Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий: 5 часть, Технико-экономические расчеты

Продолжение. Предыдущая часть (часть 4)

5. Технико-экономические расчеты

5.1 Характеристика объекта и технико-экономическое обоснование целесообразности замены существующей системы аэрации

Темой работы является совершенствование биологических очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода производительностью 60 тыс. м3/сут. В ходе работы выполнен расчёт основных технологических параметров процесса очистки. На основании технологического расчёта определены размеры и конструкции аппаратов, подобрано необходимое оборудование.

Основным аппаратом на станции биологической очистки является аэротенк-вытеснитель. Для снижения БПК в сточной воде с 300 до 8 мгБПК/л, целесообразно применять трёхсекционный трёхкоридорный аэротенк с 33%-ной регенерацией.

В России наиболее распространённым типом мелкопузырчатого аэратора являются фильтросные пластины и трубы, изготовляемые из пористого стекловидного материала. Основным их недостатком является то, что при снятии давления воздуха в эти элементы аэрации заходит сточная вода, забивая поры при следующей подаче давления. Затем биомасса начинает размножаться, полностью забивая поры. Элемент аэрации теряет до 70% своей эффективности. Срок службы таких элементов аэрации составляет не более 3-х – 5-ти лет, и это с ежегодными прочистками и дорогостоящими ремонтами.

В данной работе предлагается использование более эффективных аэраторов мембранного типа – "ФОРТЕКС АМЕ – Т 370". Мембранные элементы являются наиболее подходящими для систем с прерывистой подачей воздуха, например, для систем одновременной нитрификации и денитрификации. Специально перфорированная мембрана из синтетического каучука работает как обратный клапан, что предотвращает обрастание пор биоплёнкой. В последнее время мембранные элементы применяются и в аэрационных системах с постоянной подачей воздуха. Данные аэраторы обеспечат более эффективную очистку сточных вод при минимальных затратах электроэнергии. Сборка системы аэрации проводится без дополнительных муфт, простым свинчиванием аэраторов между собой и последующей фиксацией, что позволяет произвести реконструкцию системы аэрации в предельно короткие сроки.

Преимуществом данных аэрационных элементов является:

• Высокая окислительная мощность;
• Высокая доля используемого кислорода;
• Низкие потери давления;
• Простая конструкция элементов;
• Возможность простой и быстрой замены мембраны или целого элемента;
• Высокая устойчивость к засорению;
• Экономия электроэнергии.

5.2 Расчёт производственной мощности

Производственная мощность установки (М) определяется по её суточной производительности и времени работы и рассчитывается по формуле:

где Q – суточная производительность установки (Q = 60000 м3/сут),

Т – эффективный фонд времени работы оборудования. Установка работает непрерывно в течение календарного года (Тэф = 365 суток).

5.3 Расчёт инвестиционных затрат на реконструкцию оборудования

Модернизация существующего аэротенка по проекту предусматривает демонтаж аэрационной системы и монтаж мембранной системы аэрации "ФОРТЕКС АМЕ – Т 370".

Единовременные затраты на реконструкцию складываются из:

Кинв = Кдем + Кнов + Кдост + Кмонт + Кнеучт, где

Кдем – затраты на демонтаж выбывающих узлов;

Кнов – стоимость вновь устанавливаемых узлов;

Кдост – затраты на доставку нового оборудования и материалов;

Кмонт – затраты на строительно-монтажные работы;

Кнеуч – неучтённые затраты.

Демонтаж выбывающих узлов может быть выполнен за две смены 3-мя рабочими. Принимаем оплату труда равной 100 руб./чел.∙ч.

Кдем = ЗПраб+Кпр

где, ЗПраб = ТС ∙ nсм ∙ nчел ∙ ч;

Кпр – стоимость привлекаемых механизмов (100% от оплаты труда с учётом ЕСН);

Кдем = 2 смены ∙ 3 чел. ∙ 8 ч ∙100 руб ∙ 1,26 ∙ 2 = 12096 руб. (с учётом ЕСН).

Стоимость вновь устанавливаемых элементов определяется их количеством и ценой за единицу.

Плотность элементов в аэротенке – 1,8 шт/м2;

Площадь аэротенка – 2160 м2;

Количество элементов = 1,8 ∙ 2160 = 3888 шт.

Стоимость одного элемента – 1,18 тыс. руб.

Кнов = 3888 шт. ∙ 1,18 тыс. руб. = 4.587,84 тыс. руб.

Затраты на монтаж новых узлов определяем прямым счётом. Они складываются из затрат на оплату труда и на оплату за использование специализированной техники. Монтаж может быть произведён бригадой рабочих из 4-х человек в течение 5-ти смен. Принимаем оплату труда равной 100 руб./чел.∙ч.

Кмонт = ЗПраб

где, ЗПраб = ТС ∙ nсм ∙ nчел ∙ ч;

Кпр – стоимость привлечённых механизмов (100% от оплаты труда с учётом ЕСН).

ЗПраб = 5 смен∙4 чел. ∙8ч∙100 руб. ∙1,26=20160 руб. (с учётом ЕСН).

Кмонт = 20160 + 20160 =40320 руб.

Таблица 12 Капитальные затраты на вновь устанавливаемые элементы

Таблица 13 Смета капитальных затрат на модернизацию аэрационной системы

По экспертной оценке стоимость аэротенка составляет 24 млн. руб. Принимаем стоимость старой аэрационной системы в размере 5% от стоимости аэротенка.

ОФвыв = 1200 тыс. руб.

В результате модернизации стоимость оборудования возрастёт на:

5.4 Расчёт изменения годовых эксплуатационных затрат

Замена аэрационной системы ведёт к изменению годовых эксплуатационных затрат по статьям: "Энергия на технологические цели", в связи с уменьшением расхода воздуха и следовательно изменением мощности воздуходувок; "Содержание, эксплуатация и ремонт оборудования", в связи с изменением его стоимости.

5.4.1 Расчёт изменения затрат на электроэнергию

Новая система аэрации позволяет снизить затраты на электроэнергию. В связи с тем, что при использовании мембранных аэраторов вместо перфорированных труб снижается расход воздуха с 10070 м3/ч до 7776 м3/ч, возможно уменьшение мощности воздуходувок.

Расход воздуха на элемент – 2,0 м3/ч

Количество элементов – 3888 шт.

Общий расход воздуха составит: Q = 2,0 м3/ч ∙ 3888 шт. = 7776 м3/ч

В случае использования в качестве аэрационных элементов перфорированные трубы, расход электроэнергии составит:

Примем стоимость электроэнергии 1,64 руб/кВт∙ч. Тогда расходы на электроэнергию составят:

Рассчитаем количество электроэнергии, которое потребуется при использовании мембранных аэраторов "ФОРТЕКС АМЕ –Т 370", с учётом того, что будет снижена мощность воздуходувок.

Примем стоимость электроэнергии 1,64 руб/кВт∙ч. Тогда расходы на электроэнергию составят:

5.4.2 Расчёт изменения затрат на эксплуатацию, содержание и ремонт оборудования

Изменение затрат на содержание, эксплуатацию и ремонт оборудования при изменении его стоимости на 3886,944 тыс. руб. представлено в таблице.

Таблица 14 Смета изменения затрат на содержание, эксплуатацию и ремонт системы аэрации

* - Срок службы сооружений принимаем равным 25 лет, тогда норма амортизации составит: Na = 100/25 = 4%.

Таблица 15 Сводная таблица изменения годовых эксплуатационных затрат

5.5 Расчёт основных технико-экономических показателей проекта

5.5.1 Прирост прибыли

Прирост прибыли равен годовой экономии на эксплуатационных затратах:

5.5.2 Прирост чистой прибыли

Чистая прибыль – прибыль, остающаяся у предприятия после уплаты налогов:

5.5.3 Ожидаемый экономический эффект

Экономический эффект от реализации проекта – Э определим по формуле:

Таблица 16 Основные технико-экономические показатели

5.6 Выводы по разделу

1. Определены инвестиционные затраты на замену аэрационного оборудования аэротенка первой ступени, которые составляют около 6,2 млн. руб.

2. Показано, что годовые эксплуатационные затраты после реконструкции уменьшатся на 2.602 тыс. руб., за счёт снижения затрат на электроэнергию, в связи с уменьшением мощности газодувки.

3. Прирост годовой суммы чистой прибыли предприятия составит около 2 млн. руб.

4. Инвестиционные издержки на замену системы аэрации аэротенка первой ступени окупятся за 3 года.

Продолжение (часть 6)