Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Мая 2013 в 10:23, контрольная работа
В процессе эксплуатации ТЭС в атмосферный воздух попадают примеси в виде аэрозолей и газообразных веществ. Массы годового поступления выбросов (m j ) по видам составляют:
а) группа аэрозолей: m 1 –зола угля, m 2 –пыль угля;
б) группа газообразных веществ: m 3 –сернистый ангидрид, m 4 – серный ангидрит, m 5 – оксиды азота (по NO2 ), m 6 – оксид углерода.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет»
Центр дистанционного образования
Контрольная работа
по дисциплине: Экология
по теме: Вариант №12
Исполнитель: студент
Направление: управление качеством
Профиль: управление качеством
в производственно-
Группа: УК-12Пр
Ф.И.О: Слюняев А. Ю.
Первоуральск
2013
Задача
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1.1. В районе действует тепловая электростанция (ТЭС), работающая на кузнецком угле.
1.2. В процессе эксплуатации ТЭС в атмосферный воздух попадают примеси в виде аэрозолей и газообразных веществ. Массы годового поступления выбросов (m j ) по видам составляют:
а) группа аэрозолей: m 1 –зола угля, m 2 –пыль угля;
б) группа газообразных веществ: m 3 –сернистый ангидрид, m 4 – серный ангидрит, m 5 – оксиды азота (по NO2 ), m 6 – оксид углерода.
1.3. Характер выбросов по скорости оседания частиц различен:
а) примеси из группы аэрозолей имеют скорость оседания частиц от 1 до 20 см/с;
б) примеси из группы газообразных веществ имеют скорость оседания менее 1 см/с.
1.4. Зона активного загрязнения (ЗАЗ) ТЭС неоднородна и состоит из разных типов территорий (табл.1).
№ типа территории |
Тип территории |
S i |
δ i |
|
1 |
Территория населённых мест с плотностью населения (β), равной 3 чел/га |
S1 |
β × 0.1 |
2 |
Территория промышленных предприятий |
S2 |
4 |
3 |
Леса 2-ой группы |
S3 |
0.1 |
4 |
Пашни |
S4 |
0.25 |
5 |
Территории садовых и дачных участков |
S5 |
8 |
Таблица 1 - Структура ЗАЗ
1.5. Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ∆Т. Среднегодовой модуль скорости ветра – у.
1.6. По всем загрязняющим веществам (ЗВ) объем выбросов в рассматриваемом году не превышал установленных лимитов. При этом 80% массы каждого из ЗВ находилось в пределах установленного допустимого норматива выброса (mПДВ) и 20% массы – в пределах установленного лимита (mВСВ).
1.7. В планируемом году на ТЭС предполагается установка дополнительных газо- и пылеуловителей. Капитальные затраты (К) и годовые эксплуатационные затраты (С) данного мероприятия см. в таблице 4. Расчетный период окупаемости капитальных затрат (t) – 4 года.
1.8. В результате проведения природоохранных мероприятий (в планируемом году) ожидается снижение ущерба от загрязнения атмосферного воздуха на 75%; при этом величина поступающих в атмосферный воздух всех видов ЗВ не будет превышать пределов установленных допустимых нормативов (ПДВj).
2 ЗАДАНИЕ
Определить:
2.1. Зону активного загрязнения ТЭС.
2.2. Величину ущерба от загрязнения атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.
2.3. Сумму платежей за загрязнения атмосферы в текущем году.
2.4. Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.
3 МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ
3.1. Определение ЗАЗ. Источником загрязнения является труба ТЭС (согласно классификации – организованный источник). Для подобных источников ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:
где h – высота источника, м (табл.4),
φ – безразмерная поправка, вычисляемая по формуле
∆Т – разность температур в устье трубы и в ОС, град. (табл.4).
Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле
3.2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы ( f M).
3.2.1. Показатель удельного ущерба атмосферному воздуху (γ), наносимого выбросом единицы массы ЗВ, для Уральского экономического района принимается равным 67,4 руб/усл.т (Методика определения предотвращенного экологического ущерба. М., 1999. – 71С.).
3.2.2. Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ ( ) следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из пяти типов территорий (пункт 1.4.). Каждому типу территории (S i) соответствует табличное значение константы . Усредненное значение для всей ЗАЗ определяют по формуле:
где - показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над всей зоной активного загрязнения;
i – номер части ЗАЗ, относящийся к одному из типов территорий (всего по задаче их 5);
S i – площадь одного из типов территорий (табл. 4);
S ЗАЗ – общая площадь ЗАЗ (поскольку в условии задачи Si выражается в %, S ЗАЗ = 100%);
i – показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над i-тым типом территории (см. пункт 1.4.)
3.2.3. Приведенная масса годового выброса ЗВ (М = М общ.) рассчитывается как сумма газообразных и аэрозольных примесей:
М = М газ. + М аэр. =363530+294504=658034 усл. т/год
а) значение приведенной массы годового выброса газообразных примесей определяется по формуле:
М газ. =
б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:
М аэр. =
где j – вид загрязняющего вещества (по условию задачи вещества j1 и j2 – аэрозольные, а j3, j4, j5, j6 - газообразные),
Аj - показатель относительной агрессивности примеси j – ого вида (табл.2).
Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу |
Значение параметра А j (усл.т/т) |
1. Зола угля |
84 |
2.Пыль угля (недожог) |
48 |
3. Сернистый ангидрид (SO2) |
22 |
4. Серный ангидрит (SO3) |
49 |
5. Оксиды азота (по NO2) |
41.1 |
6. Оксид углерода (СО) |
1 |
Таблица 2 - Значение показателя
относительной агрессивности
3.2.4. Значение множителя f – поправки, учитывающей характер рассеивания примесей в атмосфере, определяется следующим образом:
а) для газообразных примесей с очень малой скоростью оседания (менее 1 см/с) принимается, что
f 1 = f газ.
=
б) для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 м/с (в данной задаче – группа аэрозольных примесей), принимается, что
f 2 = f аэр.
=
где у – среднегодовое значение модуля скорости ветра;
- безразмерная поправка (пункт 3.1.);
h – высота трубы (табл.4).
3.2.5. Определение ущерба от загрязнения атмосферы. Общий ущерб слагается из суммы ущербов от двух видов примесей – газообразных и аэрозольных, с двумя различными параметрами f (пункт 3.2.4.), поэтому
Uобщ.=Uгаз.+Uаэр.= ( )+ ( ) = ( =
=
3.3. Расчет платежа за загрязнение атмосферы.
Общая сумма платежа определяется по формуле:
П общ. = П 1 + П 2 + П 3;
где П 1 – плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ);
П 2 – плата за выброс ЗВ сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);
П 3 – плата за выброс ЗВ сверх лимита (сверх ВСВ).
По условию задачи (пункт 1.6.) объем выбросов по всем загрязняющим веществам не превышает установленных лимитов, значит Побщ.= П1 +П2 .
П1 =
=
П2 =
=
где П1 и П2 – плата за выбросы ЗВ в пределах установленных допустимых нормативов (ПДВ) и установленных лимитов (ВСВ), руб/год;
и - массы j-ого вида ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, т;
и - нормативы платы за выброс 1тонны j-ого ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, руб/т. (табл.3).
№ п/п |
Наименование ЗВ |
Нормативы платы за выброс одной тонны ЗВ в атмосферный воздух (вне городов) | |
В пределах установленных допустимых нормативов выбросов (ПДВ) |
В пределах установленных лимитов выбросов (ВСВ) | ||
1 |
Зола угля |
14 |
70 |
2 |
Пыль угля |
27,4 |
137 |
3 |
Сернистый ангидрит |
80 |
400 |
4 |
Серный ангидрит |
42 |
210 |
5 |
Оксиды азота |
70 |
350 |
6 |
Оксид углерода |
1,2 |
6 |
Таблица 3 - Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками на территории Уральского экономического района (руб/т)
3.4. Определение суммарного годового эколого-экономического эффекта запланированного природоохранного мероприятия.
Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:
R = Р – З=44408473,95-50,5=44408423,
где R – годовой эколого-экономический эффект, руб;
Р – положительный суммарный
результат, полученный
Положительными результатами по условию задачи являются: а) предотвращенный ущерб и б) снижение платежей за загрязнение в результате уменьшения массы выбросов (пункт 1.8); таким образом:
Р = 0,75 U + П2=0,75
З – годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле
З = С + ЕР × К=15,5+0,25
где С – эксплуатационные
К – капитальные затраты (табл.
ЕР – расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;
ЕР =
где t – период окупаемости капитальных затрат (см. пункт 1.7.)
Вариант |
m1 (т/год) |
m2 (т/год) |
m3 (т/год) |
m4 (т/год) |
m5 (т/год) |
m6 (т/год) |
% от S ЗАЗ |
0С |
У (м/с) |
h (м) |
С |
К | ||||||||
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
млн. руб. | |||||||||||||||
12 |
3450 |
98 |
9000 |
980 |
2850 |
375 |
10 |
20 |
40 |
15 |
15 |
140 |
2,5 |
270 |
15.5 |
140 | ||||
Таблица 4 - Данные для решения задачи