Исходные данные

Показатели	Обозна чение	Единицы измерения	Варианты до и после очистки
			I	II
1	2	3	4	5
Размер частиц	D	мм	75/1,5	210/40
Производительность	Р	т/ч	0,15	360
Годовой объем переработки стружек	G	m	550	10000
Текущие затраты	ЗТ	р/т	7800	5200
Площадь под оборудование	F	м2	0,25	1,6
1	2	3	4	5
Общая масса годового сброса	V	т/год	69	1250
Удельный экологический ущерб	У	р/усл.т.		2217,5
Коэффициент, учит. место водоема	Е	-		0,47
Показатель активности сброса		усл.т/т		33,3
Затраты на производство продукции из отходов	З	р/т	7800	1620000
Затраты на производство продукции из первичного сырья	З	р/т	8500	1950000

Результаты расчета свести в таблицу:

Показатели	Обозначение	Единицы измерения	Варианты до и после очистки
			I	II

Сделать вывод о целесообразности использования каждого варианта.

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;

 - 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		у		Э	f
1,5÷9,5	1÷ 5	100 ÷ 1000	500÷ 5000	0,01÷ 0,1	100÷ 1000	1 ÷ 10	1000÷ 10000	0,5÷ 5
1,55	3	400	2000	0,03	500	2	1400	1

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 V_г V_c – 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 Q_теор , Q_затр - теплоемкости теоретически необходимые на процесс и общее количество затраченного топлива.

, (3)

где V – выпускаемая продукция, m; S_i – отчуждаемая территория (основной, вспомогательной, прилегающей и др.).

, (4)

где У_i – общий размер ущерба; V_i – суммарный выпуск продукции за интервал времени .

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	3	0,39
Железная руда	0,074	4	0,38
Марганцевая руда	0,04	9	0,33
Известняк	0,037	1	0,41
Металлические добавки	0,028	-	0,42
Скрап оборотный	0,015	-	0,42
Кокс	0,446	1	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
1	2	3	4
Агломерат	503  256	5	0,82
Концентрат железной руды	354  630	5	0,82
1	2	3	4
Марганцевая руда	15  18	5	0,82
Известняк	242  204	2	0,85
Колошнико-вая пыль	60	1	0,86
Окалина	18	-	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	4000	5000	2000	1770	180
Запыленность газов после очистки, мг/м3	230	390	4	100	100
Выбросы в атмосферу газов, г/м3
СО	8,2	54	1	0,03	1,0
SO2	0,7	56	-	0,07	-
NOX	-	22	-	0,50	0,006
H2S	-	10	0,025	-	-
CXHУ	-	60	-	-	-
Органические соединения	-	20	-	-	-
Расход воды на очистку газа, м3/1000м3	1,0	0,23	5	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 С – 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 К, платой за теряемые ресурсы при списании основного и вспомогательного оборудования П₄ и платой за отчуждаемую территорию П₅.