Выбор вариантов проектных решений

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

"Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ)

______________________________________________________

 

Институт инженерно-экологических  систем и сооружений

Кафедра недвижимости, инвестиций, консалтинга и анализа (НИКА)

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине: «Технико−экономическое обоснование проектных решений»

на тему:

«Выбор вариантов проектных  решений»

 

Пояснительная записка

 

 

Студентка 5 курса гр. 436 ___________________________________Болонина О.А.

(подпись, дата)

                                                                                

 

Руководитель______________________________________________Бочаров В.А.

(подпись, дата)

 

 

 

Нижний Новгород – 2014 г.

Содержание

1. Техническое обоснование вариантов……………………………………………...3   

2. Технологический расчет вариантов…………………………………………….…5

3. Исходные данные для определения капитальных вложений…………………....5

4. Исходные данные для расчета годовых эксплуатационных расходов……….…6

  4.1 Исходные данные для расчета затрат на электроэнергию…………………...6

   4.2 Исходные данные для расчета затрат на тепловую энергию…………….…..7

    4.3 Исходные данные для расчета затрат на заработную плату………………....8

    4.4 Общие исходные данные для расчета эксплуатационных затрат…………..10

5. Расчет величины капитальных вложений……………………………….……….10

6. Расчет годовых эксплуатационных расходов……………………………………11

    6.1 Нормативные и справочные материалы……………………………………...11

    6.2 Расчет затрат по электроэнергии…………………………………………......12

    6.3 Расчет затрат на тепловую энергию………………………………………….12

    6.4 Расчет затрат на заработную плату…………………………………………..12

    6.5 Расчет амортизационных отчислений и затрат на текущий ремонт……….12

    6.6 Общие эксплуатационные годовые затраты…………………………………13

7. Выбор варианта проектных решений…………………………………………….13

8. Расчет экономических показателей.

    Расчет экономических  показателей выбранного варианта………………………14

Литература……………………………………………………………………………..27

 

1 Техническое обоснование вариантов

               Очистка сточных вод с суточным  расходом Q_d= 13473 м³/сут может осуществляться на станции очистки сточных вод на биофильтрах (1 вариант) или станции очистки сточных вод с аэротенками (блок емкостей) (2 вариант).

1 Вариант. Станция очистки сточных вод на биофильтрах

В первом варианте механическая очистка осуществляется в 2−х первичных радиальных отстойниках, а биологическая в биофильтрах с пластмассовой загрузкой и 2−х  вторичных радиальных отстойниках.

В биологическом фильтре (биофильтре) сточная жидкость обтекает поверхность загрузочного материала, покрытого биологической пленкой (биопленкой), которая образуется колониями аэробных микроорганизмов. Это сооружение состоит из корпуса, загрузки, а также из водораспределительного, дренажного и воздухораспределительного устройств. Проходя через загрузочный материал, загрязненная вода оставляет на нем нерастворенные примеси, не осевшие в первичных отстойниках, а также коллоидные и растворенные органические вещества. Последние сорбируются биоплёнкой, покрывающей поверхность загрузочного материала. Микроорганизмы, образующие биоплёнку, окисляют органические вещества, используя их как источник питания и энергии. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества и в то же время увеличивается масса активной биопленки в теле биофильтра. Омертвевшая и отработавшая биоплёнка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра.

Опыт зарубежной практики говорит об экономической целесообразности применения биофильтров с пластмассовой  загрузкой. Капитальные затраты на их строительство в 1,5-2,5 раза меньше, чем при применении обычных биофильтров, упрощается их эксплуатация, ускоряется процесс строительства, (которое по существу превращается в монтаж сокращаются площади, занимаемые очистными сооружениями, что особенно важно при неблагоприятных грунтовых условиях.

Однако здание станции  биофильтрации  нуждается в обогреве в зимнее время, в работе насосной станции для подачи сточных вод на тело биофльтров, так же дополнительные затраты электроэнергии происходят на насосной станции сырого осадка первичных радиальных отстойников.

2 Вариант. Станция очистки сточных вод с аэротенками (блок емкостей)

В состав блока емкостей входят, первичные и вторичные  горизонтальные отстойники, аэротенки и аэробные минерализаторы. Механическая очистка осуществляется в первичных горизонтальных отстойниках, а биологическая в аэротенках и вторичных горизонтальных отстойниках. Аэробная стабилизация избыточного активного ила происходит в аэробных минерализаторах.

Блоки емкостей обеспечивают полную биологическую очистку  сточных  вод прошедших решетки и песколовки с доведением концентрации загрязнений  до 15 мг/л. Принят типовой проект на блок емкостей производительностью 17 тыс. м³/сут, с первичным я.

Механическая и биологическая очистка сточных вод в блоках емкостей осуществляется за счет обработки её в сооружениях: аэротенки и первичные и вторичные отстойники. Имеется насосно-воздуходувная станция необходимая для работы блока емкостей происходит от воздуходувной станции.

Основными преимуществами 2 варианта заключаются в высоком эффекте очистки, в гибкости биологического окислителя,  отсутствии необходимости обогрева и утепления и аэробной стабилизация избыточного активного ила.

Вывод

Оба варианта очистки сточных вод способны обеспечить необходимое качество очистки, в требуемом объеме, и имеют свой достоинства и недостатки, поэтому выбрать наиболее лучший, можно только произведя технико-экономический расчет.

 

 

2 Технологический расчёт вариантов

Исходные данные для определения капитальных  вложений

1. Суточный расход сточных вод, Q_d= 13473 м³/сут;
2. Максимально часовой расход сточных вод, q_r = 888,79 м3/ч;
3. БПК неосветленной сточной жидкости: L_en = 287,12мг/л;
4. БПК осветленной сточной жидкости: L_осв. = 168,8 мг/л;
5. Концентрация взвешенных веществ: С_r = 247,43 мг/л;

Согласно необходимой  степени очистки и составу  сточных вод  принимаем две  схемы очистки сточных вод.

1 Вариант.

2 радиальных первичных  отстойника D=18м, здание станции биофильтрации  размерами 18 на 30 метров с шестью биофильтрами 6*7,5 и высотой загрузки 4 м, в качестве загрузки принимаем загрузку  полиэтиленовые гофрированные листы фирмы Biodek, с удельной площадью поверхности S_уд = 120м²/м³. В качестве вторичных отстойников принимаем 2 радиальных отстойника D=18м.

2 Вариант.

Принимаем блок емкостей с первичными и вторичными горизонтальными отстойниками и однокоридорными аэротенками, по ТП 902-3-88. 89 общей производительностью 17 тыс. м³/сут.

 

3 Исходные данные для определения капитальных вложений

Таблица 1 - Исходные данные для расчёта величины капитальных вложений

Наименование  элемента системы	Ценообразующие факторы
1 Вариант Первичные радиальные отстойники Биофильтры с плоскостной  загрузкой Вторичные радиальные отстойники	Суточная производительность, Q=13437м3/сут Количество первичных  и вторичных отстойников, n=2, Диаметр отстойников D=18м
2 Вариант Блок емкостей	Q=17000 м3/сут

 

 

4 Исходные данные для расчёта годовых эксплуатационных расходов

4.1 Исходные данные для расчета затрат на химические реагенты

Стоимость годового расхода  каждого вида реагентов определится  по формуле:

C_p=Q_p C_ед ,

где: C - стоимость 1 т реагента, руб.;

Q - расход реагента, т.

1 вариант

             Реагенты:

  Хлорное железо (FeCl₃) =521,95 т/год;

  Известь (CaO)=1208,15 т/год;

  Тиазон =20,075 т/год.

2 вариант

             Реагенты:

   Хлорное железо  (FeCl₃) =660,40 т/год;

   Известь  (CaO)=1528,50 т/год;

   Тиазон =25,40 т/год.

4.2  Исходные данные для расчёта затрат на электроэнергию.

В этой статье учитываются  затраты на электроэнергию, израсходованную  на перекачку сточных вод, работу компрессорной станции и т.д.

Расчёт годового расхода  электроэнергии на перекачку сточных вод и сырого осадка, насосами станции биофильтрации и насосами станции сырого осадка производится по нормам расхода электроэнергии, приведённым в таблице 2.1.

Таблица 2- Нормы расхода электроэнергии в кВт*ч на 1000 м /м.

Общий КПД насосной станции	0.4	0.5	0.6	0.7	0.75	0.8
Норма расхода  электроэнергии	6.8	5.5	4.5	3.9	3.7	3.4

 

Годовой расход электроэнергии определяется по формуле:

Р

= Н *Q *Н ,  кВт*ч.

где: Н - норма расхода электроэнергии на подъём 1000 м воды на 1 м, зависящая от КПД насосной установки;

Q - объём воды в тыс.м , перекаченной насосной станцией в течении года;

Н- напор насосов, м. вод. ст.

Годовой расход электроэнергии на работу блока емкостей определен  из типового проекта.

 

Таблица 3 - Расчёт расхода электроэнергии для подземного источника.

Потребители	Объём перекаченной воды и осадка в год, тыс. м3/год	Напор насосов, м.	Норма рас- хода, кВт*ч.	Расход электро- энергии в год, кВт*ч.
1 Вариант
Насосная станция  биофильтров	4904,505	9,46	3,9	180946,6
Насосная станция  сырого осадка	9,337	8,1	3,9	294,95
Всего				181241,56
2 Вариант
Блок емкостей	По ТП 902-3-88. 89			745990

 

 

4.3  Исходные данные для расчёта затрат на тепловую энергию

В этой статье учитываются  затраты на обогрев здания биофильтров. Поскольку блок емкостей не нуждаются в обогреве, то в этой статье они не учитываются.

Годовой расход тепловой энергии  вычисляется по формуле:

Q_от=V_зд(t_в-t_н)*q_от*5760*239*10^-9, Гкал/год,

где V_зд – расчетный наружный объем здания, определяемый по паспорту здания, м³; 

t_в – расчетная внутренняя температура, °С.; 

t_н – расчетная температура наружного воздуха °С, принимается по СНиП 23-01-99;

q_от – теоретическая удельная отопительная характеристика здания кДж/(м³ч°С), т. е. величина теплопотерь через внешние ограждения, отнесенная к 1 м³ расчетного объема здания и к 1 °С разности внутренней и наружной температур. Определяется по табл. 2.3.

5760 – количество часов  в отопительном периоде, по  СНиП 23-01-99, 240 дн.

239*10^-9 – коэффициент переводы из кДж в Гкал.

Таблица 4 - Значения удельных отопительных характеристик для производственных зданий при t_н = –30 °С.

Относительный периметр Р	qот, кДж/(м3ч°С) для зданий с толщиной стен, кирпичи
	Без верхнего света					С верхним светом
	1,5	2			2,5	1,5	2	2,5
Высота здания 4–6 м
0,03	1,121		1,092	1,079		1,987	1,953	1,928
0,05	1,252		1,205	1,180		2,113	2,066	2,033
0,07	1,382		1,319	1,273		2,243	2,180	2,134
0,10	1,579		1,487	1,424		2,440	2,348	2,285
0,15	1,903		1,768	1,672		2,764	2,629	2,533
0,20	2,230		2,050	1,915		3,091	2,911	2,776
0,30	2,885		2,612	2,407		3,734	3,473	3,272
Высота здания 6,1–8 м
0,03	0,857		0,819	0,802		1,474	1,441	1,428
0,05	0,987		0,941	0,907		1,600	1,554	1,529
0,07	1,117		1,054	1,008		1,730	1,667	1,621
0,10	1,315		1,222	1,159		1,928	1,835	1,772
0,15	1,638		1,504	1,407		2,251	2,117	2,020
0,20	1,966		1,785	1,651		2,579	2,398	2,264
0,30	2,621		2,348	2,146		3,221	2,961	2,755