4. Правильная утилизация отходов, содержащих свинец.

Тяжелые металлы, в том числе и свинец, присутствуют во всех составляющих массы коммунально-бытовых отходов (в продуктах, бумаге, органических материалах и др.). Поэтому выбросы тяжелых металлов можно уменьшить за счет сокращения количества сжигаемых коммунально-бытовых отходов. Этой цели можно достичь на основе применения различных методов управления ликвидацией отходов, включая программы рециркуляции и компостирования органических материалов. Кроме того, в некоторых странах ЕЭК ООН разрешается захоронять коммунально-бытовые отходы на свалках. При правильной организации свалки выбросы свинца исключаются.

Задача 3.

В 2001 г. котельная станция выработала заданное количество тепла. Топливо-мазут. В 2001 г. котельная станция выработала заданное количество тепла. Топливо - мазут. При его сжигании в атмосферу выбрасываются сажа, оксид углерода, диоксид азота, пентаоксид ванадия и диоксид серы. Газоочистка в котельной отсутствует.

В 2002 г. котельная работала весь год на более дешевом, но менее качественном с экологической точки зрения мазуте. Тепла при этом было выработано столько же, как и в 2001 г.

Известны:

I. Параметры работы котельной в 2001 и 2002 гг. (таблица):

W - тепловая производительность котельной, тыс. Гкал/год;

Q у.т - теплотворная способность условного топлива, принимаемая равной 7000 ккал/кг;

Qм - теплотворная способность использовавшегося в котельной мазута, ккал/кг;

р_s - содержание серы в мазуте, %;

р_у - содержание ванадия в мазуте, %,

Ц_м - цена мазута, руб./т;

q _у.т - удельный расход условного топлива на производство 1 Гкал тепла в тоннах.

Вар.			W	q у.т	Qм		рs		ру		Цм
					2001г.	2002г.	2001г.	2002г.	2001г.	2002г.	2001г.	2002г.
б			180	0,17	9200	8400	0,15	2,26	0,001	0,007	1500	1380

II. Удельные выбросы в атмосферу (q_i) сажи, оксида углерода (СО) и диоксида азота (NО₂), равные соответственно 0,2, 14,0 и 2,0 кг/т сжигаемого мазута.

Все количество серы и ванадия переходит в газовую фазу при сжигании мазута в виде оксидов по уравнениям

S + O₂ > SO₂

4V + 5O₂ > 2V₂O₅

Атомные массы кислорода, серы и ванадия равны соответственно 16, 32 и 51 атомным единицам. Следовательно, в соответствии со стехиометрическими балансами уравнений в атмосферный воздух поступает диоксида серы в два, а пентаксида ванадия в 1,78 раза больше содержания соответственно серы и ванадия в мазуте.

III. Установленные для котельной нормативы выбросов вредных веществ в атмосферу, по которым:

а) валовые годовые выбросы всех вредных веществ относились в 2001 г. к предельно допустимым (Мпдв);

б) на 2002 г. разрешение на выбросы не корректировалось, то есть действующими остались нормативы Мпдв 2001 г. по каждому вредному веществу.

Требуется:

1. Рассчитать раздельно для каждого года работы котельной:

- индивидуальные валовые выбросы (М_валi) вредных веществ в атмосферу и их сумму в целом (Мобщ), т/год;

- коэффициент опасности предприятия (КОП) по воздействию на атмосферу путем предварительного определения коэффициентов опасности каждого вещества (КОВ), выбрасываемого котельной в атмосферный воздух;

- сумму платы котельной за выбросы вредных веществ (∑Пi), руб./год, принимая во внимание то, что по существующему законодательству доля выбросов каждого из конкретных вредных веществ сверх установленного для них норматива относится к категории сверхлимитных.

2. Дать экологическую - для населенного пункта - и экономическую - для предприятия - оценку последствий использования котельной менее качественного мазута в 2002 г. с приведением сводной таблицы основных сопоставительных результатов расчетов.

Решение:

Значение М_вал = рассчитывается по формуле: Мвал = g1 ∙ Рнат

Определяем: Расход натурального топлива (P_нат), т/год, рассчитывается по известной годовой тепловой производительности котельной по формуле

P_нат = W_o^.q_у.т.^.Q_у.т./Q_нат

В 2001г.

Рнат = W ∙ q у.т ∙ Q у.т / Q нат

2001 г. - Рнат = 180000 ∙ 0.17 ∙ 7000 / 9200 = 23282т

Тогда валовые выбросы вредных веществ будут равны

M_{вал,сажа} = 23282∙ 0,2 = 4656 кг = 4,65 т

M_{вал,углекислый газ} = 23282∙ 14,0 = 325948 кг = 325,95 т

M_{вал, двуокись азота} = 23282 ∙ ^.2,0 = 46564 кг = 46,56 т

M_{вал,пентаоксид ванадия} = 23282 ∙ 0,1 = 2092 кг = 2,09 т

Содержание серы в мазуте по условию составляет 0,15%.

Т.е. в 1 т мазута содержится 1,5 кг серы.

По уравнению

х = 1,5 ^. 64 / 32 = 3,0 кг

Таким образом, при сжигании 1 т мазута образуется 3,0 кг диоксида серы.

M_{вал,двуокись серы} = 23282 ∙ 3 = 69846 кг = 69,85т

Содержание ванадия в мазуте - 0,001%

Т. е в 1т мазута содержится 0,01кг ванадия.

х = 0,01 ∙ 364/204=0,0178кг

Таким образом, при сжигании 1 т мазута образуется 0,0178кг пентаксида ванадия.

M_{вал,пентаксида ванадия} = 23282 ∙ 0,0178 = 414,42 кг = 0,414 т

Таким образом, суммарная масса выбросов составила 447,42 т.