Дипломная работа: Выбор природоохранных технологий для предприятий энергоснабжения

где В - расход топлива на котел, м³/ч;

q ₄ - потери тепла от неполноты сгорания топлива, %.

Расчет объема сухих дымовых газов (V _с.г) рассчитывают по формуле:

V _с.г = К · Q _i ^r , (3.5)

где Q _i ^r - теплота сгорания топлива, МДж/м³;

К - коэффициент, учитывающий характер топлива и равный для газа 0,345.

Таким образом, соотношение (3.1) для расчета суммарного количества загрязняющего вещества М _j записывают в виде соотношения (3.6):

(3.6).

Расчет зоны активного загрязнения ТЭЦ. Источником загрязнения окружающей среды является труба ТЭЦ (согласно классификации - организованный источник).

Зона загрязнения для таких источников представляет собой кольцо, которое заключено между окружностями с внешним (R_внеш) и внутренним (r_внутр) радиусами.

Внешний и внутренний радиусы зоны загрязнения определяют по формулам (3.7) и (3.8):

R_внеш = 20 · ц · h , (3.7)

r_внутр = 2 · ц · h, (3.8)

где h - высота источника; ц - безразмерная поправка, вычисляется по формуле (3.9):

ц = 1 + _ДТ / 75, (3.9)

где _ДТ - разность температур в устье трубы и в окружающей среде, град; _ДТ = 150.

Тогда ц = 1+150 / 75 = 3.

Таким образом, если h = 250, то:

r_внутр = 2 · 3 · 250 = 1500 (м);

R_внеш = 20 · 3 · 250 = 15000 (м).

Вычислив внешний и внутренний радиусы, определяем площадь зоны активного загрязнения (S) по формуле (3.10):

S = р · (R ²_внеш - r ² _внутр) = 699435000 м² = 69943,5 га (3.10)

Площадь зоны загрязнения выражается в гектарах (1 га =10000 м).

Таким образом, для зоны активного загрязнения площадью 69943,5 га необходима разработка комплекса природоохранных мероприятий, которые позволят предотвратить возникновение негативных экологических эффектов у потенциальных жертв загрязнения.

Комплекс мероприятий должен разрабатываться с учетом специфики объектов, попадающих в зону активного загрязнения и характера загрязнения.

Кроме того, не обходимо учитывать эффективность предлагаемых мероприятий. Для этого должен учитываться объем затрат на проведение мероприятий и экологический ущерб, который они позволяют предотвратить.

3.3 Оценка эколого-экономического ущерба от загрязнения

Эколого-экономический ущерб окружающей природной среде представляет собой фактические экономические, экологические или социальные потери, которые возникают в результате нарушения природоохранного законодательства, стихийных экологических бедствий, хозяйственной деятельности человека, катастроф (согласно «Методики определения предотвращенного экологического ущерба» [19]).

Ущерб проявляется в виде потерь материальных, природных, финансовых, трудовых ресурсов в народном хозяйстве, включая ухудшение социально-гигиенических условий проживания для населения.

Ущерб от загрязнения окружающей среды - это фактические и возможные убытки, связанные с загрязнением окружающей природной среды.

Также учитываются потери, связанные с ухудшением здоровья населения и сокращением периода жизни и трудовой деятельности людей.

Эколого-экономическую оценку ущерба окружающей природной среде проводят при определении фактических и возможных (предотвращенных) финансовых и материальных убытков и потерь от изменения качественных и количественных характеристик окружающей природной среды, включая и ее эколого-ресурсных компонентов (водные ресурсы, земельные ресурсы, атмосферный воздух, ресурсы животного и растительного мира) [19].

Оценку экономического ущерба можно проводить методом прямого счета и определять как сумму величин убытков для всех объектов, которые были подвержены воздействию вредных выбросов [4]. В таком случае используют следующую последовательность:

1) выбросы вредных примесей из источников их образования;

2) концентрация примесей в атмосфере (почве, водоеме);

3) натуральный ущерб;

4) экономический ущерб.

Первая стадия расчетов предполагает анализ объемов и структуры выбросов. На втором этапе для измерения концентрации выбросов проводится расчет рассеивания вредных примесей. Так, для выбросов в атмосферу учитываются: особенности местоположения источника, высота трубы, роза ветров, погодные условия, рельеф и пр.

На третьем этапе, учитывая концентрацию вредных примесей, можно оценить натуральный ущерб от загрязнения окружающей среды. Обычно речь о следующих видах воздействия:

· ухудшение качества жизни (включая рост заболеваемости, смертности и др.);

· сокращение сроков службы имущества (основных фондов и т.п.);

· ухудшение показателей производственного процесса (рост концентрации вредных примесей в воздухе и воде, используемых в производстве, сокращение урожайности в сельском хозяйстве, замедление прироста биомассы в лесном хозяйстве).

Этап расчета натурального ущерба является одним из наиболее сложных в рассматриваемой схеме: на состояние изучаемых объектов помимо загрязнителей оказывают влияние и другие факторы, поэтому сложно выделить «вклад» загрязнителя [37].

Для количественной оценки натурального ущерба используется несколько методов:

1) метод сопоставления состояния объекта в контрольном (загрязненном) и незагрязненном районах. Необходимое условие в данном случае - выбор контрольного района с такими прочими характеристиками, которые примерно одинаковы как в контрольном, так и загрязненном районе. При этом для получения более устойчивых показателей используются усредненные данные за 3-5 лет;

2) метод эмпирических зависимостей, основанных на фактических данных о влиянии фактора загрязнения среды на изучаемый показатель состояния объекта.

На основе эмпирических данных строятся функциональные зависимости (уравнения связи) между концентрациями вредных примесей и изменениями натуральных показателей;

3) метод удельных показателей. Удельными показателями являются, удельные эффекты: от снижения объема выбросов на единицу; от снижения объема производства определенных материалов на единицу. Значение удельных эффектов различно для каждой сферы хозяйственной деятельности (сельского, лесного хозяйства, здравоохранении промышленности). Расчет эффекта изменяется в зависимости от элемента биосферы, на который распространяется действие природоохранного мероприятия.

Четвертый этап: для оценки натуральных изменений в денежном выражении используется формула:

n

U = ? x_i p_i, (3.11)

i=1

где х_i - натуральное изменение i-го фактора;

p_i - его денежная оценка

Таким образом, x_i p_i = U_i - величина убытков, вызванных натуральными изменениями i-го фактора.

Метод прямого счета позволяет получить наиболее достоверные значения экономического ущерба. При этом имеется возможность выявить те субъекты хозяйства, деятельность которых приводит к возникновению наиболее значительных изменений природной среды и обусловливает наибольший экономический ущерб. Это позволяет ранжировать природоохранные мероприятия по очередности.

Практическая реализация рассматриваемого метода затруднена, поскольку требует детальной информации о показателях, характеризующих изменение окружающей среды. При этом необходимо знать исходное состояние окружающей среды - точку отсчета, по отношению к которой констатируется изменение. Исходя из сложности практической реализации метода прямого счета внимания заслуживает: метод расчета по «монозагрязнителю». В расчете используется формула

n

U = k G ? A_i m_i (3.12)

i=1

где k - денежная оценка единицы выбросов;

G - коэффициент, учитывающий региональные особенности территории, подверженной вредному воздействию;

A_i - коэффициент приведения различных примесей к агрегированному виду (к «монозагрязнителю»);

m_i - объем выброса i-го загрязнителя.

Последовательность расчета по данной формуле следующая:

1) приведение всех вредных выбросов в атмосферу или водоемы к «монозагрязнителю» на основе сравнения их степеней опасности коэффициент А_i характеризует относительную опасность i-го загрязнителя. Значения коэффициента А_i рассчитываются на основе сравнительного анализа вредного воздействия отдельных загрязняющих веществ и приводятся в методических таблицах;

2) расчет условной массы выбросов ? A_i m_i характеризующей общий уровень загрязнения окружающей среды, путем суммирования произведений объема выброса m_i на весовой коэффициент приведения по каждому загрязнителю А_i;

3) учет особенностей конкретной территории через коэффициент G, который позволяет учесть реакцию определенного региона на загрязнение (способность окружающей среды поглощать вредные примеси в северных регионах невелика, поэтому для них коэффициент G будет выше, чем для регионов лесной и лесостепной зоны умеренных широт). Значения коэффициента G отражены в таблице для определенного списка типов территорий (для водных ресурсов - по бассейнам рек);

4) расчет денежной оценки ущерба от приведенных выбросов с помощью коэффициента k (методически он разработан для выбросов в атмосферу и в водные объекты). Его значения подлежат частой корректировке, в том числе с учетом инфляции.

Преимуществом данного метода оценки ущерба от загрязнения окружающей среды является упрощенность расчетов, однако результат оценки при этом оказываются недостаточно точными. Практика показывает, что экономический ущерб целесообразно рассчитывать раздельно по основным элементам природной среды (воздуху, водным объектам, земельным ресурсам, недрам) в связи с методическими особенностями этих природных компонентов [26].

Согласно Временной типовой методике, для определения ущерба предлагается использовать как метод прямого счета, так и эмпирический (укрупненный) метод. Выбор того или иного метода зависит от цели расчета.

От отдельного источника выброса загрязнений годовой экономический ущерб рассчитывается по формуле:

У=У_аб + У_вв+У₃г+У_нз (3.13)

где У - экономический ущерб от всех видов выбросов, поступающих в природную среду от отдельного источника или предприятия в целом, руб./год;

У_а - удельный экономический ущерб, причиняем выбросом загрязнений в атмосферный воздух, руб./год;

У_в - удельный экономический ущерб, причиняемый годовым сбросом загрязняющих примесей в водные источники, руб./год;

У₃ - удельный экономический ущерб от годового нарушения и загрязнения земельных ресурсов, руб./год;

У_н - удельный экономический ущерб от годового нарушения и загрязнения недр, руб./год;

б, в, г, з - коэффициенты поправки на степень достоверности укрупненного метода (определяются как соотношения между показателями ущерба, рассчитываемые методами укрупненного и прямого счета). Удельные экономические ущербы, причиняемые воздействием загрязнения атмосфере, водоемам, земельным ресурсам, недрам, рассчитываются по специальным формулам.

Расчеты, выполненные укрупненным методом, показывают, что экономический ущерб народному хозяйству от загрязнения воздушного бассейна составляет около 60%, водного бассейна - около 30% и от загрязнения твердыми отходами - около 10% общего ущерба.

В основу современной системы платежей за загрязнение окружающей среды положен расчет экономического ущерба по методу обобщенных косвенных оценок. Согласно упрощенной интерпретации этого метода общий (суммарный) экономический ущерб, наносимый окружающей среде техногенным загрязнением, определяется как сумма ущербов от загрязнения атмосферы У_а, воды У_в, почвы У_п.

Экономический ущерб по отдельным объектам (атмосфера, вода, почва) может быть рассчитан по формуле:

У_э = ? Р_i М_i К_э (3.14)

где У_э - экономический ущерб от загрязнения окружающей среды, тыс. руб./год;

Р_i - базовый норматив платы за загрязнение окружающей среды, руб. /т;

M_i - масса выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ по отдельным ингредиентам, т;

К_э - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости региона [11].

Таким образом, Полученные результаты позволяют судить о масштабах эколого-экономического ущерба, наносимого региону в результате выбросов в атмосферу вредных веществ, оценить эффективность мер, направленных на ликвидацию этого ущерба.

3.4 Расчет рисков и построение зон рисков

Для расчета рисков используют систему показателей, включающую: индивидуальный и потенциальный риск, коллективный риск, социальный риск, технический (материальный) риск и экологический риск.

Перечисленные показатели используются при комплексной оценке риска аварий и должны соответствовать нормативным требованиям.

Индивидуальный и потенциальный риск характеризует риск человека как объекта уязвимости при определенных опасностях и угрозах [26].