Uciążliwość zapachowa/Obliczenia olfaktometryczne – przykłady

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Skocz do: nawigacja, szukaj
« Uciążliwość zapachowa
Obliczenia olfaktometryczne – przykłady
»
Metody oceny skuteczności dezodoryzacji Indeks

Obliczenia olfaktometryczne – przykłady[edytuj]

Casio fx-85WA 20050529.jpg

Rozwiązania poniżej zamieszczonych zadań rachunkowych można znaleźć w odpowiednich modułach podręcznika. Znajdują się tam w sekcjach „Czy znasz odpowiedzi?” (wraz z odpowiedziami na pytania nie wymagające obliczeń).

Zbiór zadań będzie stopniowo uzupełniany.

Prawa psychofizyczne w olfaktometrii[edytuj]


  • Przy jakim stężeniu związku X intensywność jego zapachu będzie wynosiła S = 3, jeżeli przy stężeniach 1 ppm i 100 ppm wynosi (odpowiednio) S = 1 i S = 4? Porównaj wyniki otrzymane na podstawie prawa Webera-Fechnera i prawa Stevensa.

  • Jaka byłaby – zgodnie wektorowym modelem interakcji – intensywność zapachu powietrza zawierającego składniki A i B, wprowadzone do mieszaniny w takich samych ilościach, w jakich wywołują wrażenie o intensywności S = 1, gdy występują pojedynczo?

  • Jakie jest stężenie zanieczyszczenia X w powietrzu, jeżeli zapach wyczuwa 20% oceniających, a stwierdzono, że:
– można przyjąć, że próg wyczuwalności wynosi cth = 0,01 ppm,
– zapach wyczuwa 80% oceniających, gdy stężenie wynosi 0,1 ppm?

  • Jaki jest próg węchowej wyczuwalności związku X, jeżeli:
– 40 spośród 60 osób wyczuwało zapach próbki A, przygotowanej przez wstrzyknięcie 1 μl lotnej cieczy X (gęstość 0,8 g/cm³) do 10 dm³ czystego powietrza,
– 10 spośród tych osób wyczuwało zapach próbki B, otrzymanej przez dziesięciokrotne rozcieńczenie próbki A czystym powietrzem?

Rozwiązania

Olfaktometria inżynierska – pobieranie próbek[edytuj]


– jest prawdopodobne, że mierzona wartość mieści się w zakresie 20–200 ouE/m³,
– w pomiarze biorą udział 4 osoby (olfaktometr 4-stanowiskowy typu TO),
– strumień objętości powietrza w olfaktometrze (miejscu ocen węchowych, „masce”) wynosi 20 dm³/min
– krok rozcieńczeń próbki w olfaktometrze wynosi 2,
– jedna prezentacja trwa 3 s,
– jeden cykl może się ograniczać do pięciu serii prezentacji,
– w laboratorium pomiary składają się z trzech cykli.
  • Jaki strumień zapachowy (qod ouE/s) jest emitowany z niezorganizowanego źródła zanieczyszczeń powietrza o powierzchni 100 m², jeżeli:
– próbkę pobierano z użyciem osłony o powierzchni 0,5 m² (objętość gazu pod osłoną: 75 dm³),
– pod osłonę wprowadzano 50 dm³/min czystego powietrza przez 10 min, po czym z wylotu pobrano próbkę o obj. 25 dm³,
– stężenie zapachowe zanieczyszczeń próbki, oznaczone zgodnie z PN-EN 13725, wynosi 45000 ouE/m³?

Rozwiązania

Olfaktometria inżynierska – olfaktometria dynamiczna[edytuj]


Z 640 320 160 80 40 20 10 5
odpowiedź nie nie nie nie nie tak tak tak
  • Jaką wartość ma indywidualne oszacowanie progu wyczuwalności zapachu związku A (ITEA), jeżeli osoba oceniająca udzieliła następujących odpowiedzi w czasie ocen zapachu serii rozcieńczeń próbki, zawierającej 100 μgA/m³:
Z 640 320 160 80 40 0 20 10 5
odpowiedź nie nie nie nie tak nie nie tak tak
  • Jaką wartość ma indywidualne oszacowanie progu wyczuwalności zapachu związku B (ITEB), jeżeli osoba oceniająca udzieliła następujących odpowiedzi w czasie ocen zapachu serii rozcieńczeń próbki, zawierającej 250 μgB/m³:

ITEn-butanol 102 115 25 78 30 77 26 76 105 76
  • Czy kandydat do zespołu olfaktometrycznego spełnia kryteria selekcji, jeżeli zgromadzono zamieszczony obok zbiór wyników oznaczeń ITEn-butanol?

ZITE P1 P2 P3 P4 P5 P6
cykl 1 905 453 113 453 453 405
cykl 2 453 226 57 905 113 905
cykl 3 226 453 453 226 226 405
cykl 4 226 453 113 57 226 905
cykl 5 453 226 28 113 226 405
  • Jaki jest wynik hipotetycznego pomiaru olfaktometrycznego, którego bezpośrednim rezultatem jest załączony zbiór 30. wartości ZITE (sześć osób*pięć cykli)?

Rozwiązania

Olfaktometria inżynierska – dokładność olfaktometrii dynamicznej[edytuj]

  • Czy dokładność uzyskiwanego w olfaktometrze rozcieńczenia Z = 60 jest zgodna z wymaganiami normy PN-EN 13725, jeżeli przed rozcieńczeniem stężenie związku wzorcowego wynosiło 1200 ppm, a po 15 ustawieniach tego rozcieńczenia uzyskano zestawione poniżej wyniki oznaczeń stężenia wzorca w strumieniu wypływającym z aparatu?
Lp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Stężenie, ppm 21,16 19,61 21,03 23,10 20,54 20,78 20,84 23,13 22,07 23,50 19,22 21,96 23,25 21,49 22,13

  • Czy laboratorium spełnia ustalone w PN-EN 13725 kryteria dokładności i powtarzalności pomiarów, jeżeli uzyskano zestawione poniżej wyniki oznaczeń stężenia zapachowego w próbce powietrza, zawierającej 150 ppm n-butanolu (cth = 60 ppb)?
Lp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Stężenie cod [ouE/m³] 2200 2448 4094 4233 4159 3862 2333 3315 3856 3316 3000 2327 4366 2968 3903

Rozwiązania

Olfaktometria inżynierska – olfaktometria statyczna[edytuj]


  • Jaką wartość ma indeks zapachowy, jeżeli stężenie zapachowe cod wynosi 10000 ou/m³?

  • Jakie wartości stężenia zapachowego odpowiadają indeksom 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 i 40?

  • Jaka jest emisja zapachowa qod, jeżeli indeks zapachowy wynosi 45, a strumień objętości – 100 m³/s?

Rozwiązania

Olfaktometria inżynierska – olfaktometria terenowa[edytuj]

Dilution to Threshold 30 15.svg
  • Jaką wartość ma indywidualne oszacowanie ZITE mieszaniny zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego (szacunkowa wartość cod [ou/m³]), jeżeli osoba stosująca olfaktometr terenowy Nasal Ranger:
– nie wyczuwała zapachu po ustawieniu głowicy olfaktometru w położeniu D/T = 60 i 30,
– wyczuwała zapach po ustawieniu D/T = 15?
  • Jaką wartość ma analogicznie wyznaczona szacunkowa wartość cod [ou/m³]), jeżeli osoba stosująca olfaktometr terenowy Nasal Ranger:
– wyczuwała zapach powietrza otoczenia (przed użyciem Nasal Ranger),
– nie wyczuwała zapachu po ustawieniu głowicy olfaktometru we wszystkich dostępnych ustawieniach?

Lp S1 S2 S3 S4
1 6,0 6,0 5,5 5,0
2 5,0 4,5 4,0 3,5
3 4,0 3,5 3,0 2,5
4 4,0 3,5 3,0 2,5
5 3,0 2,0 2,5 1,5
6 2,0 1,5 1,0 0,5
  • Jaką wartość ma współczynnik Webera-Fechnera badanych odorantów (mieszanina związków niezidentyfikowanych), jeżeli cztery osoby przypisały zestawione obok oceny intensywności zapachu (S oceniane z użyciem skali 6-stopniowej) próbkom rozcieńczonym w różnym stopniu czystym powietrzem? Pozycja 1 - nierozcieńczona próbka zanieczyszczonego powietrza (Z = 1), pozycje 2–6 – próbki stanowiące geometryczny szereg rozcieńczeń powietrzem czystym, o kroku 3 (Z = 3, 9, ...).
  • Jaka jest szacunkowa wartość stężenia zapachowego w badanej próbce?

  • Jaka jest orientacyjna wartość chwilowego (5-minutowego) stężenia zapachowego, jeżeli:
– zespół czteroosobowy, który oceniał intensywność zapachu występującego w powietrzu otoczenia składowiska odpadów z użyciem skali 0-1-2-3 (brak-słaby-wyraźny-mocny) przypisał mu notę S = 2,4 (średnia ważona z wszystkich ocen, zanotowanych co 15 s przez 5 minut kontroli; zapach nie mocny, ale silniejszy niż "wyraźny"),
– intensywność zapachu próbki rozcieńczonej – otrzymanej przez wprowadzenie 500 cm³ powietrza zanieczyszczonego do 10 dm³ powietrza czystego – ten sam zespół ocenił na S = 0,9?

Skalowanie terenowe.png
  • Jaka była szacunkowa wartość stężenia zapachowego (średnia 5-minutowa), jeżeli:
– cztery osoby, oceniające intensywność zapachu z użyciem skali 0-1-2-3 (brak-słaby-mocny-wyraźny), zarejestrowały noty zamieszczone poniżej,
– współczynnik Webera-Fechnera, wyznaczony przez ten sam zespół z użyciem tej samej skali, wynosi k = 1,12?
  • Jaka była szacunkowa wartość stężenia w ostatniej minucie kontroli?

VDI 3940 2.svg
  • Jaką wartość ma skorygowana liczba godzin odorowych (Immissionsvorbelastung IV, tło zapachowe), jeżeli w czasie rocznego monitoringu na terenie przemysłowym (po 26 inspekcji w punktach A, B, C i D, w różnych sytuacjach meteorologicznych) stwierdzono wystąpienie, odpowiednio: 4, 2, 1 i 1 godzin odorowych? Czy jest spełniony standard zapachowej jakości powietrza, ustalony dla tych terenów na poziomie 15%?

  • Jaka jest kategoria uciążliwości zapachów, na które są narażeni mieszkańcy osiedla bezpośrednio sąsiadującego z hipotetyczną kompostownią odpadów, jeżeli badając opinie dotyczące wszystkich dni tygodnia k zebrano łącznie 350 ocen tych dni (udzielonych przez 50 ankietowanych osób), a w tym:
• 15 — brak zapachu,
• 30 — brak uciążliwości,
• 75 — mała uciążliwość.
• 125 — uciążliwość,
• 84 – duża uciążliwość,
• 21 – skrajna uciążliwość?

Rozwiązania

Modelowanie dyspersji odorantów – model referencyjny[edytuj]


  • Jaka jest prędkość wiatru na wysokości 60 m, jeżeli prędkość mierzona na wysokości 10 m wynosi 3 m/s?

  • Jaki jest prawdopodobny stan równowagi atmosfery, jeżeli prędkości wiatru, zmierzone na wysokościach 10 i 60 m wynoszą odpowiednio 5 i 8 m/s?

  • Czy zmiana stanu równowagi atmosfery, z bardzo chwiejnej na stabilną (stałą), może spowodować dziesięciokrotne zmniejszenie stężenia zapachowego w punkcie położonym w odległości 1 km od emitora (w linii wiatru)?

  • Czy zmiana stanu równowagi atmosfery, z bardzo chwiejnej na stabilną, może dziesięciokrotnie zwiększyć odległość od emitora, w której wystąpią stężenia największe?


  • Jak duża jest emisja zanieczyszczeń powietrza (mg/s lub ouE/s), jeżeli stężenie w określonej odległości 207,8 km od emitora (w linii wiatru), zmierzone w znanej sytuacji meteorologicznej, wynosi c = 2,5 odpowiednich jednostek stężenia odorantów lub innych zanieczyszczeń w powietrzu? Zastosuj poglądowy Gaussian Plume Calculator.

  • Na jakim obszarze w otoczeniu hipotetycznej wytwórni kwasu fosforowego, położonej w zasięgu stacji meteorologicznej IMiGW w Poznaniu, może być wyczuwalny zapach emitowanych gazów oraz jakie maksymalne stężenie zapachowe może tam wystąpić, jeżeli:
– zakład przetwarza 40 Mg fosforytu na godzinę,
– wskaźnik emisji wynosi ok. 30·106 ou/Mg
– gazy są emitowane przez komin o wysokości 15 m i średnicy 1,5 m
– prędkość liniowa gazów wynosi 10 m/s, temperatura ok. 300 K, a ciepło właściwe 1,3 kJ/m³·K
– można uznać, że aerodynamiczna szorstkość terenu na obszarze o promieniu 1 km wynosi z0 = ok. 1 m.
Jak zmieni się obszar, na którym zapach będzie wyczuwalny, jeżeli zostanie wybudowany komin o wysokości 30m?

  • Jaki jest stosunek powierzchni obszarów wokół emitora, narażonych na sporadyczne występowanie stężenia zapachowego większego od cod,60m = 50 ouE/m³, jeżeli tereny różnią się typem pokrycia – dominują na nich pola uprawne, zagajniki, lasy lub niskie budynki mieszkalne?
Wielkość i warunki emisji:
– emisja zapachowa (ustalona w skali roku): 330 tys. ouE/s,
– emitor: wysokość 15 m, średnica 1,5 m,
– prędkość gazów: 3 m/s,
– temperatura gazów: 300 K,
– róża wiatrów: Stacja IMiGW Warszawa.

Rozwiązania

Standardy zapachowej jakości powietrza[edytuj]

  • W jakich odległościach od hipotetycznego emitora odorantów, zlokalizowanego w zasięgu Stacji IMiGW Warszawa, jakość powietrza nie odpowiada zaleceniom IPPC H4, jeżeli:
– emitowany jest strumień zapachowy 300 tys. ouE/s (emisja ustalona w skali roku),
– zanieczyszczone powietrza jest emitowane przez komin o wysokości 10 m i średnicy 1 m, a jego prędkość liniowa i temperatura wynoszą 2 m/s i 300 K,
– współczynnik aerodynamicznej szorstkości wynosi 0,035 m.

  • Na jakim obszarze wokół emitora odorantów nie będzie spełniony standard zapachowej jakości powietrza, ustalony jako maksymalna wartość stężenia zapachowego 8 ouE/m³, jeżeli:
– emitowany jest strumień zapachowy 330 tys. ouE/s,
– zanieczyszczone powietrza jest emitowane przez komin o wysokości 10 m i średnicy 1 m, a jego prędkość liniowa i temperatura wynoszą 2 m/s i 300 K,
– współczynnik aerodynamicznej szorstkości wynosi 0,035 m.
Jak zmieni się ten obszar po uruchomieniu instalacji dezodoryzującej o skuteczności 50% (wyrażonej jako zmiana emisji zapachowej).

Rozwiązania

Metody oceny skuteczności dezodoryzacji[edytuj]


  • Jaka jest skuteczność dezodoryzacji, wyrażona jako procentowa zmiana stężenia zanieczyszczeń i procentowa zmiana intensywności zapachu, jeżeli:
– wlotowe stężenie VOC: cwlot = 5000 μg/m³,
– wylotowe stężenie VOC: cwylot = 1000 μg/m³,
– próg węchowej wyczuwalności mieszaniny wlotowej i wylotowej jest taki sam i wynosi cth = 5 μg/m³,:– współczynnik Webera-Fechnera mieszaniny wlotowej i wylotowej jest taki sam i wynosi k = 1,6 (ocena intensywności z użyciem skali 6-st.)?

  • Jaka jest skuteczność dezodoryzacji, wyrażona jako procentowa zmiana stężenia zanieczyszczeń i procentowa zmiana intensywności zapachu, jeżeli:
– wlotowe stężenie VOC: cwlot = 5000 μg/m³,
– wylotowe stężenie VOC: cwylot = 500 μg/m³,
– próg węchowej wyczuwalności mieszaniny wlotowej i wylotowej jest taki sam i wynosi cth = 5 μg/m³,
– współczynniki Webera-Fechnera mieszaniny wlotowej i wylotowej wynoszą k = 1,2 i k = 1,9 (ocena S j.w.)?

  • Jaka jest skuteczność dezodoryzacji, wyrażona jako procentowa zmiana stężenia zanieczyszczeń i procentowa zmiana intensywności zapachu, jeżeli:
– wlotowe stężenie VOC: cwlot = 5000 μg/m³,
– wylotowe stężenie VOC: cwylot = 500 μg/m³,
– wartości progu węchowej wyczuwalności mieszaniny wlotowej i wylotowej wynoszą cth,wlot = 5 μg/m³ i cth,wylot = 3 μg/m³,
– współczynniki Webera-Fechnera mieszaniny wlotowej i wylotowej wynoszą k = 1,2 i k = 1,9 (ocena S j.w.)?

  • Jaka musi być skuteczność dezodoryzacji, wyrażona jako procentowa zmiana stężenia zapachowego, jeżeli trzeba obniżyć poziom intensywności zapachu gazu od S = 4,5 do nie więcej niż S = 3 (skala S j.w.), a współczynnik Webera-Fechnera przed i po dezodoryzacji jest taki sam i wynosi k = 1,5?

  • Jaka jest skuteczność instalacji do dezodoryzacji emitowanych gazów, wyrażona jako względna zmiana maksymalnego stężenia zapachowego i maksymalnej intensywności zapachu, który może być sporadycznie wyczuwany w określonej sytuacji meteorologicznej w określonym miejscu otoczenia emitora (np. najbliższy budynek mieszkalny), jeżeli:
– współczynnik Webera-Fechnera, wyznaczony z użyciem skali 6-stopniowej, wynosi k = 1,6 (niezależnie od stopnia dezodoryzacji gazów),
a ponadto (dane do wykorzystania w kalkulatorze on-line Gaussian Plume Calculator):
warunki i wielkość emisji:
– emisja przed i po dezodoryzacji, odpowiednio: 50 g/s i 5 g/s (założenie formalne, związane z poglądowych charakterem obliczeń: po wprowadzeniu do Gaussian Plume Calculator emisji wyrażonej g/s uzyskujemy wartości stężenia przygruntowego, wyrażone w ouE/m³)
– emitor h = 45 m, d = 2 m
– emitowane gazy: t = 200°C, v = 7 m/s
warunki rozprzestrzeniania się:
– prędkość wiatru: 2 m/s
– temperatura powietrza: 15°C
– stan równowagi atmosfery: chwiejna (stan 2, moderately unstable)
– odległość budynku od emitora w linii wiatru: ok. 635 m

  • Jak – po uruchomieniu instalacji dezodoryzującej gazy emitowane z hipotetycznego zakładu przemysłowego – zmieni się:
– wielkość obszaru, na którym zapach jest wyczuwalny częściej niż przez 2% czasu roku,
– oraz maksymalna odległość od emitora, w której takie incydenty mogą wystąpić,
jeżeli dezodoryzacja umożliwi dziesięciokrotne zmniejszenie stężenia zapachowego na wylocie z komina?
Dane do obliczeń metodą modelowania dyspersji:
emisja zapachowa przed uruchomieniem instalacji dezodoryzującej wynosiła 3 300 000 ouE/s
– zakład jest położony w zasięgu stacji meteorologicznej IMiGW w Poznaniu,
– można uznać, że aerodynamiczna szorstkość terenu na obszarze o promieniu 1 km wynosi z0 = ok. 1 m,
– gazy są emitowane przez komin o wysokości 15 m i średnicy 1,5 m
– prędkość liniowa gazów wynosi 10 m/s, temperatura ok. 300 K, a ciepło właściwe 1,3 kJ/m³·K.

Rozwiązania



Powrót do spisu treści