170147 (Оценка загрязнения окружающей среды)

Размещено на http://www.allbest.ru

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 Т_г=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 m<sub>1</sub>`=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 Т_г и среднегодовой температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в. В нашем случае для Архангельска Т_в=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

А_i – показатель относительной агрессивности i-го вида. А₁=70 усл.т/т; А₂=40 усл.т/т

m_i – 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>Е_n=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`<sub>1</sub>=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.;

σ_к – константа, для Челябинска σ_к=0,97;

М – приведенная масса годового сброса примесей до устройства очистных сооружений, рассчитывается по формуле:

= (А_БПКm_БПК+А_нm_н+А_цm_ц+А_амm_ам)·W

где А_БПК, А_н, А_ц, А_ам – константы загрязняющих примесей: А_БПК=0,33; А_н=10; А_ц=100; А_ам=20.

m_БПК, m_н, m_ц, m_ам – концентрации указанных загрязняющих элементов, т/м³: m_БПК= 50 мг/л = 0,05 10^-3 т/м³; m_н= 225 мг/л = 0,225 10^-3 т/м³; m_ц = 6,5 мг/л = 0,0065 10^-3 т/м³; m_ам = 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>Е_n=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 1_В = 19 км, кабельных – 1_k = 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 R_E = 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.

Решение. Для того, чтобы определить допустимое сопротивление защитного заземляющего устройства, рассчитаем ток замыкания фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью по формуле:

I₃ = 6 (35 51 + 19)/350 = 30,926 А.

Учитывая то, что заземляющее устройство является общим для электроустановок напряжением до 1000 В и свыше 1000 В, находим допустимое сопротивление заземляющего устройства:

R₃ = 125/30,926 = 4,04 Ом.

Однако, поскольку для электроустановок мощностью источника более 100 кВА (в нашем случае 200 кВА) допустимое сопротивление R₃ = 4 Ом, следует выбрать меньшее значение, т.е. 4 Ом.

Поскольку сопротивление естественного заземлителя (эстакады) R_E = 12 Ом – больше нормируемого, определяем необходимое сопротивление искусственных заземлителей по формуле:

R_И = 12 4/(12 – 4) = 6 Ом.

Определим среднее арифметическое измеренное сопротивление грунта:

ρ_изм = (ρ'_изм + ρ"_изм)/2 = 0,85 10⁴ Ом см.

С учетом 3 климатической зоны и нормальной влажности грунта для вертикального электрода (прутка) длиной 5 м находим коэффициент сезонности k = 1,2, и соответственно:

ρ_расч = 0,85 10⁴ 1,2 = 1,02 10⁴Ом см = 102 Ом м.

Далее определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя по формуле:

Количество заземлителей находим по формуле: , для чего необходимо определить порядок входа в табл. П.2.7. Исходя из размеров подстанции (6х8 м), отношение расстояния между заземлителями к их длине (5 м) следует взять равным 1. Тогда при п_э = 0,642 количество заземлителей n = 6.

Длина соединительной полосы определяется из формулы:

L_n= 1,05 5 6 = 31,5 м.

Сопротивление растеканию тока с полосы находим по формуле: