4.ОРГАНИЗИЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данной дипломной работе предложен комбинированный метод очистки хромсодержащих сточных вод гальванического производства завода «Автоприбор». Схема включает в себя механическую очистку, сорбцию и ионообмен. Для этого предполагается установить решетку, скорый напорный фильтр для удаления взвешенных веществ; сорбционный фильтр для удаления нефтепродуктов и органики, электродиализатор для окисления трехвалентного хрома до шестивалентного и разложения цианидов; два ионообменных аппарата для селективной сорбции хрома (VI); двух ионообменных аппаратов для коллективной сорбции цинка, никеля и меди. Предлагаемая схема позволяет существенно сократить затраты (стоимость реагентов, плата за хранение и размещение гальваношламов, платежи за сброс недоочищенной воды в горколлектор).

Извлеченные соли хрома подлежат возврату в основное производство с целью приготовления электролитов или продаже в кожевенную промышленность. Очищенная вода направляется на водооборот.

4.1.Организационная часть

Все оборудование для сорбционной очистки будет располагаться

на свободных площадях станции нейтрализации.

Организационная структура представлена на рисунке 4.1.

В штате станции нейтрализации работает 49 человек: 4 ИТР (начальнк станции, два мастера и технолог); 4 лаборанта; рабочие (41 человек – корректировщики, аппаратчики и т.д.). Начальник станции нейтрализации находится в непосредственном подчинении у заместителя начальника энергоцеха по водопотреблению и водоотведению. В его обязанности входит обеспечить бесперебойную работу станции нейтрализации и необходимую степень очистки сточных вод.

Технолог следит за соблюдением технологии очистки.

В обязанности корректировщиков входит контроль за условиями работы в аппарате (концентрация, температура).

Главный инженер

Зам. главного инженера

Главный энергетик ОООС

Начальник энергоцеха

Заместитель начальника

энергоцеха по водопотреблению и

водоотведению

Начальник станции

нейтрализации

Технолог Мастера

Лаборанты Обслуживающий персонал

Рис. 4.1. Организационная структура управления станции нейтрализации

4.2. Экономическая часть

Объем сточных вод, поступающих на очистку на станцию нейтрализации площадки «А» Q = 750 м³/сут. Количество рабочих дней в году – 250 дней. Работа осуществляется в две смены (продолжительность смены – 7 ч).

4.2.1. Расчет капитальных вложений [74]

Цена оборудования, входящего в систему, находится по формуле:

Ц = См + Ср + Ск, (4.1)

где Ц – цена оборудования, руб.;

См – стоимость материала, руб.;

Ср – стоимость строительно-монтажных работ, руб.;

Ск – стоимость конструктивных особенностей, руб.

Стоимость материала находим по формуле:

См = Ма*Цст, (4.2)

где Ма – масса аппарата, кг;

Цст – цена тонны стали, Цст = 70 руб./кг (по данным Владгорснаба).

Стоимость строительно-монтажных работ находим по формуле:

Ср = 2/3*См (4.3)

Стоимость конструктивных особенностей аппарата находим по формуле:

Ск = 1/5*См (4.4)

1) Рассчитаем стоимость вспомогательного оборудования по формулам (4.1) – (4.3), (4.5).

а) Рассчитаем стоимость растворного бака для анионообменной колонны.

Из-за простоты конструкции растворного бака стоимостью конструктивных особенностей можно пренебречь.

Массу растворного бака находим по формуле:

Ма = S*L*ρ, (4.5)

где Мб – масса бака (аппарата), кг;

S – площадь металлического покрытия, м²;

L – толщина металлического покрытия, L = 0.004 м;

ρ – плотность стали, ρ = 7850 м³/кг

Мб = 0.004*7850*24 = 754 кг

См = 754*70 = 52780 руб.

Ср = 35187 руб.

Получаем цену бака:

Цб = 52780 + 35187 = 87967 руб.

б) Рассчитаем стоимость растворных баков для катионообменных колонн по формулам (4.1) – (4.3), (4.5).

Мб = 0.004*7850*29.5 = 926 кг

См = 926*70 = 64820 руб.

Ср = 43213 руб.

Получаем цену одного бака:

Цб = 64820 + 43213 = 108033 руб.

Так как используется три бака, то получаем:

Цб = 324099 руб.

Общая стоимость всех баков:

Цобщ = 412066 руб.

Итого стоимость вспомогательного оборудования: 500033 руб.

2) Рассчитаем стоимость сорбционного фильтра

(Dф = 0.85 м, Нф = 1.45 м)

Цена металлоконструкции рассчитается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 140 кг

См = 9765 руб.

Ср = 6510 руб.

Ск = 1953 руб.

Ца = 18228 руб.

В качестве загрузки используется сорбент «Пороласт-F», стоимость килограмма которого С = 1.25 руб./кг. Плотность сорбента ρ = 800 кг/м³. Объем сорбента Vc = 0.19 м³.

Рассчитаем стоимость сорбента по формуле:

Цс = С*Vc*ρ, (4.6)

Где С – стоимость килограмма сорбента, руб./кг;

Vc – объем сорбента, м³;

ρ – плотность сорбента, кг/м³

Цс = 190 руб.

Стоимость сорбционного фильтра с загрузкой сорбента определим по формуле:

Цф = Цк + Цс, (4.7)

где Цк – цена металлоконструкции аппарата, руб.;

Цс – цена загруженного сорбента, руб.

Цф = 190 + 18228 = 18418 руб.

3) Рассчитаем стоимость электродиализатора по формуле (4.5):

Мэ.д. = 37*0.004*7850 = 1162 кг

См = 81340 руб.

Ср = 54227 руб.

Ск = 16268 руб.

Получаем стоимость электродиализатора:

Цэ.д. = 151835 руб.

4) Рассчитаем стоимость анионообменной колонны (высота колонны На.к. = 3 м, диаметр колонны Dа.к. = 1.2 м).

Цена металлоконструкции рассчитывается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 0.004*7850*12.44 = 390.6 кг

См = 27342 руб.

Ср = 18228 руб.

Ск = 5468 руб.

Ца = 51038 руб.

В качестве загрузки колонны используется анионит марки АМ-п, стоимость килограмма анионита С = 70 руб./кг, плотность анионита

ρ = 1600 кг/м³, объем анионита V = 2.6 м³.

Рассчитаем стоимость анионита по формуле (4.6):

Цан = 291200 руб.

Найдем стоимость анионообменной колонны с загрузкой анионита по формуле (4.7):

Ца.к. = 51038 + 291200 = 342238 руб.

Стоимость десорбционной колонны рассчитывается аналогично:

Ца.к. = 342238 руб.

Общая стоимость двух колонн:

Цобщ. = 684476 руб.

5) Рассчитаем стоимость катионообменной колонны (высота колонны Нк.к. = 3 м, диаметр Dк.к. = 1.4 м).

Цена металлоконструкции рассчитывается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 462.5 кг

См = 32375 руб.

Ср = 21584 руб.

Ск = 6475 руб.

Ца = 60434 руб.

В качестве загрузки катионообменной колонны используется катионит марки КУ-23Na, стоимость килограмма которого С = 50 руб./кг, плотность катионита ρ = 1350 кг/м³, объем катионита V = 3.2 м³.

Рассчитаем стоимость катионита по формуле (4.6):

Цк = 216000 руб.

Найдем стоимость катионообменной колонны с загруженным катионитом по формуле (4.7):

Цк.к. = 276432 руб.

Всего две колонны:

Цобщ = 552864 руб.

Все контрольно-измерительные приборы, насосы, вентилятор задействованы из существующей схемы.

Общие капитальные вложения составляют:

К = п.1 + п.2 + п.3 + п.4 + п.5 = 500033 + 18418 + 151835 + 684476 + 552864 = 1907626 руб.

4.2.2. Расчет эксплуатационных расходов [74]

1) Затраты на сырье и материалы

Таблица 4.1.

(по данным отдела снабжения завода «Автоприбор»)

Наименование Стоимость Расход Затраты на

реагента реагента, руб./кг реагента, кг/год реагент, руб./год

1 2 3 4

Серная кислота

(Н₂SO₄) 1.28 268128 343204

Гидроксид

натрия (NaOH) 5.65 52000 293800

Хлорид

натрия (NaCl) 1.0 39000 39000

Итого - - 676004

2) Расчет энергозатрат

Электродиализатор расходует 50 кВт*чна окисление одного кубометра сточной воды. Объем сточных вод Q = 750 м³/сут. В год расходуется:

N = 50*750*250 = 9375000 кВт

Используется два насоса марки 2-НФ, мощностью 1 кВт*ч (в год работают по 3500 ч каждый), два насоса марки 2К-6А, мощностью 2 кВт*ч (в год работают по 1750 ч каждый).

Используется один вентилятор марки Ц 4-70 №2, мощностью 3 кВт*ч, в год работает 1000 ч.

Стоимость 1кВт = 0.34 руб. (заводские данные).

Таблица 4.2.

Затраты на электроэнергию (по данным отдела главного энергетика)

Наименование Количество, Количество потребляемой Затраты на элек-

прибора шт. энергии, кВт*ч/год троэнергию, руб.

1 2 3 4

Насос марки

2-НФ 2 7000 2380

Насос марки

2К-6А 2 7000 2380

Вентилятор

Ц 4-70 №2 1 3000 1020

Электродиа-

лизатор 1 9375000 3187500

Итого - - 3193280

3) Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления на основное оборудование

составляют 10%.

Ао = 18228*0.1 + 684476*0.1 + 552864*0.1 = 125557 руб.

Амортизационные отчисления на иониты составляют 8%.

Аи = 190*0.08 + 291200*2*0.08 + 216000*2*0.08 = 81167 руб.

Всего амортизационные отчисления составляют: 206724 руб.

4) Заработная плата (по данным бухгалтерии завода)

Таблица 4.3.

Фонд заработной платы станции нейтрализации площадки «А».

Должность Разряд Количество, Зарплата одного Общая годовая

чел. работника, руб. зарплата, руб.

1 2 3 4 5

Начальник

станции 1 1500 18000

Технолог 1 950 11400

Мастер-сменщик 2 1100 26400

Лаборант

хим.анализа 4 4 450 21600

Аппаратчик по

очистке ст.вод 4 13 500 78000

Аппаратчик по

гашению изв. 5 8 600 57600

Машинист насос.

установок 5 8 650 62400

Корректиров-

щик ванн 4 4 450 21600

Продолжение таблицы 4.3.

1 2 3 4 5

Слесарь-

сантехник 6 1 570 6840

5 3 500 12000

Электро-

монтажник 6 1 650 7800

5 1 570 6840

Слесорь КИПа 5 2 650 15600

Всего - 49 - 340560

5) Отчисления на социальное страхование составляют 39.5% от фонда заработной платы, т.е. 134521 руб.; дополнительная зарплата – 22674 руб.

Эксплуатационные расходы составляют:

Э = п.1 + п.2 + п.3 + п.4 + п.5 = 676004 + 3193280 + 206724 + 340560 + 134521 + 22674 = 4573763 руб.

4.2.3. Расчет ущерба [73]

Под экономическим ущербом понимается сумма затрат на предупреждение вредного воздействия загрязненной среды на реципиентов (население, объекты жилищно-коммунального хозяйства, животные, растения и др.).

Экономическая оценка ущерба от сброса сточных вод в горколлектор составила:

У₁= 201151 руб. (заводские данные)

Экономическая оценка ущерба от утилизации гальваношламов площадки «А» составляет:

У₂= 159232 руб. (заводские данные)

В процессе осуществления предлагаемой схемы очистки, сброс сточных вод в городскую канализацию не производится, так как очищенная вода поступает на водооборот. По технологии предлагаемой схемы не образуются осадки, которые требуется утилизировать. Поэтому ущерб от внедрения природоохранного мероприятия условно принимаем У₃ = 0.

4.2.4. Определение чистого экономического эффекта [73]

Под чистым экономическим эффектом R понимается разность между результатами природоохранного мероприятия Р и затратами на их осуществление З.

R = Р – З, (4.8)

где R – чистый экономический эффект, руб.;

Р – результат природоохранного мероприятия, руб.;

З – затраты на осуществление природоохранных мероприятий, руб.

В формуле (4.8)

Р = Ру + D, (4.9)

где Ру – предотвращенный годовой экономический ущерб от загрязнения окружающей среды, руб., рассчитывается по формуле:

Ру = У₁ + У₂– У₃, (4.10)

D – годовой прирост дохода от улучшения производственной деятельности, рассчитывается по формуле:

D = Σ Gi*Ci, (4.11)

i=1

где Gi – масса i –того вещества, извлекаемого в год, кг, см. табл.4.4.;

Сi – стоимость i – того вещества, руб/кг, см. табл.4.4.;

n – количество извлекаемых веществ.

Затраты на осуществление природоохранных мероприятий найдем по формуле:

З = Э + Ен*К, (4.12)

где Ен – коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаем Ен = 0.12.

Э – эксплуатационные расходы, руб.;

К – капитальные вложения, руб.

Таблица 4.4.

Годовой доход от улучшения производственной деятельности

N Вид улучшения Масса Стоимость Доход,

производственной извлекаемого Ci, руб./кг руб.

деятельности элюата Gi, кг

1 Продажа соли меди 3904.7 14.5 56619

2 Продажа соли никеля 2737.5 16.5 45169

3 Продажа соли цинка 81098.7 12 973185

4 Продажа соли хрома 64540.5 37 2387998

Итого - - 3462971

Расчет количества солей хрома, никеля, меди и цинка см. Приложение 8.2, Приложение 8.3.

З = 4573763 + 0.12*1907626 = 4802678 руб.

В годовой прирост дохода включаем также стоимость 80% воды, возвращенной в производство (165000 руб.), а также стоимость очистки воды по существующей технологии (1415625 руб.).

Р = 201151 + 159232 - 0 + 165000 + 1415625 + 3462971 = 5403979 руб.

Чистый экономический эффект составил:

R = 5403979 – 4802678 = 601301 руб.

4.2.5. Определение общей экономической эффективности природоохранных затрат [73]

Под общей (абсолютной) экономической эффективностью природоохранных затрат понимается отношение полного годового эффекта от внедренных природоохранных мероприятий к вызвавшим их затратам.

Общая экономическая эффективность определяется по формуле:

Эз = Р / З, (4.13)

где Эз – общая экономическая эффективность природоохранных затрат,

руб./руб.;

Р – результат природоохранного мероприятия, руб.;

З – затраты на осуществление природоохранных мероприятий, руб.

Получаем общую экономическую эффективность природоохранных затрат:

Эз = 5403979 / 4802678 = 1.12 руб./руб.

4.2.6. Определение общей расчетной экономической эффективности капитальных вложений в средозащитные мероприятия [73]

Общая расчетная экономическая эффективность определяется по формуле:

Ер = (Р – Э) / К, (4.14)

где Р – результат природоохранного мероприятия, руб.;

Э – эксплуатационный затраты, руб.;

К – капитальные затраты, руб.

Общая расчетная экономическая эффективность составила:

Ер = (5403979 – 4802678) / 1907625 = 0.31 руб./руб.

Сопоставляем коэффициент Ер с нормативным коэффициентом Ен для решения вопроса эффективности капитальных вложений и целесообразности природоохранного мероприятия. При Ер>Eн вариант целесообразен с точки зрения экономических затрат. Можно сделать вывод, что предлагаемая схема очистки хромсодержащих сточных вод завода «Автоприбор» экономически выгодна.

4.2.7. Определение расчетного срока окупаемости капитальных вложений [73]

Срок окупаемости капитальных вложений рассчитывается по формуле:

Тр = 1 / Ер, (4.15)

где Тр – срок окупаемости капитальных вложений, год;

Ер – общая расчетная экономическая эффективность капитальных

вложений в средозащитные мероприятия.

Тр = 1 / 0.31 = 3.2 года

4.3. Выводы

Очистка хромсодержащих сточных вод гальванического производства завода «Автоприбор» требует сравнительно небольших капитальных (1907 тыс. руб.) и эксплуатационных затрат (4573763 тыс.руб.). Данная технология позволяет предотвратить ущерб окружающей среде в размере 360383 руб. Извлеченные из сточных вод элюаты (растворы солей цинка, никеля, хрома и меди) реализуются в других отраслях промышленности, при этом доход от их продажи составляет 3463 тыс.руб. в год. Эффективность капитальных вложений составляет 0.31 руб./руб. Срок окупаемости составил 3.2 года.

Таким образом, можно сделать вывод о целесообразности и рентабельности данного природоохранного мероприятия.33