Контрольная работа по экологии

• норм ПДК в местах водопользования,
• «ассимилирующей способности водного объекта,
• оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

1.5. Самоочищение  водоемов

Интереснейшими явлениями природы  являются способность водоемов к  самоочищению и установление в них  так называемого биологического равновесия. Оно обеспечивается совокупной деятельностью населяющих их организмов: бактерий, водорослей и высших водных растений, различных беспозвоночных животных. Поэтому одна из важнейших  природоохранительных задач состоит  в том, чтобы поддерживать эту  способность.

Каждый водоем - это сложная живая система, где обитают растения, специфические организмы, в том числе и микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают. Если в водоем попадают бактерии или химические примеси, то в условиях девственной природы процесс самоочищения протекает быстро и вода восстанавливает свою первозданную чистоту. Факторы самоочищения водоемов многочисленны и многообразны. Условно их можно разделить на три группы: физические, химические и биологические. Важным физическим фактором самоочищения водоемов является ультрафиолетовое излучение солнца. Под влиянием этого излучения происходит обеззараживание воды. Эффект обеззараживания основан на прямом губительном воздействии ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Ультрафиолетовое излучение может воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы.

Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление  органических и неорганических веществ.

В процессе самоочищения водоема участвуют  водоросли, плесневые и дрожжевые  грибки. Двустворчатые моллюски - постоянные обитатели водоемов - являются санитарами рек. Пропуская через себя воду, они отфильтровывают взвешенные частицы. Мельчайшие животные и растения, а также органические остатки поступают в пищеварительную систему, несъедобные вещества оседают на слое слизи, покрывающем поверхность мантии двустворчатых. Слизь по мере загрязнения перемещается к концу раковины и выбрасывается в воду. Комочки ее представляют собой комплексный концентрат для питания микроорганизмов. Они и завершают цепь биологической очистки вод.

2. Энергетический баланс

2.1. Энергетическое  хозяйство предприятия

Энергетическое  хозяйство предприятия. Составление и анализ энергетических балансов - важнейший элемент энергетического менеджмента предприятия. Анализ энергобалансов дает возможность установить фактическое состояние использования энергоресурсов в отдельных элементах предприятия и на предприятии в целом. Объектом подобного анализа является система энергоснабжения промышленного предприятия.

Энергетическое хозяйство  предприятия включает два сектора: систему энергоснабжения предприятия  и потребителей энергии (рис.2.1.1.).

Рис. 2.1.1.Укрупненная схема энергосбережения и потребления энергии предприятием

Система энергоснабжения  служит для надежного удовлетворения потребностей предприятия в необходимых видах энергии нужных параметров и качества. Общие принципы построения систем энергоснабжения одинаковы для любых предприятий и различаются только количеством включенных в них компонентов.

Необходимые виды энергии  и энергоносителей могут поставляться предприятию через централизованное энергоснабжение (рис. 2.1.2).

Рис. 2.1.2. Система централизованного энергоснабжения промышленных предприятий

К ним относятся электроэнергия, теплота и органическое топливо. Источником энергии может также  служить непосредственно окружающая среда с потоками прямой или преобразованной энергии Солнца, а также энергия недр Земли. Кроме того, для нормального функционирования энергетического хозяйства предприятия используются вода и воздух из водных и воздушных бассейнов Земли.

На следующей ступени  системы энергоснабжения энергетические потоки при необходимости могут быть преобразованы в другие виды энергии или изменить свои параметры в соответствии с условиями эксплуатации потребляющих устройств.

Преобразование энергии  осуществляется на ТЭЦ, в котельных, на компрессорных станциях, в холодильных установках, на тепловых пунктах, трансформаторных подстанциях и других объектах, которые входят в энергетическое хозяйство предприятия (рис. 2.1.3).

Следует отметить, что в  большинстве случаев размещение источников энергии и потребителей не совпадает. Поэтому энергетическое хозяйство предприятия должно включать разветвленную систему передачи и распределения энергии. В качестве источников энергии на предприятии могут служить также энергетические отходы (вторичные энергетические ресурсы). Эти отходы могут быть непосредственно готовыми к применению или использоваться после их преобразования. Данный вопрос рассматривается в следующей главе.

Основными потребителями  энергии на предприятии являются:

• технологические потребители, непосредственно связанные с выпуском готовой продукции или оказанием услуг;
• системы освещения;
• системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;
• горячее и холодное водоснабжение.

Технологические потребители  в зависимости от отрасли промышленности и сферы услуг существенно отличаются друг от друга, хотя имеются и идентичные, например электропривод устройств, механизмов и агрегатов. В то же время вспомогательные потребители имеют общую основу и отличаются лишь деталями, учитывающими специфику производства. В целом энергетическое хозяйство предприятия представляет собой сложную разветвленную структуру, характеризующуюся взаимосвязанными энергетическими и материальными потоками различного вида и назначения.

 

Рис. 2.1.3. Схема энергосистемы промышленного предприятия:

ТУ - технологические установки; УУ - утилизационные установки; ТП - трансформаторная подстанция; ТПУ - теплоузел; НС - насосная подстанция; ГРП - газорегуляторный пункт.

2.2. Понятие и  виды энергетического баланса

Энергобаланс  — баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и Потребления всех видов энергетических ресурсов и энергии в производстве.

Энергобаланс  является отражением закона сохранения энергии в условиях конкретного  производства.

Энергетический  баланс (энергобаланс) состоит из приходной  и расходной частей.

Приходная часть  энергобаланса содержит количественный перечень энергии, поступающей посредством различных энергоносителей (ископаемое топливо и ядерное горючее, газ, пар, вода, воздух, электрическая энергия). Расходная часть энергобаланса определяет расход энергии всёх видов во всевозможных ее проявлениях, потери при преобразовании энергии одного вида в другой при ее транспортировке, а также энергию накапливаемую в специальных устройствах.

По классификационным  признакам энергобалансы промышленных предприятий могут быть разделены:

• по назначению - на отчетные и плановые;
• по видам энергоносителей - на частные (по отдельным видам топлива и энергии) и сводные;
• по объектам изучения - на балансы отдельных видов технологического оборудования, цехов и предприятия в целом;
• по принципам составления - на аналитические, синтетические, нормализованные и оптимальные;

Отчетные  балансы отражают фактические показатели производства и потребления энергии  и топлива в истекшем периоде  и фактический качественный уровень  их использования. В основе этих балансов можно контролировать энергопотребление  предприятия и выполнение соответствующих  плановых показателей; получать сгруппированную  по отраслям, районам и стране информацию о структуре производства энергетических ресурсов, эффективности их использования, расходах энергоресурсов на производство важнейших продуктов народного  хозяйств, а также о межрайонных  перетоках топлива и энергии и сетях, формирующих энергетический блок межотраслевого баланса.

Отчетный  баланс в синтетическом виде показывает распределение подведенных и  произведенных энергоносителей  между различными потребителями  предприятия. Это наиболее простая  форма балансов. Их разрабатывают  ежегодно, что позволяет получить информацию о динамике структуры и тенденциях развития энергетического хозяйства.

Статистическая  отчетность по энергетическому хозяйству  промышленных предприятий, на основе которой  составляются синтетические балансы, включает в себя следующие показатели:

• суммарный расход условного топлива, теплоты и электроэнергии на производство основных видов продукции и в целом по предприятию;
• виды энергоресурсов, их количество и распределение по укрупненным группам технологических процессов;
• количество выпущенной продукции с выделением наиболее энергоемких ее видов;
• удельные расходы топлива и энергии на производство основных видов продукции;
• состав энергетического оборудования.

На основе анализа этой информации могут быть исследованы связи энергетики и  основного производства, влияние  энергетики на основные показатели хозяйственной  деятельности предприятия - рентабельность, производительность труда, себестоимость  продукции и т. д.

Аналитические балансы отражают глубину и характер использования подведенных энергоносителей. Трудность составления этих балансов заключается в том, что отсутствует  четкое определение полезной энергии, так как ее количественная оценка зависит от выбора места сечения  энергетического потока.

Разность  между количествами подведенной  и полезной энергии, полученной от установки, составляет энергетические потери. Большинство  статей энергетических потерь определяется расчетом, поэтому аналитические  балансы в известной мере условны. Для количественной оценки энергетических потерь составляют частные энергетические балансы энергий - тепловой, электрической, гидравлической и механической.

Плановые  балансы являются основной формой планирования энергопотребления и энергоиспользования  на предприятии. Задача разработки этих балансов состоит в том, чтобы  обосновать плановую потребность предприятия  в топливе и энергии для  выполнения производственной программы  по выпуску продукции. Плановые балансы  являются обоснованием для рационализации способов покрытия потребностей предприятия  в результате использования побочных энергоресурсов и выработки электроэнергии на собственных генерирующих установках.

Плановые  балансы разрабатывают на основе анализа отчетных балансов отдельных  процессов, цехов и предприятия  в целом. При этом выявляют и оценивают  энергетические потери и резервы  экономии энергоресурсов, а также  определяют мероприятия по нормализации скрытых резервов экономии топлива  и энергии.

Составленные  на основе аналитических плановые балансы  с учетом технических мероприятий  по рационализации энергохозяйства  называются нормализованными балансами. Они составляются с учетом:

а) дальнейшего  совершенствования балансов агрегатов  и процессов в результате сокращения потерь, интенсификации режима работы, рационализации энергоиспользования, внедрения новой техники и  технологии;

б) ликвидации прямых потерь топлива и энергии  на всех стадиях процесса производства, распределения и использования  энергии;

в) определения  наиболее рациональных направлений  использования побочных энергоресурсов;

г) выбора наиболее рациональных энергоносителей для  данного предприятия и района его размещения.

Таким образом, нормализованный баланс дает представление  о прогрессивных изменениях в  технологии и организации производства с учетом их влияния на энергобаланс, что способствует дальнейшему совершенствованию  схемы энергоснабжения предприятия.

При составлении  нормализованных балансов исходят  из прогрессивных нормативов полезного  потребления и потерь энергии, соответствующих  оптимальным условиям производства. На основе этих балансов составляют планы  организационно-технических мероприятий.

Оптимальные балансы. Основная задача этого баланса  заключается в определении такого варианта энергоснабжения различных  потребителей предприятия, при котором  план выпуска продукции выполняется  с минимальными денежными затратами.

В отличие  от нормализованных оптимальные балансы учитывают технико-экономические характеристики энергоснабжения района размещения предприятия. Основными показателями для составления оптимальных балансов являются затраты на топливо и энергию в технологических и энергетических процессах производства.

Оптимальные балансы составляют обычно на 3-5 лет. Учет изменения технико-экономических  показателей производства, количества и вида используемых энергоносителей  и других факторов за такой промежуток времени довольно сложная задача, успешное решение которой требует  использования современной вычислительной техники и математических методов.

В последние  годы все большую популярность получает эксергитический баланс промышленных предприятий. Это объясняется тем, что при оценке энергетической эффективности на основе теплового баланса не учитываются качественные различия отдельных видов энергии; поэтому такая оценка оказывается недостаточной для анализа эффективности энергоиспользования сложных систем, включающих электрическую энергию, топливо и тепловую энергию различных параметров.