1. Расчет комплексного коэффициента экологичности по базовому варианту

Дата: 2025-06-15; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

РАЗДЕЛ 1

1.1 Оценка экологической эффективности

технологических процессов

Оценка экологической эффективности осуществляется на основании анализа материального баланса

m₁ + m₂ = m₃ + m₄. (1)

В первую очередь оцениваются составляющие материального баланса в единицах приведенной массы с использованием коэффициента относительной эколого-экономической опасности загрязняющих веществ в выбросах, сбросах и твердых отходах, усл.т/т, определяемые по прилож. 11 и 13.

Затем следует рассчитать комплексный коэффициент экологичности (экологической эффективности) рассматриваемого технологического процесса (базовый вариант)

К =ηПФ, (2)

где, η – показатель, характеризующий эффективность систем регулирования воздействия на окружающую среду; П – коэффициент экологичности очистных сооружений; Ф – технологический выход основной продукции.

Показатель эффективности систем регулирования воздействия на окружающую среду определяется по формуле

Η =М₄`/М₄ = (М₄ – М₄``)/М₄, (3)

где М – приведенная масса загрязняющих веществ, усл. т.

Для нахождения П используется формула

П = ΣМ_{ПДВ(ПДС)}/М₄``, (4)

где ΣМ_{ПДВ(ПДС)} – суммарная приведенная масса ЗВ, рассчитанная для утвержденного ПДВ или ПДС, усл. т.

Технологический выход основной продукции

Ф = m₃/(m₁ + m₂). (5)

Далее сравнивается базовый вариант технологического процесса с другими, например:

а) доведение выбросов ЗВ в атмосферу до ПДВ;

б) доведение сбросов ЗВ в водоемы до ПДС;

в) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды;

г) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды, –

и выбрать наиболее лучший по максимальному значению К.

По п. а) коэффициенты рассчитываются по формулам:

η = (М₄ – М₄``<sub>ПДВ</sub> – М<sub>4</sub>``_с)/М₄; (6)

П = (М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_ПДC)/(М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_c). (7)

По п. б) расчет коэффициентов ведется во формулам

η = (М₄ – М₄``<sub>ПДС</sub> – М<sub>4</sub>``_в)/М₄; (8)

П = (М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_ПДC)/(М₄``<sub>ПДС</sub> + М<sub>4</sub>``_в). (9)

При внедрении замкнутой системы водоснабжения расчет ведется по формулам

η = (М₄ – М₄``_в)/М₄; (10)

П = М₄``<sub>ПДВ</sub>/М<sub>4</sub>``_в); (11)

в случае оборотного использования воды (использование воды в том же технологическом процессе, внутренний рецикл)

Ф = m₃/(m₁ + m₂ – m₄``_с); (12)

в случае повторного использования воды (использование воды в других технологических процессах в качестве готовой продукции, внешний рецикл)

Ф = (m₃ + m₄``_с)/(m₁ + m₂). (13)

Пример 1. Для производства фторсодержащих полимерных материалов требуется, т/год: основного исходного сырья – 70,5; вспомогательного сырья и материалов – 2,2; получается до 44,0 т/год готовой продукции и 28,7 т/год отходов производства, уходящих со сточными водами и воздушными выбросами. Из них, т/год, до 26,0 приходится на Н₂О; до 0,7 – на фтористые соединения и до 2,0 – на органическую и неорганическую пыль. В результате реализации природоохранных мероприятий (абсорбционная очистка отходящих газов) фактическая масса выбросов ЗВ составляет 3,03 т/год (в т. ч. Н₂О – 3,0; F – 0,02; пыль – 0,01) фактическая масса ЗВ в сбросах составляет 20,03 т/год ( в т. ч. Н₂О – 20,0; F – 0,01; взвешенные вещества – 0,02). Утвержденный предприятию ПДВ, т/год, по F составляет 0,015; пыли – 0,05; ПДС, т/год, по растворимым фтористым соединениям – 0,0075; взвешенным веществам – 0,015. Уловленные газоочистным оборудованием отходы в количестве 5,64 т/год ( в т. ч. Н₂О – 3,0 и твердая фаза – 2,64) идут на организованное размещение на полигонах твердых бытовых отходов. Требуется, используя комплексный коэффициент экологичности технологических процессов, определить наиболее предпочтительный из следующих вариантов природоохранных мероприятий со сходными затратами на их осуществление:

а) доведение выбросов ЗВ в атмосферу до ПДВ;

б) доведение сбросов ЗВ в водоемы до ПДС;

в) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды;

г) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды.

Принять для растворимых соединений фтора в пересчете на F – ПДК_м.р. = 0,02 мг/м³; ПДК_р.х. = 0,75 г/м³; для взвешенных веществ и пыли ПДК_м.р. = 0,05 мг/м³; ПДК_р.х. = 10 г/м³.

Решение. Расчет материальных потоков в единицах приведенной массы свести в табл. 4.12.

1. Расчет комплексного коэффициента экологичности по базовому варианту

η =М₄`/М₄ =(М₄ – М₄``)/М₄ = (0,39 – 0,0102 – 0,0153)/0,39 = 0,935,

П = ΣМ_{ПДВ(ПДС)}/М₄`` = (0,0076 + 0,0115)/(0,0102 + 0,0153) = 0,749,

Ф = m₃/(m₁ + m₂) = 44,0/(70,5 + 2,2) = 0,605,

К =ηПФ = 0,935^.0,749^.0,605 = 0,424.

2. Доведение выбросов ЗВ в атмосферу до ПДВ

η =(М₄ – М₄``<sub>ПДВ</sub> – М<sub>4</sub>``_в)/М₄ =(0,39 – 0,0076 – 0,0153)/0,39= 0,941;

П=(М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_ПДC)/(М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_в) = (0,0076 + 0,0115)/(0,0076 + 0,0153) = 0,834;

Ф = m₃/(m₁ + m₂) = 44,0/(70,5 + 2,2) = 0,605,

К = 0,941^.0,834^.0,605 = 0,475.

3. Доведение сбросов ЗВ в водоемы до ПДС

η =(М₄ – М₄``<sub>ПДС</sub> – М<sub>4</sub>``_а)/М₄ =(0,39 – 0,0102 – 0,0115)/0,39= 0,944;

П = (М₄``<sub>ПДВ</sub> + М<sub>4</sub>``_ПДC)/(М₄``<sub>ПДС</sub> + М<sub>4</sub>``_а) = (0,0076 + 0,0115)/(0,0102 + + 0,0115) = 0,88;

Ф = m₃/(m₁ + m₂) = 44,0/(70,5 + 2,2) = 0,605,

К = 0,944^.0,88^.0,605 = 0,503.

4. Внедрение замкнутой системы водоснабжения

η = (М₄ – М₄``_а)/М₄ = (0,39 – 0,0102)/0,39 = 0,974;

П = М₄``<sub>ПДВ</sub>/М<sub>4</sub>``_а = 0,0076/0,0102 = 0,745;

в этом случае использование воды происходит в том же технологическом процессе (внутренний рецикл)

Ф = m₃/(m₁ + m₂ – m₄``_в) = 44,0/ (70,5 + 0,0022 – 0,02003) = 0,835;

К = 0,974^.0,745^.0,835 = 0,606.

в случае повторного использования воды (использование воды в других технологических процессах в качестве готовой продукции, внешний рецикл)

Ф =(m₃ + m₄``_в)/(m₁ + m₂) =(44,0 + 0,02003)/(70,5 + 0,0022)= 0,881,

К = 0,974^.0,745^.0,881 = 0,639.

Таблица 4.12

Расчет материальных потоков

1.2 Расчет коэффициента безотходности

Количественная оценка коэффициента безотходности рассматриваемого технологического процесса К_б проводится по формулы

К_б = или К_б = . (14)

Коэффициент полноты использования материальных ресурсов К_м

, (15)

где m₃ – масса готовой продукции, т; m₁ и m₂ – массы основного и вспомогательного сырья и материалов, т;

Коэффициент полноты использования энергоресурсов К_э

, (16)

где Е_пол – полезное использование подведенной энергии, кВт Z – энергия подаваемая на сторону, кВт; Е_подв – общее количество подведенной энергии, кВт.

Коэффициент соответствия природоохранным требованиям ,

где η_в – коэффициент соответствия водоохранным требованиям; η_а – коэффициент соответствия воздухоохранным требованиям.

Коэффициент соответствия водоохранным требованиям

, (17)

где mс_i – реальная масса i-го ЗВ в сбросе, т/год (для всех ЗВ необходимо выполнение соотношения mс_i ³ ПДС_i).

Если величины ПДС не установлены,

, (18)

где Ср_i – реальная концентрация ЗВ в сбросе, г/м³.

Коэффициент соответствия воздухоохранным требованиям

, (19)

где mв_i – реальная масса i-го ЗВ в выбросе, т/год (для всех ЗВ необходимо выполнение соотношения mв_i ³ ПДВ_i).

Наиболее предпочтительный вариант определяется сравнением коэффициента безотходности по базовому варианту со следующими вариантами природоохранных мероприятий:

а) доведение выбросов ЗВ в атмосферу до ПДВ;

б) доведение сбросов ЗВ в водоемы до ПДС;

в) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды;

г) внедрение замкнутой системы производственного водоснабжения с повторным использованием воды.

При соблюдении требований ПДС η_в = 1; при соблюдении требований ПДВ η_а = 1; при введении замкнутой системы водоснабжения η_в = 1.

1.3 РАСЧЕТ ПЛАТЫ ЗА ВЫБРОСЫ