Để thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá nền kinh tế nước nhà, hướng đi đúng đắn nhất hiện nay là thực hiện tựđộng hoá trong tất cả các ngành kỹ thuật nói chung và nói riêng là trong các công trình xử lý nước thải công nghiệp với sự áp dụng khoa học công nghệ tựđộng hoá cao và các phương tiện kỹ thuật hiện đại. Thực hiện tự động hoá các công trình xử lý nước thải công nghiệp không những làm tăng độ tin cậy và tính liên tục hoạt động của hệ thống mà còn đạt được một kết quả quan trọng hơn hết là nâng cao được chất lượng xử lý nước làm cho chất lượng nước đạt yêu cầu mong muốn của khách hàng một cách mỹ mãn. Để đạt được điều đó phải liên tục kiểm tra tự động các quá trình công nghệ bằng các thiết bị có độ nhạy cao, phát hiện ra sai lệch về chỉ số chất lượng và số lượng một cách tức thời để tiến hành điều chỉnh chúng thay đổi trong giới hạn đã cho trước.
Tựđộng hoá làm tăng năng suất lao động và cải thiện môi trường làm việc của công nhân trong hệ thống xử lý nước thải. Người công nhân không phải thực hiện các thao tác lặp đi lặp lại vừa nhàm chán mà có thể là khó khăn, nặng nhọc. Họ không phải làm việc trong các phòng bụi, bẩn, độc hại.
Tự động hoá làm giảm mất mát hao phí chất phản ứng, tiết kiệm lượng nguyên vật liệu, năng lượng điện và nước. Tựđộng hoá làm tăng khả năng tổ chức hiệu quả các quá trình sản xuất. Thứ nhất là tạo điều kiện tăng cường áp dụng các phương pháp tiến bộ mới về khoa học công nghệ. Điều này tự nó đã tăng cường hoá bản thân công trình công nghệ. Thứ hai là làm giảm số lượng công nhân phục vụ quá trình sản xuất. Thứ ba, tăng khả năng tránh các sự cố hoặc giảm độ lớn hay giảm hậu quả của các sự cố. Tạo điều kiện nâng cao chất lượng và giảm giá thành sản phẩm.
Tóm lại tựđộng hoá không những đem lại những lợi ích về mặt kinh tế, công nghệ mà còn cho thấy rõ tính ưu việt về mặt xã hội là giải phóng con người khỏi những công việc thủ công nặng nhọc. Song vấn đề áp dụng tự động hoá hay không phần lớn vẫn là do hiệu quả về mặt kinh tế của nó quyết định.[1]
2. Các chỉ số về hiệu quả kinh tế của tựđộng hoá
Khi áp dụng tựđộng hóa, các thao tác cần thực hiện trong dây chuyền sản xuất được thực hiện bằng máy móc và chúng được điều khiển tự động do người ấn nút hoặc tự động hoàn toàn không cần điều khiển. Điều đó làm giảm một số lượng lớn công nhân phục vụ trong dây chuyền và có thể không cần người tham gia. Thực tế, tự động hoá xử lý nước thải đã giảm đến 2-3 lần số lượng công nhân so với khi chưa tựđộng hoá.
Tựđộng hoá làm tăng năng suất làm việc của thiết bị do bớt thời gian nghỉđể sửa chữa sự cố. Trong các trạm xử lý nước còn giảm được hao tổn nguyên vật liệu, chất phản ứng, đồng thời tiết kiệm được năng lượng điện và nước. Các chi phí để sửa chữa thường xuyên hệ thống máy cũng giảm đến 20% và làm tăng thời hạn phục vụ các thiết bị tới 30%, bớt số lần sự cố và độ lớn cũng như hậu quả của sự cố.Đối với môi trường làm việc của thiết bị cũng được cải thiện hơn và chính xác hơn.
Một điều tiện ích của tự động hoá là vẫn chỉ dùng hệ thống máy bơm thiết kế, ta có thể tăng giảm công suất của thiết bị khi cần và do đó có thể giảm vốn đầu tư xây dựng công trình do giảm khối lượng xây dựng, giảm khối tích nhà xưởng, giảm chiều cao giàn máy, giảm chiều rộng các lối đi giữa các hệ thống máy bơm, giảm cả khối tích các phòng phụ trợ điều khiển. Mặt khác, áp dụng tựđộng hoá là ta phải thêm khoản chi phí vào vốn đầu tưđể mua sắm là lắp ráp vận hành các phương tiện tựđộng song những chi phí này có thể hoàn lại trong một thời gian ngắn do có các lợi thếđể giảm các chi phí đã kể trên.
Đểđánh giá hiệu quả kinh tế khi áp dụng tựđộng hoá vào các quá trình sản xuất, người ta thường đưa vào chỉ số thời gian hoàn vốn ban đầu của tựđộng hoá. Thời gian này được tính theo biểu thức sau:
Trong đó:
T0 - thời gian hoàn vốn ban đầu (tính bằng năm): K - vốn đầu tư ban đầu;
Q - đại lượng sản phẩm hàng năm;
C 1: giá thành 1 đơn vị sản phẩm khi công trình chưa được áp dụng tựđộng hoá; C 2: giá thành 1 đơn vị sản phẩm khi công trình đã được áp dụng tựđộng hoá;
Cũng có khi chỉ số kinh tế của tự động hoá còn xác định theo số phần trăm của chi phí vốn đầu tưđược hoàn vốn sau 1 năm áp dụng tựđộng hoá:
Trong đó:
E- phần trăm chi phí vốn đầu tưđược hoàn vốn sau 1 năm áp dụng tựđộng hoá; T0 - số năm hoàn vốn đầu tư ban đầu.
Thời gian hoàn vốn lâu nhất tuỳ thuộc vào mức độ tự động hoá được sử dụng. Sau đây là những chỉ số thời gian hoàn vốn tham khảo:
Khi tựđộng hoá từng phần trên các thiết bị kỹ thuật. Cụ thể T0 = 1-1,5 năm. Khi tựđộng hoá từng quá trình và có sự thay đổi từng phần thiết bị T0 = 2-3 năm. Khi tựđộng hoá liên hợp các quá trình riêng rẽ không có sự thay đổi sơ đồ công nghệ
T0 = 4-5 năm.
Khi tựđộng hoá liên hợp đối tượng có thay đổi thiết bị và biến đổi sơ đồ công nghệ T0 = 6 năm.
Trong thời kỳ hiện nay, khi nền công nghệ cao phát triển mạnh, việc áp dụng tin học vào tự động hoá ngày càng nhiều và nó cho thấy rõ hiệu quả kinh tế và các tiện ích khác trong hệ thống vận hành tựđộng nên thời gian hoàn vốn sẽ hoàn thành nhanh hơn. Mặt khác nhờ có tự động hoá mà chất lượng sản phẩm ngày một như ý để tăng tính cạnh tranh trên thị trường và đến đây ta khẳng định một điều rằng chỉ áp dụng tự động hoá mới có được sản phẩm chất
Q C C K K To * ) 1 2 ( ) 1 2 ( − − = % 100 * 1 To E =
quá trình sản xuất là hướng đúng đắn nhất và chỉ có theo hướng đi đó chúng ta mới có thể tiến tới hoà nhập APTA. [1]
3. Tính toán hiệu quả kinh tế
a) Dự toán chi tiết chi phí đầu tư tựđộng hóa cho hai công đoạn trung hòa và hiếu khí Tiền thiết bị/vật tư
TT Thiết bị/vật tư Nước/Hãng SX SL Đơn giá (triệu đồng) Giá thành (triệu đồng) 1 pH,T sensor Endress+Hauser-Đức 02 5.1 10.2 2 pH,T transmitter Endress+Hauser-Đức 02 13.7 27.4
3 DO,T sensor Endress+Hauser-Đức 01 12.5 12.5
4 DO,T transmitter Endress+Hauser-Đức 01 13.0 13.0 5 Flowmeter (đo lưu lượng nước bơm
từ bể khuấy vào bể kỵ khí), DIN 150
ARKON-Anh 01 35.1 35.1
6 Flowmeter đo biogas Endress+Hauser-Đức 01 15.7 15.7 7 Biến tần (điều chỉnh lưu lượng nước bơm từ bể khuấy vào bể kỵ khí) 5.5Kw Control Technique-Anh 01 10.2 10.2 8 Biến tần (điều chỉnh DO trong bể hiếu khí) 15Kw Control Technique-Anh 01 15.3 15.3 9 PC dùng làm HMI (Human Machine
Interface) bao gồm CPU, monitor 17", CD-ROM, Keyboard, Mouse.
Đông nam á 01 9.5 9.5
10 SIMATIC PLC S7-300 SIEMENS-Đức 01 16.5 16.5
11 SIMATIC SM322 - 16DO SIEMENS-Đức 01 3.1 3.1
12 SIMATIC SM323 - 8DI/8DO SIEMENS-Đức 01 4.3 4.3
13 SIMATIC SM321 - 16DI SIEMENS-Đức 01 3.1 3.1
14 SIMATIC SM332 - 4AO SIEMENS-Đức 01 5.3 5.3
15 SIMATIC SM331 - 8AI SIEMENS-Đức 01 7.5 7.5
16 Nguồn cấp 24 V SIEMENS-Đức 01 1.9 1.9
17 Tủđiều khiển VIELINA-Việt Nam 01 4.2 4.2 18 Nút ấn, công tắc, rơle trung gian,
đèn/còi báo cảnh, cáp động lực, dây tín hiệu và phụ kiện Hàn quốc 3.9 3.9 Tổng chưa VAT 198.7 VAT 10% 19.87 Tổng đã có VAT 218. 57 Tiền công
TT Nội dung công việc Giá thành (triệu đồng)
1 Khảo sát, nghiên cứu công nghệ và phân tích khả năng ứng dụng TĐH cho trạm xử lý nước thải
3 2 Phân tích, thiết kế chức năng phần cứng của hệ thống TĐH 5 3 Thiết kế sơđồđiện của hệ thống TĐH và lựa chọn linh 5
4 Kết nối, lắp ráp thiết bị phần cứng, và kiểm tra , thử trong phòng thí nghiệm
5 5 Thiết kế chức năng, giao diện phần mềm HMI 5 6 Thiết kế cơ sở dữ liệu phần mềm HMI 5 7 Viết chương trình phần mềm HMI 15
Kết nối PC+ HMI và tủđiều khiển, kiểm tra các chức năng của toàn bộ hệ thống trong phòng thí nghiệm
4
8 Lắp đặt, kết nối hệ thống tại hiện trường 4 Vận hành chạy thử, theo dõi và hiệu chỉnh 4
Làm tài liệu hướng dẫn sử dụng 1
Đào tạo, hướng dẫn sử dụng và chuyển giao 2 Bảo hành 12 tháng miễn phí 0
Tổng chưa VAT 70
VAT 10% 7
Tổng 77
Tổng dự toán là : 295.57 triệu đồng
b) Dự kiến hiệu quả thu được khi áp dụng TĐH