INNOV.RU | Информационный портал 

Иннов: электронный научный журнал
 

Оценка рентабельности бессточных систем очистки воды на производстве

Efficiency evaluation of systems of water purification on production



УДК 33

24.01.17 13:43
1601

Выходные сведения: Киселева А.А., Корнилов Д.А., Корнилова Е.В. Оценка рентабельности бессточных систем очистки воды на производстве // Иннов: электронный научный журнал, 2017. №1 (30). URL: http://www.innov.ru/science/economy/otsenka-rentabelnosti-besstochnykh-/

Авторы:
Киселева Анастасия Андреевна, ФГБОУ ВО Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Российская Федерация (603950 Россия, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24), e-mail: nastua9096@yandex.ru

Корнилов Дмитрий Анатольевич, доктор экономических наук, профессор кафедры «Управление инновационной деятельностью» ФГБОУ ВО Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Российская Федерация (603950 Россия, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24), e-mail: kornilov-d@yandex.ru

Корнилова Елена Валерьевна, кандидат экономических наук, доцент кафедры «Энергетика, экономика, прикладная математика» Дзержинский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Дзержинск, Российская Федерация (606026, Россия, г. Дзержинск, ул. Гайдара, 49), e-mail: elena.maramohina@yandex.ru

Authors:
Kiselyova Anastasia Andreevna, Nizhny Novgorod state technical university of R. E. Alekseev, Nizhny Novgorod, Russian Federation (603950 Russia, Nizhny Novgorod, Minin St., 24), e-mail: nastua9096@yandex.ru

Kornilov Dmitrii Anatolievich, doctor of sciences in economics, professor of chair «Management of innovative activity» the Nizhny Novgorod state technical university of R. E. Alekseev, Nizhny Novgorod, Russian Federation (603950 Russia, Nizhny Novgorod, Minin St., 24), e-mail: kornilov-d@yandex.ru

Kornilova Elena Valeryevna, candidate of economic sciences, docent of the chair «Energy, Economy, Applied Mathematics» the Dzershinsk Polytechnical Institute of the Nizhny Novgorod state technical university of R.Е. Alekseev e-mail: elena.maramohina@yandex.ru

Ключевые слова: бессточная технология, водные ресурсы, экология производства, сброс воды, очистка воды, оценка рентабельности

Keyword: drainless technology, water resources, ecology of production, water discharge, water treatment, assessment of profitability

Аннотация: Необходимость комплексного учета экологических и экономических вопросов при организации производства очевидна. Уровень загрязнения речного бассейна в крупных городах напрямую зависит от эффективности использования очистных технологий и контроля за этим процессом на уровне государства через штрафы, санкции, субсидии и дотации. В статье представлена схема бессточных производств, определена ее эффективность и целесообразность применения. Представлена схема очистных сооружений, её достоинства и недостатки.

Проведено аналитическое сравнение бессточной системы с водоочистной, отображено сравнение затрат для отдельных случаев. В химических производствах особо остро стоит проблема утилизации отходов, т.к. они зачастую ядовиты. Сделан вывод о том, что в бессточных системах ресурсы не только используются более рационально, но и схема очисти более глубокая, т.к. она разделена по характеру слива, а также происходит больше стадий очистки, что позволяет на выходе получить более чистый продукт.

Annotation: Annotation. The need for integration of environmental and economic issues in the organization of production is obvious. The level of the river basin pollution in large cities depends on the efficient use of water treatment technologies. The article presents a diagram of the water treatment plants in the production, describes its cost-effectiveness and feasibility of application.

The scheme of sewage treatment plants, its advantages and disadvantages. An analytical comparison of various water purification systems. In the chemical industry especially acute problem of waste disposal, as they are often poisonous. The conclusion about the effectiveness of water treatment systems in production.

Оценка рентабельности бессточных систем очистки воды на производстве

В последнее время остро стоит вопрос о защите окружающей среды и сохранении природных ресурсов. Особенную роль занимают водные ресурсы, ведь они стремительно заканчиваются и их надлежащее качество это гарантия здоровья населения нашей планеты. Именно поэтому на современных предприятиях значительную долю  площади занимают очистные сооружения.

Бессточная технология — технология, предполагающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды. Принцип организации производства, предполагающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочку первичное сырьё — производство — потребление — вторичное сырьё. [3]

 В химических производствах особо остро стоит проблема отходов, ведь они зачастую ядовиты [10, 11, 12].  Поэтому именно здесь сосредоточены самые большие затраты на утилизацию отходов, очистку воды и реагентов.

Итак, рассмотрим положительные и отрицательные стороны таких технологий:

1.     «+» Экологическая безопасность. В этом пункте стоит учесть, что сбросы отработанных  веществ, представляющие опасность для  окружающей среды, не выйдут за  рамки производства;

2.     «+» Экстренная защита. В случае чрезвычайных происшествий (утечка, взрыв и т.п.) система аварийного стока предотвратит попадание реагентов в атмосферу, а также  порчу имущества предприятия.

3.     «-»  Необходимость размещения системы на большой площади.  Зачастую очистные сооружения занимают площадь, равную чистой производственной, но ее можно минимизировать путем конструкционно-планировочных преобразований.

4.     «-»  Большие затраты на установку системы. Очистная система является дорогостоящей, но необходимой в случае масштабных химических производств.

Сравним две схемы использования водных ресурсов и выясним их существенные отличия.

 

1.     Очистная система.


Вода, использованная на производстве, поступает в блок очистки. На первом этапе она проходит через усреднитель, где происходит перемешивание, усреднение концентрации и консистенции. После процедуры усреднения смесь попадает в реактор, в котором посредством химического воздействия происходит отделение твердых осадков от жидкой фазы. Осадок после отделения  поступает в шламоуплотнитель, где оставшаяся в прошлых стадиях вода отделяется от твердого шлама, а сама твердая фаза  спрессовывается на фильтр-прессе и уходит на утилизацию. Теперь происходит очистка жидкой фазы, которая собирается в специальный резервуар и прогоняется через двухслойный фильтр, после чего пройдя стадию контроля, она идет на сброс в окружающую среду. [1, 4]

2.     Бессточная система. 


Схема бессточного использования водных ресурсов  сложнее. Здесь слив делится на категории (каждая категория попадает в свой накопитель). Содержимое каждого накопителя проходит свои этапы переработки, после чего почти готовые продукты сливаются в единый резервуар, где  происходит финальная нейтрализация и обезвреживание и отделение жидкой фазы от твердой. Далее твердый остаток уплотняется и обезвоживается, после чего утилизируется, а жидкая фаза очищается и поступает в накопитель чистой воды, где начинается новый цикл использования водного ресурса.

Из вышеуказанных схем можно сделать вывод о том, что в бессточных системах ресурсы не только используются более рационально, но и схема очисти более глубокая, разделенная по характеру слива,  а также проходит больше стадий очистки, что позволяет на выходе получить более чистый продукт.  [1, 3]

Для рациональной оценки рентабельности установки бессточных систем проведем некоторые сравнительно-оценочные расчеты на примере ведущего машиностроительного завода, расположенного в Нижегородском регионе.  Среднегодовой расход воды на предприятии составляет 120,7 млн. тонн воды. Исходя из цены за тонну, составляющей 10,2 руб. (закупка на условиях гос. поддержки), имеем затраты на воду в размере 1,231 млрд. руб. Без программы поддержки предприятий стоимость потребляемой воды составила бы 1,54 млрд. руб. (стоимость кубометра 12,74 руб.)  Помимо собственной стоимости воды к затратам относится система очистки (стоимостью 18,2 млн. руб.) и ее обслуживание, а именно замена фильтров стоимостью 50 000 руб./шт.  ежегодно. Помимо производственных нужд водные ресурсы требуются и для сотрудников (хозяйственно-бытовые нужды). Плата за использование воды в этом случае идет по отдельному тарифу и  составляет 4,8 млн. р./год.

Итого в год на предприятии, пользующем водоочистную систему необходимо затратить 1,25405 млрд. р. При расчетах исходим из условия нормального цикла работы (безаварийное производство). В случае аварии слив попадет в окружающую среду, чем может нанести непоправимый ущерб не только производственному имуществу, но и окружающей среде. Все  расходы на восстановление после чрезвычайной ситуации возлагаются на собственников предприятия [7, 8].

Если предприятие использует бессточную очистную систему, то сумма расходов будет складываться из стоимости системы (40,21 млн. руб.), стоимости реагентов (12 млн. руб.), стоимости воды (738,684 млн. руб.), которые закупаются одноразово. Обращаем внимание, что потребление воды снижено из-за рационализации переработки и производства. В процессе циклического использования водных ресурсов происходят потери. Они компенсируются за счет потребления «ливневых вод» [9]. В перспективе ежегодно необходимыми затратами для бессточной системы будут реагенты (20000 р./ год)

Итого в год на предприятии, использующем бессточную систему необходимо затратить 1,28322 млрд. р. В случае аварийной ситуации  слив попадет в аварийный накопитель, откуда  пойдет на дальнейшую переработку по циклу, что никак не скажется на нормальной работе предприятия.

Отразим вышеуказанные данные в таблице:*

 

Очистная система

Бессточная система

Технические показатели

Объем необходимой воды

120,7 млн тонн

72,42 млн тонн

Техническое обслуживание

Замена фильтра

Очистка реагентом

-тест-контроль (раз в 5 лет)

 

Аварийный  режим

При аварии  слив попадает в ОС

При аварии слив стекает в аварийный накопитель

Необходимость в поставках новой воды

По мере потребления

-

Экономические показатели

Затраты на воду

Закупка ежегодно по тарифу

Единоразовая закупка

Замена фильтра

ежегодно

-

З\п обслуживающего персонала

-вспомогательные рабочие (18000р.)

-наладчики (22500 руб.)

-контролер (21000 руб.)

-оператор (24000 руб.)

-наладчик (27000руб.)

Закупка реагентов

-

ежегодно

Проба на сброс

Раз в квартал

-

Платеж за воду хозяйственных нужд

По тарифу

-

*        По данным на 2016 год.

На основе предоставленных данных и расчетов делаем вывод о том, что вводить в эксплуатацию бессточную систему переработки водных ресурсов целесообразно. Это снижает затраты на потребление воды, исключает возможность причинения ущерба предприятию и окружающей среде в случае аварии,  уменьшает затраты на выплаты заработных плат рабочим, исключает понятие отбора проб на сброс воды и сам сброс, исключает платеж за использование хозяйственно-бытовых вод, а также обеспечивает экологичность производства.



Библиографический список


1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, Москва 2008;
2. Журнал известия ВУЗов. Химия и химическая технология, С-Петербург, 2010;
3. Основы безотходной технологии : Учеб. пособие для студентов, обучающихся по направлению 653500 -"Стр-во" / В. В. Спасибожко; М-во образования Рос. Федерации. Юж.-Урал. гос. ун-т. Каф. строит. материалов. - 2 изд. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 131, [1] c. : ил., табл.; 21 см.; ISBN 5-696-01692-8;
4. Терновцев В.Е., Пухачев В.М. Очистка промышленных сточных вод. - Киев: Вудивельник, 1985,120с;
5. Соколов М.П. Очистка сточных вод. - Учебное пособие, Наб. Челны: КамПИ, 2005, 197 с;
6. Промышленная экология: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Калыгин В.Г. - М.: Издательский центр "Академия", 2004 - 432с.;
7. Кузьмичев И.К. Прогноз решения проблем речного транспорта России // Речной транспорт (XXI век). 2009. № 8 (44). С. 57-59.
8. Калачев В.К., Кузьмичев И.К., Задровский П.В. Анализ перспектив развития транспортного комплекса Пермского края // Экономика и предпринимательство. 2015. № 10-2 (63-2). С. 420-424.
9. Прожорина Т.И., Куролап С.А., Якунина Н.И. Оценка техногенного воздействия на городскую среду по загрязненности снежного покрова // СтройМного, 2016. №2 (3). URL: http://stroymnogo.com/science/tech/otsenka-tekhnogennogo-vozdeystviya-/
10. Балдов Д.В., Суслов С.А. Методика расчета уровня продовольственной безопасности // Вестник НГИЭИ. 2016. № 1 (56). С. 13-26.
11. Генералов И.Г., Смирнов Н.А. Переработка зерна, как один из путей повышения конкурентоспособности сельскохозяйственных организаций // Вестник НГИЭИ. 2015. № 1 (44). С. 10-18.
12. Евсеева С.С. Экологические условия обитания бентосных гидробионтов на участке «Северный» // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2016. №4 (12). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/ekologicheskie-usloviya-obitaniya-b/
13. Электронная библиотека. Безотходные технологии – будущее человечества. http://libraryno.ru/3-6-bezothodnye-tehnologii-buduschee-chelovechestva-sist_zash_sr_ob/


References


1. Kasatkin A.G. Osnovnye processy i apparaty himicheskoj tekhnologii, Moskva 2008;
2. ZHurnal izvestiya VUZov. Himiya i himicheskaya tekhnologiya, S-Peterburg, 2010;
3. Osnovy bezothodnoj tekhnologii : Ucheb. posobie dlya studentov, obuchayushchihsya po napravleniyu 653500 -"Str-vo" / V. V. Spasibozhko; M-vo obrazovaniya Ros. Federacii. YUzh.-Ural. gos. un-t. Kaf. stroit. materialov. - 2 izd. - CHelyabinsk : Izd-vo YUUrGU, 2001. - 131, [1] c. : il., tabl.; 21 sm.; ISBN 5-696-01692-8;
4. Ternovcev V.E., Puhachev V.M. Ochistka promyshlennyh stochnyh vod. - Kiev: Vudivel'nik, 1985,120s;
5. Sokolov M.P. Ochistka stochnyh vod. - Uchebnoe posobie, Nab. CHelny: KamPI, 2005, 197 p;
6. Promyshlennaya ehkologiya: Uchebnoe posobie dlya studentov vysshih uchebnyh zavedenij / Kalygin V.G. - M.: Izdatel'skij centr "Akademiya", 2004 - 432 p.;
7. Kuz'michev I.K. Prognoz reshenija problem rechnogo transporta Rossii Rechnoj transport (XXI vek). 2009. No 8 (44). P. 57-59.
8. Kalachev V.K., Kuz'michev I.K., Zadrovskij P.V. Analiz perspektiv razvitija transportnogo kompleksa Permskogo kraja // Jekonomika i predprinimatel'stvo. 2015. No 10-2 (63-2). P. 420-424.
9. Prozhorina T.I., Kurolap S.A., Jakunina N.I. Ocenka tehnogennogo vozdejstvija na gorodskuju sredu po zagrjaznennosti snezhnogo pokrova StrojMnogo, 2016. No 2 (3). URL: http: stroymnogo.com/science/tech/otsenka-tekhnogennogo-vozdeystviya-/
10. Baldov D.V., Suslov S.A. Metodika rascheta urovnja prodovol'stvennoj bezopasnosti Vestnik NGIJeI. 2016. No 1 (56). P. 13-26.
11. Generalov I.G., Smirnov N.A. Pererabotka zerna, kak odin iz putej povyshenija konkurentosposobnosti sel'skohozjajstvennyh organizacij Vestnik NGIJeI. 2015. No 1 (44). P. 10-18.
12. Evseeva S.S. Jekologicheskie uslovija obitanija bentosnyh gidrobiontov na uchastke «Severnyj» Ajekonomika: jekonomika i sel'skoe hozjajstvo, 2016. No 4 (12). URL: http: aeconomy.ru/science/agro/ekologicheskie-usloviya-obitaniya-b/
13. EHlektronnaya biblioteka. Bezothodnye tekhnologii – budushchee chelovechestva. http://libraryno.ru/3-6-bezothodnye-tehnologii-buduschee-chelovechestva-sist_zash_sr_ob/


  Яндекс.ВиджетINNOV

архив: 2013  2012  2011  1999-2011 новости ИТ гость портала 2013 тема недели 2013 поздравления