Индивидуальная практическая работа 1
Рассчитать площадь зоны активного загрязнения (ЗАЗ) и оценить экономическую эффективность природоохранных мероприятий по защите атмосферы в пригородной зоне отдыха от загрязнения выбросами промышленного предприятия. Исходные данные приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Влияние систем очистки на количество
выбросов предприятия
Вариант данных для расчета | Наименование вещества | Масса выброса, т/год | |
m1, до установки систем очистки | m2, после установки систем очистки | ||
Аммиак | |||
Сернистый газ | |||
Диоксид серы |
Зона активного загрязнения для организованных источников высотой Н >10 м представляет собой кольцо между окружностями с внутренним и внешним радиусами rвнутр и rвнеш, которые рассчитываются по формулам
rвнутр = 2φ · Н,(1)
rвнеш = 20φ · Н, (2)
где Н – высота источника;
φ – поправка на тепловой подъем факела, которая рассчитывается по формуле
φ = 1+∆t/75, (3)
где ∆t – значение разности температуры выбрасываемой газовоздушной смеси в устье источника и температурой окружающей среды (табл. 2).
Таблица 2
Параметр | В а р и а н т данных для расчета |
Высота источника Н, м | |
Температура в устье источника t1,0С | |
Скорость оседания загрязнения, см/с | 0,5 |
Температура окружающей среды t2,0С | |
Скорость ветра на уровне Флюгера И, м/с | - |
Капиталовложения в очистное оборудование, млн р. | |
Эксплуатационные расходы, млн р./год |
1. Расчет площади ЗАЗ
Подставим в формулы значения и проведем вычисления:
– среднегодовое значение разности температур:
∆t= 110 – 20 = 90° С;
– поправка φ на тепловой подъем факела выбросов в атмосфере:
φ = 1+90/75 = 2,2;
– внутренний радиус ЗАЗ равен
rвнутр = 2 · 2,2 · 150 = 660м;
– внешний радиус ЗАЗ равен:
rвнеш=20 · 2,2 · 150 = 6600м;
– площадь внутреннего круга Sвнутр равна
Sвнутр = · r2внутр = 3,14· 6602 = 1368477,7599м2;
– площадь внешнего круга Sвнеш . равна
Sвнеш = · r2внеш = 3,14 · 66002 = 136847775,99м2;
площадь зоны активного загрязнения равна
S ЗАЗ = 136847775,99 – 1368477,7599= 135479298,2305м2 = 135,5км2.
Ответ:Площадь зоны активного загрязнения составляет 135,5 км2.
2. Расчет экономической эффективности мероприятий по защите атмосферы
Определяем экономическую эффективность природоохранных мероприятий по формуле:
Е = (Э – З – С) / К (4)
где С – дополнительные эксплуатационные расходы, р./год;
К – единовременные капитальные вложения, р./год.
3 – приведенные затраты на строительство и внедрение оборудования;
Э – предотвращенный годовой экономический ущерб после проведения атмосферозащитных мероприятий, который определяется как разность между экономическим ущербом (У1) до проведения мероприятий и экономическим ущербом (У2) после их проведения:
Э = У1– У2 . (5)
Приведенные затраты (З) на строительство рассчитываются по формуле:
З = С + Ен · К, (6)
где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; принимается равным 0,12.
Расчет годового экономического ущерба в результате загрязнения атмосферы (У1) до проведения защитных мероприятий и (У2) после проведения защитных мероприятий рассчитывается следующим образом:
У1 = γ · f · σ · μ1,(7)
У2 = γ · f · σ · μ2, (8)
где γ– величина удельного ущерба от одной условной тонны выбросов, р./усл. т (γ = 2400 р./усл. т);
f – коэффициент, учитывающий характер и условия рассеивания выброшенных источником примесей;
σ – коэффициент, учитывающий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха на территориях с различной плотностью и чувствительностью реципиентов;
μ1, μ2 – суммарная масса выбросов загрязняющих веществ, приведенная к единице токсичности, усл. т/год соответственно; (μ1) до проведения защитных мероприятий и (μ2) после проведения защитных мероприятий.
Значение коэффициента f, учитывающего характер и условия рассеивания примесей, определяется следующим образом:
f = , (9)
где H – высота источника, м;
φ – поправка на тепловой подъем факела выбросов в атмосфере (φ = 2,07, рассчитывался ранее по формуле (3);
U – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера,
м/с (дано по условию).
В данном случае скорость оседания газообразных примесей и легких мелкодисперсных частиц находится в пределах от 1 до 20 см/с.
Коэффициент , учитывающий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха (далее коэффициент относительной опасности загрязнения воздуха) определяем по табл. методического пособия [1]:
для центральной части города (по условию)равна 6.
Суммарная масса выбросов загрязняющих веществ, приведенная к единой токсичности, (μ1) до проведения защитных мероприятий и (μ2) после проведения защитных мероприятий, определяется по формуле:
μ1 = (10)
μ2 = , (11)
где N – общее число примесей, содержащихся в выбросах источника (дано по условию);
Ai– показатель относительной агрессивности i-го вещества, усл. т/т (значение Ai для каждого вещества дано в табл. методического пособия) [];
m1,m2 – масса годового выброса примеси i-го вида в атмосферу, т/год (дано по условию для каждого вещества).m1 – до установки систем очистки, m2 – после установки систем очистки.
Рассчитываем:
μ1 = = 40 000 · 4,64 +30 000 · 16,5+30 000 · 16,5= 185 600 + 495 000+ 495 000= 1 175 600 (усл. т/т);
μ2 = = 10 000 · 4,64 +10 000 · 16,5+8 000 · 16,5 = 46 400 + 165 000 + 132 000= 343 400 (усл. т/т);
f = =
;
У1= γ · f · σ · μ1= 2400 · 6,41 · 8 · 1 175 600 = 144683443200.
У2= γ · f · σ · μ2 = 2400 · 6,41 · 8 · 343 400 = 42262924800.
Э = У1 – У2 = 144683443 200– 42262924 800= = 102420518400.
З = С + Ен · К = 30 000 000 + 0,12 · 400 000 000 = 78000 000 (р./г).
Вывод:приЕ Ен(255,78> 0,12) делаем заключение об эффективности внедрения воздухозащитных мероприятий.