Очистка сточных вод поселка городского типа производительностью 6000 м3 сутки (стр. 12 из 16)

1. Расчетная толщина стенки:

,

где Р – внутреннее давление, МПа;

D – наружный диаметр трубы, мм;

Sоп – толщина стенки, мм;

φ - коэффициент прочности элемента, φ = 1 ;

At – температурный коэффициент прочности материала, At = 1;

σод – допускаемое напряжение при расчетной температуре, σод = 147 МПа.

.

2. Расчет длины пролета трубопровода:

где q – значение нагрузки для рабочих условий, q = 1,1.

Таким образом, допустимая длина пролета одного из трубопроводов для подачи воздуха составляет 5,96 м.

В результате проведения расчетов технологических сооружений разработан основной аппарат биологической очистки сточных вод поселка городского типа аэротенк-вытеснитель с регенератором, чертеж которого представлен в Приложении.


5. Технико–экономическая часть

В данной работе, разрабатывается проект биологических очистных сооружений для поселков городского типа производительностью 6000 м3 /сут.

В ходе проектирования выполнен расчет основных технологических параметров процесса очистки. На основании технологического расчета определены размеры и конструкция аппаратов, подобрано аэрационное и насосное оборудование. В данном разделе дипломного проекта выполнен расчет производственной мощности очистных сооружений, инвестиционных затрат на их строительство и годовых эксплуатационных затрат, а также дана оценка экономической и экологической целесообразности.

5.1 Расчет производственной мощности

Производственная мощность очистных сооружений (М) определяется по основному технологическому оборудованию (аэротенку) и рассчитывается по формуле:

,

Где Q – производительность аэротенка по поступающей сточной воде (Q = 6000 м3 /сут);

Тэф – эффективное время работы оборудования, дни.

Очистные сооружения работают непрерывно в течение календарного года, поэтому Тэф = 365 дней.

М = 6000*365 = 2190000 м3 в год.

В процессе очистки сточной воды образуются:

- твердые бытовые отходы, задержанные решетками блока механической очистки (отходы 4 класса опасности);

- песок и минеральные частицы, крупностью до 2 мм, уловленные песколовкой (отходы 4 класса опасности);

- избыточный активный ил (отходы 4 класса опасности).

Количество ежегодно образующихся отходов (m) определяем по формуле:

где ρ – плотность отходов, г/см3 ;

V – суточный объем образующихся отходов, л/сут (расчет выполнен в разделе «Материальный баланс»).

Твердые бытовые отходы от решеток образуются в количестве 720 л/сутки. Плотность отходов составляет 0,75 г/см3 , влажность W = 60%.

Песок на песколовках улавливается в количестве 660 л/сутки. Плотность песка составляет 1,8 г/см3 , влажность W = 60%.

Периодически твердые отходы и песок из песколовок вывозятся на полигон твердых бытовых отходов.

Избыточный активный ил улавливается в количестве 4308 л/сутки. Плотность ила 1 г/см3 .

Минерализованный и обезвоженный ил вывозится в мешках на специально отведенные площадки.

Таблица 5.1. Количество образующихся отходов

Отходы Суточное количество, л/сут Годовое количество отходов
м3 /год т/год
Твердые бытовые отходы, снимаемые с решеток W = 60%, ρ = 0,75г/см3 720,00 262,8 197,00
Песок, улавливаемый песколовками W = 60%, ρ = 1,8 г/см3 660,00 240,9 433,62
Избыточный ил ρ = 1 г/см3 4308,00 1572,42 1572,42

5.2 Расчет инвестиционных затрат

Инвестиционные издержки будут включать затраты на строительство зданий, а также приобретение, доставку и монтаж оборудования.

Капитальные вложения на здания определяются их объемом и нормативом затрат на строительство 1 м3 и рассчитываются по формуле:

Кзд = Vзд *С,

Где С – норматив затрат на строительство 1 м3 , принимаем С = 2500 руб/м3 .

V – объем зданий, м3 .

Здания, в которых будет размещаться оборудование, включают два блока: блок механической и биологической очистки. Объем каждого блока:

Vзд = L*S*H,

Где L – длина здания;

S – ширина здания;

H – высота здания.

Для блока биологической очистки L = 45м; S = 12м; H = 7м

VББО = 45*12*7 = 3780м3

Кзд.ББО = 3780*2500 = 9450000руб.

Для блока механической очистки L = 22м; S = 12м; H = 5м.

VБМО = 22*12*5 = 1320м3

Кзд.БМО = 1320*2500 = 3300000руб.

Общая сумма капитальных вложений на здания составит:

9450000+3300000=12750000руб.

Расчет капитальных вложений в строительство зданий представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2. Расчет капитальных вложений в строительство зданий

Наименование строительного объекта Объем, м3 Стоимость 1 м3 Сметная стоимость, тыс. руб Амортизационные отчисления
Норма, % Сумма, руб
Блок биологической очистки Блок механической очистки 3780 1320 2500 2500 9450,0 3300,0 1,7 1,7 160650,0 56100,0
Итого зданий 5100 - 12750,0 - 216750,0
Сооружения – КНС, 200% от стоимости зданий - - 25500,0 5,2 1326000,0
Внутриплощадочные сети, 20% от стоимости зданий - - 2550,0 4,2 107100,0
Наружные сети канализации, 1,5% от стоимости зданий - - 191,25 4,2 8032,5
Итого сооружений - - 28241,25 - 1441132,5
Итого стоимость зданий и сооружений - - 40991,25 - 1657882,5

Инвестиционные затраты на оборудование определяются, исходя из его количества и цены за единицу. Перечень и количество аппаратов определены в соответствии с технологической схемой. Цены взяты по состоянию на 2005 год и проиндексированы на 2009г. Стоимость установленного оборудования приведена в таблице 5.3.

Таблица 5.3. Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование

Наименование оборудование К- во Стоимость, тыс. руб. Амортизационные отчисления
ед. общая норма, % стоимость, тыс.руб.
Станция механической очистки
Решетка РМУ – 1 1 700,17 700,17
Песколовки горизонтальные 2 24,750 49,500
Первичный отстойник 2 1145,43 2290,86
Дробилка Д – 3б 1 161,6 161,6
ИТОГО по БМО: 3202,13 12,6 403,47
Станция биологической очистки
Аэротенк-вытеснитель 1 1311,75 1311,75
Вторичный отстойник 4 1145,43 4581,72
Фильтр доочистки 1 214,47 214,47
Установка обеззараживания 1 2189,74 2189,74
Аэратор 6 1,434 8,604
Минерализатор 6 24,75 148,5
ИТОГО по ББО: 8454,78 12,6 1065,3
ИТОГО: 11656,91 12,6 1468,7
Неучтенное оборудование, строительство, монтаж (28,5% от общей стоимости) 3322,22 12,6 418,5
Итого по очистным сооружениям 14888,13 12,6 1875,9

Сводная смета по капитальным вложениям представлена в таблице 5.4.

Таблица 5.4. Расчет стоимости основных фондов

Наименование затрат Сумма, тыс. руб. Амортизация
Норма, % Сумма, тыс. руб.
Здания и сооружения Оборудование 40991,25 14888,13 4,04 12,6 1657,88 1875,9
Итого стоимость основных фондов (ОФ): 55879,38 9,42 3533,78
Расходы по проектированию (2% от стоимости ОФ) Пуско – наладочные работы (4 % от стоимости ОФ) Неучтенные затраты (2% от стоимости ОФ) 1117,58 2235,17 1117,58
Всего капитальные вложения: 60349,71

5.3 Расчет годовых эксплуатационных затрат

Годовые эксплуатационные затраты по очистным сооружениям будут включать энергозатраты, расходы на оплату труда обслуживающего персонала, затраты на содержание и ремонт основных средств и накладные расходы.

5.3.1 Расчет энергозатрат

Расход электроэнергии на технологические цели определим по формуле:

Рэ = N*Трабдв * ηсети ,

Где Рэ – годовой расход электроэнергии, кВт*ч/год;

N – установленная мощность энергопотребителя, кВт;

ηдв – КПД двигателя, принимаем 0,9;

ηсети – КПД сети, принимаем 0,98;

Траб – время работы станции биологической очистки, час.

Расчет годового расхода электроэнергии выполнен в табличной форме.

Таблица 5.5. Расчет годового расхода электроэнергии

Наименование энергопотребителя Кол-во Установленная мощность энергопотребления, кВт Кол – во часов работы в год, час Годовой расход электроэнергии, кВт * час
одного всех
Решетка РМУ – 1 1 0,75 0,75 8760 7448,98
Песколовки горизонтальные 2 2,25 4,5 8760 44693,87
Установка обеззараживания 1 3,0 3,0 8760 29795,9
Дробилка Д – 3б 1 22,0 22,0 8760 218503,4
Компрессор 1 200 200 8760 1986394,5
Итого учтенного оборудования: 2286836,7
Неучтенное оборудование (15% от учтенного оборудования) 343025,5
Всего 2629862,2

Затраты на электроэнергию находятся по формуле: