Задание 6. Оценка вариантов очистки промышленных выбросов в атмосферу

Частными показателями при оценке варианта очистки газового потока являются:

• коэффициент очистки (кг);

• производительность;

• экономичность (Э);

• эффективность.

Издержки по эксплуатации системы очистки газового потока складываются из составляющих:

, (1)

где С – производственные издержки на эксплуатацию системы очистки;

У₁ и У₀ – ущерб до и после его очистки;

Р – плата за природные ресурсы;

S – изменение издержек в основном производстве.

В составе У₁ целесообразно выделять ущерб от неполной очистки газового потока и ущерб, наносимый в результате эксплуатации системы очистки.

Затраты на системы очистки:

, (2)

где К – на проектирование, разработку и внедрение системы;

Р – на отчуждение территории;

F – на изменение в основном оборудовании;

П – плата за ресурсы безвозвратно теряемые и возвращаемые в хозяйственную деятельность при списание оборудования системы очистки.

Задача 6.1. Оценить варианты очистки газов сталеплавильного цеха при объеме выпуска стали G_трод.

Предполагается, что цех работает t лет.

Характеристика сравниваемых вариантов, приведены в таблице1.

Таблица 1

Показатели очистки	До очистки , (0)	Варианты , (1)
		1	2
Объем выпуска стали, млн.т/год	5  50
Выбрасываемые вредные вещества, кг/т Пыль SO2 CO2 NOx	50 0,1 1,0 0,1  2,0 0,01  0,15	10 0,01  0,1 0,01  1,0 0,001  0,01	0,5  30 - - -
Себестоимость стали с учетом затрат на эксплуатацию системы, т. руб/т (ц)	14000	14150	14200

Показатель рассеяния n=10. Относительная опасность выбросов () пыли – 85, SO₂ – 22, CО₂ – 1,0 , NO - 21,1. Норматив удельного эгологического ущерба от выбросов в атмосферу N=16,5 руб/усл.т.

Решение:

5. Коэффициент очистки газового потока по вариантам очистки:

_i / _i, (1)

где i – виды выбрасываемых вредных веществ.

2. Экономичность по вариантам очистки:

_i , (2)

где i – варианты очистки.

3. Снижение экологического ущерба от использования очистки по вариантам:

_i) , (3)

6. Эффективность способа очистки:

/ К, (4)

где 10,2 – кредит в банке (20%) - .

Результаты расчетов вариантов очистки надо оценить целесообразность реализации.

Задача 6.2. В результате выплавки стали, образуется конверторный газ, обладающий химической энергией. 3 варианта отвода и утилизации этого газа. Исходные данные приведены в таблице.

Таблица 2

Показатели	Варианты
	1	2	3
1	2	3	4
Запыленность газов, мг/м3 ,Сп NOх , г/м3 , CNO COx , г/тстали , ССО	50  200 0,001 0,01 200  400	2  15 - -	2 15 - -
Капитальное вложение, млн.руб, К	200 700	300 900	250 800
Эксплуатационные затраты, руб/m стали, ЗЭ	50 100	75 150	60  140
Годовой объем утилизируемых газов, млн.м3, VУ	-	1500  2000	1500  2000
1	2	3	4
Годовой объем производства стали, тыс.т. G	50001000	5000  10000	5000 10000
Цена конверторного газа, руб/1000м3	-	500 1000	500 1000
Срок службы установки, t, лет	10	10	10

Показатель относительно опасности , усл.т./т пыли = 100, NO = 21,1, СО = 1.

Условие очистки вариантов:

1. Очистка, частичное сожигание и выброс газа в атмосферу;

2. Очистка, сборка в газгольдер и подача газа в потребителю;

3. Очистка, сборка в газгольдер и доочистка в скруббере и подача газа потребителю.

Решение :

1. Экономический ущерб от выбросов в атмосферу, тыс.руб.:

, (1)

где i – варианты; n – вид загрязнения; G – количество вредного вещества, т/год.

, (2)

где  = 2 – показатель , учитывающий место расположения предприятия;

 = 3 – показатель, учитывающий характер рассеивания;

у = 16,5 руб/усл.т. – удельный ущерб от загрязнения атмосферы.

Суммарный годовый экологический ущерб от выбросов:

, (3)

2. Затраты на проведение процессов: млн. руб.:

, (4)

3. Выручка от реализации, млн.руб.:

, (5)

4. Экономия определяется как разность между выручкой и затратами:

, (6)

5. Сделать вывод, какой вариант целесообразнее.

Задача 6.3. Сопоставить расходы на систему очистки газового потока и выигрыш от использования продуктов утилизации. Продукты очистки газов сталелитейных цехов могут использоваться как сырье в агломерационном производстве, дорожном строительстве, а также для получения железа, кокса.

Снижение расхода концентрата при использовании шлака в процессе производства агломерата (прибыль):

, (1)

где  - расход шлака на 1т. агломерата, т; С_i – цена i-го используемого материала (руда, доломит, топливо, известняк), руб;

а_i и в_i - расход i-го вида материала при использовании концентратов и подготовленного шлама.

Экономическая оценка шламов по величине затрат на извлечение из выбросов рассчитываются по формуле (входит себестоимость):

, (2)

где Ф_К – стоимость основных средств к-го вида;

е – норматив приведения разновременных затрат;

f_п – эксплуатационные затраты на олчитску газов относят энергетические затраты (электроэнергия, вода, природный газ), основную и дополнительную зарплату производственных рабочих, отчисления на социальное страхование, амортизацию основных средств, износ инструментов и приспособлений, внутризаводское перемещение грузов, прочие расходы цеха и общезаводские.

Уменьшение экологического ущерба в результате применения системы улавливания пыли и вредных веществ в газе:

(_m⁽⁰⁾ -_m⁽¹⁾ )^F , (3)

где _m⁽⁰⁾ и _m⁽¹⁾ – концентрация m-го вида веществ до и после очистки, г/м³ (табл.);

_m – ущерб от единицы вещества m-го вида, руб/т.

Таблица 3

№	Виды оборудования	Темпера-тура, 0С	Концентрация веществ, г/м3 (до и после очистки)
			Пыль	SO	CO	NO
1	Конвертер (с дожиганием СО)	1600/250	130/0,1	-	1,0/-	0,6 – 0,01 0,6 – 0,001
2	Электропечь	1350/250	10/0,1	-	3,0/-	0,1/0,01
3	Мартеновская печь	750/250	5/0,1	0,07/-	0,3/-	0,5/0,04
4	Двухванная печь	1450/250	10/0,1	0,2/-	0,2/-	0,5/0,04

Цена стали складывается из себестоимости С, прибыли П, ущерба окружающей среде У:

, (4)

В себестоимость стали входит S₂ , в прибыль – S,

в ущерб – S₃.

Очистка выбросов газа позволяет снизить выплачиваемую предприятием компенсацию ущерба У. При сохранении значения Ц это обеспечивает прирост прибыли на величину П=SУ, где V- объем выбросов газа 1т стали. Цена утилизированных отходов рассчитывается по формуле:

, (5)

где  = 0,8  0,9 предусматривает повышение заинтересованности потребителя в использовании утилизированных отходов. Если S₁ > S₂ , то металлургическое предприятие возмещает свои расходы из суммы экологического ущерба (S₃ V).

Таблица 4

№	Объем выбросов на 1т стали, Vт	Расход шлама на 1т агломерата,  т/т	Используе мые материалы	Расход материала, т/т		Цена мате-риала т/руб/т
				При исполь-зовании конце-нтратов аi	Подго-товл шлам, вi
	100 500	0,3	Руда Доломит Топливо Известняк	0,5 0,3 0,15 0,05	0,15 0,09 0,045 0,015	700 500 600 300

Таблица 5

Эксплуатационные затраты		Капитальные затраты		е
Виды затрат на очистку газов	Стоимости затрат, млн.руб/m	Виды основных средств	Стоимость основных средств, млн.руб.
1	2	3	4	5
Электроэнер- гия	26	Система газоотвода	1,0	1 1000
Вода	20	Укрытия агрегата	0,5	-//-
Природный газ	14	Устройство охлаждения газа	2	-//-
Основная зарплата	2,5	Аппараты очистки	200	-//-
Дополнител. зарплата	0,5	Тягоудутье-вые устройства	0,5	-//-
Отчисления на соц.страх.	1,0	Сожигание и подогрев воздуха перед выбросом	5	-//-
Амортизация	1,0	Дымовая труба	1	-//-
Износ инструмента	2	Водоснабжение сухой пылеуборки	30	-//-
Внутризаводское перемещение грузов	3	Окомкование пыли КИПиА	150	-//-
1	2	3	4	5
Прочие расходы цеха и общезавод-ские	15	Здания и сооружения	100	-//-
ИТОГО	85	Коммуника-ция связи	20	-//-
		Освещение	15	-//-
		Сантехоборудование	5	-//-
		ИТОГО	53	-//-

Себестоимость стали тыс.руб/т, С=1020.

Сделать вывод о целесообразности использования продуктов очистки газов как сырое в агломерационном производстве и других производствах.

Задача 6.4. Оценка вариантов переработки отходов.

Экономическая оценка вариантов переработки отходов должна учитывать расходы ущерб от процесса переработки, снижение расходов и ущерб от получения и использования аналогичного природного сырья, от складирования или захоронения остатков переработки. При оценки должны учитываться и косвенные элементы изменении расходов.

Рассмотрим 2 варианта переработки титановой стружки.

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.

Различают варианты переработки только операций дробления: молотковое дробление дает размеры частиц 15 мл и полноту извлечения железной примеси, щековая до 40 мл.

Решение:

1. Определите коэффициент изменения физического состояния стружки по вариантам:

, (i=1,2) (1)

2. Экономичность процесса характеризуется количеством переработки стружки на единицу затрат, тыс.руб:

, (2)

3. Коэффициент отчуждения территории для размещения оборудования м²/т:

, (3)

4. Экологический ущерб, тыс.руб/год:

, (4)

5. Коэффициент технологической ценности по вариантам:

, (5)

где У_i – в руб/т

Таблица 6