Визначення економічної доцільності різних систем очищення стічних вод на промисловому підприємстві

Проблеми, пов’язані з гідросферою, зумовлені браком прісної води для потреб людства, її забрудненням, порушенням природних кругообігів та зменшенням продуктивності водних екосистем.

Насамперед вода – найголовніша мінеральна сировина, якої людство витрачає у 1000 разів більше, ніж вугілля чи нафту. Крім того, використовуючи чисту воду для власних потреб, людина повертає у природу меншу її кількість і значно гіршої якості, найчастіше у вигляді стічних вод.

Стічні води – це комунальні та промислові стоки населених місць(побутові, виробничі, дощові з вулиць, промислових майданчиків, районів усіх типів забудов), використані людиною і відведені після користування.

За походженням стічні води поділяють на промислові, сільськогосподарські та побутові.

Промислові стічні води дуже різноманітні за спектром забрудників. Стічні води металургійних комбінатів містять важкі метали, нафтопродукти, зависі; целюлозно-паперових виробництв – збагачені целюлозними волокнами, солями алюмінію, хлором, танідами, сульфатами, сульфітами та іншими забрудниками.

Сільськогосподарські стічні води утворюються переважно на тваринницьких фермах під час приготування кормів, миття обладнання, прибирання приміщень. У них високий вміст органічних сполук, суспензованих часток, сполук нітрогену і фосфору; потрапляння їх у водойми надзвичайно небезпечне для водних екосистем внаслідок токсичності аміаку, можливість евтрофікації водойм.

Побутові стічні води містять органічні речовини, сполуки нітрогену і фосфору, поверхнево-активні речовини. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється в еквівалентах побутових стоків (ЕПС). Один ЕПС дорівнює кількості органічної речовини-забрудника, що виробляється однією людиною за добу.

В даній курсовій роботі ми розглядаємо стічні води промислового підприємства, тому вестимемо мову саме про промислові стічні води.

Промислові стічні води частково очищають на цехових чи заводських очисних спорудах, а потім разом із побутовими направляються на міську станцію водоочищення. Ці виробничі стічні води не повинні бути агресивними стосовно матеріалів каналізаційної мережі, містити кислоти, які утворювали б при змішуванні леткі (H S, СО, деякі вуглеводні) та токсичні сполуки, горючі речовини, а також ті, які отруйні для організмів, що використовуються при біохімічному очищенні стічних вод.

Методи очищення стічних вод класифікують за процесом, що лежить в їх основі, на:

– механічні (фільтрування, ультрацентрифугування, відстоювання);

– фізичні (сорбція, виморожування, ультрафільтрація, зворотний осмос, обробка ультразвуком, УФ-опромінення);

– фізико-хімічні методи (хемосорбція, електроліз, електродіаліз, коагуляція, електро-коагуляція, електрофлотація, екстракція, флокуляція);

– хімічні (осадження у вигляді малорозчинних сполук, озонування і хлорування (окиснення),відновлення);

– біологічні (аеробне і анаеробне окислення, використання ланцюга живих організмів від найпростіших до вищих тварин);

– термічні (дистиляція, спалювання);

– радіаційні методи використовують для очищення поверхневих та стічних вод, обробки осадів, що утворилися під час очищення стічних вод та надлишкового активного мулу.

Економічне порівняння варіантів очищення стічних вод промислового підприємства в курсовій роботі проводиться за двома варіантами, вказаними у завданні. Варіанти індивідуальних завдань наведені в додатку Б (таблиця Б.1).

 

Перед початком розрахунків наводяться вихідні дані у табличній формі (табл. 1.1) на підставі таблиці Б.1.

 

Таблиця 1.1 − Вихідні дані до визначення економічної доцільності різних систем очищення стічних вод на промисловому підприємстві

Назва забруднюючих речовин, які скидаються в поверхневі води (на річний обсяг стічних вод 25000 м^3)	Показники викидів, т/рік	Показник відносної небезпеки, умовн. т/т
до очищення	після очищення
варіант 1	варіант 2
Зважені речовини	…	…	…	1,33
…	…	…	…	0,03
Капітальні вкладення, тис. грн	–	…	…	–
Поточні витрати очищення води (И), грн/тис. м^3	–	…	…	–
Річний обсяг очищення стічних вод (Q), тис. м^3	25,0	25,0	25,0	–
Час роботи очисної споруди, років	–			–

 

Послідовність розрахунків для кожного варіанта наведена нижче.

 

1.1.1. Визначається приведена маса викидів забруднюючих речовин в стічні води до очищення (m₀) і після очищення за першим (m₁) та другим (m₂) варіантами за формулою:

, (1.1)

де m₀ – приведена маса забруднюючих речовин у стічних водах,

умовн. т /рік;

m_i – маса i -го інгредієнта, що знаходиться у стічних водах, т/рік;

g_i – показник відносної небезпеки i -го інгредієнта, умовн. т/т.

 

1.1.2. Коефіцієнт очищення стічних вод (КОВ) визначається для кожного з варіантів:

, (1.2)

де m₀ − приведена маса забруднюючих речовин у стічних водах до очищення, умовн. т/рік;

m₁₍₂₎ − приведена маса забруднюючих речовин у стічних водах після очищення за першим (другим) варіантом, умовн. т/рік.

 

Перевагу віддаємо варіанту з більшим абсолютним значенням.

Далі визначаються економічні показники варіантів очищення стічних вод.

1.1.3. Економічність очищення стічних вод визначається за формулою:

, (1.3)

де Е₁₍₂₎ − показник економічності очищення стічних вод першого (другого) варіанта, умовн. т /грн.;

И₁₍₂₎ – поточні витрати очищення води, грн./тис. м^3;

Q ₁₍₂₎– річний обсяг очищення стічних вод, тис. м³.

 

Перевага віддається варіанту з більшим значенням показника ефективності очищення стічних вод.

 

1.1.4. Сума зменшення економічних збитків (У) навколишньому середовищу внаслідок здійснення заходів щодо очищення стічних вод за період експлуатації очисних споруд (10 років) для першого варіанта визначається за формулою:

(1.4)

де у_пит. – норматив економічних збитків, грн./умовн. т. При виконанні

курсової роботи приймати у_пит.= 15,6 грн./умовн. т.

Е_нп – норматив для приведення різноперіодичних витрат (Е_нп= 0,1);

t – період, протягом якого будуть експлуатуватися очисні споруди, роки.

 

Наприклад:

 

За 1-й рік експлуатації	15,6 × (2894,26 – 209,04) × (1 + 0,1) ^1 = 46078 грн
…	…
За 10-й рік експлуатації	15,6 × (2894,26 – 209,04) × (1 + 0,1) ^10 = 108650 грн
За 10 років експлуатації сума зменшення економічних збитків – 734370 грн

 

Кращим варіантом очищення стічних вод буде той, для якого сума зменшення економічних збитків буде більшою.

1.1.5. Ефективність очищення стоків е (грн/грн) визначається за формулою:

(1.5)

де К ₁ – капітальні вкладення на заходи для очищення стічних вод (за пер-шим варіантом), грн.

 

Розрахунки здійснюються за 10 років (див. п.1.2.4).

 

1.1.6. Розраховані техніко-економічні показники заносяться в таблицю 1.2.

 

Таблиця 1.2 – Техніко-економічні показники варіантів очищення стічних вод промислового підприємства

Показники	Значення показників за варіантами
Варіант 1	Варіант 2
Приведена маса викидів забруднюючих речовин, умовн. т/рік	1 =…	2 =…
Коефіцієнт очищення стічних вод	1 =…	2 =…
Економічність очищення стоків, ум. т/грн	Е1 =…	Е 2 =…
Сума зменшення екологічних збитків навколишньому середовищу внаслідок здійснення підприємством заходів щодо очищення стічних вод за період експлуатації очисних споруд, тис. грн	1 =…	2 =…
Ефективність очищення стічних вод, грн/грн	1 =…	2 =…

 

На підставі аналізу показників перевагу має варіант з більшим значенням ефективності очищення стічних вод. Для подальших розрахунків розглядається кращий варіант.

1.1.7. Суми податку, який справляється за скиди забруднюючих речовин у водні об'єкти (П_с), обчислюються виходячи з фактичних обсягів скидів, ставок податку та коригуючих коефіцієнтів за формулою:П_с = , (1.6)

де М_лі − обсяг скиду і -тої забруднюючої речовини в тоннах (т);

Н_пі − ставки податку в поточному році за тонну і -того виду забруднюючої речовини у гривнях з копійками;

К_ос − коефіцієнт, що дорівнює 1,5 і застосовується у разі скидання забруднюючих речовин у ставки і озера (в іншому випадку коефіцієнт дорівнює 1).

Розрахунок платежів здійснюється у табличній формі (таблиця Д.1).

Розрахунки платежів за викиди (зберігання відходів) в інших розділах курсової роботи здійснюється за формою таблиці Д.2.

У складі курсової роботи студентам слід визначати такі платежі за рік:

– до введення в дію очисних споруд;

– після введення в дію очисних споруд;

1.1.8. Далі визначаються економічні показники.Річний економічний ефект від введення в дію очисних споруд визначається за формулою:

 

, (1.7)

де – сума платежів за скиди забруднюючих речовин до введення в дію очисних споруд, грн;

– сума платежів за скиди забруднюючих речовин після введення в дію очисних споруд за повний рік їх функціонування, грн.

 

Ефективність капітальних вкладень:

(1.8)

Строк окупності капітальних вкладень:

(1.9)

Зробити висновки про доцільність введення в дію очисних споруд.