Mụ hỡnh khuếch tỏn với nguồn mặt

- QCVN 34:2010/BTNMT, QCVN về khớ thải cụng nghiệp lọc hoỏ dầu đối với bụivà cỏc chất vụ cơ

2.7.Mụ hỡnh khuếch tỏn với nguồn mặt

d. Hệ số khuếch tỏn δy và δz

2.7.Mụ hỡnh khuếch tỏn với nguồn mặt

Trong một số đụ thị hoặc trong một số vựng riờng biệt của thành phố hoặc khu dõn cư cú rất nhiều nguồn thải cựng loại nằm rải rỏc và phõn bố tương đối trờn diện tớch khu vực. Số liệu phỏt thải riờng từng nguồn khụng thể biết rừ, nhưng tổng lượng phỏt thải của chỳng cú thể xỏc định được một cỏch gần đỳng qua cỏc số liệu giỏn tiếp như tổng sản lượng sản xuất, tổng lượng nhiờn liệu tiờu thụ. Đối với trường hợp nguồn phõn tỏn đều trờn một diện tớch rộng, cú thể coi nguồn ụ nhiễm là nguồn mặt.

Trong những trường hợp nờu trờn để dự bỏo tỡnh hỡnh ụ nhiễm trong khu vực người ta dựng khỏi niệm về nguồn mặt – như một loại nguồn tổng cộng của tất cả cỏc nguồn điểm, nguồn đường lẻ tẻ cựng loại nằm rải rỏc trong khu vực.

Giả sử ta cú khu vực đụ thị hỡnh chữ nhật chiều dài và chiều ngang là l và b lần lượt ; chiều dài song song với hướng giú, chiều rộng trực giao với hướng giú. Gốc tọa độ đặt tại điểm giữa của cạnh trực giao với hướng giú và nằm phớa đầu giú. Khi đú, nồng độ trung bỡnh của nguồn mặt sẽ được xỏc định theo phương trỡnh sau:

(2.45) Ttrong đú:

C(x,y) – nồng độ chất ụ nhiễm trờn mặt đất tại điểm cú toạ độ (x,y) do nguồn điểm gõy ra

Gifford và Hanna (1973) đó đưa ra cụng thức sau đõy để xỏc định nồng độ trung bỡnh chất ụ nhiễm trong thành phố do nguồn mặt cú cụng suất phỏt thải M gõy ra sau một thời gian dài hoạt động:

, mg/m3 (2.46)

Trong đú:

u : vận tốc giú , m/s

Cnền : nồng độ nền của chất ụ nhiễm, mg/m3

ψ : hệ số thực nghiệm

M : cụng suất phỏt thải chất ụ nhiễm của nguồn mặt tớnh theo àg/m2.s

Hệ số Ψ phụ thuộc vào chiều dài l của khu vực đụ thị và cỏc cấp ổn định của khớ quyển được cho ở bảng sau:

Bảng 2.4. Hệ số thực nghiệm ψ Cấp ổn định của khớ quyển l 2 1 , km 1 10 100 Khụng ổn định mạnh 41 51 63 Khụng ổn định 46 63 87 Trung tớnh 73 115 182

Cấp 5 theo Pasquill – Gifford 121 215 380

ổn định 341 662 1301

Để tớnh toỏn nồng độ trung bỡnh chất ụ nhiễm do nguồn mặt gõy ra trong đụ thị, người ta cũn ỏp dụng khỏi niệm về mụ hỡnh “Hộp cố định” (Fixed Box Model) [Noel de Never - Air Pollution Control Engineering].

Giả sử ta cú đụ thị hỡnh chữ nhật chiều dài l, chiều rộng b và giú thổi dọc theo chiều dài l của đụ thị (hỡnh 1.14). Ta cú thể viết phương trỡnh cõn bằng vật chất (chất ụ nhiễm) với cỏc giả thiết sau đõy:

(1). Chuyển động rối của khớ quyển làm cho chất ụ nhiễm được hũa trộn một cỏch triệt để và đều đặn đến độ cao hũa trộn H và sự hũa trộn khụng vượt quỏ độ cao ấy. (2). Do cú hũa trộn mạnh, nồng độ chất ụ nhiễm được phõn bố đồng đều trong toàn bộ thể tớch của hộp, khụng cú sự khỏc biệt giữa phớa đầu giú và phớa cuối giú.

(3). Giú thổi theo trục x, song song với chiều dài l của đụ thị. Vận tốc giú u là hằng số theo khụng gian và thời gian. Vỡ vận tốc giú thay đổi theo chiều cao, do đú để thỏa món giả thiết này, ta cú thể dựng vận tốc giú trung bỡnh giữa vận tốc giú ở mặt đất với vận tốc giú ở độ cao H.

Hỡnh 2.20: Đụ thị hỡnh chữ nhật và mụ hỡnh “hộp cố định”

(4). Nồng độ chất ụ nhiễm trong khụng khớ đi vào đụ thị (ở tọa độ x = 0) là hằng số và = Co - xem đú là nồng độ nền trong khụng khớ, mg/m3

(5). Chất ụ nhiễm khụng đi vào hoặc đi ra khỏi hộp qua nắp hộp cũng như qua 2 mặt bờn của hộp.

(6). Chất ụ nhiễm cú tớnh chất tồn tại vững bền trong khụng khớ khụng bị phõn hủy hoặc lắng đọng.

Nếu gọi M là cường độ phỏt thải đơn vị của nguồn mặt cú diện tớch bằng diện tớch đụ thị, g/m3.

Với những giả thiết nờu trờn ta cú thể viết phương trỡnh cõn bằng chất ụ nhiễm trong phạm vi “hộp cố định” của đụ thị khi quỏ trỡnh hũa trộn đó hoàn toàn ổn định như sau:

Co.u.B.H + 103.M.b.l. = c.u.b.H Từ đú ta rỳt ra được:

,

Ta nhận thấy rừ ràng rằng cụng thức trờn là kết quả của sự đơn giản húa rất lớn so với những gỡ cú thể xảy ra trong thực tế. Tuy nhiờn, trong tớnh toỏn dự bỏo về ụ nhiễm, những sự đơn giản húa nờu trờn cũng cú thể chấp nhận để cú được những thụng tin định lượng cần thiết.

CHƯƠNG 3. XỬ Lí BỤI