Экономика в сфере безопасности. Экономические методы определения эффективности использования природных ресурсов. Практикум

61

62

Практическое занятие 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИЙ ПРОЕКТА ПО ЗАЩИТЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

6.1. Общие сведения

Основное загрязнение атмосферного воздуха связано со сжиганием органического топлива. ТЭС и котельные, потребляя большое количество органического топлива, оказывают существенное влияние на загрязнение воздушного бассейна.

Рабочая масса органического топлива состоит из углерода, водорода, кислорода, азота, серы, влаги и золы. В результате полного сгорания топлива образуются углекислый газ, водяные пары, оксиды серы (сернистый газ, серный ангидрид) и зола. Из перечисленных составляющих к числу токсичных относятся оксиды серы и зола. При высоких температурах в ядре факела топочных камер котлов большой мощности происходит частичное окисление азота воздуха и топлива с образованием оксидов азота (оксид и диоксид азота). При неполном сгорании топлива в топках могут образовываться также монооксид углерода CO, углеводороды, CH4, C2H6 и др., а также канцерогенные вещества. Продукты неполного сгорания весьма вредны, однако при современной технике сжигания их образование можно исключить или свести к минимуму.

Наибольшую зольность имеют горючие сланцы и бурые угли, а также некоторые сорта каменных углей (например, экибастузские). Жидкое топливо имеет небольшую зольность; природный газ является беззольным топливом. Современные золоуловители благодаря высокой степени улавливания золы позволяют значительно снизить выбросы золы и довести их до весьма низких значений.

В последнее время серьезное внимание привлекла проблема изучения канцерогенных веществ, образующихся при неполном сгорании топлива. По своей распространенности и интенсивности воздействия из многих химических веществ этого типа наибольшее значение имеют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и наиболее активный из них – бенз(а)пирен. Максимальное количество бенз(а)пирена образуется при температуре 700 … 800 °C в условиях нехватки воздуха для полного сгорания топлива.

63

Выбрасываемые в атмосферу из дымовых труб котельных и электростанций токсичные вещества оказывают вредное воздействие на весь комплекс живой природы, называемый биосферой. Биосфера включает в себя прилегающий к поверхности Земли слой атмосферы, верхний слой почвы и верхние слои водных поверхностей.

Минздравом России установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Предельно допустимой концентрацией называется такая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе на уровне дыхания человека, которая не оказывает на его организм прямого или косвенного воздействия, не снижает его работоспособности, не влияет на его самочувствие. Она служит основным критерием санитарногигиенической оценки качества атмосферного воздуха.

Кроме того, Минздравом России установлено, что совместное содержание в атмосфере некоторых веществ (веществ однонаправленного действия) может усиливать их токсичность. В энергетике к числу вредных веществ однонаправленного действия относятся диоксиды азота и серы. При одновременном наличии в атмосферном воздухе вредных веществ однонаправленного действия должно соблю-

i 1

6.2Методика определения экономической эффективности инвестиций в проект по защите атмосферного воздуха

Методика включает:

1. Расчет экономического результата от реализации многоцелевых ПМ, который выражается величиной предотвращенного годового экономического ущерба и годового прироста дохода от улучшения производственных результатов деятельности предприятия. Его можно определить по формуле

где П – предотвращенный годовой экономический ущерб, руб.;

Д– годовой прирост дохода, руб.

2.Определение годового прироста дохода от улучшения производственных результатов при проведении многоцелевого ПМ по формуле

64

где Qi, Qj – количество товарной продукции, получаемой и реализуемой до и после осуществления мероприятия соответственно; Цi, Цj – цена 1 т продукции до и после осуществления мероприятия соответственно.

3.Величина предотвращенного экономического ущерба от загрязнения среды П,руб., равна разности между расчетными величинами ущерба, который имел место до осуществления мероприятия, и остаточного ущербапослепроведенияэтогомероприятия[см.формула(4.1)].

4.Экономическая оценка ущерба У, руб., причиняемого годовыми выбросами загрязнений в атмосферный воздух, для отдельного источника определяется по формуле

где У – показательудельногоущерба,численноезначениекоторого можетменятьсявзависимостиотуровняценилиуровняинфляции; Кинд – коэффициент индексации удельного ущерба; δ – безразмерный показатель относительной опасности загрязне-

ния атмосферного воздуха над территорией различного типа, значение этого показателя может быть определено по табл. 6.1;

f – поправочный коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере; определяется по специальным таблицам или расчетным методом; М – приведенная масса годовых выбросов примесей, усл. т/год.

Таблица 6.1

Показатели относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над территориями различных типов δ

65

5. Поправочный коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере, для газообразных примесей и легких мелкодисперсныхчастицсоченьмалойскоростьюоседания(менее1см/с)определяетсяпоформуле

где h – геометрическая высота устья источника по отношению к среднему уровню зоны активного загрязнения, равная 250 м; φ – поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосферу, равная 3;

U – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера (в случаях, когда значение U неизвестно, оно принимается, равным 4 м/с).

Для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 см/с, поправочный коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере определяется по формуле

Для частиц, оседающих со скоростью свыше 20 см/с поправочный коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере, равен 10.

5. Приведенная масса годовых выбросов примесей М, усл. т/год, определяется по формуле

где mi, – годовой выброс i-й примеси, т;

Аi – показатель относительной агрессивности i-й примеси (определяется по табл. 6.2).

6. Общий ущерб, причиненный всеми выбросами, складывается из ущербов пылевых Уп и газожидкостных Уг:

Задача 6.1. Сравнить три варианта природоохранных мероприятий, отличающихся количественными и качественными характеристиками выбросов на теплоэлектростанции (ТЭС). Она находится в городе с плотностью населения 20 чел/га, и все выбросы будут поступать в атмосферу через единственную трубу высотой h = 250 м.

66

Таблица 6.2

Показатели относительной агрессивности вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу промышленными предприятиями

По первому варианту на ТЭС отсутствуют очистные сооружения (б/о), и все выбросы поступают в атмосферу. По второму варианту на ТЭС устанавливают электрофильтры с полнотой очистки до 98% твердых и мелкодисперсных частиц. По третьему варианту на ТЭС параллельно с электрофильтрами (ЭФ) предусматривают установку с ионообменными смолами (ИОС) с полнотой очистки до 98% газообразных выбросов.Расчетныйпериодповсемвариантамсоставляет10лет.

ТЭС будет работать на угле, добываемом в Донецке, в зоне со среднегодовым количеством осадков менее 400 мм/год, южнее 50° северной широты. Среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера U = 4 м/с. Роза ветров по направлениям близка к круговой. Соотношение между максимальной и минимальной часто-

67

той при сравнении частот направлений ветра по всем румбам меньше, чем 2:1. На ТЭС будут работать 4 генератора, имеющие мощность до 300 МВт каждый.

Все варианты ПМ характеризуются стабильными технико-экономи- ческимипоказателями(табл.6.3)погодамрасчетногопериода.

Данные о годовых выбросах примесей по сравниваемым вариантам приведены в табл. 6.4

Порядок решения:

1.Сравнить три варианта природоохранных мероприятий на (ТЭС).

Впервом варианте проектного решения на ТЭС отсутствуют очистные сооружения, и все образовавшиеся выбросы поступают в атмосферу. Наибольшую опасность представляют твердые выбросы из-за большой градации размеров и временных разбросов. Наиболее опасно пребывание в атмосфере мелкодисперсных частиц.

По второму варианту предусмотрена установка электрофильтров с полнотой очистки 98 %, что позволит значительно снизить ущерб окружающей среде и получить дополнительный доход от реализации улавливаемой пыли.

В третьем варианте параллельно с электрофильтрами запроектирована установка с ионообменными смолами, поглощающая газожидкостные выбросы до 98 %. Ущерб от пыли остается таким же, как и во втором варианте, а ущерб от газообразных выбросов существенно снижается. Так как ионообразные смолы обладают избирательной поглощаемостью газов, то они могут разделить всю массу выбросов на компоненты с последующей регенерацией разбавляемых кислот, таких как серная и азотная, выделенные кислоты можно реализовать и получить дополнительную прибыль.

68

69