ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Устройства по разделению двух несмешивающихся жидкостей ». Экология XXI века.

Рекомендуемая область пременения

Локальные промышленные очистные сооружения для утилизации нефтепродуктов, СПАВВ.
ТЭК, теплоэнергетика.
Нефтехимическая промышленность,
ЖКХ.
Работа с использованием водоемов повышенной минерализации, в том числе из-за сбросов химически загряз-ненных стоков;
Производство питьевой воды.

Назначение, цели и задачи проекта

Оборудование, представленное в проекте, принадлежит к самым современным и наукоемким продуктам. Это лучшие инновационные разработки среди мировых аналогов, снижающие себестоимость производимого продукта и улучшающие экологию за счет уменьшения выбросов и загрязненных стоков.

Предлагается проект секционных, каскадных ЛОС для сточных вод, оборудованный расходомером ливневых стоков, универсальный расходомер для измерения как ливневых, так и хозяйственно-бытовых стоков.

Основное назначение проекта – разработка современных высокоэффективных и экологичных технологий, поиск дополнительных методов сохранения водных ресурсов, водоочистка и водоподготовка.

Целью проекта является создание устройства для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов с решением следующих поставленных задач:

1.Использования для образования рабочего водотока естественных сил природы – гравитации.

2.Создание устройства для очистки ливневых стоков на основе использования комбинации коалесцентных и сорбентных фильтров.

3.В целях повышения эффективности установки выбор наибольшей рабочей поверхности сорбентного фильтра.

4.Для повышения экономической эффективности проекта нахождение естественных местных природных ресурсов для производства сорбентного фильтра – в виде отходов от льнопроизводства – костры.

5.Создание возможности учёта сбрасываемых сточных вод – проектирование и внедрение расходомера вялых потоков на основе локальных очистных сооружений.

6.Выявление и внедрение возможности регенерации фильтров без остановки устройства во время работы.

7.Разработка и внедрение способа производства сорбента в среде эндотермического газа – как наиболее экономичного.

8.Внедрение элементов автоматизации процесса водоочистки.

9.Разработка устройства определения наличия нефтепродуктов в сточных водах в целях осуществления экологического контроля, задания рабочих параметров работы установки.

10.Создание глобальной централизованной системы контроля за ливневыми сточными водами по источникам загрязнения на основе усовершенствования разработанной установки.

11.Разработка конструкции локальных очистных сооружений для городской ливневой канализации.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Многие отрасли промышленности нуждаются в производстве воды очень высокого качества для технологических целей. Содержание солей в такой воде должно быть в десятки тысяч раз меньше, чем в исходной природной воде. При этом исходная вода используется в очень больших количествах, и как следствие, образуется значительное количество сильно загрязненных производственных сточных вод, которые после биологической очистки сбрасываются  в открытые водоемы. Следует заметить, что уже в настоящее время в ряде районов России возникают проблемы, связанные с дефицитом питьевой воды, сдерживающие темпы роста промышленности, создающие социальную напряженность. Эта проблема усугубляется постоянным, прогрессирующим ростом загрязнения водоисточников.

Дефицит воды, загрязненность окружающей среды, делающая во многих случаях водные запасы неприспособленными к реальному употреблению (прежде всего для питья) повышают актуальность проблемы разработки современных высокоэффективных и экономичных технологий водоочистки.

Существующее техническое решение:

«Очистные сооружения в едином металлическом блоке производительностью 5,0 – 20,0 л/с».

Устройство разработано и запатентовано  ЗАО «Севзапналадка Росводоканал» (Патент РФ №2108429 от 10.04.98г.).

Схема устройства-аналога.

1.Наклонная перегородка. 2.Цилиндрический стакан-гаситель потока 3.Нефтеулавливающее устройство. 4.Расширитель НУУ 5.Цилиндрическая перегородка

6.Блоки тонкослойного отстаивания 7.Вертикальный встроенный фильтр А – корпус Б – вертикальные перегородки В – горловины Г – датчик уровня нефтепродуктов

Очистные сооружения Q – до 20 л/с, Габаритные размеры –6,5х2,5 м, Стоимость готового изделия: 10800$, НДС – 20% при глубине заложения до 4М.

Недостатки проекта: 

1.Низкие технические показатели.

2.Рабочая поверхность ограничена площадью нефтеулавливающего устройства.

3.Расположением вертикально встроенного фильтра в водной среде.

4.Техническое обслуживание установки при её остановки.

5.Дороговизна вертикально встроенного фильтра (углеткань – бусофит, вискум).

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагаемое техническое решение.

«Секционные каскадные очистные сооружения».

Схема предлагаемого устройства.

1.1.Состав сооружений и оборудования.

Очистные сооружения проектируются в составе:

Каскад 1 – приемный резервуар ЛОС, содержащий подъемный механический фильтр, расходомер, отделенный от 2 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток поступающим ливневым стокам. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием наполнения фильтра твердыми фракциями и нефтепродуктами.

Каскад 2 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с керамзитовым наполнителем, отделенный от 3 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Каскад 3 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с керамзитовым наполнителем, отделенный от 4 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Каскад 4 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с угольным наполнителем, отделенный от 5 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Каскад 5 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с угольным наполнителем, отделенный от 6 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Каскад 6 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с наполнителем из углеткани, отделенный от 7 каскада перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Каскад 7 – промежуточный резервуар ЛОС, содержащий подъемный фильтр с наполнителем из углеткани, отделенный от сточной секции перегородкой, позволяющей стокам подниматься в противоток взвесям, растворенным нефтяным фракциям. Каскад выполнен в виде секции с возможностью внешнего визуального контроля за состоянием фильтра.

Сточная секция – содержит сливной патрубок, выполнена с возможность внешнего визуального контроля.

Приемный каскад содержит РАСХОДОМЕР, РАСПОЛОЖЕННЫЙ на приемном патрубке.

Схема очистки сточных вод.

Дождевые сточные воды поступают в приемный резервуар, каскад 1, оборудованный механическим фильтром, сорбционными подушечками для задержания крупных предметов и нефтепродуктов.

На основании принципа противотока гидравлического потока и растворенных легких взвесей (в том числе и нефтепродуктов), на первом каскаде происходит первичное разделение ливневых стоков на взвешенные вещества и нефтепродукты и гидропоток, который направляется на 2 каскад.

Механический фильтр 1 каскада выполнен в виде устройства с возможностью постоянного визуального наблюдения, подъема и осуществления очистки при загрязнении фильтра.

После 1 каскада , осуществления первичной механической и частично сорбционной очистки, ливневые стоки поступают на второй каскад. Второй каскад выполнен аналогично 1 каскаду, но, в отличие от 1 каскада в качестве наполнителя фильтра имеет керамзит. Фильтр второго каскада выполнен аналогично фильтру 1 каскада. При загрязнении фильтра 2 каскада он поднимается и очищается.

После очистки стоков на 2 каскаде, гидравлический поток поступает на 3 каскад, который выполнен аналогично 2 каскаду. После проведения доочистки, жидкость в противотоке (используется метод безнапорного гидроциклона) поступает на 4 каскад

4 каскад, в отличие от 3 каскада, имеет опускные фильтры с наполнителем из сорбционного угля. Механическая часть каскада 4 выполнена аналогично фильтрам предыдущих каскадов.

Посредством противотока со взвешенными и растворенными веществами, стоки из каскада 4 поступают в каскад 5. Каскад 5 выполнен аналогично каскаду 4, осуществляет доочистку ливневых стоков посредством угольного фильтра, контролируется и очищается по предыдущему принципу.

После 5 каскада жидкость, противотоком, поступает на 6 каскад. В отличие от предыдущих каскадов, 6 каскад в виде фильтров содержит углеткань, назначение которой в осуществлении тонкой очистки ливневых стоков. Устройство фильтров по механическому исполнению аналогично предыдущим фильтрам.

С 6 жидкость поступает для доочистки на 7 каскад. Устройство 7 каскада аналогично устройству 6 каскада.

После 7 каскада очищенные ливневые стоки поступают на выпускную горловину.

Осадки с механического фильтра 1 каскада утилизируются. Фильтр механически очищается и заново используется. Фильтры 2,3,4,5,6,7 каскадов очищаются и способны к многократному использованию

Расходомер, находящийся в приемном патрубке, посредством коррелятора представляет информацию об объеме ливневых стоков, как в стационарном, так и в дистанционном режиме.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Затраты на осуществление проекта.

Смета расходов на опытно-конструкторскую работу «Разработка локальных очистных сооружений каскадно-секционного типа». Шифр «ЛОС».

Инвестиционная стоимость проекта:

USD = 344,071.0 $.

 Годовые эксплуатационные расходы проекта.

Годовые эксплуатационные расходы содержат затраты на заработную плату обслуживающего персонала, стоимость расходов тепла, электроэнергии и воды, а также накладные расходы (при исполнении проекта в закрытом помещении).

Сводная смета затрат приведена в Таблице.

Ежегодные затраты: 4,412.5 $.

Экономический эффект проекта.

Предполагается, что проект  будет запущен в серийное производство на предприятии разработчике.

Проект состоит из двух компонентов подлежащих коммерческой реализации:

1.Секционно-каскадные локальные очистные сооружения.

2.Универсальный расходомер.

Предполагается, что коммерческая стоимость реализации ЛОС – СК-1 и УР-1 составит – 110% от цены аналога: 11 880.0 $.

Цена комплекта 11 880 $ состоит:

1. ЛОС – СК – 1:    8 316.0 $;

2. УР-1:                  3 564.0 $.              

В ЛОС – СК – 1 заложена прибыль от реализации 30%, что составляет 2495 $.

В УР – 1 заложена прибыль от реализации 40%, что составляет 1426 $.

Предполагается, что годовая реализация ЛОС – СК – 1 составит 20 устройств.

(Данные получены на основании изучения рынка потребителей ЛОС в северо-западном регионе посредством опросного метода).

Прибыль от реализации ЛОС предположительно составит 49 900 $.

Предполагается, что годовая реализация УР – 1 составит 30 устройств.

(Данные получены на основании изучения рынка потребителей УР в северо-западном регионе посредством опросного метода).

Годовая прибыль от реализации УР предположительно составит 42 780 $.

Общая годовая прибыль от реализации Проекта №2 составит 92 680 $.

С учетом собственных годовых затрат на эксплуатацию проекта, ежегодный положительный денежный поток составит 88 268 $.

Номинальная процентная ставка: r = 10%.

Экономический срок службы проекта: n = 10 лет.

Расчет рентабельности проекта:

Проект рентабелен.

Переход на 6 год отрицательного потока = - 9 229,4.

(0,185 или 67 дней)

Период окупаемости проекта: 5 лет 67 дней (при 364 дней в году).

Расчет NPV:

(Расчет проводится с использованием калькулятора TexasInstrumentsBAIIPLUS).

NPV = 407,404.24 $ (при n =20);  NPV = 198,297.63 $ (n=10)

IRR = 25,38% (при n = 20);           IRR = 22,20% (при n = 10)

Экологический эффект проекта: 70%.

График «Периода окупаемости проекта».

Сравнение проекта и аналога.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Более низкая стоимость по сравнению с очистными сооружениями зарубежных и отечественных фирм при высокой эффективности очистки и надежности работы;

При обслуживании не требуется специальной подготовки и высокой квалификации персонала;

Простота монтажа и эксплуатации очистных сооружений;

Минимальная грязевая нагрузка на фильтр доочистки по нефтепродуктам (до 0,1 мг/л) и взвешенными веществами (до5 мг/л);

Фильтрующая загрузка может быть легко регенирирована всеми стандартными методами;

Очистные сооружения дополнительно содержат расходомер, который на 2 порядка дешевле аналогов.

Новые потребительские свойства продукции

снижение металлоемкости;
уменьшены габариты;
высокая эффективность технологического процесса;
Последнее обеспечивается за счет снижения эксплуатационных расходов, расходов на ремонт, исключе-ния применения дорогостоящих реагентов повышенного срока службы.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Данное оборудование по функциональному назначению прошло этап экспериментального освоения и от-работку технологии на предприятиях РАО «ЕЭС России».
Трудности в освоении технологии отсутствуют, так как предприятие-разработчик специализируется на производстве подобной продукции. Освоение комплекса в производственных условиях заказчика, а при необходи-мости и сервисные работы в ходе эксплуатации, выполняются специалистами предприятия-разработчика.
В настоящее время имеется полный комплект технической документации. Проводится модернизация уст-ройства с целью улучшения и расширения потребительских свойств. Данному оборудованию не требуются усилия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

Предполагаемые инвестиции 4 млн. руб.
Предполагается, что проект будет запущен в серийное производство на предприятии разработчике.
Проект состоит из двух компонентов подлежащих коммерческой реализации:
1.Секционно-каскадные локальные очистные сооружения.
2.Универсальный расходомер.
Предполагается, что коммерческая стоимость реализации ЛОС – СК-1 и УР-1 составит – 110% от цены аналога: 11880.0 $.
Цена комплекта 11 880 $ состоит:
1. ЛОС – СК – 1: 8 316.0 $;
2. УР-1: 3 564.0 $.
В ЛОС – СК – 1 заложена прибыль от реализации 30%, что составляет 2495 $.
В УР – 1 заложена прибыль от реализации 40%, что составляет 1426 $.
Предполагается, что годовая реализация ЛОС – СК – 1 составит 20 устройств.
(Данные получены на основании изучения рынка потребителей ЛОС в северо-западном регионе посредством оп-росного метода).
Прибыль от реализации ЛОС предположительно составит 49 900 $.
Предполагается, что годовая реализация УР – 1 составит 30 устройств.
(Данные получены на основании изучения рынка потребителей УР в северо-западном регионе посредством опрос-ного метода).
Годовая прибыль от реализации УР предположительно составит 42 780 $.
Общая годовая прибыль от реализации проекта составит 92 680 $.
С учетом собственных годовых затрат на эксплуатацию проекта, ежегодный положительный денежный поток со-ставит 88 268 $.
Номинальная процентная ставка: r = 10%.
Экономический срок службы проекта: n = 10 лет.
Переход на 6 год отрицательного потока = - 9 229,4.
(0,185 или 67 дней)
Период окупаемости проекта: 5 лет 67 дней (при 364 дней в году).
Расчет NPV:
(Расчет проводится с использованием калькулятора Texas Instruments BA II PLUS).
NPV = 407,404.24 $ (при n =20); NPV = 198,297.63 $ (n=10)
IRR = 25,38% (при n = 20); IRR = 22,20% (при n = 10)
Экологический эффект проекта: 70%.

Рынки сбыта

Очистка ливневых стоков промышленных предприятий, ливневых стоков городской ливневой канализа-ции от нефтепродуктов, синтетических поверхностных активных веществ имеет первостепенное значение в эколо-гической составляющей любого мегаполиса.
Установка локальных очистных сооружений на источнике загрязнения городской ливневой канализации требует особых технологических решений связанных с уникальностью места ввода ЛОС, специфичностью гаммы сбрасываемых загрязняющих веществ.
Особые требования к очистным сооружениям определяются решаемой ими задачей.
В настоящее время ведутся работы направленные на удешевление конструкции за счет использования универсального сырья для производств основного компонента очистных сооружений – сорбента.
География рынка сбыта предлагаемого для реализации продукта практически не ограничена за счёт уни-кальности технических решений, положенных в решение задачи по очистке ливневых стоков.

Возможность и эффективность импортозамещения

Замена фильтров из углеткани (вискум, бусофит) на сорбентный фильтр, основой которого является сор-бент, полученный из органических веществ на основе местного сырья по технологии, разработчиком которой яв-ляется проектант. Эффективность замещения заключается в более высоких экономических показателях производства сор-бента по сравнению с аналогом без понижения основных технических характеристик.

Возможность выхода на мировой рынок

В связи с актуальностью решаемой задачи представители ведущих стран мира проявляли интерес к финан-сированию проекта на льготных условиях.

Срок окупаемости (в месяцах)

36
Варьируется от сложности проекта : от 1, 5 до 5 лет

Дата поступления материала

23.11.2006