Економічні аспекти використання природоохоронних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Економічні аспекти використання природоохоронних технологій

Вступ

Зливовий стік, що формується на території промислових підприємств не можна відносити до категорії умовно чистих вод, їх слід розглядати як істотне джерело забруднення [1]. Промислові підприємства скидають ЗС у довкілля, практично без очищення. Водозбірна площа машинобудівних підприємств (МБП) може сягати від десятків до декількох сотень гектарів. За попередніми оцінками, загальна середньорічна кількість зливових опадів з території машинобудівних підприємств в Україні в 2019 році складає понад 280 млн.м³ і в останні роки постійно зростає [2]. Тому за сучасними вимогами його необхідно очищати перед скиданням у водойми або скидати в системи міської каналізації [3].

Дослідження закономірностей змінювання концентрації забруднюючих речовин у зливовому стоці машинобудівних підприємств дало змогу констатувати факт, що на їх територіях утворюються слабо- і сильно-забруднені ЗС, залежно від характеристики технологічного процесу [4] та що максимальна кількості забруднень надходять зі зливами малої та середньої інтенсивності протягом перших 10 - 30 хвилин від початку зливи [5].

Запропоновано локалізацію за ступенем забруднення ЗС, що дозволяє знизити витрати на очищення до 80 % та розширює діапазон використання очищеного стоку [6]. З метою очищення найбільш забрудненої частини стоку було запропонованої системи відведення [7] та апарат очищення [8] ЗС. Специфікою запропонованого апарату є ефективне поєднання процесів очищення ЗС методами відстоювання та електрокоагулювання, про що свідчать результати лабораторних експериментів [9]. Доказом доцільності впровадження природоохоронного проекту завжди є оцінка його економічної ефективності. Для прикладу була розглянута економічна ефективність впровадження запропонованої системи відведення та очищення ЗС з території машинобудівного підприємства ПАТ «ФЕД», м. Харків.

Виклад основного матеріалу

На території ПАТ «ФЕД», м. Харків утворюється біля 16900 м³ зливового стоку (за даними, наданими підприємством), який з огляду на його екологічну небезпеку скидається у міську каналізаційну мережу за що здійснюється плата підприємству «Харків водоканал».

З метою дотримання вимог природоохоронного законодавства, спрямованого на зниження впливу зливових стоків на водойми, економії та раціонального використання води на підприємствах за рахунок зливових стоків [10, 11] та пов'язану з цим необхідність його очищення були розглянуті наступні технічні рішення (ТР) (див рис. 1):

- ТР№1 - технічне рішення передбачає відвід ЗС з території підприємства із застосуванням ґрат та дощоприймальних колодязів .Тому підприємство повинно оплачувати водовідведення всього стоку в міську каналізацію без очищення;

- ТР№2 - технічне рішення передбачає відвід ЗС з території підприємства із локалізацією особливо небезпечних дільниць (джерел небезпечних інгредієнтів) на території підприємства із застосуванням систем локального очищення. Підприємство очищує найбільш забруднену частину стоку (приблизно 15% - 2535м³), а іншу частину "умовно чистих" дощових вод може скинути в у водний об'єкт без очищення;

- ТР№3 - технічне рішення аналогічне ТР№2 тільки очищена вода не скидається в каналізацію а повертається на використання, як технічна вода, на виробництво. Очищений зливовий стік, об'ємом не менш 20% (у нашому випадку 25% - 4225 м³) від загальної кількості використовуються для технічних потреб, інша частина скидається у ВО без очищення.

Рис. 1 -- Технічні рішення з відведення та очищення зливових стоків підприємства

Вартість дощоприймачів складається з вартості її окремих частин, труб, каналів, дощоприймального колодязя . Ціна зливової каналізації «під ключ» в Україні [12].

Для підготовки ЗС перед очищенням в електрокоагуляторі використовується вапно негашене (вартість 2300 грн/т [13]). Ємності обираємо з пропозицій на сайті «Пожежні резервуари зберігання води. Для ТР№2 достатньо 20м³ ємності, для ТР№3 - 30м³. Накопичувальні ємності каналізації, стічних вод» вартість металевої ємності 10 м³ - 18500 грн [14].

Для доочищення ЗС у зворотному циклі на виробництві використовуються фільтри [15], випрямляч В-ТПЕ-500-275-1- УХЛ5 з мікропроцесорною системою управління [16, 17], насоси вихрові SPRUTQB 60 об'єм прокачки рідини, 2,1 м³ /год [18].

Матеріал електродів - сталевий лист Ст45 [19]. Рекомендована доза заліза складає 15 гр/м³на год [20]. Вартість електроенергії розрахуємо виходячи із вартості АТ «ХАРКІВОБЛЕНЕРГО» - підприємств для 2 класу - 820,39 коп/ кВт (без ПДВ) та 984,5 коп/кВт (з ПДВ) [21]. КП "Харківводоканал" тарифи, водовідведення встановленні для споживачів Харківської області, які не є суб'єктами господарювання у сфері ЦВВ (населення, бюджетні організації, підприємства, інші) за водопостачання - 16,08 грн/м³ з ПДВ ,за водовідведення- 8,928 грн/м³ [22]. Середня кількість днів з дощем -123 (для м. Харків) [23]. Основні економічні показники технічних рішень щодо очищення ЗС машинобудівних підприємств приведені в таблиці 1. забруднюючий речовина машинобудівний

Таблиця 1.

Основні економічні показники технічних рішень щодо очищення ЗС та підготовки технічної води

Шлам, що утворюються прі використанні вапна та заліза на стадії коагуляції при підготовці технічної води технічної якості, відноситься до IV класу небезпеки відходів виробництва - мало небезпечні [24] і може бути використаним при виробництві будівельних матеріалів [25].

Проведений порівняльний аналіз запропонованих технологічних рішень дозволив зробити висновок про те, що технічне рішення ТР№3 є найбільш перспективним з економічної точки зору. Тільки в цьому рішенні відзначено значна дохідна частина від використання ЗС для технологічних потреб підприємства. Для оцінки економічної ефективності технологічних рішень була проведена оцінка за основними показниками економічної ефективного проекту [26] (табл. 2).

Таблиця 2

Показники економічної ефективності технологічного рішення

Розрахунок економічної ефективності запропонованих технологічних рішень було виконано за максимальними показниками, проте їх можна змінити в залежності від умов і потреби, зменшити або збільшити. Наприклад, основні витрати, пов'язані із використанням для очищення електричної енергії, визначалась виходячи зі споживання електроенергії із міської електромережі, але може бути використана сонячна або вітрова енергія, що значно здешевить проект [27].

Висновки

Проведений порівняльний аналіз запропонованих технологічних рішень дозволив зробити висновок про те, що технічні рішення ТР№ 2 (очищення 15% (2535м³) локалізованого найбільш забрудненого ЗС) та ТР№3(очищення 25% (4225 м³) локалізованого найбільш забрудненого ЗС) є найбільш перспективними з економічної точки зору. Економічна ефективність розроблених технічних рішень: ТР№2 становить близько 1549,59 тис.грн/рік; ТР№3становить близько 1576,77 тис. грн/рік. Термін окупності технічних рішень: ТР№2 - 8 місяців; ТР№3 - близько 8,5 місяців. З точки зору екологічної безпеки, ТР№3 є найбільш доцільним, тому що ЗС після очищення використовуються для потреб підприємства, що відповідає принципам раціонального використання водних ресурсів.

Список використаних джерел:

1. Максименко Е.А. Влияние поверхностно-ливневого стока на водные объекты. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків, 2003. Т. 2, №11. С. 56-59.

2. Максименко О.А. Зливові стоки машинобудівних підприємств України. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я : матеріали XXVIII Міжнар. наук.- практ. конф. MicroCAD-2020: у 5 ч. 4.IV. м. Харків, НТУ «ХПІ», 28-30 жовтня 2020 р. Харків, 2020. С. 26.

3. ДСТУ 3013 - 95. Правила контролю за відведенням дощових і снігових стічних вод - з територій міст і промислових підприємств. [Чинний від 01.01.1996].

4. Максименко Е.А. Формирование загрязнений поверхностно-ливневого стока с территории промышленного предприятия. Науковий вісник будівництва. Харків, 2006. Вип.35. С. 202-205.

5. Березуцкий В.В., Максименко Е.А. Динамика изменения загрязненности стока во время дождя. ВосточноЕвропейский журнал передовых технологий. Харків, 2006. Вип. 2 / 2(20). С. 177-179.

6. Максименко О.А. Особливості очищення зливового стоку. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я : матеріали .Х.ХХ'І Міжнар. наук.-практ. конф. MicroCAD-2018: у 4 ч. 4.IV. м. Харків, НТУ «ХПІ», 16-18 травня 2018 р. Харків, 2018. С. 30.

7. Пат. UA 14645, МПК Е 03 F 5/10(2006), С 02 F 5/10(2006). Система поверхнево-зливової каналізації / Березуцький В.В., Максименко О.А.; патентовласник: Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». - № U200511838 від 15.05.2006.

8. Пат. UA 17651, МПК С 02 F 1/463(2006), С 02 F 5/10(2006). Апарат електрохімічного очищення стічних вод / Березуцький В.В., Максименко О.А.; патентовласник: Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». - № U 200602509 від 16.10.2006.

9. Maksimenko O., Pancheva H., Madzhd S., Pysanko Y.,

Bryankin O., Tikhomirova T., Grebenyuk Т. Examining the efficiency of electrochemical purification of storm wastewater at machine-building Enterprises. «Eastern-European Journal of

Enterprise Technologies». 2018. № 6 / 10 (96). P.21-27.

10. Березуцький В.В., Максименко О.А., Коваленко М.С. Економія та раціональне використання води на підприємствах за рахунок зливових стоків. Технологический аудит и резервы производства. 2014. №3 / 3(17). С. 65-68.

11. Максименко О.А. Сучасні підходи до питання раціонального використання зливових вод. Безпека людини у сучасних умовах = Human security in modern conditions : зб. тез наук. доп. 10-ї міжнар. наук.-метод. конф. та Міжнар. конф. EAS, 6-7 грудня 2018 р. / Нац. техн. ун-т "Харків. політехн. ін-т" [та ін.]. - Харків : Панов А. М., 2018.С. 141-143.

12. Зливова каналізація: ціна, пристрій, монтаж,

розрахунок. http://wday.com. ua/zlivova-kanalizatsiya-tsina-

pristrij-montazh-rozrahunok/ (дата звернення: 05.04.2021).

13. Вапно негашене в Украине. URL: https://prom.ua/Vapno- negashene.html (дата обращения: 05.04.2021).

14. Пожежні резервуари зберігання води. Накопичувальні

ємності каналізації, стічних вод. URL: https://sbk.ltd.ua/uk/rezervuari-stalevi/26-pozharnye-rezervuary-dlya- xraneniya-vody-nakopitelnye-emkosti-dlya-kanalizaczii-stochnyx-vod. html (дата звернення: 05.04.2021).

15. Промышленные установки фильтрации. URL:

https://nerex.ua/index/katalog/bezreagentnaya_filtracziya/ promyishlennyie_ustanovki_filtraczii.html (дата обращения:

05.04.2021).

16. Електролізичний випрямляч для очищення стічних

вод електроживлення EDI з автоматичним поверненням полярності RS485 Profibus Profinet Communication. URL: http://ua.gprectifier-es.com/rectifier/igbt-rectifier/waste-water- treatment-electrolysis-rectifier-e.html (дата звернення:

05.04.2021).

17. Выпрямители для электролиза воды серии В-ТПЕ, В-

ТПП. URL: https://zprua. com/product/vypryamiteli-dlya-

elektroliza-vody-serii-v-tpe-v-tpp/ (дата обращения: 05.04.2021).

18. Насос вихровий SPRUT QB 60. URL: https:// aquavin.com.ua/catalog/nasosi_vikhrov_do_7m/nasos_vikhroviy_s prut_qb_60/ (дата звернення: 05.04.2021).

19. Плита стальная ст 45 30х2000х6000 мм. URL:

https://aynekt.ibud.ua/ru/company-prais/plita-stalnaya-st-45-30kh 2000kh6000-mm-aynekt8323123?utm_source=ibud.ua&utm_ medium=price (дата обращения: 05.04.2021).

20. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. М., Энергоатомиздат,1990. 498 с.

21. Тарифи на розподіл електричної енергії з 1 січня 2021 року. URL: https://www.nerc.gov.ua/?id=57534 (дата звернення: 05.04.2021).

22. Водопостачання та водовідведення. URL: https:// vodokanal.kharkov.ua/content/tarifi (дата звернення: 06.04.2021).

23. Количество дней с дождем. URL: https:// meteopost.com/weather/climate-normals/kharkov/ (дата обращения: 05.04.2021).

24. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. М., Энергоатомиздат,1990. 498 с.

25. Зюман Б.В. Перспективи сумісної утилізації відходів хімводопідготовки ТЕЦ Науковий вісник Науковий вісник Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління. Кременчуг, КУЕІТУ.2011.Вип.№1 (31).С. 120-123.

26. Величко В.В. Економіка підприємства: навчальний посібник. - Х.: ХНАМГ, 2010. - 169 с.

27. Березуцький В.В., Максименко О. А. Друге дихання систем електрокоагуляційного очищення промислових вод. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я : матеріали XXVII Міжнар. наук.-практ. конф. MicroCAD-2019: у 5 ч. 4.IV. м. Харків, НТУ «ХПІ», 15-17 травня 2019 р. Харків, 2019. С. 25.

Размещено на Allbest.ru