Экологическая экспертиза оценка воздействия на окружающую среду. Практикум
.pdf4. Предотвращенный ущерб с учетом дисконтирования:
У10(1) = 0;
У10(2) = 0,05 · 4,19 = 0,210 млн руб;
У10(3) = 0,03 · 4,19 = 0,126 млн руб.
5. Экономия
Экономия равна разнице между выгодой и затратами (см. уравне-
ние (1.21)):
Э10 = У10 + Д10 – З10;
Э10(1) = –1036,5 млн руб.; Э10(2) = 0,210 + 9259,9 – 1730,4 = 7529,71 млн руб.;
Э10(3) = 0,126 + 9259,9 – 2626,1 = 6633,9 млн руб.
Результаты расчетов для различных схем очистки газов представлены в табл. 2.2.
Результаты расчета |
|
Таблица 2.2 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Показатель |
Схема отвода и утилизации |
|||
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Количество выбросов, т/год: |
170,0 |
13,6 |
85,0 |
|
– Впыль |
||||
– ВNOx |
12,24 |
– |
– |
|
– ВCO |
2240 |
– |
– |
|
Приведенная масса выбросов Мпр, |
|
|
|
|
усл. т/год выбросов |
33 731 |
2434 |
15 215 |
|
|
||||
Ущерб У, млн руб/год |
0,054 |
0,004 |
0,024 |
|
|
|
|
|
|
Предотвращенный ущерб У10, млн руб. |
0 |
0,210 |
0,126 |
|
Затраты З10, млн руб. |
1036,5 |
1730,4 |
2626,1 |
|
Доход Д10, млн руб. |
0 |
9259,6 |
9259,6 |
|
Экономия, млн руб. |
–1036,5 |
7529,71 |
6633,9 |
|
|
|
|
|
|
Результаты оценки схем очистки газов показывают, что второй и третий варианты экономически и экологически более выгодны, чем первый, и могут быть приняты к внедрению.
21
Задача 2.2. Расчет эколого-экономической эффективности двух вариантов очистки газов сталеплавильного цеха
Условие задачи
Оценить эколого-экономическую эффективность двух вариантов очистки газов сталеплавильного цеха. Показатели очистки приведены в табл. 2.3.
Исходные данные
Объем выпускаемой стали – 9 млн т/год. Предполагается, что цех работает 10 лет. Учетная ставка банка составляет 12 % (средства будут взяты в кредит). Показатель, учитывающий местоположение источника и характер рассеивания выбросов, равен 1. Относительная опасность выбросов составляет, усл. т/т выброса: пыль – 179; SO2 – 66,7; CO – 1,0; NO2 – 86,7. Норматив удельного экологического ущерба от выбросов в атмосферу составляет 0,6 руб/усл. т выброса, коэффициент индексации – 2,67 (по состоянию на 2017 г.).
Значения показателей для двух вариантов очистки газа |
Таблица 2.3 |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Показатель |
До |
После очистки |
||
очистки |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|
|
|
|
|||
Количество выбрасываемых веществ, кг/т стали: |
|
|
|
|
– пыль |
27 |
4,3 |
0,5 |
|
– NOх |
0,4 |
0,1 |
0,01 |
|
– SO2 |
0,03 |
0,01 |
0,001 |
|
– CO |
0,75 |
0,04 |
0,001 |
|
Себестоимость с учетом затрат на эксплуатацию |
|
|
|
|
систем очистки, руб/т стали |
24 000 |
24 015 |
24 005 |
|
Капитальные вложения, млн руб |
– |
400 |
420 |
|
Решение
1. Экологический ущерб от выбросов в атмосферу запыленных газов.
Расчет производится по формулам (1.6), (1.7). Приведенная масса выбросов
Mпр = ΣBi Ai.
Mпр(до) = (27 ∙ 179 + 0,4 ∙ 86,7 + 0,03 ∙ 66,7 + 0,75 ∙ 1) ∙ 10–3 ∙ 9 ∙ 106 = = 43 834 103 т/год;
22
Mпр1 = (4,3 ∙ 179 + 0,1 ∙ 86,7 + 0,01 ∙ 66,7 + 0,04 ∙ 1) ∙ 10–3 ∙ 9 ∙ 106 = = 7015 103 т/год;
Mпр2 = (0,5 ∙ 179 + 0,01 ∙ 86,7 + 0,001 ∙ 66,7 + 0,001 ∙ 1) ∙ 10–3 ∙ 9 ∙ 106 = = 813,9 103 т/год.
Суммарный экологический ущерб от выбросов запыленных газов в атмосферу:
Удо = 0,6 ∙ 2,67 ∙ 1 ∙ 43834 ∙ 103 = 70 222,07 тыс. руб/год; У1 после = 0,6 ∙ 2,67 ∙ 1 ∙ 7015 ∙ 103 = 11 238,08 тыс. руб/год; У2 после = 0,6 ∙ 2,67 ∙ 1 ∙ 813,9 ∙ 103 = 1303,87 тыс. руб/год.
2. Предотвращенный ущерб:
У |
=У |
–У |
=(70222,07–11238,08) 103 |
=58983,99тыс.руб/год; |
|
1 |
до |
1после |
|
|
|
У |
= У |
– У |
|
= (70 222,07 – 1 303,87) 103 |
= 68 918,2 тыс. руб/год. |
2 |
до |
2после |
|
|
|
3. Эколого-экономическая эффективность.
Расчет производится по формуле (1.24).
Приτ=10,r =0,12коэффициентдисконтированияD=∑t 1 10 = t=1 (1+0,12)
= 5,65.
ЭЭФ1 = (58983,99 103 −(24015−246 000) 9 106) 5,65 = 400 10
= –1,07 руб/руб. вложений;
ЭЭФ2 = (68918,2 103 −(24005−246 000) 9 106) 5,65 = 420 10
= 0,32 руб/руб. вложений.
Результаты оценки вариантов очистки газов показывают, что эколого-экономическая эффективность во втором случае (0,32 руб / руб. вложений) выше и может быть реализована.
Самостоятельная работа
Оценить эколого-экономическую эффективность двух вариантов очистки газов сталеплавильного цеха при снижении выбросов пыли из печи (табл. 2.4). Использовать коэффициент индексации по состоянию на нынешний год.
23
Значения показателей для двух вариантов очистки газа |
Таблица 2.4 |
||
|
|||
|
|
|
|
Показатель |
До очистки |
После очистки |
|
Вариант 1 |
Вариант 2 |
||
Количество выбрасываемых веществ, кг/т |
|
|
|
стали: |
|
|
|
– пыль |
18 |
4,3 |
0,5 |
– NOх |
0,3 |
0,1 |
0,01 |
– SO2 |
0,02 |
0,01 |
0,001 |
– CO |
0,5 |
0,04 |
0,001 |
Себестоимость с учетом затрат |
|
|
|
на эксплуатацию систем очистки, руб/т стали |
24 000 |
24 015 |
24 020 |
Капитальные вложения, млн руб. |
– |
390 |
430 |
Задача 2.3. Оценка коэффициента агрессивности металлургической пыли
Условие задачи
Оценить коэффициент относительной опасности металлургической пыли для различных агрегатов.
Исходные данные
В табл. 2.5 (столбцы 4, 5) приведен состав пыли, %, для различных агрегатов, ставка платы за ущерб и расчетные значения коэффициентов агрессивности для отдельных компонентов пыли.
Методика решения
Эффективное значение коэффициента относительной опасности пыли Aэфпыль , усл. т / т пыли, можно определить из выражения
n
Aэфпыль = ∑bi Ai , i=1
где Ai – коэффициент относительной опасности (агрессивности) i-го ингредиента, усл. т/т выброса;
b i – доля i-го вещества в составе пыли.
Обычно в справочной литературе для металлургической пыли при-
водятся эффективные значения коэффициентов Aэфпыль , которые различаются в несколько раз. Как известно, в состав пыли входят оксиды металлов, в том числе и весьма токсичные. Состав пыли для разных агрегатов по разным литературным источникам и заводским данным существенно различается, поэтому в каждом конкретном случае необ-
24
ходимо рассчитывать эффективное значение коэффициента агрессивности пыли Aэфпыль.
Расчет Aэфпыльj для j-го агрегата проводится по формуле
Aэф j = ∑n bi Ai ,
пыль
i=1
где bi – доля i-го оксида в составе пыли;
Ai – коэффициент относительной агрессивности i-го оксида, усл. т/т выброса.
Таблица 2.5
Химический состав пыли и коэффициент относительной опасности Аi
|
Норматив платы |
Aj, усл. т/т |
Химический |
Aibi |
||
Вещество |
за ущерб, руб/т |
выброса |
состав пыли, % |
|||
|
выброса(см.прил.1) |
(расчет) |
КК |
ЭП |
КК |
ЭП |
CO |
0,6 |
1,0 |
– |
– |
– |
– |
Fe2O3 |
52,0 |
86,7 |
57,1400 |
52,6500 |
49,5404 |
45,6476 |
FeO |
52,0 |
86,7 |
20,3600 |
0,0000 |
17,6521 |
0,0000 |
CaO |
7,5 |
12,5 |
12,9300 |
3,1100 |
1,6163 |
0,3888 |
SiO2 |
41,0 |
68,3 |
2,2600 |
7,0400 |
1,5436 |
4,8083 |
Al2O3 |
52,0 |
86,7 |
0,2600 |
1,5500 |
0,2254 |
1,3439 |
MgO |
41,0 |
68,3 |
1,6200 |
12,3300 |
1,1065 |
8,4214 |
K2O5 |
21,0 |
35 |
0,2200 |
1,9800 |
0,0770 |
0,6930 |
Na2O |
205,0 |
341,7 |
0,2100 |
0,1400 |
0,7176 |
0,4784 |
TiO2 |
5,0 |
8,3 |
0,0200 |
0,2600 |
0,0017 |
0,0216 |
MnO |
41,0 |
68,3 |
2,1900 |
5,1400 |
1,4958 |
3,5106 |
P2O5 |
683,0 |
1138,3 |
0,2190 |
0,0700 |
2,4929 |
0,7968 |
Cr2O3 |
1025,0 |
1708,3 |
0,0500 |
12,2500 |
0,8542 |
209,2668 |
V2O5 |
1025,0 |
1708,3 |
0,0066 |
0,0580 |
0,1127 |
0,9908 |
BaO |
7,5 |
12,5 |
0,0210 |
0,0000 |
0,0026 |
0,0000 |
NiO |
1366,0 |
2276,7 |
0,0033 |
0,0700 |
0,0751 |
1,5937 |
CuO |
1025,0 |
1708,3 |
0,0990 |
0,3000 |
1,6912 |
5,1249 |
ZnO |
41,0 |
68,3 |
2,0900 |
2,4600 |
1,4275 |
1,6802 |
PbO |
6833,0 |
11388,3 |
0,2000 |
0,3900 |
22,7766 |
44,4144 |
MoO2 |
7,5 |
12,5 |
0,0055 |
0,0570 |
0,0007 |
0,0071 |
SbO5 |
683,0 |
1138,3 |
0,0440 |
0,0160 |
0,5009 |
0,1821 |
As2O5 |
683,0 |
1138,3 |
0,0088 |
0,0490 |
0,1002 |
0,5578 |
CoO |
2050,0 |
3416,7 |
0,0008 |
0,0042 |
0,0273 |
0,1435 |
HgO |
6833,0 |
11388,3 |
0,0020 |
0,0002 |
0,2278 |
0,0228 |
SrO |
5,0 |
8,3 |
0,0200 |
0,0160 |
0,0017 |
0,0013 |
Bi2O3 |
683,0 |
1138,3 |
0,0100 |
0,0009 |
0,1138 |
0,0102 |
|
Итого |
|
99,9900 |
99,9413 |
104,3816 |
330,1060 |
25
Решение
Для определения коэффициента относительной опасности конвертерной и электросталеплавильной пыли необходимо столбцы 6 и 7 табл. 2.5, представляющие собой произведение Aibi, сложить:
Aэфпыль (КК) = 104,38 усл. т/т выброса;
Aэфпыль (ЭП) = 330,11 усл. т/т выброса.
Для рассмотренных составов наиболее агрессивной является пыль электросталеплавильного производства. Состав пыли, а следовательно, ее агрессивность зависят от сортамента выплавляемой стали, используемых материалов и технологии плавки. При выплавке высоколегированных сталей или использовании в шихте амортизационного лома, особенно автомобильного, коэффициент агрессивности пыли может достигать 1000 усл. т/т выброса.
Задача 2.4. Оценка экономичности переработки пыли
Условие задачи
Оценить экономичность улавливания и утилизации пыли, образующейся при производстве стали.
Исходные данные
Годовой объем производства конвертерной стали составляет 4 млн т. Выбросы пыли составляют: до очистки – 20, после – 0,6 кг/т стали. Капитальные вложения на улавливание и утилизацию пыли составляют 268 млн руб., эксплуатационные затраты – 18 руб/т пыли. Срок службы оборудования составляет 10 лет, средства берутся в банке под 30 % годовых. Коэффициенты местоположения и рассеивания пыли в атмосфере составляют соответственно 1 и 2, коэффициент относительной опасности пыли – 104 усл. т/т пыли. Цена реализуемой пыли равна 360 руб. за 1 т. Удельный экологический ущерб от загрязнения атмосферы составляет 0,6 руб/усл. т выброса, коэффициент индексации – 2,67 (по состоянию на 2017 г.)
Методика расчета
Ущерб определяется по уравнению (1.6), предотвращенный ущерб – по уравнению (1.15), затраты на улавливание – по уравнению (1.23), дополнительный доход – по уравнению (1.20), экономичность – по уравнению (1.21).
26
Решение
1. Ущерб от выбросов в атмосферу пыли до и после улавливания:
Удо = 0,6 ∙2,67 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 104 ∙ 20 ∙ 10–3 ∙ 4 ∙ 106 = = 26,657 млн руб/год;
Упосле = 0,6 ∙ 2,67 ∙ 1 ∙ 2 ∙ 104 ∙ 0,6 ∙ 10–3 ∙ 4 ∙ 106 = = 0,800 млн руб/год.
2. Затраты на улавливание за весь период работы оборудования.
Приτ=10,r =0,30коэффициентдисконтированияD=∑t |
1 |
|
= |
|
|
10 |
|||
=3,09. |
t=1 (1+0,30) |
|||
|
|
|
|
|
З10 |
= 268 · 106 + (18 · 19,4 · 10-3 · 4 · 106 + 0,800 · 106 ) · 3,09 = |
|
|
|
|
= 274,79 млн руб. |
|
|
|
3. Выручка (доход) от реализации пыли за этот же период:
Д10 = 360 · 19,4 · 10–3 · 4 · 106 · 3,09 = 86,322 млн руб.
4. Предотвращенный ущерб:
У10 = (Удо – Упосле) D = (26,657 – 0,800) · 106 · 3,09 = = 79,9 млн. руб.
5. Экономия:
Э10 = У10 + Д10 – З10 = 79,9 + 86,322 – 274,79 = –108,6 млн руб.
Таким образом, за период работы оборудования в течение 10 лет убыток составит 108,6 млн руб.
В то же время при ставке банка 14 % годовых экономия составит 1,136 млн руб., а значит, проект станет выгодным для реализации.
Самостоятельная работа
Оценить экономию (убыток) от улавливания и утилизации пыли, образующейся при производстве стали:
––если коэффициент агрессивности пыли составит 330 усл. т/т
пыли;
––если срок службы оборудования составляет 5 лет;
––если средства берутся в банке под 20 % годовых.
27
Задача 2.5. Оценка экономичности переработки пыли, содержащей цветные металлы
Условие задачи
Оценить экономичность переработки и утилизации пыли, содержащей цветные металлы, по двум схемам:
1)улавливание и продажа пыли без предварительной обработки;
2)улавливание пыли и дальнейшая её переработка в целях извлечения цинка и свинца.
Исходные данные
Предполагается, что пыль собирается с нескольких предприятий общей производительностью – 8 млн т/год, срок работы оборудования для переработки пыли – 10 лет, процентная ставка банка – 12 %, коэффициенты рассеяния и местоположения – 1. Норматив удельного экологического ущерба от выбросов в атмосферу составляет 0,6 руб/усл. т выброса, коэффициент индексации – 2,67 (по состоя-
нию на 2017 г.).
Затраты и издержки производства приведены в табл. 2.6.
Капитальные затраты и издержки производства |
Таблица 2.6 |
||
|
|
||
для двух схем переработки и утилизации |
|
|
|
|
|
|
|
Показатель |
Схема 1 |
Схема 2 |
|
Выбросы, кг/т: |
|
|
|
– до улавливания |
10 |
10 |
|
– после улавливания |
0,5 |
0,5 |
|
Затраты, руб/т пыли: |
|
|
|
– на улавливание и подготовку пыли |
750 |
2500 |
|
– транспортировку |
15 |
30 |
|
– издержки производства |
200 |
550 |
|
Капитальные затраты, млн руб. |
500 |
1000 |
|
Дополнительные данные для расчета
Содержание компонентов в пыли, %: ZnO – 30,0; PbO – 3,0; FeO – 67,0.
Молекулярная масса, г/моль: Zn – 65; Pb – 207; Fe – 56. Коэффициент относительной агрессивности, усл. т/т вещества:
ZnO – 68,3; PbO – 11388,3; FeO – 86,7.
Цена извлекаемого металла в переработанной пыли, руб/т: Zn – 30 000; Pb – 20 000; Fe – 3 000; цена оксидов цветных металлов (ZnO + PbO) – 10 000; цена оксида железа FeO – 1500.
28
Методика расчета
Выбросы пыли, млн т/год, определяют по формуле
Bгод = Bуд mст,
где Bуд – удельные выбросы пыли, кг/т стали;
mст – производительность предприятия, млн т/год.
Решение
Расчет производится аналогично предыдущей задаче. Однако при расчете экологического ущерба и выручки от реализации пыли необходимо учесть состав пыли.
1. Выбросы за один год.
Выбросы пыли до улавливания
Bдо = Bуд до mст = 10 · 10–3 · 8 · 106 = 80 000 т/год.
Выбросы после улавливания
Bпосле = Вуд после mст = 0,5· 10–3 · 8 · 106 = 4000 т/год.
Уловленные выбросы
Bгодул = Bдо – Bпосле = 80 000 – 4000 = 76 000 т/год.
2. Годовой ущерб от выбросов в атмосферу.
Экологический ущерб атмосфере до улавливания пыли (за 1 год)
Удо = 0,6 ∙ 2,67 ∙ (68,3 ∙ 0,3 + 11388,3 ∙ 0,03 + 86,7 ∙ 0,67) × × 8 ∙ 106 ∙ 10 ∙ 10–3 = 53,86 млн руб/год.
Экологический ущерб атмосфере после улавливания пыли (за 1 год)
Упосле = 0,6 ∙ 2,67 ∙ (68,3 ∙ 0,3 + 11 388,3 ∙ 0,03 + 86,7 ∙ 0,67) × × 8 ∙106 ∙ 0,5 ∙10–3 = 2,69 млн руб/год.
3. Предотвращенный ущерб за один год.
У = Удо – Упосле = 53,86 – 2,69 = 51,17 млн руб/год.
4. Предотвращенный ущерб за 10 лет.
Так как срок службы оборудования по улавливанию и переработке пыли составляет 10 лет, определим предотвращенный экологический ущерб атмосфере за это время. Для оценки фактора времени в изменении величины денежного потока, введем в формулу коэффициент дисконтирования, позволяющий учесть изменения в стоимости денег.
29
Приτ=10,r =0,12коэффициентдисконтированияD=∑t |
1 |
|
= |
|
|
10 |
|||
=5,65. |
t=1 |
(1+0,12) |
|
|
|
|
|
|
|
∆У10 = У · D = 51,17 · 5,65 = 289,1 млн руб.
5. Затраты на переработку пыли за 1 год.
В общем виде формула имеет вид:
Схема 1:
ЗгодΣ = Зул + Зтр + Зтек + Упосле = (750 + 15 + 200) · 9,5 ·10–3·8·106 + + 2,69 · 106 = 76,03 млн руб.
Схема 2:
ЗгодΣ = Зул + Зтр + Зтек + Упосле = (2500 + 30 + 550) · 9,5 ·10–3·8·106 + + 2,69 · 106 = 236,77 млн руб.
6. Затраты на переработку пыли за 10 лет.
В общем виде формула имеет вид
10 |
Упосле +(Зул +Зтр +Зтек ) |
|
||
З10 = К + ∑ |
|
|
|
= К + (Зул + Зтр + Зтек + Упосле) D. |
(1 |
+ r) |
t |
||
t=1 |
|
|
||
Схема 1:
З10 = 500 ∙ 106 + 76,03 · 106 ∙5,65 = 929,57 млн руб.
Схема 2:
З10 = 1000 ∙ 106 + 236,77 · 106 ∙5,65 = 2337,75 млн руб.
7. Выручка (доход) от реализации пыли за 10 лет.
Выручка (доход) от реализации продукции, полученной после переработки пыли за 10 лет, определяется по формуле
Д10 =[(V1Ц1)+...+(VnЦn )]D ,
где V1, …, Vn – объем производства, т; Ц1, …, Ц2 – цена реализации, руб/т;
n – количество производимой побочной продукции. Объем производства определяется по выражению
V = ω |
|
mi |
|
DB m |
, |
|
|
||||
i i |
|
|
ст |
|
|
|
|
Mi |
|
|
|
30
