Задача №4

Оценить варианты переработки отходов.

Вариант 1:сортировка по видам, сортировка по крупности, элек­тромагнитная сепарация, дробление в молотковой дробилке, обезжи­ривание, сушка.

Вариант 2: сортировка по видам, измельчение в щековой дробил­ке, сортировка по крупности, магнитная сепарация, обезжиривание, сушка.

Таблица 1

Исходные данные вариантов переработки отходов

Наименование показателя	Варианты
	1-й	2-й
Размер частиц по вариантам до переработки (mi), мм	75	210
Размер частиц по вариантам после переработки (ni), мм	1,5	40
Годовой объем перерабатываемой стружки (Qi), т	550	10 000
Текущие затраты на переработку стружки (Зтi), руб./т.	7 800	5 200
Площади под оборудованием (Si), м2	0,25	1,663
Общая масса годового сброса (Мпрi), т. / год	69	1250
Затраты на производство продукции из отходов (Зотхi), руб. / т;	7800	1 620 000
Затраты на производство продукции из первичного сырья (Зперi), руб./т.	85 000	1 950 000

Основное оборудование: автопогрузчик 4022 (сбор отходов), стилоскон «Спектр» СЛ-12, конвейер пластинчатый КП-55 (сортировка), грохот инерционный ГИТ-32 (сортировка), электромагнитный железоотделитель П100 (сепарация), молотковая или щековая дробилка, моечная машина (обезжиривание), центрифуга (сушка).

Различаются варианты переработки только операцией дробления. Использование молотковой дробилки позволяет почти полностью извлечь железные примеси и уменьшить размер получаемых частиц до 1,0 – 1,5 мм. Щековые дробилки дают размер частиц 40 мм. Производительность молотковой дробилки – 0,15 т/ч, а щековой – 360 т/ч.

У_{уд =} 2217,5-удельный экологический ущерб от загрязнения водое­мов, руб. / усл.т;

σ_k = 0,47- коэффициент, учитывающий месторасполо­жение водоема (регион р. Невы);

А_q = 3,33 — показатель относительной опасности сброса в водоем смачивателя, усл. т/ т.

Решение:

Переработка твердых, жидких и газообразных отходов расширя­ет сырьевые ресурсы и уменьшает загрязнение окружающей среды. Интегральная экономическая оценка варианта переработки отходов должна учитывать расходы и ущерб от процесса переработки, сниже­ние расходов и ущерб от получения и использования аналогичного природного сырья, расходы и ущерб от складирования или захоронения остатков переработки. При оценке должны учитываться и косвен­ные элементы изменения расходов. Так, сбор и переработка лома алюминиевых и медных сплавов, наряду с экономией природного сырья, обеспечивают улучшение качества стали, поскольку попада­ние этого лома в лом черных металлов существенно снижает свойства стали, а в дальнейшем и металлоизделий.

Например, длительное хранение отходов топлива атомных стан­ций требует специальных предприятий и соответствующих издержек, но если выбрасывать отходы, то фактически это означает для всех живых организмов изъятие из пользования соответствующей терри­тории Земли.

Рассмотрим два варианта переработки титановой стружки:

1. Определим коэффициент изменения физического состояния стружки по вариантам:

КИО_i= , (1)

Таким образом:

КИО₁ = = 50,

КИО₂ = = 5,25.

2. Экономичность процессов характеризуется количеством перера­батываемой стружки на единицу затрат:

Э_i = , (2)

Таким образом:

Э₁ = = 0,07 т. / руб.,

Э₂ = = 1,92 т. / руб.

3. Коэффициент отчуждения территории для размещения оборудо­вания:

КОТ_i = , (3)

Таким образом:

КОТ₁ = = 0,0005 кв. м / т.,

КОТ₂ = = 0,00016 кв. м / т.

Экологический ущерб от загрязнения окружающей среды связан с выбросами смачивателя ОП-7, используемого для очистки поверх­ности стружки. Общая масса годового сброса по 1-му варианту 69 т. / год, по 2-му — 1250 т. / год.

4. Экологический ущерб составит:

У_i = У_уд σ_k А_q М_прi , (4)

где У_{уд =} 2217,5-удельный экологический ущерб от загрязнения водое­мов, руб. / усл.т;

σ_k = 0,47- коэффициент, учитывающий месторасполо­жение водоема (регион р. Невы);

А_q = 3,33 — показатель относительной опасности сброса в водоем смачивателя, усл. т/ т.

Таким образом:

У₁ = 2217,5 0,47 3,33 69 = 239,472 тыс. руб. / год или 435 руб. / т ( 435);

У₂ = 2217,5 0,47 3,33 1250 = 4 338,261 тыс. руб. / год или 434 руб./ т; ( ).

Существует несколько вариантов использования титановых от­ходов:

— как добавки при выплавке стали;

— в производстве титаносодержащих шлаков;

— при хлорировании в солевых расплавах;

— в выплавке серийных сплавов;

— в фасонном литье;

— при рафинировании (электролитическое и металлотермическое);

— в порошковой металлургии.

Выбор варианта использования отходов определяется видом и це­ной, полученного продукта. Отходы, перерабатываемые по 1-му вари­анту, используются в черной металлургии, а по 2-му — при выплавке серийных титановых сплавов.

Коэффициент технологической ценности по вариантам равен:

КТЦ_i = , (5)

Таким образом:

КТЦ₁ = = 0,097;

КТЦ₂ = = 0,83.

Вывод:

Оценочные показатели вариантов (табл. 2) позволяют сделать вывод о целесообразности использования 1-го варианта.

Таблица 2

Оценочные показатели вариантов переработки отходов

Наименование показателя	Варианты
	1-й	2-й
Коэффициент изменения физического состояния, мм/мм.	50	5,25
Производительность процесса, т/ч.	0,15	360
Экономичность процесса, т/руб.	0,07	1,92
Коэффициент отчуждения территории. кв.м/т.	0,0005	0,00016
Годовой экологический ущерб от загрязнения окружающей среды, тыс.руб.	239,472	4338,261
Коэффициент технологической ценности, руб./руб.	0,097	0,83