Hydrodynamiczne czyszczenie sieci i obiektów kanalizacyjnych (1). Obniżki w transporcie

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa zobacz pdfa      

Jednym z podstawowych i głównych zadań przedsiębiorstw wodociągowo-kanalizacyjnych jest odbiór ścieków, a następnie ich bezkolizyjny transport do oczyszczalni. Bardzo istotna jest zatem kwestia kosztów z tym związanych, tj. czyszczenie oraz eksploatacja sieci i obiektów kanalizacyjnych. W celu obniżenia kosztów eksploatacyjnych tych systemów, zachodzi proces nieustannego rozwoju i doskonalenia sprzętu i urządzeń wykorzystywanych do czyszczenia sieci, w tym samochodów specjalnych. Rozwój ten wymaga współpracy wyspecjalizowanych konstruktorów i mechaników oraz kompetentnych i doświadczonych technologów, którzy wspólnie tworzą procesy zmian w tym zakresie oraz pomagają przy ich wdrażaniu. Bardzo ważnym aspektem tych działań jest dążenie do minimalizowania kosztów przy jednoczesnym osiągnięciu oczekiwanych rezultatów.

Kierownicy działów przedsiębiorstw zajmujących się eksploatacją sieci kanalizacyjnych powinni na bieżąco analizować możliwości osiągnięcia oszczędności, które mogą zostać uzyskane w wyniku podjętych przez nich działań. Powyższe działania, a przede wszystkim współpraca producentów samochodów specjalnych i eksploatatorów sieci kanalizacyjnych, prowadzą do powstawania nowych pomysłów i rozwiązań technicznych, technologicznych i konstrukcyjnych urządzeń i sprzętu specjalistycznego. Należy jednak pamiętać, iż mimo ciągłego rozwoju techniki eksploatacja i serwis sieci oraz obiektów kanalizacyjnych powinna opierać się na wiedzy i doświadczeniu pracowników wykonujących te czynności. Zarówno personel nadzoru technicznego, jak i pracownicy zajmujący się bezpośrednią eksploatacją sieci muszą być odpowiednio wyszkoleni w zakresie wykonywanych czynności. Jednocześnie powinni być otwarci na rozmaite innowacje i nowinki techniczne oraz nowe wyzwania z tym związane.

Na CNG Jednym z nowatorskich rozwiązań, mających na względzie aspekt ekologiczny, a przede wszystkim ekonomiczny, jest zastąpienie oleju napędowego i benzyny do samochodów specjalnych do hydrodynamicznego czyszczenia sieci kanalizacyjnych gazem

wysokociśnieniowym CNG.

Jednak przed podjęciem decyzji o zastosowaniu takiego rozwiązania, należy zweryfikować jego wykonalność. Na podstawie przeprowadzonych do tej pory analiz rynku producentów i dostawców samochodów specjalnych, można sformułować następujące wnioski:

* rozwiązanie jest realne do zastosowania i wykonania,
* samochody z napędem CNG (gaz wysokociśnieniowy) są obecnie dostępne na rynku,
* producenci zabudowy samochodów specjalnych potwierdzają realność zastosowania podwozia na napęd CNG w tego typu pojazdach,
* spełnione są warunki odpowiedniej mocy silnika oraz parametry techniczne i umiejscowienia zbiorników CNG.

Podstawowa korzyść wynikająca z zastosowania pojazdu z napędem CNG dotyczy samochodów specjalnych do hydrodynamicznego czyszczenia sieci kanalizacyjnych oraz samochodów dostawczych w zakresie obniżenia kosztów zakupu paliwa.

W tabeli 1 przedstawiono korzyści wynikające z posiadania pojazdu specjalnego z odzyskiem wody oraz z silnikiem napędzanym CNG. Przyjmując okres jednego roku, uzyskamy oszczędność (dotyczy CNG):

Oszczędność= 54,14 * 12 * 251 = 163 070 zł brutto = 132 577 zł netto,

gdzie:

* 251 dni – oznacza ilość dni roboczych w ciągu roku,
* 54,14 zł brutto – oznacza oszczędność w stosunku do ON,
* rg – oznacza roboczogodzinę,
* przy zastosowaniu samochodu z odzyskiem wody.

System odzysku wody

Recykling zwany inaczej odzyskiem wody poprzez system filtrowania zassanego osadu odzyskuje wodę wykorzystywaną dalej do czyszczenia kanalizacji. Jest to cykl ciągły, który w celu dalszego czyszczenia kanału wyklucza konieczność uzupełniania zbiornika wodą pitną. Wydajność pracy pokazano w tabeli 2.

Efekt oszczędności wody pitnej

Wartości służące podstawie obliczeń:

* średnia roczna ilość godzin pracy pompy ciśnieniowej: 1250 godzin (5 godz./dzień – 250 dni roboczych w roku),
* średnia wydajność pompy wodnej ciśnieniowej Uraca KD-716/G60:
– 330 litrów/minutę pracy,
– 1250 godzin * 60 = 75 000 minut rocznie,
– 75 000 minut * 330 litrów/minutę = 24 750 000,00 litrów wody pitnej rocznie.

Przy średniej eksploatacji samochodu specjalnego do hydrodynamicznego czyszczenia sieci i obiektów kanalizacyjnych, przez okres 15 lat:

15 lat * 24 750 000 litrów wody pitnej = 371 250 000,00 litrów (371 250,00 m3) wody pitnej w okresie eksploatacji (basen olimpijski mieści ok. 3 000 000 litrów = 3000 m3 wody).

Oszczędność w skali jednego roku to: 24 750 m3 * 3,81 zł/m3 (cena za 1 m3 wody) = 94 298 zł netto.

Redukcja zrzutu szlamu (osadu):
Założenia:
– podział zbiornika optymalny dla recyklingu (przegroda na środku – 4000 l wody /6000 l szlamu),
– poziom napełnienia komory szlamowej: 80% = 4800 litrów,
– teoretyczne założenie czasu pracy: 8 godzin pracy,
– waga szlamu wraz  z wodą nadosadową (osad uwodniony): 1 dm3 = 1,2 kg,
– szlam (osad) zagęszczony: 1 dm3 = 1,8 kg.

* Bez odzysku wody

Pojazd w czasie 8 godzin pracy: 15 min opróżnienie z wody (4 000 l – 330 l/min) i napełnienie zbiornika 4800 l.
Dojazd na oczyszczalnię, zrzucenie szlamu, ponowne napełnienie wodą i powrót na miejsce pracy – ok. 45 min. Takich cykli w czasie pracy jednej zmiany jest 8:

8 cykli * 4800 l = 38 400 litrów,

38 400 litrów * 1,2 kg = 46 ton szlamu i wody nadosadowej/8 godz.

* Z odzyskiem wody oraz zrzutem

1 cykl * 4800 = 4800 litrów,
4800 litrów * 1,8 kg (odwodniony szlam) = 8,6 tony/8 godz.
Efekt ekologiczny to 37,4 ton dziennie (w ciągu 1 zmiany) mniej szlamu (osadu). Samochód specjalny do hydrodynamicznego czyszczenia sieci kanalizacyjnej tylko jeden raz na zmianę zrzuca (odwozi) szlam (osad), co eliminuje koszty dojazdu do oczyszczalni oraz powrotu do miejsca pracy.

Pompa typu „by-pass”
Pojazd wyposażony w pompę by-passową umożliwia odcinanie uszkodzonych odcinków kanalizacyjnych bez przerw w ciągłości pracy systemu kanalizacyjnego. W przypadku awarii systemu kanalizacyjnego zastosowanie takiej pompy zapewnia ciągłość pracy kanalizacji i przez to zimniejsza się do minimum ryzyko skażenia otoczenia.

Poniżej przedstawimy sumaryczne korzyści (dotyczy jednego roku).

* Oszczędność wynikająca z zamiany paliwa:

– dotyczy pompy ciśnieniowej i próżniowej: 132 577 zł
– dojazdy 33 030 zł – 4347 zł = 28 683 zł

a) samochód specjalny do hydrodynamicznego czyszczenia sieci kanalizacyjnych bez odzysku wody przejeżdża około 20 000 km/rok (zlewnia Poznań),

b) samochód specjalny do hydrodynamicznego czyszczenia sieci kanalizacyjnych z odzyskiem wody przejedzie tylko 4000 km/rok (zlewnia Poznań).

Daje to: 330 030 zł/rok netto.

ON: 20 000 km * 37 * 100-1 zł/km * 5,49 zł/dm3 * 1,23-1 = 33 030 zł netto,
CNG: 4000 km * 37 dm3 * 1,25 * 100-1 * 2,89 zł/m3 * 1,23-1 = 4347 zł/rok netto,

gdzie: 1,25 – przeliczenie na 1 m3.

Oszczędność w dojazdach to:

33 030 zł/rok – 4.347 zł/rok = 28 683 zł/rok netto.

Oszczędności z mieszaniny
Teraz zajmijmy się oszacowaniem oszczędności wynikających z ilości dowożonej do oczyszczalni ścieków mieszaniny wody nadosadowej i szlamu – osadu wydobytego przez samochody specjalne z kanałów podczas ich czyszczenia.

Założenia:

– 3 kursy na zmianę z dowożoną mieszaniną wody nadosadowej i szlamu do oczyszczalni ścieków,
– V = 9 m3 : objętość dowożonej ww. mieszaniny jednym kursem,
– 2 zmiany pracy przy czyszczeniu sieci kanalizacyjnej,
– n = 250 dni: liczba dni pracy w roku,
– C = 5,19 zł / m3: cena za oczyszczenie 1 m3 ścieków.

Przy takich założeniach w ciągu roku otrzymano oszczędności:

O = 3 kursy * 9 m3 * 2 zmiany * 250 dni * 5,19 zł/m3 = 70 065 zł/rok netto.

Oszczędność całkowita wyniesie: 132 577 + 28 683 + 70 065 = 231 325 zł/rok netto.

Koszty
* Ludzkie: zatrudnienie (opcjonalne) dwóch załóg po dwie osoby – celem wyeliminowania potencjalnych nawyków dotychczasowej kadry (dbałość o samochód oraz zwiększenie efektywności pracy).

* Finansowe:
– koszt zakupu jednego samochodu: 2 000 000 zł,
– koszt zakupu jednego punktu dystrybucji gazu – w tym jeden duży kompresor (czas napełniania zbiornika gazem max. 15 min): 50 000 zł,
– projekt przyłącza gazu niskociśnieniowego do urządzenia do dystrybucji gazu: 3000 zł,
– projekt instalacji gazu niskociśnieniowego: 2000 zł,
– wykonawstwo (budowa + montaż urządzeń): 10 000 zł,
– przeszkolenie obsługi: 1000 zł.

Łączny koszt wyniesie więc 2 066 000 zł netto.

Harmonogramy
* Harmonogram prac
Czas realizacji zamówienia (wyprodukowanie samochodu): 10 miesięcy. Składa się na to: dostawa podwozia (5 miesięcy), zabudowa pojazdu w fabryce (4 miesiące), testowanie pojazdu w fabryce (test układów hydraulicznych, wodnych, pneumatycznych, elektronicznych – 7 dni roboczych), testowanie pojazdu, sprawdzenie funkcjonalności oraz testowanie układów hydraulicznych, wodnych, pneumatycznych, elektronicznych podczas prac na „kanale”.

* Harmonogram czasowy:
– dostawa instalacji do przyzakładowej stacji napełniania zbiorników gazem, w tym kompresorów (sprężarek ) – 1 miesiąc,
– uzyskanie warunków technicznych z gazowni + projekt + uzgodnienia – 6 miesięcy,
– wykonawstwo – 2 miesiące,
– formalności przetargowe minimum – 3 miesiące.

Jakie ryzyka?
* Awaryjność – prototyp samochodu specjalnego:

– zabudowa: ryzyko zwiększonej awaryjności zabudowy ze względu na zastosowane podwozie zasilane CNG nie występuje,
– podwozie: pojazdy specjalne napędzane gazem CNG funkcjonują na rynku europejskim od 5 lat w branży komunalnej (śmieciarki),
– producenci podwozia i zabudowy oferują 3-letnią gwarancję.

* Konieczność rozszerzenia badań samochodów.

* Niepewność ze strony gazowni dotycząca stacji dystrybucyjnej CNG.

W następnym odcinku zajmiemy się tematem eksploatacji samochodów specjalnych w temperaturach ujemnych w okresie zimowym.

Roman Ćwiertnia, Tomasz Ćwiertnia

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij