Практическая работа № 4 Оценка ущерба от загрязнения земельных ресурсов отходами

Цель работы: изучить характер воздействия железнодорожных предприятий на земельные ресурсы и основные меры по обезвреживанию и утилизации отходов; на основе ранее выполненных практических работ (№ 2 и № 3) рассчитать количество отходов, образующихся при работе котельной и очистке воды, оценить ущерб, наносимый этими отходами.

Отходы промышленных предприятий являются самым крупным источником загрязнения почв. Отходами производства считаются остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и полностью или частично утратившие свои потребительские свойства. Отходами потребления считаются различного рода изделия, комплектующие детали и материалы, которые по тем или иным причинам не пригодны для дальнейшего использования. Эти отходы подразделяются на отходы промышленного и бытового потребления.

Все отходы производства и потребления подразделяются на вторичные материальные ресурсы (ВМР), подлежащие переработке, и на отходы, переработка которых на данном этапе развития экономики и технологии нецелесообразна. Существует 5 классов опасности отходов (табл. 4.1).

Таблица 4.1 - Классы опасности отходов и нормативы платы за их размещение

Класс опасности (КО)	Норматив платы за размещение в пределах лимитов (Нбл.отх.i), руб./т
I − чрезвычайно опасные	1739,2
II − высокоопасные	745,4
III − умеренно опасные	497
IV − малоопасные	248,4
V − практически неопасные	0,4

Возможны следующие способы обращения с отходами: утилизация (полезное использование), обезвреживание (снижение вредных свойств), захоронение (длительное размещение на полигонах), хранение (временное размещение). Для этих целей отходы также могут передаваться другим предприятиям.

Плата за размещение (относится к экологическим платежам) и выплаты за передачу отходов другим организациям (включается в текущие природоохранные затраты) на предприятиях железнодорожного транспорта примерно равны между собой.

В таблице 4.2 приведены наиболее распространенные виды отходов железнодорожных предприятий и способы обращения с ними.

Таблица 4.2 - Отходы предприятий железнодорожного транспорта и обращение с ними

КО	Виды отходов	Техпроцесс – источник отходов	Обращение с отходами
I	Ртуть (из люминесцентных ламп)	Замена неисправных ламп	Передача для переработки на специализированные предприятия
	Отходы гальванических производств	Гальванические производства
II	Трихлорэтилен	Химчистка спецодежды	Обезвреживание
	Серная кислота, электролит	Ремонт аккумуляторов	Нейтрализация
	Нефтепродукты	Очистка сточных вод ППС, депо и ремонтных заводов	Использование в качестве топлива в котельных; реализация; передача нефтехимическим предприятиям для переработки
III	Нефтешламы (замазученный песок)		Сжигание в котельных или инсинераторах*; передача другим организациям; размещение на полигонах
	Отработанные масла	Ремонт подвижного состава, станков и др. оборудования	Передача для переработки на специализированные предприятия
	Загрязненный грунт**	Очистка промплощадок предприятий	Обработка биопрепаратами («Путидойл», «Дестройл» и др.); сжигание в инсинераторах*
	Лом цветных металлов (медь, свинец, бронза и др.)	Металлообработка	Передача для переработки
	Лом черного металла	Металлообработка	Передача для переработки
IV	Золошлаковые отходы	Работа котельных	Использование для строительных нужд; размещение на полигонах; передача другим организациям для использования
	Старогодние деревянные шпалы	Ремонт пути	Использование в качестве топлива; реализация населению
V	Твердые бытовые отходы (ТБО)		Размещение на полигонах

*) инсинератор – установка для сжигания отходов, работающая на жидком или газообразном топливе

**) на ШПЗ грунт загрязнен преимущественно фенолами, на других предприятиях − нефтепродуктами

Структура обращения с отходами (в % от общей массы) на предприятиях железнодорожного транспорта представлена в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Структура обращения с отходами

Способ обращения	Примерное количество, % от общей массы
Захоронение на собственных объектах	30
Хранение на собственных объектах	5
Использование	30
Передача другим организациям для: - захоронения	5
- обезвреживания и использования	30

Следует подчеркнуть, что хранение отходов является временной мерой, временно хранящиеся отходы в дальнейшем обязательно должны быть утилизированы, обезврежены, захоронены на полигонах или переданы для этих целей другим предприятиям. При хранении отходов на собственных объектах сроком до 1 года плата за размещение не взимается, свыше 1 года – взимается как сверхлимитная.

Основная масса отходов предприятий железнодорожного транспорта (свыше 90 %) приходится на золошлаковые отходы, образующиеся в котельных. Также образуется большое количество нефтепродуктов и нефтешламов (при очистке сточных вод ППС, депо и ремонтных заводов).

В данной практической работе необходимо рассчитать платежи за размещение (в пределах лимитов) золошлаковых отходов котельной (IV класс опасности) и нефтешламов, образующихся при очистке сточных вод в нефтеловушке (III класс опасности). Расчет платежей, тыс. руб./год за размещение i-го отхода в пределах лимитов производится по следующей формуле:

П_отх.i = 0,3⋅Н_{бл.отх.i}⋅М_отх.i⋅К_э.почв⋅К_и⋅10^–3, (4.1)

где 0,3 − коэффициент, применяемый при размещении отходов на специализированных полигонах и промышленных площадках, оборудованных в соответствии с установленными требованиями и расположенных в пределах промышленной зоны источника негативного воздействия;

Н_{бл.отх.i} – базовый норматив платы за размещение i-го отхода, руб./т (таблице 4.1);

М_отх.i − масса i-го отхода, т/год;

К_э.почв – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости почвы; для Восточно-Сибирского экономического района К_э.почв = 1,1;

К_и – коэффициент индексации; К_и = 90.

Плата за размещение отходов сверх установленного лимита взимается в пятикратном размере.

Золошлаковые отходы существенны для котельных, использующих в качестве топлива уголь. Количество твердых отходов, образующихся при сжигании мазута, незначительно.

Расчет количества золошлаковых отходов котельной проводится на основании данных о годовом расходе угля из практ. работы № 2, за исключением вариантов 2, 4, 6, 12, 14 и 16, для которых объемы расхода угля принять по табл. 4.4.

Таблица 4.4. - Дополнительные данные о расходе угля

№ вар.	Вид топлива	Расход топлива, т/год
2	уголь Канско-Ачинский	20000
4	уголь Бурятский	15000
6	уголь Минусинский	17000
12	уголь Канско-Ачинский	13000
14	уголь Бурятский	18000
16	уголь Минусинский	20000

Общая масса золошлаковых отходов котельной, т/год, складывается из трех составляющих:

М_зш = М_шлак + М_гх + М_циклон, (4.2)

где М_шлак − масса шлака, образующегося при сгорании угля;

М_гх − масса золы, оседающей в газоходах котла;

М_циклон − золы, уловленной в золоуловителе (циклоне).

Масса образующегося шлака, т/год, рассчитывается по формуле:

, (4.3)

где m – масса израсходованного угля, т/год (для вариантов с использованием угля принять по исходным данным практ. работы № 2, для остальных – по табл. 4.4);

α − доля золы топлива, превращающейся в шлак, α = 0,2;

q_т – зольность топлива, % (прил. 1);

q₁ − потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, %; для угля q₁ = 5,5;

Q_i^r – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (прил. 1).

Масса золы топлива, оседающей в газоходах котла, т/год:

, (4.4)

где k – доля золы топлива оседающей в газоходах, т/год.

Масса золы, уловленной в золоуловителях, т/год:

, (4.5)

где η – эффективность очистки в золоуловителе, для циклона η = 0,85

Масса задерживаемых в нефтеловушке в виде осадка взвешенных веществ (нефтешламов), т/год, определяется по формуле (исходные данные в прил. 5):

, (4.6)

где С_п1 – концентрация взвешенных веществ в воде до нефтеловушки, мг/л;

Э_п − эффективность очистки от взвешенных веществ, %;

Q – расход сточных вод, м³/сут;

ρ – влажность осадка, ρ = 95 %.

Результаты расчёта сводятся в таблицу.

Таблица – Количество отходов и платежи за их размещение

Масса золошлаковых отходов котельной: - шлака, т/год
- золы, оседающей в газоходах, т/год
- золы, уловленной в золоуловителе, т/год
Всего золошлаковых отходов, т/год
Масса нефтешламов, т/год
Суммарная масса отходов, т/год
Платежи за размещение на полигоне: - золошлаковых отходов, тыс. руб./год
- нефтешламов, тыс. руб./год
Суммарные платежи, тыс. руб./год

Список литературы

1. Глухов В.В., Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии: Учебник. – С.-Пб.: «Специальная Литература», 1997. - 304 с.

2. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды. – М.: ВНИИЖТ, 1998. – 43 с.

3. Маслов Н.Н., Коробов Ю.Н. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1996. – 238 с.

4. Методика расчета природоохранных затрат предприятий железнодорожного транспорта. – М.: ВНИИЖТ, 1995. – 25 с.

5. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте: Учебное пособие/ Под ред. проф. Н.И. Зубрева, Н.А. Шарповой. – М.: УМК МПС РФ, 1999. – 592 с.

6. Тимофеева С.С., Шешуков Ю.В. Экология: Учебное пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001. – 172 с.

7. Цховребов Э.С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: М.: Космосинформ, 1996. – 527 с.

8. Цховребов Э.С. Сборник задач и упражнений по охране окружающей среды на железнодорожном транспорте. – М.: Космосинформ, 1993. – 144 с.

Приложение 1

Вид топлива	q т, %	S^r, %	Qi^r, МДж/кг
Мазут:
малосернистый	0,1	0,5	40,3
сернистый	0,1	1,9	39,85
высокосернистый	0,1	4,1	38,89
Уголь:
Черемховский	27	1	17,93
Азейский	14,2	0,4	16,96
Канско-Ачинский	6,7	0,2	15,54
Бурятский	16,9	0,7	16,88
Минусинский	17,2	0,5	20,16

Приложение 2

Удельная плата за выбросы для различных видов топлива (руб./т, руб./м³)

Вид топлива	Ставка платы, руб./т или руб./м^3
1. Бензин этилированный
АИ-93	0,038
А-76, А-72	0,025
2. Бензин неэтилированный
АИ-93	0,01
А-76, А-72	0,011
3. Дизельное топливо (ДТ)	0,021
4. Сжатый природный газ	0,009
5. Сжиженный газ	0,011

Приложение 3

Годовая плата за транспортное средство и другие передвижные источники

Вид передвижного источника	Плата на один источник, руб./год
1. Легковой автомобиль	2,7
2. Грузовой автомобиль и автобус с бензиновым ДВС	4,0
3. Автомобили, работающие на газовом топливе	1,4
4. Грузовой автомобиль и автобус с дизельным ДВС	2,5
5. Строительно-дорожная и сельскохозяйственная техника	6,5
6. Пассажирский тепловоз	16,2
7. Грузовой тепловоз	21,4
8. Маневровый тепловоз	2,5

Приложение 4

Процентное распределение времени работы двигателей тепловозов на различных режимах нагрузки (τ_к, %)

Тип ПС	Режим работы двигателя
	х.х.	25 %	50 %	75 %	макс
ТЭ3	67,31	1,5	1,5	2,9	26,79
2ТЭ10ЛВ	62	9,7	11,8	11	5,5
2ТЭ116	60	7,2	10,8	14,9	7,1
2М62	67,5	2,3	4,5	3,5	22,2
ТЭМ-2, ТЭМ-1, ЧМЭ3	45,6	39,8	12,9	1,2	0,5
БМЗ, ZВ-5, АРВ	33	16	18	17	16

Приложение 5

Исходные данные к работе 4

№ варианта	N	nн	Сн1, мг/л	Сн2, мг/л	Сп1, мг/л	Сп2, мг/л	n
1	180	2	1280	160	40	20	2
2	184	2	1360	170	42	21	2
3	188	2	1440	180	44	22	3
4	192	2	1520	190	46	23	3
5	196	2	1600	200	48	24	3
6	200	2	1680	210	50	25	3
7	204	3	1760	220	52	26	3
8	208	3	1840	230	54	27	4
9	212	3	1920	240	56	28	4
10	220	3	2000	250	58	29	4
11	182	2	1320	165	41	20,5	2
12	186	2	1400	175	43	21,5	2
13	190	2	1480	185	45	22,5	3
14	194	2	1560	195	47	23,5	3
15	198	2	1640	205	49	24,5	3
16	202	2	1720	215	51	25,5	3
17	206	3	1800	225	53	26,5	3

Приложение 6

Значения удельных выбросов вредных веществ с выхлопными газами

дизелей тепловозов, кг/ч

№	Тип ПС	ВВ	Режим работы двигателя
			х.х.	25 %	50 %	75 %	макс
1	Тепловоз ТЭ3	СО	0,44	1,94	4,46	17,2	98,3
		NО2	1,36	15,71	40,17	44,8	50,76
		С	0,01	0,151	0,739	0,73	0,715
2	Тепловоз 2ТЭ10ЛВ	СО	0,26	5,47	5,65	34,4	73,11
		NО2	0,29	14,367	27,32	40,1	67,88
		С	0,83	2,39	4,54	3,41	3,22
3	Тепловоз 2ТЭ116	СО	0,36	1,94	3,45	19,73	41,83
		NО2	0,298	8,82	22,42	37,8	59,67
		С	0,3	1,23	3,38	3,23	2,98
4	Тепловоз 2М62	СО	0,23	2,57	5,85	17,23	34
		NО2	1,41	16,2	24,98	40,5	68,63
		С	-	0,14	0,23	0,64	0,9
5	Тепловоз ТЭМ2	СО	0,163	1,89	2,23	7,75	15,19
		NО2	0,11	4,67	15,53	27,1	41,63
		С	0,003	0,09	0,28	0,33	0,38
6	Тепловоз ТЭМ1	СО	0,8	0,99	1,24	1,75	3,51
		NО2	2	3,98	6,98	8	9,36
		С	0,01	0,08	0,23	0,29	0,31
7	Тепловоз ЧМЭ3	СО	0,6	0,53	2,06	4,3	6,37
		NО2	3,9	9,8	10,6	12,4	11,7
		С	0,004	0,095	0,31	0,31	0,36
8	5-ваг. реф. секция БМЗ	СО	0,331	0,214	0,191	0,313	0,578
		NО2	0,133	0,394	0,673	0,026	1,104
		С	0,0004	0,0009	0,0059	0,0176	0,094
9	5-ваг. реф. секция ZВ-5	СО	0,343	0,229	0,204	0,324	0,567
		NО2	0,141	0,414	0,691	0,943	1,434
		С	0,0004	0,001	0,006	0,018	0,096
10	Автономный реф. вагон АРВ	СО	0,079	0,053	0,067	0,074	0,19
		NО2	0,032	0,094	0,158	0,216	0,328
		С	0,0001	0,0002	0,0014	0,0041	0,0219

Составитель:

к.т.н., доцент Л.А. Самигулина

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры техногенных и вторичных ресурсов, протокол № 3 от « 17 » сентября 2012 г.

21