Оценка ущерба от деятельности химического предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка ущерба от деятельности химического предприятия

Условие

На предприятии расположенном в Тверской области образуются отходы:

Газообразные - 2705 м³/ч, содержащие 156 мг/м³ пыль нетоксичных металлов и их оксидов 189 мг/м³ диоксид азота; 205 мг/м³ диоксид серы; 36 мг/м³ бензола, 37 мг/м³ бенз (а) пирена.

Сточные воды - 1700 м³/сутки, содержащие 600 мг/л сульфат- ионов, 45 мг/л формальдегида, 43 мг/л Cd, 106 мг/л СПАВ.

Предприятие работает 345 дней в году, режим работы - непрерывный.

Территория вокруг предприятия включает 20% лесов 2 группы, 15% лесов 1 группы, 35% территория промышленного предприятия, 30% - населенный пункт с плотностью населения 207 чел./га.

Рассчитать возможны ущерб от деятельности предприятия в течение года.

Предложить эффективный методы очистки газообразных выбросов и сточных вод от приоритетных загрязнителей.

1. Укрупнённая оценка эколого-экономического ущерба от загрязнения водных объектов

Промышленное загрязнение водного бассейна является результатом сброса в водоёмы сточных вод, содержащих вредные вещества. Поскольку на данном предприятии, расположенном в Тверской области, осуществляется один сток, то L^{ист.вод.}=1 и состав загрязняющих веществ соответственно неизменен с течением времени.

Поэтому величина ущерба от сброса загрязняющих веществ в водный объект на 2012 год будет определяться как:

Рассмотрим отдельные составляющие данного уравнения. Удельный экономический ущерб от сброса в водные объекты одной тонны условного загрязняющего вещества, приведённый к ценам 2003 года, задаётся величиной:

Индексация удельного ущерба с учётом инфляции осуществляется с помощью коэффициента, заданного в Федеральном Законе от 30.11.2011 г. №371-ФЗ «О федеральном бюджете на 2012 год и плановом периоде на 2013 и 2014 годы» для нормативов платы за негативное воздействие на окружающую среду установленных в 2003 году, который равен:

На территории водохозяйственного участка Тверской области, в пределах которого осуществляется сброс загрязняющих веществ в водный объект, могут находиться различные реципиенты, осуществляющие различные виды водопользования. В соответствии с временной типовой методикой коэффициент относительной опасности воздействия для данного водохозяйственного участка принимает следующее значение (для реки Даугава, её устья): .

Приведённая масса годового сброса загрязняющих веществ определяется как:

где m_i - масса сброса i-го загрязняющего вещества, т/г; А^вод_i - коэффициент относительной агрессивности поступающего в водный объект i-го загрязняющего вещества.

Определим массу сброса каждого из загрязняющих веществ, входящих в состав сточных вод за 1 год:

Коэффициент относительной агрессивности вещества позволяет перейти от массы этого вещества к эквивалентной по воздействию на окружающую среду массе условного вещества. Применяемые для оценки коэффициенты вычисляются через ПДК вещества в водоёмах рыбохозяйственного водопользования следующим образом:

ущерб загрязнение аммиак химический

Данные компоненты сточных вод не влияют на общую концентрацию растворённого в воде кислорода, поэтому коэффициент относительной агрессивности с учётом биологической потребности в кислороде (БПК) рассчитывать не требуется.

Исходя из вышесказанного, найдём величину ущерба от сброса загрязняющих веществ в водный объект на 2012 год:

Следует отметить, что по водной среде приоритетным загрязнителем служит кадмий и СПАВ, поскольку их приведённая масса десятикратно превышает прочие загрязнители в целом.

2. Укрупнённая оценка эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферы

Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха происходит в результате выброса в атмосферу химических веществ, наносящих вред населению и другим реципиентам. Поскольку на данном предприятии, расположенном в Тверской области, осуществляется один выброс веществ через дымовую трубу, то L^ист.=1 и состав загрязняющих веществ соответственно неизменен с течением времени.

Поэтому величина ущерба от выброса в атмосферу на 2012 год будет определяться как:

Рассмотрим отдельные составляющие данного уравнения. Удельный экономический ущерб от выброса в атмосферу одной тонны условного загрязняющего вещества, приведённый к ценам 2003 года, задаётся величиной:

Индексация удельного ущерба с учётом инфляции осуществляется с помощью коэффициента, заданного в Федеральном Законе от 30.11.2011 г. №371-ФЗ «О федеральном бюджете на 2012 год и плановом периоде на 2013 и 2014 годы» для нормативов платы за негативное воздействие на окружающую среду установленных в 2003 году, который равен:

Определим поправку на факел выброса:

В случае гипотезы о наличии круговой розы ветров на данном объекте, найдём площадь кольцеобразной зоны активного загрязнения (ЗАЗ):

При разбиении территории ЗАЗ на однородные по чувствительности к воздействию участки значение показателя относительной опасности воздействия для ЗАЗ определяется как:

Приведённая масса годового выброса загрязняющих веществ определяется как:

где m_i - масса сброса i-го загрязняющего вещества, т/г; А^вод_i - коэффициент относительной агрессивности поступающего в атмосферу i-го загрязняющего вещества.

Определим массу выброса каждого из загрязняющих веществ, входящих в состав дымовых газов за 1 год:

Коэффициент относительной агрессивности вещества позволяет перейти от массы этого вещества к эквивалентной по воздействию на окружающую среду массе условного вещества. Применяемые для оценки коэффициенты в случае выбросов в атмосферу вычисляются следующим образом:

Из справочных данных [1] для климатической зоны со среднегодовым количеством осадков более 400 мм в год, а также расположенной севернее 40 градуса северной широты эти коэффициенты соответственно равны:

А_пыль^атм=18,21 А_NO2^атм=25.98 А_SO2^атм=16.43 А_PhH^атм=21,90 А_{бензапирен}^атм=126000,00

Для расчёта поправки на рассеивание следует упомянуть, что имеющийся выброс в атмосферу состоит из газов и частиц аэрозоля (пыли) со степенью очистки 85%. Таким образом, при расчётах каждого из этих загрязнений стоит применять различные формулы.

Для газов (высокий уровень рассеивания):

Для пыли (средний уровень рассеивания):

Поскольку температура плавления бензапирена 179°С, что более чем на 150 градусов превышает среднегодовую температуру окружающей среды в данной области, то стоит предположить, что в данном случае бензапирен выбрасывается в виде тонкодисперсных частиц аэрозоля и для него следует использовать показатель среднего уровня рассеивания.

Исходя из вышесказанного, найдём величину ущерба от выброса загрязняющих веществ в атмосферу на 2012 год:

Следует отметить, что по выбросу в атмосферу и водоемы приоритетными загрязнителями служат бензапирен, диоксид азота, пыль и Cd, поскольку их приведенная масса превышают приведённую массу остальных веществ на порядок и более.

Суммарный ущерб по выбросам в водную среду и атмосферу составляет - 36,382 млрд. рублей с приоритетным загрязнением в атмосферу.

3. Методы очистки выбросов и сточных вод от приоритетных загрязнителей

Удаление азота, присутствующего в форме аммиака (NНз), весьма важно по целому ряду причин. Во-первых, аммиак губителен для рыбы. Во-вторых, аммиак соединяется с хлором, который добавляется к воде для уничтожения болезнетворных бактерий и вирусов. Реакции между хлором и аммиаком приводят к образованию соединений, называемых хлораминами, что уменьшает эффективность хлора в качестве дезинфицирующего средства. В-третьих, в водоемах аммиак окисляется бактериями, и на эти процессы затрачивается большое количество кислорода, растворенного в воде. Ионы аммония можно перевести в газообразный аммиак и затем выделить из воды посредством физического процесса, называемого отгонкой аммиака. Возможно и биологическое удаление аммиака; для этого сточные воды пропускают через аэрируемый резервуар со специальными штаммами микроорганизмов. Эти микроорганизмы превращают азот в аммиаке и нитратах в нитрат-ионы.

Предположительно кадмий в сточных водах находится в виде неорганических солей и легкодиссоциирующих соединений, поэтому можно применять ионообменную установку с анионитными смолами. Поскольку в состав стока не входят иные положительно заряженные ионы, то при должном проектном обеспечении и наладке оборудования можно добиться практически полной очистки сточных вод от кадмия.

Для очистки природных газов от пыли и механических примесей применяют коалесцентные сепараторы, пылеуловители, спектраты «газ - жидкость», центробежные скрубберы, сепараторы электростатического осаждения и масляные скрубберы. Все они фактически имеют двойное назначение: удаление основной массы жидкости и пыли из газа и одновременная очистка газа от мельчайших частиц.

Большой процент выбросов бенз(а)пиренов приходится на промышленные предприятия - коксохимические и металлургические, предприятия переработки медицинских отходов, мусороперерабатывающие заводы. Когда речь идет о разложении бенз(а) пирена, ситуация осложняется высокими температурами, при которых это вещество образуется и разлагается, поэтому плазмокаталитическая очистка, несмотря на неоспоримые достоинства (сравнительно низкие затраты на эксплуатацию), не подходит для обезвреживания бензпиренов. Данный вид очистки не приемлем при высоких температурах выбросов. Одним из наиболее эффективных на сегодняшний день методов разложения газовых выбросов является термокаталитический метод.

Библиографический список

1. Тарасова Н.П. «Охрана окружающей среды в дипломных проектах и работах: учебное пособие» - М., РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2006.

2. Беспамятнов Г.П. «Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде» - Л., Химия, 1985.

3. Томиленко А.А. «Очистка высокотоксичных отходящих газов печей обжига заготовок электродной продукции», 2007.

4. О.М. Петрухин «Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа», М., Химия, 2001.

Размещено на Allbest.ru