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