Ресурсосберегающие технологии обезвреживания и утилизации отходов предприятий теплоэнергетического комплекса Красноярского края
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Теплоэнергетика. Теплотехника
Издательство:
Сибирский федеральный университет
Год издания: 2014
Кол-во страниц: 164
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-7638-3087-3
Артикул: 621364.01.99
Приведены результаты исследований негативного влияния предприятий теплоэнергетического комплекса Красноярского края на окружающую природную среду.
Тематика:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Оглавление 1 Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет О. Г. Дубровская, Л. В. Приймак, И. В. Андруняк РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ Монография Красноярск СФУ 2014
Оглавление
2
УДК 621.31.002.8
ББК 31.37
Д79
Р е ц е н з е н т ы:
А. И. Матюшенко, доктор технических наук, депутат Законодательного Собрания Красноярского края, председатель Комитета по промышленности и вопросам жизнеобеспечения;
В. Н. Моргун, доктор биологических наук, директор ФБУ «Красноярский ЦСМ»;
В. В. Дзюбо, доктор технических наук, профессор Томского архитектурно-строительного университета
Дубровская, О. Г.
Д79 Ресурсосберегающие технологии обезвреживания и утилизации
отходов предприятий теплоэнергетического комплекса Красноярского края : монография / О. Г. Дубровская, Л. В. Приймак, И. В. Андруняк. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2014. – 164 с.
ISBN 978-5-7638-3087-3
Приведены результаты исследований негативного влияния предприятий
теплоэнергетического комплекса Красноярского края на окружающую природную среду.
Предназначена для научных сотрудников, аспирантов, магистрантов
и студентов, обучающихся по специальностям 20.03.01 «Техносферная безопасность», профиль «Охрана окружающей среды и рациональное использование
природных ресурсов», 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и
водоотведение», 08.04.01 «Строительство», профиль «Водоотведение и очистка
сточных вод».
Электронный вариант издания см.:
http://catalog.sfu-kras.ru
УДК 621.31.002.8
ББК 31.37
ISBN 978-5-7638-3087-3 © Сибирский федеральный
университет, 2014
Оглавление
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5
1. СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
НА ТЕРРИТОРИИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ ........................................ 7
1.1. Атмосферный воздух ............................................................................... 7
1.1.1. Качество атмосферного воздуха в городах края ........................ 7
1.1.2. Загрязнение атмосферного воздуха городов края ...................... 9
1.1.3. Мероприятия по охране атмосферного воздуха
в городах Красноярского края .................................................... 11
1.2. Поверхностные и подземные воды ...................................................... 12
1.2.1. Общая характеристика поверхностных вод
Красноярского края ..................................................................... 12
1.2.2. Ресурсы подземных вод Красноярского края .......................... 15
1.2.3. Состояние источников
хозяйственно-питьевого водоснабжения .................................. 17
1.3. Земельные ресурсы и почвы ................................................................. 18
1.3.1. Структура земельного фонда Красноярского края .................. 18
1.3.2. Состояние земель Красноярского края ..................................... 20
2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИСТОЧНИКОВ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ (на примере
предприятий теплоэнергетического комплекса) ........................................ 22
2.1. Предприятия теплоэнергетического комплекса
как источник техногенной опасности .................................................. 22
2.2. Основные выбросы теплоэнергетического комплекса
и их влияние на природу и человека .................................................... 24
2.3. Источники образования сточных вод
теплоэнергетического комплекса
и современное состояние методов их кондиционирования .............. 33
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ
КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ (на примере предприятий
теплоэнергетического комплекса) ............................................................... 38
3.1. Мероприятия по снижению выбросов
теплоэнергетического комплекса ......................................................... 38
3.1.1. Методика расчета выбросов оксидов азота
с дымовыми газами котлов тепловых электростанций ........... 57
3.1.2. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ ................... 65
Оглавление
4
3.1.3. Экономическая оценка предотвращенного
экологического ущерба
от загрязнения атмосферного воздуха ...................................... 68
3.2. Методы кондиционирования сточных вод
теплоэнергетического комплекса ......................................................... 74
3.2.1. Сравнение эффективности кондиционирования
сточных вод традиционными методами
с альтернативным безреагентным методом .............................. 74
3.2.2. Совершенствование систем кондиционирования
сточных вод на базе
гидротермодинамических эффектов кавитации ....................... 88
3.2.3. Математическая модель теплообменных процессов
в проточных суперкавитирующих аппаратах
на базе СК-испарителей ............................................................ 113
3.2.4. Аппаратурное оформление технологических схем
с внедрением узла кавитационной обработки воды ............. 120
4. ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
НА ТЕРРИТОРИИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ .................................... 127
4.1. Управление охраной
окружающей среды и природопользованием ................................... 127
4.2. Государственный экологический надзор
в области охраны окружающей среды ............................................... 132
4.2.1. Структура государственного экологического надзора
в области охраны окружающей среды .................................... 132
4.2.2. Деятельность органов федеральной власти по контролю
и надзору в области охраны окружающей среды .................. 134
4.2.3. Деятельность органов исполнительной власти
по контролю и надзору
в области охраны окружающей среды .................................... 138
4.3. Государственная экологическая экспертиза.
Лицензирование. Экологический аудит ............................................ 141
4.4. Экологический мониторинг на территории
Красноярского края .............................................................................. 147
4.5. Экономическое регулирование
природоохранной деятельности ......................................................... 149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 157
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 159
Введение 5 ВВЕДЕНИЕ Красноярский край является крупнейшим промышленным регионом Восточной Сибири и Российской Федерации в целом. Здесь сконцентрированы предприятия различных отраслей промышленности: металлургической, машиностроительной, химической, деревообрабатывающей и другие виды производств. Для ускоренного развития и наращивания производственных сил требуется надежное обеспечение сырьевыми и энергетическими ресурсами. Энергетика является одной из ведущих отраслей промышленности Красноярского края. Для ее развития в крае имеются самые благоприятные условия: огромные запасы бурого угля и гидроэнергетических ресурсов, газ и нефть. Быстрый рост экономического потенциала Красноярья, растущие потребности промышленности и сельского хозяйства в электроэнергии обусловили ускоренное развитие энергетики. На базе имеющихся природных ресурсов в крае сформирован крупнейший в стране топливноэнергетический комплекс. Однако ни один промышленный комплекс не может существовать как замкнутая экосистема. На урбанизированной территории промышленных центров Красноярского края формируется своеобразная система жизнедеятельности с новыми биогеохимическими процессами обмена энергии и веществ, обусловленная антропогенным давлением основных производств. Это приводит к частичной или даже полной потере способности воздуха, водоемов и почв к самовосстановлению, разрушению геологического строения земной коры и гидрогеологических режимов. Сложный комплекс экологических факторов и результатов их взаимодействия определяют пространственно-временную динамику качества городской среды, особенности трансформации вещественно-энергетических потоков, загрязненности рельефа, микроклимата урбанизированных территорий. По уровню воздействия на компоненты природной среды Краснояр ский край занимает одно из первых мест в Сибирском федеральном округе и Российской Федерации. По общей массе выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников Красноярский край занимает первое место среди субъектов Российской Федерации, а по удельной массе значительно опережает все прочие регионы. Основной задачей при развитии теплоэнергетического комплекса является разработка технологий устойчивой энергетики. Принципы устойчивой энергетики основываются, прежде всего, на бесперебойном снабжении энергией, полученной из экологически чистых источников
Введение 6 с применением ресурсосберегающих технологий. Высокое качество жизни и здоровья населения края могут быть обеспечены только при поддержании соответствующего состояния окружающей среды. Природная среда является одним из ценнейших компонентов национального достояния.
1. Состояние окружающей среды на территории Красноярского края 7 1. СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ 1.1. Атмосферный воздух 1.1.1. Качество атмосферного воздуха в городах края Стационарные наблюдения за качеством атмосферного воздуха в городах Красноярского края проводятся специализированными подразделениями Красноярского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями (ЦГМС-Р). Состояние атмосферного воздуха оценивается по 27 вредным веществам, на 18 стационарных постах, в 6 крупных промышленных городах Красноярского края: Ачинске, Канске, Красноярске, Лесосибирске, Минусинске и Назарово. Всего сетью наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха на территории края охвачена площадь около 98 тысяч гектаров [1]. Характеристика загрязнения воздуха в городах – промышленных центрах края приведена в табл. 1.1. Таблица 1.1 Характеристики загрязнения воздуха на территории Красноярского края Город ИЗА5 * Наибольшая повторяемость превышения ПДК, % Уровень загрязнения воздуха Вещества, определяющие высокий уровень загрязнения атмосферы Красноярск 23,75 27,7 очень высокий бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота, аммиак Ачинск 19,21 18,7 очень высокий бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, диоксид азота Минусинск 14,91 6,4 очень высокий бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества Лесосибирск 14,40 4,0 очень высокий бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества, фенол Назарово 10,70 – высокий бенз(а)пирен, формальдегид, взвешенные вещества Канск 4,97 0,3 низкий бенз(а)пирен * ИЗА5 – индекс загрязнения атмосферы (комплексный показатель, определяемый по 5 приоритетным для города загрязняющим веществам (при ИЗА < 5, НП < 10 % – уровень загрязнения низкий; при ИЗА > 14, НП > 50 % – уровень загрязнения очень высокий).
Ресурсосберегающие технологии обезвреживания и утилизации отходов предприятий… 8 В Красноярске осуществляется также прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха. Территориальный ЦМС ГУ «Красноярский ЦГМС-Р» регулярно информирует администрацию Красноярска, территориальное управление Роспотребнадзора по Красноярскому краю и промышленные предприятия краевого центра о возникновении неблагоприятных метеорологических условий, способствующих накоплению вредных примесей в атмосферном воздухе для дальнейшего принятия мер промышленными предприятиями по регулированию выбросов в атмосферу. В соответствии с федеральным законом № 52-ФЗ «О санитарно эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г., федеральным законом № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 4 мая 1999 г., а также Положением о государственной санитарноэпидемиологической службе Российской Федерации и Положением о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденными Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2000 г. разработаны Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест», утвержденные Главным государственным санитарным врачом РФ 17 мая 2001 г. [2]. Санитарные правила направлены на предотвращение неблагоприят ного воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения и устанавливают обязательные гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест и соблюдению гигиенических нормативов при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции (техническом перевооружении) и эксплуатации объектов. Данными Санитарными правилами необходимо руководствоваться при разработке всех стадий градостроительной документации [3]. Требования по охране атмосферного воздуха от загрязнения, вклю чаемые в государственные стандарты и ведомственные нормативные документы, не должны противоречить настоящим санитарным правилам. Соблюдение требований настоящих санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц. Основой регулирования качества атмосферного воздуха населенных мест являются гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации (ПДК) атмосферных загрязнений химических и биологических веществ, соблюдение которых обеспечивает отсутствие прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания [4]. Для отдельных веществ допускается использование ориентировоч ных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), для которых устанавливаются сроки их действия [4, 5].
1. Состояние окружающей среды на территории Красноярского края 9 1.1.2. Загрязнение атмосферного воздуха городов края На территории Красноярского края выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух осуществляют более 1650 предприятий. Первое место по загрязнению атмосферного воздуха в крае занимают предприятия Норильска: ЗФ ОАО ГМК «Норильский никель», ЗАО «НорильскоТаймырская энергетическая компания», ЗАО «Таймырская топливная компания», объемы выбросов которых несопоставимы с выбросами предприятий других городов [1, 7]. Динамика суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух по Красноярскому краю с учетом выбросов Норильского промышленного района за период 2001-2011 гг. представлена в табл. 1.2. Таблица 1.2 Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на территории Красноярского края [1] Год Суммарные выбросы, тыс. т/год Выбросы от стационарных источников, тыс. т/год Выбросы от автотранспорта, тыс. т/год 2001 2770,6 637,5 2562,6 447,9 207,9 189,6 2002 2622,9 577,1 2458,1 431,5 164,8 145,6 2003 2639,1 596,8 2462,3 439,1 176,8 157,7 2004 2696,6 628,6 2528,8 460,8 167,8 отсутствие данных 2005 2696,9 687,9 2521,4 512,4 175,5 отсутствие данных 2006 2761,4 782,2 2466,1 486,9 295,3 отсутствие данных 2007 2854,8 845,9 2509,6 519,5 345,21 326,4 2008 2886,3 913,8 2478,6 521,9 407,7 391,9 2009 2815,3 835,6 2433,3 469,5 382,0 366,1 2010 2886,8 942,9 2480,2 554,8 406,6 388,1 2011 2944,8 971,0 2516,82 562,3 428,03 408,7 * В числителе указано количество выбросов с учетом выбросов Норильского промрайона, в знаменателе – без учета выбросов Норильского промрайона.
Ресурсосберегающие технологии обезвреживания и утилизации отходов предприятий… 10 Высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха на территории крупных промышленных центров края обусловлены выбросами от градообразующих предприятий, таких как ОАО «РУСАЛ. Красноярск», Красноярская ТЭЦ-1, Красноярская ТЭЦ-2, Красноярская ТЭЦ-3, ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)», Минусинская ТЭЦ, ОАО «РУСАЛ. Ачинский глиноземный комбинат»; Медный завод, Никелевый завод, завод «Надежда», ОАО «ГМК Норильский никель», ОАО «ОГК-2», Красноярская ГРЭС-2, Назаровская ГРЭС, ОАО «Э.ОН Россия», филиал Берёзовская ГРЭС [8]. В списке выбрасываемых химических веществ от стационарных источников предприятий вещества 3-го, 4-го классов опасности – пыль, диоксид серы, углерода оксид, азота диоксид составляют свыше 90 % от общего объема выбросов, в составе которых преобладает диоксид серы от источников предприятий ОАО «ГМК Норильский никель». Для оценки воздействия на атмосферный воздух антропогенные источники выбросов загрязняющих веществ на территории края условно разделены на четыре группы: 1 – предприятия металлургического производства и производства готовых металлических изделий (ОАО «РУСАЛ. Ачинск», ОАО «РУСАЛ. Красноярск»); 2 – предприятия по производству и распределению электроэнергии, газа и воды (основные ГРЭС и ТЭЦ); 3 – автотранспорт; 4 – прочие источники. Объемы выбросов по этим группам за период 2002-2011 гг. приведены в табл. 1.3 [1]. Таблица 1.3 Динамика выбросов загрязняющих веществ от основных источников по группам, тыс. т* Группы предприятий 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 ОАО «РУСАЛ. Красноярск» и ОАО «РУСАЛ. Ачинск» 103 103,4 136,4 131,9 120,0 115,4 109,2 104,3 106,1 104,5 Предприятия теплоэнергетики (ГРЭС и ТЭЦ) 139 155 151,2 216,1 163,8 188,9 218,3 180,7 214,9 209,1 Автотранспорт 145,7 157,7 167,8 175,5 295,3 326,4 405,8 366,1 388,1 408,7 Прочие источники 189,5 180,7 173,2 164,4 203,1 215,2 194,4 184,4 233,8 248,7 Итого по краю 577,2 596,8 628,6 687,9 782,2 845,9 927,8 835,6 942,9 971,0 * Без учета выбросов Норильского промрайона. За последние 10 лет перечень ведущих предприятий, основных химических загрязнителей атмосферного воздуха населенных мест Красноярского края (по данным государственной статистической отчетности), остается неизменным и включает преимущественно предприятия цветной металлургии и теплоэнергетики. Доля основных предприятий в загрязнении атмосферного воздуха края от общего числа выбросов стационарных источников составляет более 94 %.