Дана оценка технических, экономических и экологических показателей технологий обработки осадка водоочистных сооружений по двум вариантам. Сделан вывод о преимуществе варианта утилизации осадка водоочистки путем термообработки.

Авторы С.Д. Бойчук, В.А. Мякишев, Национальная академия природоохранного и курортного строительства, г. Симферополь

Качество технологических стоков водоочистных очистных сооружений (ВОС) позволяет применить несколько технологических схем обезвоживания и утилизации осадков, поэтому выбор наиболее экономичного варианта выполнен на основании технико-экономического сравнения их показателей. В первом варианте предусмотрен состав типовых сооружений для обработки осадка, рекомендуемый в строительных нормах (СНИП 2.04.02-84. Водоснабжение наружные сети и сооружения), в котором нет

решения полного обезвреживания и утилизации осадков водопроводных очистных сооружений (ВОС). Поэтому в нем предусмотрен метод захоронения обезвоженных осадков на свалке. В рекомендуемой технологической схеме обработки осадков ВОС по варианту 2 предусмотрена утилизация их в виде строительных материалов ( рис. 1 ).

Для технико-экономических расчетов выбраны две технологические схемы, по базовому — варианту 1, в котором технология состоит из сгустителей, реагентного хозяйства, центрифуг и иловых площадок [1].

По опытному — варианту 2, в технологию включены также сооружения обезвоживания осадка, цех утилизации с операциями приготовления формовочных смесей и последующей термической обработкой. Расчет капитальных затрат по двум вариантам технологических схем и состав сооружений представлены в табл. 1 . Определение стоимости сооружений для обезвреживания осадков стоков ВОС произведено по укрупненным показателям стоимости отдельных сооружений, составленным по паспортам типовых проектов. Предварительно рассчитали размеры сооружений, технологического оборудования, трубопроводов.

Расчеты показали, что капитальные затраты на строительство сооружений по рассматриваемым вариантам отличаются незначительно. Для сравнения эксплуатационных затрат по базовому и опытному вариантам уточнили технологические показатели режима обезвоживания осадка. В базовом варианте учтены основные технологические показатели режима обезвоживания осадка грязных промывных вод методами фильтрования и обезвоживания на иловых площадках [2].

В опытном варианте рассмотрены технологические показатели режима утилизации осадка грязных промывных вод с использованием методов обезвоживания и высокотемпературной обработки:

❏ скорость фильтрования на сооружении обезвоживания осадка, м/ч;

❏ средняя доза товарного реагента, г/м 3 ;

❏ продолжительность фильтроцикла очистки, ч;

❏ объём промывной воды на 1 м 3 очищенной воды, л/сут;

❏ объём очищенной воды в течение цикла очистки, м 3 /сут;

❏ производительность фильтровальных сооружений для промывных вод,м З /сут;

❏ количество загрязнений задержанных на установке, кг/сут;

❏ эффект очистки по контролируемым веществам, %;

❏ значение исходной и остаточной концентрации взвешенных веществ, г/ м 3 ;

❏ масса осадка по сухому веществу, кг/сут;

❏ масса соединений тяжелых металлов, кг/сут;

❏ масса органических соединений, кг/сут;

❏ масса добавки в формовочную смесь глинистых сланцев, кг/сут;

❏ масса добавки угля, кг/сут;

❏ состав формовочной смеси:

❚ осадок — 25%,

❚ глина — 63%,

❚ уголь — 12%;

❏ влажность обезвоженного осадка — 89%;

❏ высушивание формовочной смеси до влажности — 42%;

❏ нагрев керамических изделий в течение 8 часов;

❏ обжиг керамических изделий в течение б часов;

❏ температура обжига изделий — 1100 °C;

❏ прочность и химическая стойкость изделий — в пределах требований к изделиям.

В смету эксплуатационных затрат по базовому и опытному вариантам включены все основные виды затрат ( табл 2 ).

Технологии обезвреживания и утилизации отходов являются затратными, поэтому практическое решение экологических проблем может быть экономически невыгодным. При сравнении вариантов большое влияние оказывает методика расчета экономического ущерба окружающей среде, поэтому

вопрос заключается в том, какой вариант является дороже — оплачивать штрафы за сброс в природные объекты загрязнений без обезвреживания или производить утилизацию отходов производства.

Расчет приведенных затрат по базовой и предлагаемой технологиям в соответствии с общепринятой методикой сравнения вариантов произведен по формуле:

П = Э + Е Н . К , грн., (2.1)

где П — приведенные затраты;

Э — эксплуатационные затраты;

К — капиталовложения;

Е Н — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в строительстве (принимается

в целом не ниже 0,12).

Вариант 1:

П = 719,5 + 0,12 .

. 6464 = 1495,2 тыс. грн.

Вариант 2:

П = 705,7 + 0,12 .

. 6464 = 1475,4 тыс. грн.

Другими важнейшими показателями экономической эффективности рассматриваемых вариантов схем

очистки стоков являются:

а) себестоимость 1 м 3 очищенных стоков определяемая по формуле:

S = Э / Q ср.год , грн./м 3 , (2.2) где S — себестоимость 1 м 3 очищенных стоков;

Э — годовые эксплуатационные расходы, грн.;

Q ср.год — среднегодовое количество очищенных стоков, тыс.м 3 .

Вариант 1:

S = 719,5 / 1460 = 0,492 грн./м 3 .

Вариант 2:

S = 705,7 / 1460 = 0,483 грн./м 3 .

б) удельные капиталовложения на очистку 1 м 3 очищенных стоков определяются по формуле:

К уд = К / Q сут , грн./м 3 , (2.3)

где Q сут — суточная производительность комплекса обработки стоков,м 3 .

Вариант 1:

К уд = 6464000 / 4000 = 1615 грн./м 3 .

Вариант 2:

К уд = 6414000 / 4000 = 1603 грн./м 3 .

Годовой экономический эффект от внедрения новой технологии очистки стоков или новых конструкций очистных сооружений определяется по формуле (без учета уменьшения ущерба

природным ресурсам по второму варианту):

Э Г = [( Э а + К а - Е н ) - ( Э н + Е н . К н )] .

. Q год , грн., (2.4)

где Э а и Э н — удельные эксплуатационные расходы по базовому варианту и по варианту с включением новой техники соответственно, грн./м 3 ;

К а и К н — удельные капитальные вложения по базовым вариантам с включением новой техники, грн./м 3 ;

Q год — среднегодовой объем очищенных стоков, м 3 .

Э Г = [(0,492 + 1615 . 0,12) - (0,483 + 1603 . 0,12)] .

. 1460 = 2044 грн.

Основные экономические показатели технологий по рассматриваемым вариантам сведены в табл. 3 .

В настоящее время изменяется как соотношение затрат и цен, так и их структура. При определении фактической эффективности внедрения систем (комплексов) очистки стоков ВОС трудно в конкретный промежуток времени учесть инфляцию, неупорядоченность цен на материалы, оборудование,

электроэнергию и реализуемую очищенную воду.

Разработчики систем, проектировщики и предприятия, планирующие внедрять такие системы, должны учитывать общегосударственные и местные налоги на прибыль, высокие проценты на кредиты, планируемые плату за водопользование и отчисления на экологические мероприятия и прочие затраты.

Данные табл. 2 и табл. 3 свидетельствуют о том, что затраты на обезвреживание отходов ВОС незначительно отличаются от затрат на очистку питьевой воды. Вследствие хронических неплатежей за отпускаемую потребителям воду, по причине отсутствия должной конкуренции среди поставщиков

электроэнергии и реагентов зачастую наблюдается необоснованное гипертрофирование отдельных статей годовых эксплуатационных затрат в технологии подготовки питьевой воды и обезвреживания отходов.

Выводы

Сравниваемые варианты имеют примерно равные значения приведенных затрат и эксплуатационных

расходов, поэтому предпочтение отдается второму, в котором обеспечивается утилизация осадков промывных вод ВОС и достигается меньший ущерб местным природным объектам за счет прекращения захоронения осадков водоочистных сооружений.

Во втором варианте решаются проблемы обезвреживания грязных промывных вод, рационального повторного использования промывной воды, сокращения площади под строительство.

Литература

1. Шевченко Л.Я. Гринько Т.А. Предотвращение загрязнения поверхностных водоисточников осадками станций очистки природных вод //

Международный форум «АКВА УКРАИНА - 2003». — К.: 2003.

2. Говорова Ж.М. Обработка промывных вод и осадков водоочистных станций // Обзорная информация. Выпуск 1. — М.: 2001.