Эколого-экономическая эффективность снижения загрязнения оксидом серы SO2 , оксидом углерода CO, оксидами азотаNOx , при замене. Курсовая работа По дисциплине Экономика и прогнозирование промышленного природопользования

• Название: Курсовая работа По дисциплине Экономика и прогнозирование промышленного природопользования
• Анкор: Эколого-экономическая эффективность снижения загрязнения оксидом серы SO2 , оксидом углерода CO, оксидами азотаNOx , при замене
• Дата: 16.03.2023
• Размер: 59.72 Kb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota_Ryabova_O_V_TB-19-1.docx
• Тип: Курсовая; #993778

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Ангарский государственный технический университет»

Кафедра «Экология и безопасность деятельности человека»


Курсовая работа

По дисциплине: «Экономика и прогнозирование промышленного природопользования»

Тема: «Эколого-экономическая эффективность снижения загрязнения оксидом серы SO₂ , оксидом углерода CO, оксидами азота NO_x , при замене в сбросной свече устаревшего фильтра на рукавный фильтр «Буран-6».»
Выполнила:

Студентка группы ТБ-19-1

Рябова О.В.

Проверил:

д.б.н., профессор

Катульский Ю.Н.

Ангарск, 2023 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. Загрязнение атмосферного воздуха 4

1.1 Естественное загрязнение атмосферы 4

1.2 Антропогенное загрязнение атмосферы 5

2 Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы 9

2.1.Загрязнение атмосферного воздуха выбросами химического производства 9

3 Последствия антропогенного загрязнения атмосферы 11

3.1 Последствия локального (местного) загрязнения атмосферы 11

4 Охрана атмосферного воздуха 15

4.1 Способы очистки промышленных выбросов в атмосферу 15

5 Расчет эколого-экономической эффективности замены устаревшего фильтра в сбросной свече на рукавный фильтр типа «Буран-6» направленного на снижение загрязнения атмосферного воздуха 16

Заключение 23

Список литературы 24

ВВЕДЕНИЕ

Интенсивное развитие процессов переработки углеводородного сырья — нефти, природных и попутных газов и газоконденсатов, твердого топлива поставило перед человечеством глобальные социально - экологические проблемы связанные с промышленной безопасностью защитой окружающей среды и, в первую очередь, самого человека как субъекта экосистемы, взаимодействующего с природой. Состояние природной среды, обеспеченность ее ресурсами становятся неотъемлемыми показателям уровня жизни: необходима сбалансированная политика добычи углеводородного сырья, его переработки и потребления, поскольку нефти, нефтепродукты, природные и попутные газы, газы технологических установок и т. д. являются многокомпонентными системами, в которых системообразующими компонентами являются углеводороды.

При работе Ангарская нефтехимическая компания на всех ее заводах и производствах активно потребляется атмосферный воздух. При работе производства образующиеся продукты сгорания, выбрасываемые в атмосферу, содержат оксиды азота, углерода, серы, углеводороды, пары воды и другие вещества газообразном состояниях.

Распространение перечисленных выбросов в атмосферу зависит от рельефа местности, скорости ветра, перегрева их по отношению к температуре окружающей среды, высоты облачности, фазового состояния осадков и их интенсивности.

Цель курсовой работы:

Данная курсовая работа посвящена анализу эколого-экономической эффективности природоохранного мероприятия по замене старого фильтра в сбросной свече на рукавный фильтр типа Буран 6.

1. Загрязнение атмосферного воздуха

1.1 Естественное загрязнение атмосферы

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару.

Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Значительно загрязняют атмосферу большие лесные пожары. Но чаще всего они появляются в засушливые годы. Дым от лесных распространяется на тысячи км. Это приводит к значительному уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности.

Пыльные бури появляются в связи с переносом мощным ветром поднятых с земной поверхности частиц земли. Мощные ветры - смерчи и ураганы - поднимают в воздух и большие обломки пород, но долго в воздухе они не держатся. При мощных пыльных бурях в атмосферный воздух поднимается до 50 млн. т. пыли. [2]

Условно разделяют естественное загрязнение атмосферы на континентальное и морское, а также неорганическое и органическое. К источникам органического загрязнения относят аэропланктон - бактерии, в том числе болезнетворные, споры грибов, пыльцу растений (включая и ядовитую пыльцу амброзии) и т. д.

На долю естественных факторов в конце XX в. приходилось 75% общего загрязнения атмосферы. Остальные 25% возникали в результате деятельности человека. [2]

1.2 Антропогенное загрязнение атмосферы

Влияние человека на атмосферу становится все глубже, все многограннее. Это стало не только научной, но и государственной проблемой. [4]

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на:

1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.);

2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.);

3) твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочие).

Вещества, загрязняющие атмосферу, подразделяют также на первичные и вторичные. Первичные — это вещества, содержащиеся непосредственно в выбросах предприятий и поступающие с ними от разных источников. Вторичные являются продуктами трансформации первичного или вторичного синтеза. Они нередко более опасны по сравнению с первичными веществами. [3]

В последние десятилетия антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферу: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации СО₂, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы "океан-атмосфера" и др.)

Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бассейн в виде газов или аэрозолей предприятиями, могут:

1) оседать под действием силы тяжести (крупнодисперсные аэрозоли);

2) физически захватываться оседающими частицами (осадками) и поступать в литосферу и гидросферу;

3) включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углекислый газ, пары воды, оксиды серы и азота и пр.);

4) изменять свое агрегатное состояние (конденсироваться, испаряться, кристаллизоваться и т. п.) или химически взаимодействовать с другими компонентами воздуха, после чего пойти одним из вышеуказанных путей;

5) находиться в атмосфере относительно длительное время, переносясь циркуляционными потоками в различные слои тропо - и стратосферы и в разные географические области планеты до тех пор, пока не создадутся условия для их физической или химической трансформации (например, фреоны). [4]

Антропогенное загрязнение атмосферы делится на:

1)Радиоактивное

2)Электромагнитное

3)Шумовое

4)Аэрозольные

1) Наибольшую опасность представляет радиоактивное за­грязнение атмосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно ши­роко используются в различных областях. Халатное отно­шение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоак­тивное заражение атмосферы и биосферы в целом связано, например, с испыта­ниями атомного оружия.

Во второй половине 20 столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подвод­ные лодки с ядерными установками. При нормальной экс­плуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атом­ных объектах.

Так, при взрыве на Чернобыльской атомной станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерно­го топлива. Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселе­ния тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осад­ков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии.

В настоящее время все острее встает проблема складиро­вания и хранения радиоактивных отходов военной про­мышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии по­ставило перед человечеством новые серьезные проблемы. [5]

2) Электромагнитные излучения техногенного происхождения являются, источниками физического загрязнения окружающей среды. Возрастание уровня электромагнитного загрязнения в последнее время говорит об электромагнитном смоге (по аналогии с химическим смогом). Электромагнитное загрязнение окружающей среды и химическое загрязнение имеют общие черты: и тот и другой вид предполагает более или менее постоянные уровни, и оба смога могут оказать неблагоприятное влияние на людей, животный и растительный мир.

3) Шумы относятся к числу вредных для человека загрязнений атмосферы. Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. Шумы со сплошными спектрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц.

4) Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются тепловые электростанции (ТЭС), которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест.

Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях.

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс. куб. м. условного оксида углерода и более 150 т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью.

К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц.

При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует смешиванию воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

2 Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы

2.1.Загрязнение атмосферного воздуха выбросами химического производства

Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.). [6]

1) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

2) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

3) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

4) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие; азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

5) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики. стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция.

Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

6) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. [6]

3 Последствия антропогенного загрязнения атмосферы

3.1 Последствия локального (местного) загрязнения атмосферы

Загрязнение воздуха, представляющее более явную и скорую угрозу здоровью людей, связано с попаданием в атмосферу токсинов, которые вырабатываются в некоторых производственных процессах. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.

Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:

1) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;

2) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт;

3) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества. В некоторых случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия.

Установлена зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечнососудистых заболеваний.

Дело в том, что концентрация углекислого газа, превышающая предельно допустимую, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация более 750 мл. к смерти. Объясняется это тем, что это исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином ( красными кровяными тельцами). При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение (сверх нормы, равной 0.4%) содержание которого в крови сопровождается:

1) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени;

2) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5%);

3) изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5%);

4) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10-80%).

Степень воздействия оксида углерода на организм зависят не только от его концентрации, но и от времени пребывания (экспозиции) человека в загазованном  воздухе.

Диоксид серы и серный ангидрид Диоксид серы (SO₂) и серный ангидрид (SO₃) в комбинации со взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредной воздействие на человека, живые организмы и материальные ценности. Эти окислители – основные составляющие фотохимического смога, повторяемость которого велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушария (Лос-Анджелес, в котором около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью-Йорк и другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции, Испании , Италии, Африки и Южной Америки).

Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на человека. Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом повышена вероятность раковых заболеваний бронхов и диафрагм, разделяющих грудную клетку и брюшную полость.

Бериллий оказывает вредное воздействие (вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза.

Пары ртути вызывают нарушение работы центральной верхней системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей.

В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит; населения в возрасте 40-59 лет страдает этим заболеванием.

Некоторые химические элементы радиоактивны: их самопроизвольный распад и превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается излучением. Наибольшую опасность представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в организм растений и животных. Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом.

В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Что касается крупных животных, то находящаяся в атмосфере ядовитая пыль поражает их в основном через органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными растениями.

В растения токсичные вещества поступают различными способами. Установлено, что выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на зеленые части растений, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Так, например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно действует на корневую систему, а через нее и на все растение.

Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Одни лишь слабо повреждают листья, хвоинки, побеги (окись углерода, этилен и др.). Другие действуют на растения губительно (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, цианистый водород и др.). Особенно опасен для растений диоксид серы (SO), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные — сосны, ели, пихты, кедр.

В результате воздействия высокотоксичных загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, образование некроза на концах листьев и хвоинок, выход из строя органов ассимиляции и т. д. Увеличение поверхности поврежденных листьев может привести к снижению расхода влаги из почвы, общей ее переувлажненности, что неизбежно скажется на среде ее обитания.(Таблица 2)

Вредные вещества	Характеристика
Диоксид серы	Основной загрязнитель, яд для ассимиляционных органов растений, действует на расстоянии до 30 км
Фтористый водород и четырехфтористый кремний	Токсичны даже в небольших количествах, склонны к образованию аэрозолей, действуют на расстоянии до 5 км
Хлор, хлороводород	Повреждают в основном на близком расстоянии
Соединения свинца, углеводороды, оксид углерода, азот	Заражают растительность в районах высокой концентрации промышленности и транспорта
Сероводород	Клеточный и ферментный яд
Аммиак	Повреждает растения на близком расстояни

Таблица 2. Токсичность загрязнителей воздуха для растений

Способна ли растительность восстановиться после снижения воздействия вредных загрязняющих веществ? Во многом это будет зависеть от восстанавливающей способности оставшейся зеленой массы и общего состояния природных экосистем. В то же время следует заметить, что невысокие концентрации отдельных загрязнителей не только не вредят растениям, но и, как, например, кадмиевая соль, стимулируют прорастание семян, прирост древесины, рост некоторых органов растений.

В улучшении воздушной среды городов и поселков большое значение имеют архитектурные и планировочные мероприятия. Структура планировки должна способствовать улучшению микроклимата и защите воздушного бассейна. Необходимо учитывать основные источники загрязнения окружающей среды - промышленные объекты и установки, автомобильные дороги, аэропорты и аэродромы, железные дороги, телецентры, ретрансляторы, радиостанции, электростанции, дискомфортные природно-климатические условия, организацию очистки и утилизацию отходов и т. д. В зависимости от вредности выбрасываемых в атмосферу веществ и степени их очистки в ходе технологического процесса промышленные предприятия делятся на пять классов. Для предприятий первого класса устанавливается санитарно-защитная зона шириной 1000 м, второго - 500, третьего - 300, четвертого - 100 и пятого - 50 м. В зоне допускается расположение пожарных депо, бань, прачечных, гаражей, складов, административно-служебных зданий, торговых помещений и т. д., но не жилых домов. Территория этих зон обязательно должна быть озеленена. Роль зеленых насаждений и лесопарковых массивов в городах многогранна. Зеленые насаждения являются биофильтром, отфильтровывают вредные примеси, радиоактивные частицы, поглощают шум.

В целом защита атмосферного воздуха от загрязнений должна проводиться не только в региональном или местном масштабе, а в первую очередь в глобальном, поскольку воздух не знает никаких границ и находится в вечном движении. [3]

4 Охрана атмосферного воздуха

4.1 Способы очистки промышленных выбросов в атмосферу

К основным способам относятся:

1)Абсорбционный метод;

2)Способ окисления горючих;

3)Каталитическое окисление;

4)Сорбционно-каталитический;

5)Адсорбционно-окислительный;

Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.

Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО₂ и воды, способ термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.

Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде марганцевых составов или серной кислоты.

Для очистки газов методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NO достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных веществ при температурах ниже температуры катализа.

Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.

В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленение.

5 Расчет эколого-экономической эффективности замены устаревшего фильтра в сбросной свече на рукавный фильтр типа «Буран-6» направленного на снижение загрязнения атмосферного воздуха

1. 
   Натуральный ущерб окружающей среде до мероприятия ( ) от i-го загрязнителя, попадающего с выбросами в течении 1 года в окружающую среду ( измеряется в условных тоннах в год, усл.т./год)
   

= * ( )

Где, - натуральная масса загрязнителя, т/год.

коэффициент опасности загрязнителя, определяемый по формуле:

усл.т./т.

Оксид серы SO₂ 1.47т

ПДК=10мг/м³ - 85%(степень очистки после внедрения мероприятия)

A_i= ;



оксид углерода CO 1.68т

ПДК=20 мг/м³ - 55%(степень очистки после внедрения мероприятия)

A_i= ;



Оксиды азота 2.298 мг/м³

ПДК=2 мг/м³ - 45%(степень очистки после внедрения мероприятия)

A_i= ;



После установки фильтров







2. Натуральный ущерб, наносимый за 1 год сбросами, усл.т./год.



-где n- количество загрязнителей в сбросах.





3.Коэффициент очистки от i-го загрязнителя:

1. 
   Экономический ущерб общественному хозяйству, наносимый за 1 год сбросами, руб/год.
   

, руб/год.

удельный экономический ущерб от загрязнения водных ресурсов

коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных ресурсов по водным бассейнам.

–показатель рассеивания частиц в атмосферном воздухе (для сбросов f=1)

Для Иркутской области : ;

=134*1,2*3,18*1,38=705,65472 руб./год





(u=3м/c)

5.Предотвращенный натуральный ущерб за 1 год, усл.т/год.



Δ =1.38-0.6882=0.6918 усл.т./год

6.Предотвращенный экономический ущерб за 1 год, руб\год.



Δu_эк=705.655-352.827=352.828 руб./год

7. Издержки, связанные с функционированием природоохранного мероприятия, за 1 год, руб/год.



– эксплатуационные издержки, - дополнительные издержки в основном производстве.

i= 72*250=18000 руб./год (в год требуется 72 рукава для фильтра, каждый стоит 250руб.)

8.Капитальные вложения, руб.



– затраты на проектирование, разработку и внедрение систем очистки.

- затраты на отчуждение территории для размещения системы очистки.

- затраты на изменение оборудования основного производства.

– плата за природные ресурсы, безвозвратно теряемые и возвращаемые в хозяйственную деятельность при списании оборудования системы очистки.

K=74000+10000=84000руб.

74000 стоимость фильтра, 10000 доставка

Е_пот⁰ =

Т=50 лет; к=0,4224

9.Экономические потери от загрязнения окружающей среды при отсутствии внедряемого природоохранного мероприятия за предполагаемый период его действия, руб.





k-коэффициент дисконтирования (банковская ставка) = 12 % (средняя банковская ставка для РФ),

T- период действия внедряемого мероприятия, лет = 5 лет.

Общие экономические потери при внедрении природоохранного мероприятия с учетом дисконтирования, руб.





=(352,827+18000)*2,367+84000=126958,827 руб.

10.Дополнительный доход в результате внедрения мероприятия за весь период его действия с учетом дисконтирования, руб.





P=233789,4*2.367=553400,813 руб.

P₁=233798,4руб/год (по данным полученным на предприятии)

Дополнительные исходные данные.

Производительность системы очистки: Интегральные показатели.

1. 
   Коэффициент очистки выбросов (КОГ):
   

KO=

2.Предотвращаемые экономические потери за период действия внедряемого мероприятия, руб.



ΔЕ_пот =1670,28-126958,827= -125288,547

3.Экономичность мероприятия:

Натуральная оценка. усл.т./руб.



Стоимостная оценка, руб/руб.



Экономический эффект мероприятия за период его действия с учетом дисконтирования, руб/год.





E_{k нат} =

E_{k ст} =

Е₁ =233798,4+352,828-18000=216151,228

Е=216151,228*2,367=511629,957

4.Эффективность очистки, руб/год





5.Полный экономический эффект от мероприятия за период его действия, руб.



Е_пол = 511629,957-84000=427629,957

6.Экономия предприятия от внедрения природоохранного мероприятия за период его действия с учетом дисконтирования. Руб.



Е_с =553400,813-(18000*2,367+84000)=426794,813

7.Срок окупаемости проекта, при котором выгода, заключающаяся в дополнительном доходе и предотвращенном экономическом ущербе от загрязнения, становится равной затратам, состоящим из капитальных вложений и издержек, связанных с функционированием мероприятия, лет.



Окупаемость возможна

Срок окупаемости:



Т_ок =

216151,228 7603,2

216151,228

Заключение

В ходе проведенного расчета анализа эколого-экономической эффективности замены старого фильтра в сбросной свече на рукавный фильтр типа Буран 6 направленного на снижение загрязнения атмосферного воздуха можно сделать вывод, что мероприятие будет экономически эффективно и срок окупаемости его составит менее года, при расчетном эксплуатационном времени 50 лет.

Список литературы

1. 
   Степановских А.С. С 79  Экология: Учебник для вузов. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, - 703 с.
   
2. 
   Химия и жизнь №11, 1999, с. 22 - 26
   
3. 
   Николайкин Н. И. Экология: Учеб. для вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. — 3-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2004. — 624 с: ил.
   
4. 
   Химическое загрязнение атмосферы URL: http://mishtal.narod.ru/Atm.html (Дата обращения 03.01.2023г.)
   
5. 
   Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России»,10)  Круговорот вещества в природе и его изменение хозяйственной деятельностью человека. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 252 с.
   
6. 
   Наше общее будущее. М.: Прогресс. 1989. 376 с.