Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Технологія переробки рідкої біомаси із застосуванням біоене­ргетичної установки дозволяє комплексно вирішувати ряд проблем, пов’язаних з його утилізацією. При визначенні економічної ефекти­вності впровадження біоенергетичної установки важливо врахову­вати такі позитивні ефекти, як енергетичні, агробіохімічні, екологі­чні й соціальні. Проведений розрахунок річного економічного ефе­кту від впровадження біоенергетичної установки на ВАТ «Запоріж — сталь» [521]. Річний економічний ефект від впровадження біоенер­гетичної установки визначається по наступній формулі:

Ере = Е1+Е2 + Ез, (13.16)

де Ере — річний економічний ефект, гри..;

Еі — річний енергетичний ефект, гри.;

Е2 — річний екологічний ефект гри.;

Ез — річний агробіохімічний ефект, гри..

Питомі капіталовкладення на одиницю біомаси, що перероб­ляється, визначаються як:

к„=£А (1317)

і=і Егг

де Бі — балансова ціна і — тої машини й устаткування в застосовуваній технології.

Прямі річні експлуатаційні витрати на одиницю біомаси, що переробляється, розраховують як:

СУд = Ам + Рм + Е, (13.18)

де Ам — витрати на ренованію, грн./т;

Рм — витрати на капітальні, поточні ремонти й планово-технічне об­слуговування, грн./г;

Г — витрати на пально-мастильні матеріали й електроенергію, грн./м. Витрати на реновацію на одиницю біомаси, що переробляєть­ся, становить:

(13.19)

де аі — коефіцієнт відрахувань на реновацію по кожній машині й устат­куванню.

Витрати на капітальний, поточний ремонт і планово-технічне обслуговування машин і встаткування на одиницю переробленого гною розраховують по формулі:

де RKi; Rn,; Rim — коефіцієнти відрахувань на капітальні, поточні ремо­нти й планово-технічне обслуговування по кожній машині й устаткування.

Витрати на пально-мастильні матеріали й електроенергію на одиницю біомаси, що переробляється, становлять:

n = ZQEixqE, (13.21)

і 1

де Qbi — річна питома витрата енергії відповідно по і-тій машині й уста­ткуванню, кВт-год;

Це — відпускний тариф на 1 кВт-год, грн..

Енергетичний ефект обумовлений економією первинного ене — ргоресурсу, тому річний енергетичний ефект:

Е-ЇЛіТ^-хЦіт, (13.22)

і 1 П( і іа і)

де ВТі — річна економія первинного енергоресурсу в умовному вираху­ванні, т. у.п./рік;

Qi — теплота згоряння умовного палива, МДж/м ;

Qh(hat) " нижча теплота згоряння умовного палива, МДж/м ;

Ціт — ціна натурального палива виду і з урахуванням витрат на тра­нспортування до місця споживання, грн./кг.

Річна економія первинного енергоресурсу визначається по формулі:

де Qh(EEX) — нижча робоча теплота згоряння біогазу, одержуваного за

прийнятою технологією із субстрату, що переробляється, на даній біоенерге — тичній установці, МДж/м ;

G (бэу) — річна кількість виробленого товарного біогазу, м,

Qyn — теплота згоряння умовного палива, МДж/м ; т|тр — коефіцієнт, що враховує втрати первинного енергоресурсу при йо­го транспортуванні до району розміщення енергетичної установки;

т|р — коефіцієнт, що враховує втрати первинного енергоресурсу при роз­поділі до енергетичної установки;

т|зб — коефіцієнт, що враховує втрати при зберіганні первинного енер­горесурсу;

т|п — коефіцієнт, що враховує втрати енергії при передачі перетвореного енергоресурсу до енергоспоживача як у порівнюваному варіанті, так і при за­стосуванні біоенергетичної установки.

де Лтр(б)’т1р(беу) " коефіцієнти, що враховують втрати перетвореної ене­ргії при транспортуванні від енергетичної установки до споживача в порів­нюваному базовому варіанті й варіанті з БЭУ.

Теплоту згоряння сухого газоподібного палива можна визна­чити по об’ємному складі й відомій теплоті згоряння компонентів. Нижча теплота згоряння біогазу СЙ з урахуванням зовнішнього ба­ласту, визначається як:

Qh = (358.6 • СН4-Сс02 -(Тгор-Тпоч)-СО2)-100_1, (13.25)

де 358,6 — нижча теплота згоряння метану, кДж/м, помножена на 100;

СН4 — об’ємний зміст метану в їм3 біогазу, %;

СО2 — об’ємна теплоємність вуглекислого газу, Дж/(м3-К);

Тгор — теоретична температура горіння біогазу із заданим змістом СН4 ІС02, К;

Тпоч — початкова температура біогазу, К;

С02 — зміст вуглекислого газу в їм біогазу, %.

Теоретичну температуру горіння біогазу можна визначити ви­ходячи з енергетичного балансу горіння 1 кмоля метану біогазу з
урахуванням продуктів згоряння й баластового вуглекислого газу. Рішення цього завдання проведено графоаналітичним способом описане авторами [522-525]. На рисунку 13.1 представлена зміна температури горіння біогазу без обліку баластової частини (лінія 2) і з урахуванням цієї частини (лінія 3).

1 — температура горіння біогазу; 2 — нижча теплота згоряння біогазу без обліку баластової частини; 3 — нижча теплота згоряння біогазу з урахуванням баластової частини

Рисунок 13.1 Температура горіння й нижча теплота згоряння біогазу

Екологічний ефект обумовлений: по-перше, зниженням забру­днення повітряного середовища від шкідливих викидів при згорян­ні палива; по-друге, за рахунок виключення збитку від забруднення водойм солями й органічними речовинами. На підставі цього річ­ний екологічний ефект:

Е2 = Ер1 + Ер2, (13.26)

де Ері — річний економічний ефект від зниження забруднення повітря­ного середовища від шкідливих викидів при згорянні палива, грн.;

ЕР2 — річний економічний ефект за рахунок виключення збитку від забруднення водойм солями й органічними речовинами, грн.

Ep^Yj-Sj, (13.27)

j=l

де Yj — збиток від] — то компонента шкідливих викидів, грн./т;

Sj — зниження шкідливих викидів за рахунок скорочення витрати па­лива на базовій енергетичній установці при використанні біогазу, т/рік.

Зниження шкідливих викидів за рахунок споживання базової енергетичної сировини при використанні біогазу можна визначити по формулі:

Si=^’Si'(Vnr_VEr)’ (1328)

де Sj — концентрація j — го компонента шкідливих викидів, г/м3;

Vnr — обсяг продуктів горіння при спалюванні однієї тонни умовне палива, що заміщають, м/т. у.п.;

Убг — обсяг продуктів горіння при спалюванні однієї тонни біогазу,

м3/т. у.п.

Концентрація шкідливих викидів при горінні біогазу в цей час не встановлена, однак, представляється можливим у першому на­ближенні прийняти їхнім відповідним викидам природного газу. Для перерахування викидів, що доводяться на одну тонну палива, що спалює, в умовному вирахуванні в об’ємні одиниці можна за­стосовувати наступну формулу для спалювання моторного палива:

де Qp — нижча теплота згоряння палива, ккал/кг;

Qyn — теплота згоряння умовного палива, 7000 ккал/кг; a — коефіцієнт надлишку повітря, 1,3… 1 ,35;

Wp — процентний вміст вологи в паливі, %.

Річний економічний ефект від зниження забруднення водойм солями й органічними сполуками визначають по формулі:

Ер2 =365-n-qu-p-(y1C1 + y2C2), (13.30)

де п — кількість п;

qu — добовий вихід біомаси від однієї тварини, т;

уі, У2 — зміст у тонні біомаси забруднюючих речовин;

Р — коефіцієнт виносу забруднюючих речовин поверхневим стоком, Р=0,005; при несприятливих умовах (сильне весняне сніготанення, заливні дощі) Р=0,2;

С], Сг — питомий збиток у гривнях на кілограм забруднювача: відпо­відно солей і БПК.

Агробіохімічний ефект обумовлений поліпшенням якості біо­маси, як органічного добрива після обробки його в біоенергетичній

установці. Річний економічний ефект від приросту одержуваної сільськогосподарської продукції можна визначити як:

де Ці, Ц — закупівельна ціна одиниці відповідно і-го виду продукції й j — го виду продукції тваринництва, грн.;

Дуі — приріст урожаю за рахунок застосування органічних добриві, одержуваних у результаті анаеробного зброджування гною, ц/га;

Дуг — приріст продукції, отриманої від збільшення продуктивності тва­рини за рахунок застосування знезараженого біомаси під кормові культури, Ц.

Ефективність анаеробної переробки рідкої біомаси визнача­лася з обліком одержуваних при цьому біогазу, високоякісного ор­ганічного добрива (збродженої біомаси), а також знезаражування біомаси, як фактора захисту навколишнього середовища.

При визначенні витрат, пов’язаних з виробництвом біогазу (Взаг), ураховувалися витрати на:

1. Матеріали (Вм) — маса зброджуваної рідкої біомаси прийнята рівної 25500 м /рік (органічна речовина — 1870 т/рік). Вартість І м рідкої біомаси, використовуваного для зброджування, — 0,42 грн; витрати розраховуючи на річний обсяг біомаси рівні 10625 грн.

2. Електроенергію (Ве) — потужність споживачів електроенергії на біо — газовій станції — 40 кВт. Добове споживання електроенергії 240 кВттод; при тарифі 0,4617 грн./кВт-год річні витрати на електроенергію становлять 39890 грн. (тарифи для непромислових та сільськогосподарських споживачів І кла­су напруги (35 кВ і більше) роздрібні тарифи (0,4617 грн./кВт-год.) )

3. Заробітну плату (Взп) — станція працює безупинно, в 3 зміни; у кожній зміні — один кваліфікований робітник, з урахуванням підміни необхідно мати 4-х робітників. При заробітній платі робітника 700 грн. місяць (з урахуван­ням надбавок і різних доплат), річний розмір заробітної плати складе 33600 грн..

4. Амортизаційні відрахування (Вав) — капіталовкладення в будівельну частину становлять 200 тис. грн., по машинах і встаткуванню — 50 тис. грн., відсоток відрахувань прийнятий відповідно 2,8 і 8,5 %.

5. Витрати на поточний ремонт і обслуговування (Впр) — прийняті рів­ними в розмірі 2 % від сумарних капіталовкладень.

6. Накладні витрати (Вн) — прийняті в розмірі 5 % від прямих витрат.

Загальні витрати, пов’язані з виробництвом біогазу, можуть

бути підраховані як:

Взаг — Вм + Вэ + Взп + Вав + Впр + Вн.

При оптовій ціні 1 тонни рідкого палива (з урахуванням доста-

З

вки в господарство) 450 грн. вартість вироблених за рік 458 тис. м біогазу в перерахуванні на рідке паливо складе 225 тис. грн.. Вар­тість збродженої рідкої біомаси визначалася з урахуванням ціни комбінованого мінерального добрива, рівної 292 грн./т; тому що 1 м3 рідкої біомаси містить 3 кг NPK, його вартість становить 0,875 грн./м3.

Величина ефекту від знезаражування рідкої біомаси як факто­ра захисту навколишнього середовища визначена виходячи із за­стосовуваних на практиці інших методів знезаражування (аеробних

з

систем) і була прийнята рівної 1,2 грн./м рідкої біомаси.

На підставі вищевикладеного були розраховані й отримані на­ступні значення елементів річних витрат при анаеробному збро­джуванні рідкої біомаси зведені в таблиці 13.3.

Таблиця 13.3 — Елементів річних витрат при анаеробному зброджуванні рідкої біомаси________________________________________________ Елементів річних витрат при анаеробному зброджуванні рідкої біомаси Витрати, грн. Матеріали (Вм) 10625 Електроенергія (Ве) 39890 Заробітна плата (Взп) 33600 Амортизаційні відрахування (Вам) — по будівельній частині 80000 — по машинам та обладненю 50000 Витрати на поточний ремонт і обслуговування (Вто) 2600 Усього прямих витрат 216715 Накладні витрати (Вн) 10836 Разом витрат по зброджуванню рідкої біомаси (Взаг) 227551

Показники вартісного вираження результатів анаеробного зброджування рідкої біомаси (заг) за рік зведені в таблиці 13.4.

Таблиця 13.4 — Показники вартісного вираження результатів анаероб — ного зброджування рідкої біомаси за рік__________________________ Показники Витрати, грн. Вартість отриманого биогаза 255000 Вартість сброженої рідкої біомаси 20500 Ефект від знезаражування рідкої біомаси 52500 Разом (Езаг) 328000

Одержуваний при анаеробнім зброджуванні рідкої біомаси прибуток розраховується за формулою 13.17:

С = Езаг-Взаг =100449 грн. (13.33)

Тоді строк окупності капітальних вкладень складе 2,5…З ро­ків, а рентабельність 75 %.

Комментарии запрещены.