767,925(m²) Đường đồng mức 1(mg/m³): 708055,851(m²) Đường đồng mức 1,25(mg/m³): 391884,241(m²) Tổng cộng: 13668094,86(m²) Nhiệt độ(°C) 18 Cơ sở sản xuất: Tê Tên Khu n* tiếng công Địa Điện Fa Em WebNăm Số giấy Loại hình Lĩnh Sản Số Hình ảnh thoại x ail site thành phép kinh doanh vực phẩ cơng Ống khói: 4745575 13 Vấn đề môi ... lượng môi trường Trong khn khổ đồ án mơn mơ hình hóa mơi trường, nhóm chúng em xin chọn đề tài: ? ?Ứng dụng mơ hình Berliand mơ lan truyền khí thải công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn, Thanh Hóa? ?? Tổng... vật tư số 4, đổi tên thành Công ty Xi Măng Bỉm Sơn thuộc Tổng Công ty Xi măng Việt Nam, tổ chức hoạt động theo điều lệ Tổng Công ty Xi măng Việt Nam Các sản phẩm công ty thị trường thực chinh phục... tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 2.1 Giới thiệu công ty cổ phần xi măng Bỉm Sơn Công ty xi măng Bỉm Sơn nằm thung lũng đá vôi đá sét với trữ lượng lớn thuộc phường Ba Đình, thị xã Bỉm