7 Охрана окружающей среды

7 Охрана окружающей среды

7.1 Экологическая характеристика объекта

На современном этапе развития производства существует актуальная проблема охраны окружающей среды. Одним из значительных источников загрязнения окружающей среды является энергетическая отрасль производства, воздействия которой определяются как тепловыми потерями в атмосферу и водную среду, так и выбросами ряда вредных веществ.

На рисунке 7.1.1 показана схема источников загрязнения окружающей среды объектом дипломного проекта, расположенного в Саратовской области.

Рисунок 7.1.1 - Схема источников загрязнения окружающей среды. 1-камерная нагревательная печь – 6 шт (производительностью 3,2 т/ч); 2- котел-утилизатор – 2 шт; 3- дымосос – 2 шт; 4- дымовая труба; 5- Na-катионовые фильтры – 3 шт; 6- ремонтная мастерская; 7- операторная; 8-служебные помещения.

Анализ схемы и исходные данные для расчетов:

Атмосфера загрязняется следующими вредными выбросами:

- диокисды азота (NO₂);

- окислы углерода (СО);

Гидросфера загрязняется следующими вредными сбросами:

- стоки от периодической продувки (из расчета 0,3-0,5% от D_В), (Na⁺);

- стоки от кислотной промывки котлов (3-х кратный водяной объем) (Cl^-);

- стоки от регенерации Na - катионитовых фильтров (20 - 30% от D_ХВО), (Сl^-);

- стоки от уборки помещений (0,5 т/сут при S<1000 м²; 1,0 т/сут при S>1000 м²), (Na⁺);

- стоки от душевых (из расчета 0,16 т/сут на человека), (Na⁺).

Литосфера загрязняется следующими вредными отходами:

1 класс опасности – люминесцентные лампы (4-6 штук на 20м²помещения);

2 класс опасности – отсутствует;

3 класс опасности – ремонтные отходы (в количестве 0,727 т/год по данным предприятия) и ветошь (из расчета 0,003 т/год на человека);

4 класс опасности – ремонтные отходы (в количестве 0,524 т/год по данным предприятия) и производственные отходы (из расчета 0,01 т/год на 1 м² помещений и территории);

5 класс опасности – бытовые отходы (из расчета 0,04 т/год на человека).

Плата за ущерб окружающей среды определяется по следующей формуле, руб/год:

, где (7.1)

- коэффициент, повышающий или понижающий плату;

- для населенных пунктов;

- при наличии природоохранных мероприятий;

- коэффициент индексации, учитывающий инфляцию;

- коэффициент, учитывающий экологическую ситуацию в регионе (для Среднего Поволжья );

количество загрязняющих веществ, определяется по [10], т/год;

плата нормативная, определяется по [10], руб/год;

7.2 Защита атмосферы от загрязнения вредными выбросами

При сжигании топлива в атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества (ЗВ): оксиды азота и углерода.

а) расчет выбросов оксидов углерода:

Определим массовый выброс окиси углерода [10]:

(7.2)

где В – расход топлива, г/с;

Q_н^Р- низшая теплота сгорания топлива;

К_СО – количество оксидов углерода, образующееся на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж;

- потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %.

f- коэффициент рассеивания, f=10 [10].

Определим плату за выброс [10],

(7.3)

б) расчет выбросов окислов азота:

Массовый расход выбросов окислов азота [10]:

(7.4)

где В – расход топлива, г/с;

Q_н^Р- низшая теплота сгорания топлива;

- параметр, характеризующий количество оксидов азота на 1 ГДж теплоты, ,

- коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов оксидов азота в результате применения технических решений

Определим плату за выброс [10],

Суммарная плата за выбросы в атмосферу составит, руб/год:

(7.5)

Общие затраты за выбросы ЗВ в атмосферу:

Рекомендуется применить следующие ПОМ:

- обеспечить оптимальную высоту дымовой трубы, с целью соблюдения ПДК в приземном слое атмосферы.

7.3 Загрязнение гидросферы от загрязнения вредными сбросами

Гидросфера загрязняется следующими вредными сбросами: стоки от кислотной промывки котлов, от душевых, от уборки помещений, от периодической продувки водогрейных котлов, от регенерации Na-катионитовых фильтров.

а) Стоки от уборки помещений:

Сброс в гидросферу ионов натрия [10]:

На мытьё полов (0,5 т/год на 1000 м²):

(7.6)

б) Стоки от душевых [10]:

Обслуживающий персонал 5 человек. Принимаем норму сброса на человека 0,16 т/сут.

(7.7)

Экономический ущерб за выбросы сточных вод в гидросферу составит:

(7.8)

С учётом природоохранных мероприятий экономический ущерб за выбросы сточных вод в гидросферу составит [10]:

(7.9)

Рекомендуется применить следующие природо-охранные мероприятия:

- установка Na-катионитовых фильтров;

- по возможности в меньших количествах использовать поверхностно-активные вещества (ПАВ) для бытовых нужд.

7.4 Защита литосферы от загрязнения вредными отходами

Основными источниками загрязнения литосферы на данном предприятии являются:

- отходы, образующиеся при ремонте оборудования (3-го или 4-го класса токсичности);

- производственная ветошь для протирки оборудования (по 3-му классу) из расчета 0,003 т/год на человека;

- производственные отходы (по 4 классу) из расчета 0,01 т/год на 1 м² площади производственного помещения.

- бытовые отходы (нетоксичный) из расчета 0,004 т/год на человека.

Плата за загрязнение литосферы определяется по формуле, руб./т:

, (7.10)

где У_i – затраты на i-ое загрязняющее вещество

(7.11)

– коэффициент экологической значимости при загрязнении литосферы. Для Поволжья принимаем =1,9

К 1-му классу опасности относятся люминесцентные лампы. Плата за их утилизацию составит 1740 руб./т.

За один год на предприятии выходят из строя 95 люминесцентных ламп, подлежащих утилизации. Тогда общая масса отработанных ламп определится по формуле, т/год:

, (7.12)

где N_Л – число вышедших из строя ламп, шт/год;

m_Л – масса одной лампы, т

Масса одной лампы приблизительно равна 0,5 кг = 0,0005 т

Затраты на утилизацию люминесцентных ламп составят [10]:

(7.13)

Отходы 2-го класса при эксплуатации установки использования теплоты ВЭР отсутствуют.

Отходы 3-го класса – это отходы, возникающие при ремонте оборудования.

При ремонте котла-утилизатора неизбежно возникнет необходимость замены изоляции. При этом старая изоляция вывозится с территории промышленного предприятия на полигоны. В связи с этим также взимается плата за загрязнение окружающей среды.

Принимаем, что:

- во время ремонта снимается 50% изоляции

- ремонт котла-утилизатора (N_рем) производится 1 раз в год

- толщина изоляции δ_из = 350 мм = 0,35 м

- плотность изоляции ρ_из = 500 кг/м³ = 0,5 т/м³

Тогда годовой расход использованной изоляции найдём по формуле, т/год:

(7.14)

Затраты на утилизацию отходов ремонта оборудования (изоляции) составят [10]:

К 3-му классу опасности относится ветошь для протирки оборудования.

Масса ветоши, используемой в цехе за 1 год, определится по формуле:

, (7.15)

где N_пп – количество персонала использующего ветошь для протирки оборудования, чел.

К_в – норма расхода ветоши, т/(чел.∙год)

Количество персонала N_пп принимаем равным 5 человек (только эксплуатирующий персонал).

Норма расхода ветоши К_в = 0.003 т/(чел.∙год)

Затраты за загрязнение литосферы производственной ветошью [10]: (7.24)

Пл_из = 497 руб/т (по 3-му классу )

Отходы 4-го класса – это производственные отходы. Рассчитаем количество образовавшихся производственных отходов в зоне установки котла-утилизатора по следующей формуле, :

, (7.16)

где F_Р – площадь котла-утилизатора, м²

К_ПМ – норма производственных отходов, образующихся в цехе,

т/(м² помещ.∙год)

(7.17)

К_ПМ принимаем по нормам равным 0,01 т/(м² помещ.∙год)

(7.27)

(7.18)

К 4-му классу опасности относится замена пакета КУ. Меняем один пакет в год.

(7.19)

(7.30)

(7.31)

К 5-му классу опасности относится бытовые отходы.

Количество образовавшихся бытовых отходов на территории цеха найдём по формуле:

, (7.20)

где К_БМ = 40 кг на человека в год – норма бытового мусора, образующегося в цехе на 1 человека в год, кг/(чел.∙год)

ρ_бм – плотность бытовых отходов, кг/м³

ρ_бм = 0,1 т/м³

Затраты за загрязнение литосферы производственным и бытовым мусором [10]:

(7.21) (7.22)

Плата за 1 тонну бытового мусора берётся по 5-му классу опасности и составляет 15руб/м³.

Общие затраты за сброс загрязняющих веществ в литосферу составляют:

(7.24)

Общие затраты за сброс загрязняющих веществ в литосферу составляет с учётом природоохранных мероприятий:

(7.25)

Рекомендуется применить следующие природоохранные мероприятия:

- отказаться от использования люминесцентных ламп дневного света;

- отправлять производственные и бытовые отходы на вторичную переработку.

7.5 Экономический эффект от проведения природоохранных мероприятий

Общая плата за ущерб окружающей среде, тыс. руб/год:

(7.26)

(7.27)

По результатам расчета загрязнения окружающей среды определяем экономический эффект от проведения природоохранных мероприятий, тыс.руб/год:

, (7.28)

где Э_пом- приведенные затраты на природоохранные мероприятия.

З_пом – затраты на природоохранные мероприятия.

(7.29)

где К – капитальные вложения для осуществления природоохранных мероприятий, тыс. руб.;

Е_Н - 0,12 – средняя норма дисконтирования, год^-1;

И – эксплуатационные затраты, руб/год;

ΔД – дополнительный доход предприятия от природоохранных мероприятий, тыс.руб./год, ΔД = 20,6 тыс. руб./год- утилизация твердых отходов.

Рекомендуется применить следующие природоохранные мероприятия:

По атмосфере:

- для обеспечения понижения содержания окислов азота в продуктах сгорания рекомендуется понизить температуру в зоне горения за счет организации ступенчатого сжигания топлива.

- обеспечить оптимальную высоту дымовой трубы, с целью соблюдения ПДК в приземном слое атмосферы.

По гидросфере:

- установка Na-катионитовых фильтров;

- по возможности в меньших количествах использовать поверхностно-активные вещества (ПАВ) для бытовых нужд.

По литосфере:

- отказаться от использования люминесцентных ламп дневного света;

- в целях предотвращения загрязнения территории твердыми отходами, образующимися в процессе эксплуатации, предусмотрено их централизованный сбор и складирование на площадках с твердым покрытием в специальные металлические контейнеры. Лом черных и цветных металлов сдается во вторчермет и вторцветмет.

Дата добавления: 2015-09-29