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 песколовкамиW = 60%, ρ = 1,8 г/см3 | 660,00 | 240,9 | 433,62 |
| Избыточный илρ = 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 очисткиБлок механической очистки | 37801320 | 25002500 | 9450,03300,0 | 1,71,7 | 160650,056100,0 |
| 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 сооруженияОборудование | 40991,2514888,13 | 4,0412,6 | 1657,881875,9 |
| 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) | 1117,582235,171117,58 | ||
| 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*Траб/ηдв* 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: