"Экология". Контрольная работа. Решение четырех задач. Вариант №9.
В основу методики расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом заложен нормируемый удельный выброс по автомобилям отдельных групп (грузовые, автобусы, легковые) и классов (по грузоподъемности, габаритным размерам для автобусов, по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей) для каждого типа двигателя (бензиновый, дизельный) в зависимости от движения по городу или вне населенных пунктов. При этом выброс вредных веществ корректируется в зависимости отряда наиболее существенных факторов. В результате в общем виде расчет массы вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от АТС средств, проводится по формуле:
(1,1)
где Мi - масса i-го вредного вещества (оксида углерода - СО, углеводородов - СН, оксидов азота – NOx и др.);
j - количество групп автомобилей;
k - количество классов автомобилей в данной группе;
g - количество типов двигателей, используемых в данном классе автомобилей данной группы;
mijkg - пробеговый выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k -гo класса с g-ым типом двигателя
при движении по городу или вне населенных пунктов, г/км;
ПКijkg - произведение коэффициентов влияния "n" факторов на выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k-ro класса с g-ым типом двигателя.
По действующей методике для отдельных групп автомобилей учитывают различные коэффициента влияния, в результате чего расчетные формулы для i-ro загрязняющего вещества имеют Вид:
- для легковых автомобилей k-го класса с двигателем g-го типа
, т (1,2)
где mikg - пробеговый выброс i-го вредного вещества легковыми автомобилями k-ro класса (c двигателем k-го рабочего объема) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл.1.1);
Lkg - пробег легковых автомобилей k-ro класса с двигателем g-го типа по территории населенного пункта или вне его, млн.км;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (включается в формулу только при расчете движения по населенным пунктам);
Кtig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей.
Таблица 1,1
Пробеговых выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями с бензиновым двигателем, г/км
| Рабочий объем двигателя, л |
Населенный пункт |
Вне населенного пункта |
||||
| СО |
СН |
NOX |
СО |
СН |
N0x |
|
| Менее 1,3 |
11,4 |
2,1 |
1,3 |
4.8 |
1,2 |
2,3 |
| 1.3 - 1,8 |
13 |
2,6 |
1,5 |
5,5 |
1,5 |
2.7 |
| 1,8 - 3,5 |
14 |
2,8 |
2.7 |
6 |
1,6 |
4 |
- для грузовых автомобилей k-го класса с двигателем g-го тип
, т (1,3)
где mikg- пробеговый выброс i-ro вредного вещества грузовыми автомобилями k-ro класса (k-ой грузоподъемности) с двигателями g-гo типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл. 1.2);
Lkg - пробег грузовых автомобилей k-ro класса с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;
Knig - коэффициент учитывающий изменение пробегового выброса от уровня использования грузоподъемности и пробега;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей.
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ
грузовыми автомобилями, г/км
Таблица 1.2
| Грузоподъёмность автомобиля или автопоезда, т |
Тип двигателя |
Населенный пункт |
Вне населенного пункта |
||||
| CO |
CH |
NOx |
CO |
CH |
NOx |
||
| 0,5-2,0 |
Б |
22 |
3,4 |
2,6 |
15,2 |
1,9 |
2,1 |
| 2,0-5,0 |
Б |
52,6 |
4,7 |
5,1 |
26,3 |
2,6 |
4,1 |
| 2,0-5,0 |
Д |
2,8 |
1,1 |
8,2 |
2,5 |
0,8 |
6,9 |
| 5,0-8,0 |
Б |
73,2 |
5,5 |
9,2 |
40,8 |
4,1 |
8 |
| 5,0-8,0 |
Д |
3,2 |
1,3 |
11,4 |
2,6 |
1,2 |
9,1 |
| 8,0-16,0 |
Б |
97,8 |
8,2 |
10 |
50,5 |
4,5 |
8,5 |
| 8,0-16,0 |
Д |
3,9 |
1,6 |
13,4 |
3,2 |
1,4 |
10,7 |
| Более 16,0 |
Д |
4,5 |
1,8 |
16,4 |
3,6 |
1,5 |
13,1 |
- для автобусов k-го класса с двигателем g-го тила, испопьзую-щимся на перевозках h-го типа
, т (1.4)
где mikg - пробеговый выброс I - го вредного вещества автобусом k-ro класса (k-го габарита) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см.табл.1.3);
Lkgh - пробег автобусов k-ro класса с двигателями g-го типа при использовании в качестве маршрутного или на других видах перевозок при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;
Kkgh - коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса от вида перевозок;
Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами при движении по территорий населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);
Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов.
Значения коэффициентов влияния приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.3
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ автобусами, г/км
| Класс автобуса (L габаритная длинна, м) |
Тип двигателя |
Населенный пункт |
Вне населенного пункта |
||||
| CO |
CH |
NOx |
CO |
CH |
NOx |
||
| Особо малые (L менее 5) |
Б |
13,5 |
2,9 |
3 |
6 |
1,6 |
4 |
| Малый (6,0<L<7,5) |
Б |
44 |
3,4 |
6,1 |
24 |
2,3 |
5 |
| Средний |
Б |
67,1 |
5 |
9,9 |
34 |
3,9 |
8,2 |
| Д |
4,5 |
1,4 |
9,1 |
3,3 |
1,2 |
8 |
|
| Большой (10,5<L<12) |
Б |
104 |
7,7 |
10,4 |
62 |
4,6 |
9,5 |
| Д |
4,9 |
1,6 |
10 |
3,5 |
1,3 |
18 |
|
| Особо большой (L>12) |
Д |
5 |
1,6 |
11 |
3,6 |
1,3 |
18,8 |
Значения коэффициентов влияния в формуле (1.4)
| Группа авто транспортных средств |
Тип двигателя |
Коэффициенты |
Населенный пункт |
Вне населенного пункта |
||||
| CO |
CH |
NOx |
CO |
CH |
NOx |
|||
| Легковые автомобили |
Б |
Kri |
0.87 |
0.92 |
0.95 |
|||
| Kti |
1.75 |
1.48 |
1 |
1.75 |
1.48 |
1 |
||
| Грузовые автомобили |
Б |
Kri |
0.89 |
0.85 |
0.79 |
|||
| Kni |
0.68 |
0.87 |
0.67 |
0.68 |
0.87 |
0.67 |
||
| Kti |
2 |
1.83 |
1 |
2 |
1.83 |
1 |
||
| Д |
Kri |
0.95 |
0.93 |
0.92 |
||||
| Kni |
0.68 |
0.76 |
0.82 |
0.68 |
0.76 |
0.82 |
||
| Kti |
1.6 |
2.1 |
1 |
1.6 |
2.1 |
1 |
||
| Автобусы |
Б м п |
Kri |
0.89 |
0.85 |
0.79 |
|||
| Kh1[1]
|
0.9 |
0.96 |
0.89 |
0.7 |
0.88 |
0.67 |
||
| Kh2[2]
|
0.7 |
0.88 |
0.67 |
0.7 |
0.88 |
0.67 |
||
| Kti |
2 |
1.83 |
1 |
2 |
1.83 |
1 |
||
| Д м п |
Kri |
0.95 |
0.93 |
0.92 |
||||
| Kh11 |
0.89 |
0.92 |
0.93 |
0.68 |
0.76 |
0.81 |
||
| Kh22 |
0.68 |
0.76 |
0.81 |
0.68 |
0.76 |
0.81 |
||
| Kti |
1.6 |
2.1 |
1 |
1.6 |
2.1 |
1 |
||
Задача № 1 Вариант №9
Рассчитать валовый выброс вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота – NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные данные следующие:
־ годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx; грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных – Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице 1.5);
־ пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,0-16,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого класса – 44%, особо большого класса – 55%;
־ пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.
Годовые пробеги АТС по территории города, млн.км
| № п/п |
Lx |
Ly |
Lz |
Lw |
Lr |
| 1 |
472.41 |
70.59 |
253 |
22 |
615 |
| 2 |
944.82 |
141.18 |
506 |
44 |
1250 |
| 3 |
321.44 |
48.55 |
201.3 |
20.4 |
601.2 |
| 4 |
567.98 |
75.66 |
276.7 |
25.4 |
640.3 |
| 5 |
984.33 |
154.62 |
521.6 |
47.6 |
1470 |
| 6 |
523.55 |
73.84 |
260.1 |
23.9 |
625.6 |
| 7 |
237.77 |
43.67 |
168.4 |
18.3 |
469.6 |
| 8 |
485 |
72.34 |
256.8 |
22.7 |
619.2 |
| 9 |
671.44 |
83.25 |
307.8 |
26.1 |
651.7 |
| 10 |
338.91 |
50.72 |
230 |
21.1 |
607.8 |
| 11 |
427.53 |
71.24 |
243.5 |
24.1 |
630.7 |
| 12 |
489.22 |
73.68 |
253.6 |
24.9 |
636.9 |
| 13 |
978.35 |
151.31 |
504.6 |
43.8 |
1263 |
| 14 |
867.23 |
132.61 |
438.1 |
41 |
1211 |
| 15 |
237.88 |
43.55 |
172.9 |
19.7 |
578.9 |
| 16 |
776.88 |
92.23 |
315.6 |
27.4 |
770.9 |
| 17 |
456.23 |
72.44 |
243.7 |
24.3 |
635.8 |
| 18 |
589.07 |
76.61 |
253.3 |
25.1 |
660.1 |
| 19 |
234.79 |
41.33 |
165.2 |
19.3 |
576.1 |
| 20 |
328.99 |
71.56 |
262.6 |
25 |
760.3 |
| 21 |
459.33 |
74.31 |
265.4 |
25.8 |
672.8 |
| 22 |
667.87 |
84.33 |
286.7 |
27.1 |
680.1 |
| 23 |
877.25 |
135.61 |
39. |
42.1 |
1003 |
| 24 |
552.22 |
83.42 |
253.1 |
24.9 |
635.5 |
| 25 |
467.17 |
66.88 |
22.3 |
23.2 |
741.8 |
| 26 |
953 |
142.6 |
517.2 |
39.2 |
1287 |
| 27 |
364.97 |
47.64 |
203.4 |
21.7 |
819.2 |
| 28 |
791.27 |
101.53 |
427 |
30.7 |
1058 |
| 29 |
952.33 |
158.27 |
495.4 |
38.7 |
1431 |
| 30 |
739.47 |
95.47 |
323.6 |
26.5 |
928.7 |
| 31 |
261.59 |
42.13 |
183.6 |
37.6 |
478 |
| 32 |
619.98 |
124.76 |
381.5 |
30.2 |
840.5 |
| 33 |
808.61 |
152.44 |
407.2 |
28 |
1073 |
| 34 |
907.19 |
133.94 |
473.4 |
37.2 |
1352 |
| 35 |
842 |
109.87 |
362.7 |
34.6 |
861.7 |
| 36 |
271.68 |
44.37 |
197 |
27.6 |
491.2 |
| 37 |
751.45 |
127.84 |
468 |
36.4 |
1376 |
| 38 |
627.03 |
87.72 |
392.8 |
33.3 |
1127 |
| 39 |
559 |
55.72 |
335.1 |
36.2 |
954.9 |
| 40 |
381.59 |
46.73 |
293.5 |
29.1 |
543.5 |
| 41 |
831.95 |
148.39 |
482.2 |
38 |
1407 |
| 42 |
541.27 |
62.37 |
414.9 |
33.8 |
885 |
| 43 |
283.17 |
45.21 |
216 |
28.7 |
537 |
| 44 |
643 |
54.61 |
374.6 |
29.4 |
905.6 |
| 45 |
511.37 |
49.82 |
341.6 |
29.4 |
905.6 |
| 46 |
723.47 |
118.28 |
451.2 |
34 |
1317 |
| 47 |
576.43 |
51.69 |
355 |
32.1 |
973.4 |
| 48 |
713 |
97.53 |
446.7 |
35.8 |
1183 |
Результаты расчетов представляются в виде итоговой таблицы, форма которой задаётся (см. форму 1.1).
По результатам расчета должны быть сделаны выводы, содержащие ответы на следующие вопросы:
־ какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NOX) ?
־ какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО) ?
־ какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NOx) ?
Форма (1.1)
Форма представления результатов расчета
| Группы и классы АТС |
Выброс СО |
Выброс СH |
Выброс NOx |
CO+CH+NOx |
||||
| т |
%* |
т |
% |
т |
% |
т |
% |
|
| Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом |
||||||||
| менее 1,3 |
||||||||
| 1,3-1,8 |
||||||||
| 1,8 и более |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью |
||||||||
| 0,5-2,0т |
||||||||
| 2,0-5,0т |
||||||||
| 5,0-8,0т |
||||||||
| 8,0 т и более |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью |
||||||||
| 2,0-5,0т |
||||||||
| 5,0-8,0т |
||||||||
| 8,0-16,0т |
||||||||
| 16,0 т и более |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Автобусы с бензиновыми ДВС прочии |
||||||||
| Менее 5 м |
||||||||
| 6,0-7,5 м |
||||||||
| 8,0-9,5 м |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Автобусы с бензиновыми ДВС маршрутные
|
||||||||
| 8,0-9,5 м |
||||||||
| 10,5-12,0 м |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Автобусы с дизельными ДВС маршрутные |
||||||||
| 8,0-9,5 м |
||||||||
| 10,5-12,0 м |
||||||||
| Более 12,0 м |
||||||||
| Итого |
||||||||
| Всего выбросы вредных веществ |
||||||||
* - проценты берутся по отношению выброса "всего"
Задача № 2 Вариант №9
Рассчитать снижение годового валового выброса вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота – NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта вслучае строительства объездной дороги.
Исходные данные следующие:
־ годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx; грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных – Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице.);
־ пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,0-16,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого класса – 44%, особо большого класса – 55%.
־ Снижение пробегов по территории города составит 85% прогнозируемых пробегов по объездной дороге.
Результаты расчета представить в таблицу (см.форму 1.2).
Таблица 1.6
Годовые пробеги АТС по объездной дороге, млн.км
| № п/п |
Lx |
Ly |
Lz |
Lw |
Lr |
| 1 |
94,4 |
35,2 |
1,2 |
8,8 |
6,1 |
| 2 |
141,7 |
42,3 |
2 |
13,2 |
6,2 |
| 3 |
96,4 |
31,5 |
4 |
8,1 |
4,8 |
| 4 |
141,9 |
45,3 |
1,1 |
5 |
2,5 |
| 5 |
98,4 |
17 |
1,5 |
4,7 |
8,8 |
| 6 |
68 |
44,8 |
2,6 |
11,9 |
1,8 |
| 7 |
40,4 |
52,4 |
1,3 |
5,4 |
3,2 |
| 8 |
116,4 |
23,3 |
5,1 |
6,8 |
4,9 |
| 9 |
174,5 |
52,4 |
1,8 |
5,2 |
5,8 |
| 10 |
94,8 |
23,3 |
1,8 |
6,3 |
6 |
| 11 |
72,6 |
34,1 |
4,8 |
9,6 |
1,2 |
| 12 |
112,5 |
43,4 |
1,2 |
4,9 |
1,9 |
| 13 |
205,4 |
92,2 |
1 |
4,3 |
6,3 |
| 14 |
156,1 |
62,3 |
2,6 |
8,2 |
4,8 |
| 15 |
64,2 |
21,3 |
5,1 |
1,9 |
3,4 |
| 16 |
100,9 |
47 |
3,1 |
10,9 |
2,3 |
| 17 |
86,6 |
39,8 |
1,2 |
7,2 |
4,4 |
| 18 |
94,2 |
45,1 |
7,5 |
5 |
5 |
| 19 |
32,8 |
17,1 |
4,9 |
5,7 |
4 |
| 20 |
59,2 |
30 |
1 |
1 |
6 |
| 21 |
119,4 |
45,3 |
2,6 |
1,2 |
7,6 |
| 22 |
187 |
53,1 |
2,2 |
5,4 |
4,6 |
| 23 |
201,7 |
65 |
1,3 |
4,2 |
1,3 |
| 24 |
138 |
39,2 |
5 |
4,9 |
4,4 |
| 25 |
197.3 |
28.4 |
7.9 |
13.8 |
9 |
| 26 |
192.6 |
91 |
7.4 |
13.7 |
8.5 |
| 27 |
35.6 |
20.6 |
2.3 |
2.1 |
1 |
| 28 |
43.7 |
25 |
2.4 |
2.3 |
1.5 |
| 29 |
66 |
57.3 |
3.5 |
3.5 |
2.7 |
| 30 |
76.1 |
58.9 |
3.7 |
3.7 |
2.9 |
| 31 |
105.4 |
32.6 |
4.3 |
7 |
3.8 |
| 32 |
108 |
69.7 |
4.5 |
7.7 |
4.1 |
| 33 |
127.4 |
74.6 |
5.8 |
9.8 |
5.7 |
| 34 |
134.2 |
76.6 |
6 |
10.1 |
5.9 |
| 35 |
162.7 |
81.2 |
6.5 |
11.2 |
|
| 36 |
164.8 |
24.1 |
6.7 |
11.6 |
4.3 |
| 37 |
182.8 |
86.3 |
7.1 |
12.7 |
8.1 |
| 38 |
189.1 |
89.1 |
7.3 |
13 |
8.3 |
| 39 |
83.5 |
60 |
3.9 |
6 |
3 |
| 40 |
88 |
18.1 |
4.1 |
6.5 |
3.6 |
| 41 |
48.7 |
33 |
3 |
2.6 |
2 |
| 42 |
54.2 |
54 |
3.3 |
3.1 |
2.1 |
| 43 |
145 |
26.4 |
6.2 |
10.5 |
6.7 |
| 44 |
152.7 |
41 |
6.4 |
11 |
7 |
| 45 |
167.2 |
26.7 |
6.8 |
12.1 |
7.9 |
| 46 |
176.9 |
84.9 |
7 |
12.3 |
8 |
| 47 |
122.5 |
37.8 |
5.4 |
9 |
5.2 |
| 48 |
126.1 |
72.8 |
5.6 |
9.3 |
5.5 |
Форма 1.2
Форма представления результатов расчета выброса
Вредных веществ (в тоннах)
| Группы автотр. средств |
Выброс СО |
Выброс СH |
Выброс NOx |
CO+CH+NOx |
||||
| Город |
Объезд |
Город |
Объезд |
Город |
Объезд |
Город |
Объезд |
|
| Легковые Всего |
||||||||
| Грузовые с бензиновым |
||||||||
| Грузовые с дизельными |
||||||||
| Автобусы с бензиновыми прочие |
||||||||
| Автобусы с бензиновыми маршрутные |
||||||||
| Автобусы с дизельными маршрутные |
||||||||
| Всего выбросов |
||||||||
| Всего выбросов с объездом |
||||||||
| Всего выбросов по заданию 1 |
||||||||
| Снижение выброса в городе |
||||||||
| Изменение всего выброса |
||||||||
Задача №3 Вариант №9
ПЛАТЕЖИ ЗА ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
Рядом законов РФ, а также республиканскими, краевыми и областными законодательными и нормативными актами предусмотрено введение для природопользователей платы за загрязняющие выбросы в атмосферный воздух.
За выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленным предприятием, установлены два вида нормативов платы:
• за выброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов выбросов;
• за превышение установленных лимитов выбросов загрязняющих веществ.
В РФ принято устанавливать нормативы платы по каждому отдельному виду загрязняющих веществ. Поэтому расчет размеров платы ведётся по каждому отдельному виду загрязняющих веществ.
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов П1j (руб.) определяется по формулам:
если Мфj < Млj, то
П1j = Р1j Мфj, руб. (1.1)
где
· Мфj - фактический выброс предприятием j-ro загрязняющего вещества, т.
· Млj - лимит выброса предприятием j-ro загрязняющего вещества, т;
· Р1j - норматив платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов, руб./т,
если Мфj < Млj, то
П1j = Р1j Млj, руб. (1.2)
Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества сверх установленного лимита выброса П2j, (руб.) определяется по формуле:
П1j = Р1j (Мфj – Млj), руб (1.3)
Условие задачи
Установленные предприятию лимиты Выбросов и фактические выбросы за отчетный год приведены в таблице исходных данных (табл.1. 1).
Определить размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при следующих значениях нормативов платы:
сернистый ангидрид
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т;
серная кислота
• при выбросах в пределах лимита 15 руб./т;.
• при выбросах сверх лимита 70 руб./т.
Решение задачи представить в виде таблицы (форма 1.1).
Таблица 1.1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объем выброса загрязняющих веществ, т
| № |
Сернистый ангидрид |
Оксид углерода |
Оксид азота |
Серная кислота |
||||
| вар |
лимит |
факт |
лимит |
факт |
лимит |
факт |
лимит |
факт |
| 1 |
4600 |
5100 |
4200 |
4000 |
1600 |
1600 |
164 |
170 |
| 2 |
5400 |
5200 |
4600 |
5200 |
2000 |
2100 |
170 |
170 |
| 3 |
5500 |
5800 |
4700 |
4500 |
2200 |
2100 |
175 |
185 |
| 4 |
5700 |
5500 |
4900 |
5600 |
2400 |
2800 |
175 |
175 |
| 5 |
4400 |
5000 |
4000 |
3800 |
1500 |
1500 |
160 |
170 |
| 6 |
4200 |
4000 |
4000 |
4600 |
1400 |
1600 |
150 |
150 |
| 7 |
4000 |
4700 |
3700 |
3600 |
1300 |
1300 |
145 |
150 |
| 8 |
4500 |
4500 |
4100 |
4500 |
1400 |
1800 |
130 |
125 |
| 9 |
4700 |
5000 |
4300 |
4700 |
1500 |
1400 |
140 |
155 |
| 10 |
4900 |
5300 |
4400 |
4400 |
1600 |
2300 |
150 |
145 |
| 11 |
5100 |
5000 |
4500 |
4800 |
1700 |
1700 |
160 |
180 |
| 12 |
5200 |
5500 |
4600 |
4300 |
1800 |
1600 |
165 |
185 |
| 13 |
5300 |
5200 |
4800 |
5300 |
1900 |
2300 |
170 |
160 |
| 14 |
5600 |
6000 |
4800 |
4600 |
2000 |
2000 |
180 |
210 |
| 15 |
4100 |
4000 |
3800 |
4300 |
1300 |
1300 |
120 |
150 |
| 16 |
4300 |
4600 |
3900 |
3900 |
1400 |
1600 |
140 |
130 |
| 17 |
4800 |
4300 |
4000 |
3900 |
1600 |
2100 |
155 |
170 |
| 18 |
5000 |
5500 |
4200 |
4400 |
1800 |
1700 |
165 |
160 |
| 19 |
4600 |
4600 |
4700 |
5000 |
1700 |
1700 |
160 |
185 |
| 20 |
5400 |
5700 |
4800 |
4600 |
1900 |
1800 |
180 |
200 |
| 21 |
5500 |
5400 |
4600 |
5000 |
2000 |
2400 |
185 |
175 |
| 22 |
4400 |
4200 |
4100 |
4500 |
1700 |
2100 |
170 |
165 |
| 23 |
4900 |
4800 |
4200 |
4700 |
1700 |
1700 |
165 |
180 |
| 24 |
5100 |
5400 |
4300 |
4300 |
1800 |
2300 |
175 |
170 |
| 25 |
5200 |
5200 |
4500 |
4900 |
1900 |
2400 |
180 |
175 |
| 26 |
5300 |
5100 |
4700 |
5100 |
2000 |
2000 |
190 |
210 |
| 27 |
4100 |
4300 |
3800 |
3700 |
1700 |
2200 |
170 |
170 |
| 28 |
4300 |
4300 |
4000 |
4000 |
1800 |
2400 |
185 |
205 |
| 29 |
4500 |
5000 |
4300 |
4900 |
1800 |
1800 |
175 |
175 |
| 30 |
5000 |
5400 |
4500 |
4900 |
1900 |
1700 |
180 |
175 |
Форма 1.1
ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА
| Исходные и расчетные показатели |
Сернистый ангидрид |
Оксид углерода |
Оксид азота |
Серная кислота |
| 1. Расчет платы за выброс в пределах лимитов |
||||
| Норматив платы, руб./т |
||||
| Фактический выброс в пределах лимита, т |
||||
| Размер платы, руб. |
||||
| 2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит |
||||
| Норматив платы, руб./т |
||||
| Превышение лимита, т |
||||
| Размер платы, руб. |
||||
| 3. Размер платы за выброс каждого вещества, руб. |
||||
| 4. Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. |
||||
Задача №4 Вариант №9
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
(выбор топлива с учетом платежей)
В РФ нормативными актами предусматривается определение количества выбросов загрязняющих веществ либо по результатам проводимых в соответствии с существующим регламентом непосредственных замеров, либо расчетным путем по утвержденным методикам расчета для каждого вида производства и применяемого технологического оборудования.
В данной задаче используются рекомендуемые методы расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах малой производительности (формулы даны для случая отсутствия установок по улавливанию или обезвреживанию отходящих газов). Рассматривается использование только твердого топлива - угля. В этом случае рассчитываются выбросы твердых частиц (летучая зола и несгоревшее топливо), оксиды серы (в пересчете на SO2), оксид углерода СО и оксиды азота (в пересчете на NO2). В задаче рассчитываются годовые выбросы.
Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:
, т/год (2,1)
где
· В - расход топлива, т/год;
· Аг - зольность топлива, %;
· х - коэффициент, характеризующий условия сгорания (зависит от типа топки).
Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2) определяется по уравнению:
, т/год (2.2)
где
· Sr - содержание серы в топливе, % ;
· Nso1 - доля оксидов серы, связываемая золой.
Выброс оксида углерода Псо рассчитывается следующим образом:
т/год (2.3)
Где
· Qi - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
· Ксо - количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж - зависит от типа топки;
· q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % -зависит от типа топки.
Оксиды азота Пт рассчитываются по формуле:
т/год (2,4)
где
· V0 - объем продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха (а) равном 1,0, мэ/кг;
· а - коэффициент избытка воздуха (зависит от типа топки).
Коэффициент 0,0002 учитывает экспериментальные данные по содержанию оксидов азота в дымовых газах и приведение к одной размерности.
Определение количества выбросов необходимо для их нормирования и расчета платежей. Последние построены таким образом, что должны способствовать принятию предприятием мер по сокращению выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Наиболее отработан этот механизм именно для процессов сжигания топлив в энергетике. Однако он реально ощутим и для котельных с котлами малой производительности. Решаемая задача и представляет собою ; пример экономической оптимизации деятельности предприятия исходя из экологических требований.
Условие задачи
На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0 руб./ГДж. требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.
В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу характеристик углей - табл.2.1), соответствующее номеру решаемого варианта. Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период виданы были из расчета использования этого сорта топлива.
Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды углей приведены в таблице исходный данных (табл.2.2).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице (табл.2.3).
Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы, связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей - 0.1, для канско-ачинских и подмосковных - 0,2.
Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляют:
твердые частицы (пыль нетоксичная)
• при выбросах в пределах лимита 0,05 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;
оксиды серы
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т.
Итогом решения является определение следующих данных:
- сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
- уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
- сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл. характеристик углей);
- раэница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам.
Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 2.1).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.
Таблица 2.1
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ
| № п/n |
Угольный бассейн, объединение, шахта |
Зольность Аг.% |
Содержание серы Sк, % |
Объем продуктов сгорания при а=1 V0 |
Низшая теплота сгорания Q1, МДж/кг |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 1 |
Подмосковный, Тулуголь, ш. Щекинская |
37,6 |
3,7 |
2.71 |
10.38 |
| 2 |
Подмосковный, Новомо- сковскуголь, ш.Северная |
28,5 |
5,0 |
3,21 |
11,24 |
| 3 |
Кузнецкий (откр добыча), разрез Моховский |
11,1 |
0,4 |
6,62 |
23,56 |
| 4 |
Кузнецкий (откр добыча), разрез Колмогорский |
12,0 |
0,5 |
7,12 |
25,53 |
| 5 |
Канско-Ачинский, разрез Ирша-Борогдинский |
6,7 |
0,2 |
4,53 |
15,54 |
| 6 |
Подмосковный ш.Россошинская |
35,7 |
2,5 |
2,82 |
10,30 |
| 7 |
Подмосковный, Тулуголь, ш. Западная |
37,0 |
3,5 |
2,93 |
10,47 |
| 8 |
Кузнецкий (откр добыча), разрез Байдаевский |
9,2 |
0,4 |
7,39 |
26,67 |
Продолжение табл. 2.1
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 9 |
Кузнецкий (откр добыча), разрез Грамотеинский |
13,5 |
0,3 |
6,81 |
24,36 |
| 10 |
Канско- Ачинский, разрез Назаровский |
7,3 |
0,4 |
3,92 |
13,06 |
| 11 |
Подмосковный, Тулуголь, ш. Московская |
36,4 |
3,6 |
2.68 |
10,09 |
| 12 |
Подмосковный, Новомосковскуголь, ш.Горняк |
28,8 |
4,1 |
3,22 |
11,48 |
| 13 |
Кузнецкий (откр. добыча), разрез Новосергиевский |
13,8 |
0,5 |
7,11 |
25,83 |
| 14 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Прокопьевский |
9,0 |
0,4 |
7,38 |
26,71 |
| 15 |
Канско- Ачинский, Бере-эовское месторождение. |
4,7 |
0,2 |
4,62 |
15,70 |
| 16 |
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 53 |
36,1 |
7.7 |
2,83 |
10,34 |
| 17 |
Подмосковный, Новомосковску голь, ш.Дубовская |
35,9 |
5,3 |
3,11 |
10,97 |
| 18 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Киселевский |
7,4 |
0,4 |
7,58 |
27,63 |
| 19 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Черниговский |
17,1 |
0,4 |
6,59 |
23,68 |
| 20 |
Канско-Ачинский, Баран-датское месторождение |
4,4 |
0,2 |
4,38 |
14,86 |
| 21 |
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 57 |
36.5 |
6,8 |
3,15 |
10,80 |
| 22 |
Подмосковный, Новомс-сковскугаль, ш.Зубовская |
41,6 |
3,7 |
2,57 |
9,29 |
| 23 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Томусинский |
14,6 |
0,5 |
7,07 |
24,40 |
| 24 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Междуреченский |
15,6 |
0,3 |
7.21 |
25,87 |
| 2Ь |
ПечерскиЙ, Интауголь |
31,0 |
3,2 |
5,62 |
17,54 |
| 26 |
Подмосковный, Скопин-ское, ш. N 3 |
35,5 |
7,8 |
3,07 |
10,59 |
| 2/ |
Подмосковный, Новомо-сковскуголь, ш.Соколовская |
30,8 |
5,7 |
3,25 |
11,35 |
| 28 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Сибиргинский |
15,6 |
0,3 |
7,17 |
25,87 |
| 29 |
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Листвянсхий |
18,4 |
0,5 |
6,68 |
24,44 |
| 30 |
Печерский, Воркутауголь |
12,0 |
0,6 |
7,64 |
27,47 |
Исходные данные
| Номер варианта |
Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/год |
Тип топки (по таблице характеристик топок) |
Возможные марки углей (по табл. Характеристик) |
| 1 |
4000 |
1 |
1-5 |
| 2 |
8500 |
2 |
1-5 |
| 3 |
2500 |
3 |
1-5 |
| 4 |
4500 |
4 |
1-5 |
| 5 |
3500 |
5 |
1-5 |
| 6 |
3000 |
6 |
6-10 |
| 7 |
5000 |
1 |
6-10 |
| 8 |
5500 |
2 |
6-10 |
| 9 |
6000 |
3 |
6-10 |
| 10 |
6500 |
4 |
6-10 |
| 11 |
7000 |
5 |
11-15 |
| 12 |
7500 |
6 |
11-15 |
| 13 |
8000 |
1 |
11-15 |
| 14 |
9000 |
2 |
11-15 |
| 15 |
9500 |
3 |
11-15 |
| 16 |
4000 |
4 |
16-20 |
| 17 |
8500 |
5 |
16-20 |
| 18 |
2500 |
6 |
16-20 |
| 19 |
4500 |
1 |
16-20 |
| 20 |
3500 |
2 |
16-20 |
| 21 |
3000 |
3 |
21-25 |
| 22 |
5000 |
4 |
21-25 |
| 23 |
5500 |
5 |
21-25 |
| 24 |
6000 |
6 |
21-25 |
| 25 |
6500 |
1 |
21-25 |
| 26 |
7000 |
2 |
26-30 |
| 27 |
7500 |
3 |
26-30 |
| 28 |
8000 |
4 |
26-30 |
| 29 |
9000 |
5 |
26-30 |
| 30 |
9500 |
6 |
26-30 |
Таблица 2.3
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПОК
| Номер топки |
Тип топки |
Коэффициент избытка воздуха а |
Доля твердых частиц в уносе X |
Кол-во СО на ед.теплоты Ксо, кг/ГДж |
Потери теплоты от неполноты сгорания q4, % |
| 1 |
С неподвижной решет- кой и пневмомеханиче- ским забросом |
1,5 |
0,0026 |
0,7 |
8,7 |
| 2 |
С неподвижной решет- кой и ручным забросом |
1,4 |
0,0023 |
1,9 |
5,0 |
| 3 |
С цепной решеткой и забрасывателями |
1,6 |
0,0035 |
0,7 |
10,4 |
| 4 |
Шахтно-цепная |
1,3 |
0,0019 |
2,0 |
3,5 |
| 5 |
Камерная с твердым шлакоудалением |
1,2 |
0,0013 |
7,0 |
3,0 |
| 6 |
Слоевая |
1,4 |
0,0011 |
16,0 |
3,2 |
Форма 2.1
Форма представления результатов расчета:
| Рассматриваемые сорта углей |
|||||
| Затраты на топливо, руб. |
|||||
| Годовая потребность в натуральном исчислении В, т |
|||||
| Выброс вредных веществ, т/год ־ Твердые частицы Птв ־ Оксиды серы Пso ־ Оксид углерода Псо ־ Оксиды азота Ппо |
|||||
| Выброс вредных веществ пределах лимитов, т/год ־ Твердые частицы Птв ־ Оксиды серы Пso ־ Оксид углерода Псо ־ Оксиды азота Ппо |
|||||
| Выброс вредных веществ сверх лимитов, т/год ־ Твердые частицы Птв ־ Оксиды серы Пso ־ Оксид углерода Псо ־ Оксиды азота Ппо |
|||||
| Плата за выброс вредных веществ в пределах лимитов, руб. ־ Твердые частицы Птв ־ Оксиды серы Пso ־ Оксид углерода Псо ־ Оксиды азота Ппо |
|||||
| Плата за выброс вредных веществ сверх лимитов, руб. ־ Твердые частицы Птв ־ Оксиды серы Пso ־ Оксид углерода Псо ־ Оксиды азота Ппо |
|||||
| Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб. |
|||||
| Полные расходы предприятия, руб |
|||||
| Сорт наиболее выгодного для предприятия угля (№ по табл.хар-к) |
|||||
| Уменьшение расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант, руб. |
|||||
| Сорт наиболее невыгодного (дорогого) вариант (№ по табл. характеристик углей) |
|||||
| Разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому вариантам, руб. |
|||||
Литература
1. Ставров О.А., Ю.В. Трофименко. Методические указания по расчётно-практическим заданиям по курсу "основы промышленно-транспортной экологии", М./МАДИ(ТУ), 1977г.
2. Ставров О. А. Методические указания к расчётно-практическим работам по курсу "экология", М/ МАДИ(ТУ) 1998г.
[1]
- Используется при расчете маршрутных автобусов, « м »
[2]
- Используется при расчете прочих автобусов, « п »