962

РС

ТБО

Рис. 3. Примеры различных вариантов конструкций полигонов ТБО с применением геосинтетических материалов:

РС – рекультивационный слой; ДМ – дренажный мат; Г – геомембрана; ГТ – геотекстиль; ДС – дренажный слой; ТБО – твердые бытовые отходы; ДГ – дренажная галька; ДТ – дренажные трубы; БМ – бентонитовый мат; ГЗ – глинистый замок; ГО – грунтовое основание

Преимуществом использования ГМ при строительстве и рекультивации полигонов ТБО является увеличение емкости полигонов за счет возможности захоронения большего объема отходов на той же территории, а также снижение объемов использования строительных материалов (глина, щебень, песок). В последнее время строительство и рекультивация полигонов является актуальной проблемой, требующей современных конструктивных решений (рис. 3).

21

Список литературы

1. Дорожно-строительные материалы: справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. II / А.П. Васильев [и др.] / под ред. Л.П. Васильева / ФГУП «Информавтодор». – М., 2004. – 507 с.

2.О выборе геотекстильных материалов для применения в практике строительства / А.П. Фомин [и др.] // Тр. ГП РосдорНИИ. –

Вып. 11. – М.: ВЕРСТКА, 2003. – С. 255–262.

3.Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог / М-во трансп. РФ, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). – М., 2003. – 152 с.

4. Новые подходы к проектированию и строительству природоохранных объектов и сооружений с применением геосинтетики «Слав-

рос». – URL: http://www.slavrosgeo.ru

Получено 16.07.2010

22

УДК 504.03

ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ПРИРОДООХРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

СУЧЕТОМ ВТОРИЧНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ИЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

Ю.И. Рудакова

Пермский государственный технический университет

Рассматриваются современные подходы к оценке эффективности внедрения природоохранных технологий. Сформулированы понятия «вторичное загрязнение» и «эколого-экономические эффекты», связанные с функционированием природоохранных технологий. Предложена методика оценки экономических эффектов от использования энергетического и ресурсного потенциала продуктов трансформации, полученных в результате внедрения природоохранных технологий.

Для настоящего времени актуально привлечение внимания к вопросам обеспечения высокого качества окружающей среды (ОС). При этом в качестве основных источников негативного воздействия на окружающую среду рассматриваются объекты хозяйственной, бытовой, военной и иной деятельности, содержащие значимые факторы экологического риска (промышленные предприятия, транспорт, объекты сельского хозяйства, свалки бытовых и промышленных отходов и т.д.).

Оценка деятельности промышленных предприятий позволяет сказать, что наибольшее негативное воздействие на ОС оказывается на стадии «производство» (рис. 1.)

При этом повышение уровня негативного воздействия приводит к увеличению ущербов, наносимых окружающей среде, и снижает балансовую прибыль предприятия (рис. 2).

В связи с этим в рамках производственной деятельности промышленных предприятий формируется система природоохранных мероприятий, позволяющих одновременно минимизировать воздействие на окружающую среду и повысить экономическую эффективность.

Система природоохранной деятельности промышленных предприятий формировалась в России в период плановой экономики, когда

23

в планах социально-экономического развития наряду с показателями, характеризующими результаты производственной деятельности, предусматривались задачи природоохранного характера [2]. При этом основным источником средств на природоохранные мероприятия являлся государственный бюджет. Смена социально-экономической ситуации и форм собственности, а также развитие природоохранного законодательства привело к смене источника финансирования природоохранной деятельности, что обусловило необходимость оценки природоохранных мероприятий с позиций экологической и экономической эффективности.

Рис. 1. Уровень негативного воздействия промышленных предприятий в зависимости от стадии жизненного цикла

Рис. 2. Негативное воздействие на балансовую прибыль промышленного предприятия

24

В настоящее время в качестве основных методов оценки экологоэкономической эффективности природоохранных технологий являются следующие:

−затратно-прибыльный метод;

−оценка изменения платежей за негативное воздействие на ОС;

−оценка на основе предотвращенного экологического ущерба [3]. Данные методы широко применяются в практике хозяйствующих

субъектов. Тем не менее их использование не позволяет оценить «вторичное загрязнение ОС» и «эколого-экономические эффекты» внедрения природоохранных технологий.

При этом под «вторичным загрязнением ОС» понимаются загрязняющие компоненты, образующиеся в результате функционирования природоохранной технологии и оказывающие негативное воздействие на окружающую среду. Одним из примеров вторичного загрязнения ОС является избыточный активный ил (ИАИ), образующийся в результате биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод и представляющий собой по объемам образования крупнотоннажный твердый отход.

«Эколого-экономические эффекты» рассматриваются как возможность использования ресурсного и энергетического потенциала продуктов физико-химической и биохимической трансформации в процессе эксплуатации природоохранных технологий.

Использование ресурсного потенциала подразумевает использование продуктов трансформации в хозяйственной деятельности в качестве замены невозобновимых природных ресурсов. Так, ИАИ при введении определенных структураторов, может быть использован в качестве материала для пересыпки на полигонах захоронения ТБО и ПО взамен почвогрунта, что позволяет сократить объемы изымаемых земель и минимизировать воздействие на ОС [1]. Таким образом, экономический эффект использования ресурсного потенциала может быть рассчитан по формуле

где Эр.п – экономический эффект от использование ресурсного потенциала продукта трансформации, Уз.р – ущерб земельным ресурсам при изъятии (тыс. руб.), Итран – издержки на транспортировку материала для пересыпки (тыс. руб.), Празм – платежи за размещение продуктов трансформации на площадках временного хранения, ИТУ – издержки для

25

проведения ИАИ в соответствие с техническими условиями в качестве материала для пересыпки.

В случае использования энергетического потенциала продуктов трансформации целесообразна оценка экономического эффекта по формулам (1) и (2).

где Ээ.п – экономический эффект от использование энергетического потенциала продукта трансформации, Празм – платежи за размещение продуктов трансформации на площадках временного хранения, Зэкспл – эксплуатационные затраты на извлечение энергетического потенциала, Прпрод – прибыль от продажи готовой продукции.

В случае использования энергетического потенциала в собственном технологическом процессе хозяйствующего субъекта, формула (2) трансформируется следующим образом:

где Эзам – экономический эффект от использования энергетического потенциала продукта трансформации взамен природного энергоресурса.

Учитывая описанные эффекты, следует трансформировать систему эколого-экономической оценки внедрения природоохранных технологий (рис. 3).

I ступень оценки Традиционная эколого-экономическая оценка

II ступень оценки

Оценка вторичных загрязнений и эколого-экономических эффектов

Рис. 3. Система эколого-экономической оценки эффективности внедрения природоохранной технологии

26

Таким образом, предложенная система оценки позволяет оценить долгосрочные эффекты от внедрения природоохранных технологий, формировать комплексную систему природоохранных мероприятий хозяйствующих субъектов и минимизировать воздействие на окружающую среду.

Список литературы

1.Дьяков М.С., Глушанкова И.С., Гуляева И.С. Комплексная переработка осадков сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

сполучением товарных продуктов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе – 2008. – № 12. – С. 29–33.

2.Рыночные методы управления окружающей средой: учеб. пособие / под ред. А.А. Голуба. – М.: Изд-во ГУ ВШЭ, 2002.

3.Хаустов А.П., Редина М.М. Управление природопользованием: учеб. пособие. – М.: Высшаяшкола, 2005. – 334 с.

Получено 19.07.2010

27

УДК 504.3.054:621.431.73.068

СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПУТЕМ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ

А.Р. Кобелева, К.В. Ваганов

Пермский государственный технический университет

Разработан способ снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу путем использования метода модифицирования состава дизельного топлива добавками, изменяющими процесс горения топливных смесей и снижающими образование токсичных веществ в отработавших газах дизельных двигателей.

При сжигании дизельных топлив в двигателях внутреннего сгорания выделяются токсичные газы: оксиды углерода (II) СО, азота NOx, серы SOx, углеводороды, альдегиды и сажа.

Установлено [1], что перспективным способом снижения выбросов в атмосферу при работе дизельных двигателей внутреннего сгорания является метод модифицирования дизельного топлива добавками. Исследованы добавки, вводимые в дизельное топливо, состава Д1 – Д5. Составы модифицирующих добавок отличаются типами спиртов, наличием аммиакобразующего компонента и концентрацией эмульгатора [2].

Для изучения эмиссии токсичных газов, образующихся при сжигании топливных смесей, модифицированных добавками различного состава, была собрана установка по сжиганию дизельного топлива.

Модифицированная топливная эмульсия под действием внутреннего давления в сжигающем устройстве нагнеталась через подающую трубку на распыляющую форсунку, где происходило ее воспламенение. Содержание вредных компонентов отработанных газов, находящихся в газовой кювете, анализировали при помощи газоанализатора ECOM-SG PLUS. В составе отработавших газов определяли концентрации сле-

дующих веществ: CO, NO, NO2, SO2, CxHy, CO2.

Были определены составы добавок, вводимых в дизельное топливо, способствующих снижению эмиссии вредных выбросов. Результаты экспериментов приведены в табл. 1.

28

Таблица 1

Влияние типа и количества добавок к дизельному топливу на концентрацию вредных веществ в продуктах горения

Методом ИК-Фурье спектрофотомерии определили зависимость изменения концентрации вредных выбросов от времени горения модифицированного топлива [3]. Результаты представлены на рисунке.

В результате газового ИК-Фурье-анализа было показано, что вводимые добавки Д1 – Д5 снижают эмиссию вредных выбросов в окружающую среду: по оксиду углерода на 50–75 %, по оксиду азота – на 60–70 %. И наблюдается снижение содержания в отходящих газах углеводородов в 2–2,5 раза.

По результатам экспериментальных исследований по горению модифицированного дизельного топлива, а также на основании анализа литературных данных, термодинамических расчетов и материальных балансов процесса горения дизельных топлив было установлено, что снижение эмиссии вредных оксидов протекает параллельно по окислительным и восстановительным реакциям.

29

Рис. Изменение состава продуктов горения модифицированного дизельного топлива

Установлено, что чем выше концентрации добавки в топливной эмульсии, тем меньше выбросы загрязняющих веществ. Предельные концентрации исследованных добавок в топливе ограничиваются условиями стабилизации эмульсий и нормами международных стандартов Евро-4 и Евро-5.

Опытные испытания по горению модифицированного дизельного топлива подтвердили эффективность использования добавок Д1–Д5, вводимых в дизельное топливо, снижающих выбросы в окружающую среду.

Среднестатистические данные по составу отработанных газов, полученных при работе реального дизельного двигателя на контрольном топливе и различных составах модифицированных добавками Д1 – Д5 топлив, приведены в табл. 2.

Рассчитанный предотвращенный экологический ущерб от предполагаемого снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу дизельных двигателей внутреннего сгорания при введении добавок в топливо на территории Пермского края составляет 15,450 млн руб. в год.

30