Расчет комплексного коэффициента экологичности технологических процессов

Оценка экологической эффективности осуществляется на основании материального баланса:

М₁ = М₃ + М₄, (54)

где М1 – масса поступающего в производство сырья, т; М3 – масса готовой продукции, т; М4 – масса образующихся отходов, т.

В первую очередь необходимо оценить составляющие материального баланса в единицах относительной токсической массы I_0i, етм/кг,

I0i = 0.01/ПДКм.р.i, (55)

где ПДКм.р.i – предельно допустимая максимально разовая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, г/м³.

Комплексный коэффициент экологичности К (экологической эффективности) технологического процесса рассчитывается по формуле:

К =η·П·Ф, (56)

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 η определяется по формуле:

η = m₄`/m₄ = (m₄ – m₄``)/m₄, (57)

где m₄` – масса отходов, етм.; m₄ – общая масса загрязняющих веществ, етм.

Для нахождения коэффициента экологичности П очистных сооружений используется формула:

П = Σm_{ПДВ(ПДС)}/m₄``, (58)

где Σm_{ПДВ(ПДС)} – суммарная токсическая масса загрязняющих веществ, рассчитанная для утвержденного ПДВ или ПДС, етм.; m₄`` – масса выбрасываемых загрязняющих веществ, етм.

Технологический выход основной продукции Ф определяется по формуле:

Ф = М₃/(М₁ + М₄), (59)

где М₁ – масса поступающего в производство сырья, т; М₃ – масса готовой продукции, т; М₄ – масса образующихся отходов, т.

Подставляя известные величины в формулы (57), (58), (59), рассчитывают η, П, Ф, К для базового и предлагаемого вариантов природоохранных решений.

Затем на основании оценки комплексного коэффициента экологичности для обоих вариантов выбирают тот, для которого значение К имеет наибольшее значение, что означает уменьшение вредного воздействия со стороны предприятия на окружающую природную среду. Такой подход позволяет выявит основной низкоэффективный источник (будь то низкая эффективность работы газоочистных сооружений, неполное использование сырья с большим количеством отходов и тд.).

Причем, производство считается экологичным если коэффициент К невысок (его значение находится в интервале 0,5 – 1).

Расчет коэффициента безотходности

Количественную оценку коэффициента безотходности рассматриваемого технологического процесса К_б необходимо проводить с использованием формулы:

или , (60)

где К_м – коэффициент полноты использования материальных ресурсов; К_э – коэффициент полноты использования энергоресурсов; К_а – коэффициент соответствия природоохранным требованиям.

Коэффициент полноты использования материальных ресурсов К_м рассчитывается по выражению:

, (61)

где М₃ – масса готовой продукции, т; М₁ и М₂ – массы основного и вспомогательного сырья и материалов, т;

Коэффициент полноты использования энергоресурсов К_э вычисляется по формуле:

, (62)

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 К_а равен:

, (63)

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

Коэффициент соответствия водоохранным требованиям определяется по формуле:

, (64)

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

Если величины ПДС не установлены, то

, (65)

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

Коэффициент соответствия воздухоохранным требованиям вычисляется по выражению

, (66)

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

Подставляя известные величины в формулы (8), (13) и (10) рассчитывают коэффициент безотходности технологического процесса для обоих вариантов природоохранных решений.