CC BY
36Таким образом, модернизация существующей системы дозирования помола тарельчатых питателей на автоматизированную систему дозирования компонентов с установкой современных ленточных весовых дозаторов позволит снизить расход электроэнергии при суточной производительности системы дозирования 384,25 тонн на 134,65 кВтч.
Литература
1. Одамов У.О., Муратов О.Б., Юсупов Д.Т. Анализ результатов энергетического обследования (энергоаудит) на предприятиях цементной промышленности// Узбекский журнал Проблемы энерго-и ресурсосбережения 2015г. №4 стр.39-44.
2. Гофман И.В. Нормирование потребления энергии и энергетические балансы промышленных предприятий. Изд. "Энергия", 1996г. с.169.
ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ
Высотина А.А., Нургалеев Б.А., Анищенко Ю.А.
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева
Российская Федерация, г. Красноярск
INNOVATIVE WASTEWATER TREATMENT TECHNOLOGY AT THE ENTERPRISE
Vysotina A., Nurgaleev B., Anishchenko J.
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Krasnoyarsk, Russian Federation
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается эффективность инновационной технологии очистки оборотных промышленных вод в производстве древесноволокнистых плит мокрым способом, а также улавливания вторичного древесного волокна и возврата его в основное производство. Предложен метод напорной флотации для очистки оборотных вод от загрязняющих веществ, улавливания вторичных древесных волокон.
ABSTRACT
The article discusses the effectiveness of innovative technology for cleaning recycled industrial water in the production of wood fiber boards by wet method, as well as capturing secondary wood fiber and returning it to the main production. A method of pressure flotation is proposed for cleaning recycled water from pollutants and capturing secondary wood fibers.
Ключевые слова: инновационное развитие, инновационная технология, древесные отходы, флотация, лесопромышленное предприятие.
Keywords: innovative development, innovative technology, wood waste, flotation, timber industry.
В условиях рыночной экономики успешное функционирование промышленных предприятий во многом обусловлено эффективным механизмом их инновационного развития. Исследование хозяйственной практики свидетельствует о том, что значение инновационной деятельности для промышленных предприятий в современных условиях постоянно возрастает. Между тем статистические данные последних лет подтверждают тот факт, что промышленные предприятия испытывают серьезный кризис в инновационной сфере, и если не предпринимать активных мер по его преодолению, как со стороны государства, так и со стороны руководства самих предприятий, то неблагоприятные последствия в ближайшем будущем будут еще более значительными.
Внедрение инновационных технологий на предприятии - очень сложный процесс, требующий учета всех факторов, способных повлиять на эффективность технологического развития. Вместе с тем, без технического совершенствования производства предприятию будет все сложнее конкури-
ровать на рынке. Поэтому крайне необходимо совершенствовать формы и методы организации производства, внедрять более современное технологическое оборудования, развивать научно-технический потенциал. Развитие мирового и отечественного промышленного производства, его современное состояние и перспективы указывают на необходимость внедрения ресурсосберегающего, экологически и экономически обоснованного подхода и организации промышленности - безотходного (малоотходного) производства.
Последние годы все активнее в России обсуждаются вопросы обеспечения устойчивости развития на основе бережного расходования имеющихся ресурсов, рационального природопользования, экологической безопасности производства и т.д.
На сегодняшний день активно развиваются методы очистки сточных производственных вод, однако нельзя сказать, что данная проблема в полной мере решена на лесопромышленных предприятиях, так как, в силу технологического процесса данных производств, потребляя большие объемы воды, они
имеют высокую степень их загрязненности, нанося тем самым значительный урон окружающей среде.
Водоснабжение лесопромышленных предприятий, производящих древесноволокнистые плиты осуществляется водой из рек и близлежащих водоемов. Производственная канализация имеет выпуск в общий коллектор сточных вод. Слив воды в канализацию производится периодически при промывке бассейна циркуляционной воды.
В ходе исследования был проведен анализ технологического процесса цеха по производству ДВП деревообрабатывающего комбината Красноярского края. Анализ показал, что используемая технология является надежной и закрепилась на многих лесопромышленных предприятиях. Однако можно сделать вывод, что данная технология является не эффективной с точки зрения инновационного развития техники и технологий. Этот вывод подкреплен существующей на многих лесопромышленных предприятиях проблемой образования большого количества древесных отходов в сточных водах предприятия. Так как при производстве ДВП используют фенолформальдегидные смолы, проблема загрязнения сточных вод на сегодняшний день не нашла решения на предприятии.
Необходимо совершенствовать процесс фильтрации свежей и оборотной воды, используемой в производственных нуждах, с целью очистки сточных вод предприятия и максимизации использования древесных отходов, содержащихся в этой воде.
Одним из основных продуктов лесопромышленных предприятий в Красноярском крае являются древесноволокнистые плиты мокрого способа производства марок Т (Группа Б). Производство данной продукции осуществляется в цехе по производству ДВП деревообрабатывающего комбината. При производстве мокрым способом расходуется 2 000 м3 воды на 1 тн. плит, из них 27,99 м3 свежей и остальное оборотной.
Расход свежей воды в час составляет 286,7 м3, сброс воды, которая содержит загрязнения, в канализацию составляет 319,6 м3/час. Основное загрязнение сточных вод древесноволокнистого производства - взвешенные и растворимые органические вещества, их содержание в сточной воде комбината составляет приблизительно 595,54 т в год. Сбрасывание вместе со сточными водами волокна является серьезной проблемой, которая несет за собой как негативные экологические последствия, так и экономические потери.
Опыт работы лесоперерабатывающих заводов за рубежом продемонстрировал наличие возможности снижения использования, свежей воды на 2 - 4 м3 на 1 тн. плит. Данного результата можно достичь путем увеличения использования оборотной воды и промежуточной ее очистки. Наибольших результатов в повторном использовании оборотной воды добились страны с высокоразвитой лесопильно-де-ревообрабатывающей промышленностью, такие как США, Канада, Япония и страны Северной и Центральной Европы.
Извлечение волокна имеет важное технологическое и экономическое значение. Извлечение древесных волокон из сбрасываемых вод, позволит
максимизировать использование сырья, на которое уже были осуществлены затраты. Еще одним из плюсов является снижение расхода свежей воды на единицу выпускаемых плит, за счет более полного использования оборотной воды. Кроме того, уменьшение содержания волокнистых веществ в сточной воде создает благоприятные условия для последующей обработки сточной воды на очистных сооружениях [1].
Волокносодержащие стоки образуются в трех точках технологической цепочки производства дре-весно-волокнистых плит: отжимная вода от гидравлических горячих прессов, «пробковая» вода от де-фибраторов и избыточная оборотная вода из баков оборотной воды отливочных машин.
Поскольку основным источником стокообра-зования является избыточная оборотная вода, в количестве 200 м3/час, и содержащая большое количество чистого, хорошо подготовленного волокна, попавшего в оборотную воду при обезвоживании полотна в регистровой части отливочных машин, целесообразно обеспечить именно ее очистку. Для очистки оборотной воды, предлагается разместить в цехе по производству ДВП деревообрабатывающего комбината, установку напорной флотации типа TF.
Напорная флотация - это процесс, при котором воздух, растворенный в воде при высоком давлении, применяется для флотации загрязнений на поверхность. При смешении воздуха и воды под давлением, происходит растворение воздуха в воде в количестве, пропорциональном значению давления. При последующем сбрасывании давления, воздух выделяется из смеси, образуя микроскопичные пузырьки, которые высвобождаются на поверхность, увлекая за собой взвешенные загрязнения.
Флотаторы TF служат для очистки сточных производственных и муниципальных вод от многих видов взвешенных веществ, нефтепродуктов, БПК, ХПК, СПАВ и иных загрязнений. Они могут быть применены в качестве первичной и единственной ступени очистки, А также как дополнительное оборудование, для повышения качества очистки воды.
Конструктивно флотатор TF представляет собой круговую ёмкость из нержавеющей стали, сверху которой установлена вращающаяся мостовая конструкция (мост) [2].
В классический комплект установки напорной флотации TF входит:
- флотатор с движущимся мостом и спиральным сборником флотопены;
- АДТ - реактор для приготовления водо-воздушной смеси;
- щит автоматики и управления (SIEMENS);
- насос для рециркуляции воды;
- компрессор;
- узел для приготовления раствора коагулянта;
- узел приготовления раствора флоку-лянта.
Схема установки напорной флотации типа TF представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема установки напорной флотации типа ТF
Изучив технологию сбора древесных отходов из производственных стоков с использованием флотационной установки можно сделать вывод, что данный способ полностью подходит для осуществления очистки сточных вод предприятия.
Качество волокна, уловленного флотатором, соответствует волокну основной композиции при производстве ДВП. Уловленное древесное волокно можно и следует возвращать в основное производство перед отливочной машиной, не нарушая технологический процесс производства ДВП и не изменяя температурный режим прессования плит. Данный подход использования древесных отходов на предприятии является наиболее целесообразным.
Был разработан проект внедрения системы очистки сточных вод и рециркуляции древесного волокна в технологический процесс на лесоперерабатывающем предприятии. Проект предполагает размещение установки напорной флотации типа TF в цехе по производству ДВП деревообрабатывающего комбината. В баках оборотной воды находиться большая часть взвешенных веществ, а именно древесных волокон. Возле баков предусматривается размещение насосов, подающих избыток оборотной воды в резервуар установки. Вода вместе с древесными волокнами проходит очистку, то есть процесс флотации. Очищенная вода самотеком поступает в коллектор сточных вод, а отфильтрованное волокно по трубе для удаления сгущенного осадка поступает в сборник скопа (хранилище древесного волокна). Сборник скопа находится в цехе ДВП, отфильтрованное волокно не подлежит дополнительной подготовки и может беспрепятственно поступать по конвейеру для подачи щепы в регистровую часть отливочных машин. Тем самым проект не предполагает вмешательство в технологическую цепочку производства ДВП, а лишь
увеличивает объемы сырья для выпуска продукции. Причем на данное сырье уже были произведены затраты, и это же сырье безвозвратно теряется при сбросе сточных вод.
Проведено техническое обоснование проекта. Рассчитана необходимая производительность установки напорной флотации типа ТГ, выбрана модель и комплектация установки. Определены компоновочные решения. Установку предлагается разместить на собственных опорах в цехе по производству ДВП. Обслуживание установки предусматривается с существующей площадки. Расположение установки выше уровня пола II этажа позволяет не предусматривать дополнительных емкостей и насосов для перекачки уловленного волокна и осветленной воды, а подавать их самотеком в существующие бассейны.
В соответствии с организационно-экономическим обоснованием, проект является краткосрочным, большинство этапов могут быть реализованы параллельно. Проект предполагает реконструкцию цеха ДВП, предусматривает привлечение персонала. Выбор поставщика и монтаж оборудования -самые сложные этапы проекта. В ходе расчетов было выявлено, что при внедрении оборудования производится дополнительный объём ДВП, причем его себестоимость по сравнению с рыночной будет снижена, за счет исключения статьи затрат на сырье. Экономические расчеты показывают высокую эффективность проекта.
Для отражения результатов всех поступлений и выплат, связанных с реализацией проекта произ-воден расчет денежных потоков. Все притоки и оттоки отражаются в таблице по периодам времени, соответствующим фактическим датам осуществления платежей. Расчет денежных потоков, представлен в таблице 1.
Таблица 1
Денежные потоки, тыс. руб._
Показатель Год (№ шага расчетного периода, m)
0 1 2 3 4 5
Операционная деятельность
Изменение выручки от продаж - 6 740,4 7 010 7 290,4 7 582,0 7 885,3
Изменение себестоимости - -5 617 -5 897,8 -6 192,7 -6 502,4 -6 827,5
в том числе амортизация - -209,6 -209,6 -209,6 -209,6 -209,6
Изменение прибыли от продаж - 1 123,4 1 112,2 1 097,7 1 079,7 1 057,8
Проценты к уплате - -252,9 -202,3 -151,8 -101,2 -50,6
Прочие расходы (налог на имущество) - - - - - -
Прибыль до налогообложения - 870,5 909,8 945,9 978,5 1 007,2
Налог на прибыль - -174,1 -182 -189,2 -195,7 -201,5
Чистая прибыль - 696,4 727,9 756,7 782,8 805,8
Сальдо операционной деятельности, CF од - 1 158,9 1 139,8 1 118,0 1 093,5 1 065,9
Инвестиционная деятельность
Реализация основных фондов - - - - - -
Высвобождение оборотных активов - - - - - -
Инвестиции во внеоборные активы (основные фонды, нематериальные активы) -2 095,5 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Инвестиции на пополнение оборотных активов -433,8 -21,7 -22,9 -23,9 -25,1 -26,4
Сальдо инвестиционной деятельности, CF ид -2 529,3 -21,7 -22,8 -23,9 -25,1 -26,4
Поток реальных денег, NCF -2 529,3 1 137,2 1 117 1 094,1 1 068,4 1 039,6
Накопленный поток реальных денег, NV -2 529,3 -1 392,1 -275,1 819 1 887,4 2 926,9
Финансовая деятельность
Пополнение собственных средств 1 264,6 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Получение кредита 1 264,6 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Погашение основного долга 0,00 -252,9 -252,9 -252,9 -252,9 -252,9
Проценты по кредитам 0,00 -252,9 -202,3 -151,8 -101,2 -50,6
Сальдо финансовой деятельности, CF фд 2 529,3 -505,9 -455,3 -404,7 -354,1 -303,5
Сальдо реальных денег, СВ 0,00 631,3 661,7 689,4 714,3 736,0
Накопленное сальдо реальных денег 0,00 631,3 1 293,0 1 982,5 2 696,8 3 432,8
При инвестиционных затратах 2 529,28 тыс. руб. и ставке дисконтирования 18 %, срок окупаемости проекта составит 3 года 3 месяца, рентабельность инвестиций 1,35, внутренняя норма доходности 33 %.
Очевидно, что в современной ситуации каждое лесопромышленное предприятие должно максимизировать использование всех древесных ресурсов, в том числе и древесных отходов. Рассмотренная система напорной флотации может быть реализована на предприятиях данной отрасли, что позволит не только увеличить объем выпускаемой продукции, но и уменьшить вред, наносимый окружающей среде.
Основной перспективой развития очистки сточных вод, в том числе промышленных сточных вод, является комплексное использование физико-химических и биологических методов. Новые нормы и правила для предприятий в области сброса
сточных вод тесно связаны с развитием инновационных технологических решений и оборудования, что позволяет организовать эффективное отведение и очистку промышленных сточных вод. Однако в России функционируют множество лесопромышленных предприятий, возведенных еще в советское время, для таких предприятий внедрение такой инновационной технологии как флотационная очистка является необходимым шагом в развитии производства.
Литература
1. Comninellis C., Kapalka A., Malato S., Parsons S. A., Poulios I., Mantzvinos D. Perspective advanced oxidation processes for water treatment: advances and trends for R&D // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2008. 83. 769-776
2. Официальный сайт «Эколос». - Текст: электронный. - URL: https://kry.ecolos.ru/ (дата обращения 15.10.2020).
