Задача 6.5. Оценка затрат на воспроизводство кислорода.
Дополнительные затраты на воспроизводство кислорода для сжигания lm органического топлива можно оценить следующим образом:
у¡-Эf]],
где К – расход кислорода для полного сжигания lт топлива;
m – количество О2, выделяемого 1 га леса в атмосферу;
Ц2 – затраты на освоение 1 га новых земель;
a - плата за кредиты; у – потери от снижения урожайности вновь освоенных земель взамен отпущенных на лесопосадки;
¡ - коэффициент, учитывающий затраты для получения дополнительной продукции;
Э – эффект , получаемый от 1 га леса;
f- относительный коэффициент ценности лесных угодий по сравнению с сельскохозяйственными.
Таблица 7
Варианты задания
| К, т/т | m, т/га | Ц1 , руб | Ц2 , руб | a | у | ¡ | Э | f |
| 1,5÷9,5 | 1÷ 5 | 100 ÷ 1000 | 500÷ | 0,01÷ 0,1 | 100÷ 1000 | 1 ÷ 10 | 1000÷ 10000 | 0,5÷ 5 |
| 1,55 | 0,03 |
ЗАДАНИЕ 7. ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
Влияние технологического решения на окружающую среду проявляется по 9 направлениям: использование сырья и энергии; выбросы в атмосферу и в воду; отчуждение земли; шумовое , тепловое и радиационное воздействие; связывание ресурсов в оборудовании. При оценки простых решений достаточно учесть изменения по отдельным направлениям, а для сложных и комплексных – необходим анализ по всем направлениям.
Экологическую предпочтительность варианта технологического решения характеризуют по следующим показателям: коэффициент полезного использования сырья и энергии (КИС, ХИЭ), производительность природных ресурсов (ППР) и удельный ущерб по факторам воздействия на окружающую среду.
, (1)
где Vг Vc – массы готового продукта и сырья соответственно, m. Он вычисляется по сырью и отдельным компонентам. Дополнением к КИС является коэффициент без возвратных, временных и условных потерь сырья.
Первый – доля сырья потерянного в ходе технологического процесса (не собираемые и не перерабатываемые отходы). Второй – складируемые отходы. Третий – продаваемые отходы.
, (2)
где Qтеор , Qзатр - теплоемкости теоретически необходимые на процесс и общее количество затраченного топлива.
, (3)
где V – выпускаемая продукция, m; Si – отчуждаемая территория (основной, вспомогательной, прилегающей и др.).
, (4)
где åУi – общий размер ущерба; åVi – суммарный выпуск продукции за интервал времени t.
Интегральная экономическая оценка издержек по технологическому процессу рассчитывается по формулам:
, (5)
где С – издержки производства; Р – плата за используемые природные ресурсы;
У – ущерб окружающей среде.
Интегральная экономическая оценка единовременных затрат рассчитывается по формуле:
, (6)
где К – единовременные производственные затраты на разработку и реализацию технологического процесса;
З – плата за отчуждение территории под производство;
П – плата за ресурсы, безвозвратно теряемые и возвращаемые в хозяйственную деятельность при списании основного и вспомогательного оборудования.
Задача 7.1.Рассмотрим оценку технологического решения применительно к процессам производства стали: конверторному и мартеновскому. При выборе варианта необходимо учитывать: использование сырья и энергии, выбросы в атмосферу и воду, отчуждение земли и связывание ресурсов в оборудовании. Производство стали по этим технологиям предполагает оценку смежных производств: рудодобывающей промышленности, агломерационного, коксового и доменного производств.
КИС в доменном производстве рассчитывается по данным таблицы (табл.1.).
Таблица 1
| Сырье | Расход материалов т/т чугуна | Безвозвратные потери, % | КИС |
| Агломерат | 1,72 | 0,39 | |
| Железная руда | 0,074 | 0,38 | |
| Марганцевая руда | 0,04 | 0,33 | |
| Известняк | 0,037 | 0,41 | |
| Металлические добавки | 0,028 | - | 0,42 |
| Скрап оборотный | 0,015 | - | 0,42 |
| Кокс | 0,446 | 0,41 |
Расход материалов для производства агломерата определяется содержанием железа в концентрате (табл.2). Содержание железа в агломерате 61-64%.
Таблица 2
| Сырье | Расход материалов т/т чугуна | Безвозвратные потери, % | КИС |
| Агломерат | 503 ¸ 256 | 0,82 | |
| Концентрат железной руды | 354 ¸ 630 | 0,82 | |
| Марганцевая руда | 15 ¸ 18 | 0,82 | |
| Известняк | 242 ¸ 204 | 0,85 | |
| Колошнико-вая пыль | 0,86 | ||
| Окалина | - | 0,87 |
Расход материалов в мартеновском производстве определяется долей чугуна в загружаемом сырье (400 ¸100 %). В связи с этим КИС, по всем видам сырья равен 0,92 ¸ 0,94 (при разливе сверху)т, 0,89 ¸ 91 (при разливе сифоном). Безвозвратные потери 4,5 ¸ 4,7 % (при разливе сверху), 5 ¸ 7% (при разливе сифоном). Основные виды отходов в мартеновском производстве, %:
Таблица 3
| При разливе сверху | При разливе сифоном | |
| Скрап | 0,3 ¸ 1,9 | 1,0 ¸ 2,8 |
| Литники | 0,5 ¸ 2,9 | - |
| Недоливки | 0,4 ¸1,0 | - |
| Брак | 0,2 | 1,5 ¸ 1,0 |
КИС – в кислородно-конверторном производстве определяется долей чугуна в сырье (0,85 ¸ 0,87).
Производительность природных ресурсов определяется по формуле:
,
где V – объем стали, m; К1, К2, К3, К4, К5 – коэффициенты, учитывающие расход агломерата, чугуна, руды и кокса, металлолома и долю отходов ,преходящих в отвалы;
S1 , S2 , S3 , S4 , S5 , S6 - площади отчуждаемой территории агломерационной фабрики доменного, сталеплавильного, карьеров, отвалов, складом для хранения металлолома. При этом рассматриваются удельные показатели площади (м2/т продукта).
Определяется общее количество сырья необходимое для производства стали по вариантам. Основные виды сырья: железная руда, кислород, природный газ, электроэнергия, коксовые угли. Сравниваются удельные показатели в расчете на 1т стали.
Экологический ущерб производства определяется по формуле:
,
где У1 , У2 , У3 -ущерб от выбросов в атмосферу, водоемы, от отчуждения территорий;
К – расходные коэффициенты.
Суммарный ущерб:
,
i = 2 , в доменном;
i= 3 , в сталеплавильном;
i = 4, в коксохимическом;
где i=1 - в агломерационном производстве; 5 - при добычи руды и кокса.
Исходные данные для расчета экологического ущерба от загрязнения окружающей среды различными производствами стали приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Показатели | Агломерационные | Коксохимические | Доменные | Сталеплавильные | |
| Мартенов. | Кисл.-конв. | ||||
| Выход газов на м3/т продукта | |||||
| Запыленность газов после очистки, мг/м3 | |||||
| Выбросы в атмосферу газов, г/м3 | |||||
| СО | 8,2 | 0,03 | 1,0 | ||
| SO2 | 0,7 | - | 0,07 | - | |
| NOX | - | - | 0,50 | 0,006 | |
| H2S | - | 0,025 | - | - | |
| CXHУ | - | - | - | - | |
| Органические соединения | - | - | - | - | |
| Расход воды на очистку газа, м3/1000м3 | 1,0 | 0,23 | 1,5 | 1,1 |
При сопоставлении вариантов сравнивают удельные показатели экологического ущерба с учетом периода эксплуатации (10 лет) и объема выпуска стали (руб/т.стали).
Применение издержки:
,
где DС – дополнительные затраты на очистку;
С – себестоимость продукции по агломерационному коксохимическому, доменному и сталеплавильному пределам;
П1 – плата за воду; П2 – за землю; П3 – за недра в связи с добычей руды;
У – экологический ущерб окружающей среде.
Единовременные издержки состоят из дополнительных капитальных вложений, связанных с покупкой и установкой основного и очистного оборудования DК, платой за теряемые ресурсы при списании основного и вспомогательного оборудования П4 и платой за отчуждаемую территорию П5.
ЗАДАНИЕ 8. ОЦЕНКА КОНСТРУКЦИОННОГО РЕШЕНИЯ
Конструкторские решения можно разделить на частные, общие и комплексные. В первом случае в изделии меняются отдельные углы; во втором создается новый модуль агрегата, в третьем - система новых взаимосвязанных или взаимодополняющих машин.
Влияние конструкторского решения на окружающую среду проявляется по восьми направлениям: использование сырья и энергии; влияние на атмосферу, воду и землю; шумовое тепловое и радиационное загрязнение. Спецификой конструкторского решения является наличие трех стадий влияния: изготовление, эксплуатация и списание.
Экологическая предпочтительность варианта конструкторского решения характеризуется тремя группами (по стадиям) показателей: удельные – материала и энергоемкость, производственность, удельный ущерб по факторам воздействия на окружающую среду.
Задача 8.1Рассмотрим эти показатели применительно к стадии эксплуатации машины.
1. Показатель удельной металлоемкости машины можно представить как:
m = M/W, (1)
где М – масса металлических деталей и узлов в машине;
W – параметр потребительской ценности машины, т.е. произведение мощности на время эксплуатации.
2. Показатель удельной энергоемкости машины вычисляется на единицу выполняемой работы (расход топлива на пути, грузовой машины – 1 т/км, для электрической лампочки – расход электроэнергии на единицу светового потока в единицу времени и т.д.).
3. Удельный ущерб (у) окружающей среды вычисляется как воздействие от одной машины и от единицы выполняемой работы (вероятность аварии, содержание загрязняющих веществ в объеме выхлопных газов на единицу работы (1 т/км).
4. Интегральная экономическая оценка конструктивного решения имеет вид:
,
где С – издержки; Y – ущерб; Р – плата за ресурсы: 1-стадии изготовления, 2-эксплуатации, 3-утилизации; t - срок службы машины; e=0,2.
Варианты задания.
| Вариант | М1,кг | W1,л*е | У1,т/км | С1,т.р. | С2,т.р. | С3.т.р. |
| Ока | 4*10-5 | 8,00 | ||||
| Запорожец | 6*10-5 | 10,0 | ||||
| Москвич | 8,8*10-5 | 12,0 | ||||
| Жигули | 8*10-5 | 9,0 | ||||
| Волга | 8*10-5 | 15,0 | ||||
| Нева | 10*10-5 | 9,5 | ||||
| УАЗ | 15*10-5 | 14,0 |
| Вариант | У1,т.р. | У2,т.р. | У3,т.р. | Р1,т.р. | Р2,т.р. | Р3,т.р | T лет |
| Ока | 1,0 | 2,0 | 3,0 | ||||
| Запорожец | 1,5 | 2,3 | 3,1 | ||||
| Москвич | 1,4 | 2,5 | 3,6 | ||||
| Жигули | 1,3 | 2,4 | 3,0 | ||||
| Волга | 1,8 | 2,5 | 3,0 | ||||
| Нева | 1,4 | 2,0 | 3,2 | ||||
| УАЗ | 1,5 | 2,4 | 3,3 |
ЗАДАНИЕ 9. РАССЧИТАТЬ ПЛАТЕЖИ ПО ЗАГРЯЗНЕНИЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В Г.НИЖНЕКАМСКЕ
Решение:
Расчет платы природопользователей за допустимые загрязнения окружающей по формуле:
,
где Нi – норматив платы за выбросы; Кэс – коэффициент экологической ситуации;
Кп – коэффициент, повышающий экологическую ситуацию;
Кр – районный коэффициент; Кд – дополнительные коэффициенты.
Исходные данные для расчета
| № | Вид платы за сбросы в окружающую среду | Н1, руб на ед.сб. | КЭС | КП | КР | КД |
| От стационарных источников | 1,9 | - | ||||
| От передвижных источников в атмосферу | åСТ ×ЦТ | 1,9 | - | - | ||
| Вводные объекты и землю при мойке машин: для легковых для грузовых для автобусов | 1,3 1,3 1,3 | - - - | ||||
| Тоже с поверхностным стоком (талые и дождевые): от кровли и асфальта грунтовые поверхности газоны | 1,3 1,3 1,3 | - - - | ||||
| За складирование отходов | 1,9 | - | ||||
| За допустимое размещение производственных отходов | 1,9 | - | ||||
| Без разрешения, руб/чел. в год | 1,9 | 4,719 | ||||
| От торгово-продовольственных предприятий | 1,3 | 0,16 | ||||
| От временносогласо-ванных (в пределах, установленных лимитах) | 2000-5000 | 1,3 | - | |||
| Без оформления разрешения | 2000-5000 | 1,3 |
Полученные результаты свести в таблицу.
ЗАДАНИЕ 10. ПРОИЗВЕДИТЕ ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ОЦЕНКУ И АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПРИБЫЛИ ДЛЯ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Исходные данные
| Вариант | WЭ , млн.квт.ч. | WТ , Гкал | Выбросы, Ф тыс.т. | Годовой норматив выбросов, Н тыс.m |
| 4,81 | 3,794 | 12,237 | ||
| 4,20 | 3,927 | 12,237 | ||
| 2,98 | 3,807 | 4.518 | ||
| 2,8 | 3,644 | 4,518 | ||
| 7,43 | 2,331 | 3,694 | ||
| 7,59 | 2,166 | 3,694 | ||
| 14,68 | 14,294 | 20,661 | ||
| 14,91 | 12,042 | 20,661 | ||
| 18,90 | 11,802 | 23,135 | ||
| 18,49 | 15,088 | 23,135 | ||
| 11,62 | 6,502 | 8,233 | ||
| 12,40 | 6,318 | 8,233 | ||
| 3,85 | 8,848 | 21,11 | ||
| 4,05 | 14,250 | 21,11 |
Себестоимость тепло- и электроэнергии:
СТ = 32 р/Гкал.; СЭ = 0,4 руб/кВт.ч.
Цена отпускаемой тепло- и электроэнергии:
ЦТ = 700 руб/Гкал; ЦЭ = 164 руб/кВт.ч.
Решение:
1. Определяется относительный коэффициент выброса:
, (1)
где Н – максимально допускаемая концентрация; ф – фактическая концентрация.
2. Оценивается величина экономического коэффициента:
а) при Е<1 коэффициент определяется по формуле:
, (2)
Дополнительная прибыль состоит:
, (3)
, (4)
б) при соблюдении нормы выбросов показатель Е = 1 и
К = 1; при этом П = 0;
в) в случае невыполнения нормативов (Е>1):
К = lgE – 1, (5)
Дополнительная прибыль состоит:
, (6)
Следующие числовые примеры показывают влияние загрязнения окружающей среды на прибыль предприятия:
1) Е = 0,5 – двукратное превышение выбросов;
15% прибыли должно дополнительно отводится в бюджет района или государства;
2) Е = 1; прибыль предприятия не меняется;
3) Е = 2; предприятие получает дополнительно 30% от величины прибыли региона.
ЗАДАНИЕ 11. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ И СОЦИАЛЬНЫЙ УЩЕРБ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Задание 11.1. Нерациональное использование цемента в строительном производстве приводит к запылению воздушной среды. Социально-экономический ущерб при этом зависит от величины потерь цемента, который в свою очередь зависят от его расхода. Нормы расхода цемента на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ приведены в справочнике по материально-техническому снабжению и комплектации строительства.
Определить годовой социально-экономический ущерб от загрязнения окружающей среды и потерь ресурсов [1].
Решение:
Потери цемента, вызывающие запыленность воздуха,
, (1)
где Вi – удельная норма расхода цемента на 1 млн.руб. строительно-монтажных работ в соответствующей отрасли промышленности;
Сi – годовой объем строительно-монтажных работ тех. отраслей промышленности, которые ведут строительство в регионе;
Кп.ц. – коэффициент сверхнормативных потерь цемента в регионе.
Уровень запыленности в регионе (мг/м3), ), т.е. количество ежедневно поступающей цементной пыли в воздух,
, (2)
где Пц = 2×S – объем приземного слоя воздуха высотой 2м на территории S, м;
365 – число дней в году.
Исследования показали, что при концентрации пыли в воздухе 50 мг/м3 заболеваемость населения повышается в 3 раза, поэтому рост концентрации пыли в воздухе региона увеличивает заболеваемость населения в
, (3)
Социально-экономический ущерб Уб.л. от дополнительной оплаты больничных листов составит
, (4)
где Пр – плотность работающего населения, чел/м2; З – средняя зарплата одного работающего, руб; Д – число дней болезни одного работающего в год при отсутствии запыленности.
Экономический ущерб от потерь цемента
, (5)
где Нср – недополученные основные фонды из-за потерь ресурса, руб;
Дф – дополнительная потребность в основных производственных фондах в цементной промышленности для наращивания объема производства из-за утраты ресурсов, руб;
Нэ – недополученная сумма экономии от снижения себестоимости строительно-монтажных работ строительными организациями в результате сверхнормативных потерь цемента, руб.
Общий годовой социально- экономический ущерб от загрязнения окружающей среды и потерь ресурсов:
, (6)
Библиографический список
1. Кондратьев А.И., Местечкина Н.М. Охрана труда в строительстве. Учеб. для эконом.спец.стр.вузов. М.: Высш.шк.,1990.-352с.
2. Справочная книга по охране труда в машиностроении /Г.В.Бектобеков, Н.Н.Борисова, В.И.Коротков и др. Под общ.ред. О.Н.Ругана.: Машиностроение. Ленинградское отделение.1989.-541с.
3. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справоч.изд./А.Н.Баратов и др.М.: Химия,1987.-272с.
4. Иванов Е.Н. Противопожарная защита открытых технологических установок. М.: Химия,1986.-288с.
5. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: Экономика,1977.
6. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.: Экономика,1988.