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 = · 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 2) 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.