Оценка загрязнения окружающей среды (стр. 1 из 3)
Задача 1. (17 вариант). Оценка ущерба от загрязнений атмосферы и расчет экономической эффективности природоохранных мероприятий
Определить экономическую эффективность природоохранного мероприятия (установка пылеулавливающих фильтров) по защите атмосферы жилого района г. Архангельск от загрязнения выбросами теплоэлектростанции (ТЭС). ТЭС работает на угле и выбрасывает в атмосферу вредные вещества в виде газов и пыли (зола, недожог) в горячем виде с температурой смеси Тг=250ºС. Выбросы осуществляются через трубу высотой Н=155 м. Годовой выброс вредных веществ составляет Q=165 тыс.т/год с составом и количеством: зола угля m1=150 тыс.т/год и пыль угля m2=15 тыс.т/год и массой газообразных веществ.
Среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера составляет 5 м/с.
После установки пылеулавливающих фильтров выбросы пыли составили Q`=30 тыс.т/год с количеством составляющих: зола угля m1`=25 тыс.т/год и пыль угля m2`=5 тыс.т/год. Капитальные затраты на сооружение электрофильтров составляют 1300 тыс.р., а эксплуатационные расходы на содержание пылеулавливающего оборудования 100 тыс.р/год. Вся уловленная пыль используется для производства строительных материалов и конструкций и реализуется. Стоимость этой продукции 3 р. за тонну уловленной пыли.
Решение. В соответствии с методикой, годовой экономический ущерб от выбросов загрязнений в атмосферу от промышленного предприятия определяется по формуле:
У=γσfM,
где γ – множитель, численное значение которого для всех случаев принимается равным 2,4 руб/усл.т;
σ – константа, величина которой для Архангельска равна 40;
f – константа, величина которой, исходя из условий примера, определяется в зависимости от ΔТ, Н, u и скорости оседания. Для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 см/с принимается:
где φ – безразмерная поправка на подъем факела выброса в атмосферу, вычисляемая по формуле:
где ΔТ – среднегодовое значение разности температур между температурой газовоздушной смеси Тг и среднегодовой температурой окружающего атмосферного воздуха Тв. В нашем случае для Архангельска Тв=0,8ºС
ΔТ=250 – 0,8 = 249,2 ºС
φ=1+249,2/75=4,323
Для нашего случая f=0,78
М – приведенная масса годового выброса загрязнений в атмосферу, величина которой определяется по формуле:
Где N – общее число примесей. Для наших условий N=2
Аi – показатель относительной агрессивности i-го вида. А1=70 усл.т/т; А2=40 усл.т/т
mi – масса годового выброса примеси i-го вида. Для условий нашего примера m1=150 тыс.т/т; m2 = 15 тыс.т/т.
Приведенная масса годового выброса составит:
М=70·150000+40·15000=11100000 усл.т/год.
В таком случае:
У=2,4·40·0,78·11100000=831500 тыс.руб/год
Приведенные затраты, определяемые по формуле:
составят:З=100000+0,12·1300000=256000 руб/год.
После проведения инженерных атмосферных мероприятий годовой экономический ущерб составит:
У`=2,4·40·0,78·(70·25000+40·5000)=146100 тыс.руб/год.
Предотвращенный годовой экономический ущерб после проведения атмосферных мероприятий определяется по формуле:
П=831500 – 146100=685400 тыс.руб/год.
Чистый доход от реализации всей уловленной пыли для производства строительных материалов при стоимости 3 руб за тонну:
ΔД=3·135000=465000 руб/год.
Экономический результат атмосферных мероприятий в жилом районе г. Архангельска будет выражаться как:
Р=465+685400=685865 тыс.руб/год.
Чистый годовой экономический эффект R, определяемый по формуле:
, составит:R=685865 – 256=685600 тыс.руб/год.
Общая экономическая эффективность данного атмосфероохранного мероприятия, определяемая по формуле:
, будет равна:Э=(685865 – 100)/1300=527,501>Еn=0,12.
Следовательно, проведение данного атмосфероохранного мероприятия экономически эффективно и целесообразно.
Задача 2. (17 вариант). Оценка ущерба от загрязнений водоемов и подсчет экономической эффективности защиты водоемов от загрязнений, сбрасываемых водами
загрязнение атмосфера водоем природоохранный
Определить эффект и общую (абсолютную) экономическую эффективность защиты водоема от загрязнений сточными водами механического завода. Капиталовложения в строительство очистных сооружений К по прикидочным подсчетам составляют 50 тыс.р., текущие затраты С на их эксплуатацию 5 тыс.р/год. Среднесуточный сброс сточных вод до строительства очистных сооружений 430 м3/сут. Загрязненность сточных вод составляет: БПК – m1=50 мг/л; нефть и нефтепродукты – m2=225 мг/л; цинк – m3=6,5 мг/л; аммиак – m4=35 мг/л. После строительства очистных сооружений количество вредных веществ уменьшилось до безопасного уровня и составило: БПК – m`1=5 мг/л; нефть и нефтепродукты – m`2=22 мг/л; аммиак – m`4=3 мг/л. Завод расположен в г. Челябинск.
Решение. Определяем годовой сброс сточных вод:
W=430·365=156,9·103 м3/год.
Определяем экономический ущерб У от сброса загрязняющих примесей в р. Обь по формуле: 
где γ – множитель, равный 400 руб/усл.т.;
σк – константа, для Челябинска σк=0,97;
М – приведенная масса годового сброса примесей до устройства очистных сооружений, рассчитывается по формуле:
= (АБПКmБПК+Анmн+Ацmц+Аамmам)·Wгде АБПК, Ан, Ац, Аам – константы загрязняющих примесей: АБПК=0,33; Ан=10; Ац=100; Аам=20.
mБПК, mн, mц, mам – концентрации указанных загрязняющих элементов, т/м3: mБПК= 50 мг/л = 0,05
10-3 т/м3; mн= 225 мг/л = 0,225 10-3 т/м3; mц = 6,5 мг/л = 0,0065 10-3 т/м3; mам = 35 мг/л = 0,035 10-3 т/м3.В таком случае:
М = (0,33
0,05 + 10 0,225 + 100 0,0065 + 20 0,035)156,9 = 567,61 т/год.Тогда: У=400·0,97·567,61=220200 руб/год
Определим массу приведенного годового сброса примесей в водоеме после устройства очистных сооружений:
М` = (0,33
0,005 + 10 0,022 + 20 0,003)156,9 = 44,205 т/год.В таком случае: У`=400·0,97·44,205=17150 руб/год
Определим величину предотвращенного ущерба по формуле:
П=220200 – 17150=203100руб/год.
Определим годовой экономический результат по формуле:
Р=П=203100 руб/год, так как чистый годовой доход отсутствует.
Годовые приведенные затраты определим по формуле:
:З=5+0,12·50=11000 руб/год.
Чистый экономический эффект от устройства очистных сооружений определим по формуле:
=203100 – 11000=192100 руб/год.Общую эффективность мероприятий определим по формуле:
Э=(203100 – 5000)/50000=3,962>Еn=0,12.
Следовательно, проведение данного водоохранного мероприятия экономически эффективно и целесообразно.
Задача 3. (7 вариант). Расчет защитного заземления
Рассчитать и спроектировать заземляющее устройство трансформаторной подстанции с одним понизительным трансформатором 6/0,23 кВ мощностью Q = 200 кВА. Подстанция служит для питания цехового оборудования и расположена в пристройке к цеху (размеры пристройки 6х8м). Трансформатор питается от сети 6 кВ с изолированной нейтралью. Со стороны низшего напряжения нейтраль также изолирована. Длина линий электропередач 6 кВ составляет l = 70 км, из них длина воздушных линий составляет 1В = 19 км, кабельных – 1k= 51 км. Удельное сопротивление грунта, измеренное при средней влажности с помощью стержневого электрода, составляет ρ/изм = 104 Ом
см, а с помощью полосового – ρ//изм= 0,7 104 Ом см. Местность относится к 3 климатической зоне. В качестве естественного заземлителя может быть использована металлическая эстакада, пристроенная к зданию цеха. Сопротивление растеканию тока с эстакады RE= 12 Ом. Сечение соединительной полосы 40х4 мм, глубина заложения h = 0,8 м. Для искусственных заземлителей имеются прутки диаметром d = 12 мм и длиной 1 = 5 м.