Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический  университет»

 

Центр дистанционного образования

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: «Экология»

по теме: 13ВАРИАНТ.

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: студентка

Направление. Управление качеством.

 

 

 

Екатеринбург

                                                2013

 

     Задача.

Расчет эффективности  мероприятий по защите атмосферы  от

загрязнения.

1. Исходные данные.
2. Задание.
3. Методика расчетов.
1. Определение ЗАЗ.
2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы.
4. Расчет платежа за загрязнение атмосферы.

5. Определение суммарного годового эколого-экономического    эффекта запланированного природоохранного мероприятия.

Список использованной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача. Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения.

1. Исходные данные.
1. В районе действует тепловая электростанция (ТЭС), работающая

         на кузнецком угле.

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:  m1 – зола угля, m2 – пыль угля;

          б) группа газообразных веществ: m3 – сернистый ангидрид, m4 –

               серный ангидрид, m5 – оксиды азота (по NO2), m6 – оксид

               углерода.

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.

4. Зона активного загрязнения (ЗАЗ) ТЭС неоднородна и состоит из разных типов территорий (табл.1).

 

Таблица 1 - Структура ЗАЗ

 

№ 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

 

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 (m_ПДВ) и 20% массы – в пределах установленного лимита (m_ВСВ).

      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 (ПДВ_j).

 

m1  m1 (т/год)	m2 (т/год)		m3 (т/год)	m4 (т/год)		m5 (т/год)	m6 (т/год)		% от S ЗАЗ						У (м/с)	h (м)	С	К
									S1	S2	S3	S4	S5				млн. руб.
3400		97	9050		800	2800		375	5	25	20	30	20	150	3	300	15	145

 

 

 

 

 

2. ЗАДАНИЕ.

 

Определить:

1. Зону активного загрязнения ТЭС.
2. Величину ущерба от загрязнения атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.
3. Сумму платежей за загрязнения атмосферы  в текущем году.
4. Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.

 

 

3. МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ.
1. Определение ЗАЗ.

Источником загрязнения  является труба ТЭС (согласно классификации – организованный источник). Для подобных источников ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:

φ h;

20 φ h;

где h – высота источника, 300 м (№13 вариант, табл.4),

      φ – безразмерная поправка, вычисляемая по формуле

     

      ∆Т –  разность температур в устье  трубы и в ОС, 150 град. (табл.4).

 Вычислив радиусы, находим площадь  ЗАЗ по формуле:

;

 

Площадь ЗАЗ выразить в гектарах (1 га = 10000 м ²⁾.

=1+150/75= 3

 

r = 2*3*300= 1800 м

 

R = 20*3*300= 18000 м

 

S=3, 14* (18000-1800) = 1007186400 м2=100718, 64 га

 

 

  3.2.  Определение ущерба от загрязнения атмосферы ( f M).

 

Показатель удельного  ущерба атмосферному воздуху (y), наносимого выбросом единицы массы 3B, для уральского экономического района принимается равным 67,4 руб./усл.т.  Методика определения предотвращенного экологического ущерба. М., 1999. – 71С.

Показатель относительной  опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ, следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородная территория, и состоит из пяти типов территорий (пункт 1.4). Каждому типу территории (Si) 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 пять);

Si – 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.).

 

= (5*(3*0,1)+25*4+20*0,1+30*0,25+20*8)/100 =2,71%

Приведенная масса годового выброса 3В (М=Мобщ.) рассчитывается как сумма  газообразных и аэрозольных примесей:

М= Мгаз.+М аэр. (усл. т/год).

  а) значение приведенной  массы годового выброса газообразных  примесей определяется по формуле:

 

М газ.=22*9050+49*800+41,1*2800+1*375=353755 усл.т./год

 

  б) годовая масса аэрозольных  примесей рассчитывается аналогично

где j – вид загрязняющего вещества (по условию задачи вещества j1 и j2 – аэрозольные, а j3, j4, j5, j6 – газообразные вещества).

 

М аэр.=84*3400+48*97=290256 усл.т./год

 

Aj – показатель относительной агрессивности примесей j-ого вида (табл.2).

М =353755+290256=644011 усл.т./год

 

Таблица 2 – Значение показателя относительной агрессивности  вещества (Aj)

 

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

 

Значение множителя f – поправки, учитывающей характер рассеивания примесей в атмосфере, определяется следующим образом:

   а) для газообразных  примесей с очень малой скоростью  оседания

       (менее  1см/с) принимается, что 

f ₁ = f _газ. =

 

        f 1= f газ=100/100+3*300*4/1+3= 0,10

 

    б) для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20м/с (в данной задаче - 

         группа аэрозольных примесей), принимается,  что

 

f ₂ = f _аэр. =

 

 

        f 2=f аэр.=1000/60+3*300*4/1+3= 1,02

где y – среднегодовое значение модуля скорости ветра (табл.1);

          - безразмерная поправка (пункт 3.1.);

       h  - высота трубы (табл.4).

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

 

U _общ. = U _газ. + U _аэр. = ( )+ ( ) =   = ( .

 

 

Uобщ. =67,4*2,71*(0,1*353755+1,02*290256)=6053822,43 руб./год

 

 

 

 

 

 

4. РАССЧЕТ ПЛАТЕЖА ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ.

 

Общая сумма платежа  определяется по формуле:

Побщ.=П1+П2+П3;

Где П1 – плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ)

П2 – плата за выброс 3В сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);

П3 – плата за выброс 3В 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 =

 

 

 

П1=3400*80%*14+97*80%*27,4+9050*80%*80+800*80%*42+2800*80%*70+375*80%*1,2=803446,24 руб.

 

П2=3400*20%*70+97*20%*137+9050*20%*400+800*20%*210+2800*20%*350+375*20%*6=1004307,8 руб.

 

Где П1 и П2 – плата  за выбросы 3В в пределах установленных допустимых нормативов (ПДВ) и установленных лимитов (ВСВ), руб./год;

И – массы j-ого вида 3В в пределах ПДВ и ВСВ, т;

И – нормативы выплаты  за выброс 1 тонны j-ого 3В в пределах ПДВ и ВСВ, руб./т. (табл.3).

 

П1=803446,24 руб.

 

П2=1004307,8 руб.

 

Побщ.=803446,24+1004307,8=1807754,04 руб.

 

Таблица 3 - Нормативы платы за выбросы  в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками  на территории Уральского экономического района (руб./т)

 

№ 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

 

 

 

 

 

5. Определение суммарного  годового эколого-экономического  эффекта запланированного природоохранного  мероприятия.                                                                                                               

 

Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:

 

R = Р – З;

 

где R – годовой эколого-экономический эффект, руб.;

 Р – положительный  суммарный результат, полученный  благодаря

 проведенным   мероприятиям.

    Положительными результатами по условию задачи являются:

    а) предотвращенный  ущерб;

   б) снижение платежей за загрязнение в результате уменьшения массы выбросов (пункт 1.8); таким образом:

 

Р = 0,75 U + П₂,

 

           З – годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле:

 

З = С + Е_Р × К;

 

           где С – эксплуатационные затраты  (табл.4),

                  К – капитальные затраты (табл.4),

                  Е_Р – расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;

 

Е_Р =

 

где t – период окупаемости капитальных затрат (см. пункт 1.7.)