Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận
4.4.3.Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp cải tạo hệ thống xử lý tuần hoàn
4.4. Đánh giá các giải pháp sản xuất sạch hơn
4.4.3.Đánh giá tính khả thi đối với giải pháp cải tạo hệ thống xử lý tuần hoàn
hoàn nước thải
Căn cứ theo kết quả nghiên cứu, hiện nay tổng lượng nước thải phát sinh trên mỗi 1000 tấn đường sản xuất được là 14.015 m3trong đó:
+ Nước ngưng, nước bùn lọc 9.227 m3 : là nước thải phát sinh từ công đoạn lắng lọc, bốc hơi cô đặc, nấu đường và gia nhiệt nước mía nước thải này chứa một lượng nhỏ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước bùn lọc, ngoài ra nước
ngưng còn có các chất màu anion và cation (chất màu của các axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành).
+ Nước thải dập tro 4.788m3 : là dòng thải phát sinh từ tháp dập tro sau lò hơi và nước thải từ quá trình lắng lọc nước mía. Nước thải này có tính chất ô nhiễm không quá phức tạp, chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ với hàm lượng BOD, COD và SS cao nước thải có màu đen do lẫn tro trừ tháp dập tro sau lò hơi của Công ty do vậy hoàn toàn có thể xử lý và tuần hoàn nước cho sản xuất.
Hệ thống xử lý nước và tuần hoàn nước thải đã được Công ty xây dựng từ năm 2011 tuy nhiên mới chỉ đáp ứng được việc tuần hoàn nước làm mát, còn nước thải từ tháp dập tro, nước ngưng, nước thải từ hệ thống lọc chưa được tuần hoàn gây ra sự lãng phí tài nguyên nước hàng năm. Giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước thải của Công ty phục vụ cho việc tuần hoàn nước thải dập tro, nước thải lọc và nước ngưng sẽ giúp giải quyết vấn đề sử dụng nước hiệu quả của Công ty. Trong đó cần phải tách dòng thải nước ngưng và dòng thải nước dập tro riêng để xử lý, nước ngưng sẽ được xử lý bằng hệ thống đơn giản hơn do không chứa nhiều chất ô nhiễm, hệ thống xử lý nước thải dập tro sẽ được xây dựng trên cơ sở cải tạo hệ thống cũ.
a. Đánh giá tính khả thi về kinh tế
Quá trình triển khai thực hiện giải pháp sẽ kế thừa và kết hợp với cơ sở vật chất có sẵn của hệ thống xử lý cũ của Công ty trong đó có 3 bể lắng và 3 tháp làm mát nước. Giải pháp cải tạo nâng cấp khu xử lý nước thải cần đầu tư thêm các chi phí như sau:
+ Đối với xử lý và tuần hoàn nước thải dập tro, nước lọc bùn: - Cải tạo lại bể điều hòa cũ kích thước 5x7x4m: 80.000.000 đồng
- Chi phí xây dựng 03 bể lắng mới, cải tạo lại 03 bể lắng cũ để xử lý nước thải dập tro kích thước mỗi bể rộng 3m dài 5m cao 2m: 350.000.000 đồng
- Xây dựng 01 bể chứa bùn 8x20x4m: 180.000.000
- Xây dựng 01 ao lắng chậm diện tích 6x30x4m: 200.000.0000 đồng - Lắp băng chuyền gạt tro loại băng gạt đôi: 80.000.000 đồng
- Mua bổ sung 08 máy bơm hút bùn: 240.000.000 đồng + Đối với xử lý và tuần hoàn nước ngưng:
- Xây dựng bể điều hòa kích thước 5x5x4m: 90.000.000 đồng
- Xây dựng bể lọc ngược(bể UASB) kích thước 3x3x6m: 230.000.000 đồng - Xây dựng bể lọc thô bằng cát và hấp thụ bằng than hoạt tính kích thước 3x3x5m: 60.000.000 đồng
- Lắp đặt bể trao đổi ion, khử trùng: 180.000.000 đồng - Xây dựng 01 bể chứa 5x10x5m: 50.000.000 đồng - Chi phí cải tạo mặt bằng xây dựng: 200.000.000 đồng
- Mua bổ sung ống dẫn nước, khớp nối lắp đặt cho các bể 500m: 550.000.000 đồng.
Như vậy, tổng chi phí đầu tư ban đầu là: 2.430.000.000 đồng + Chi phí tăng thêm mỗi năm:
- Đối với xử lý nước dập tro, nước bùn lọc: Chi phí tăng thêm do vận hành hệ thống xử lý, do giải pháp chỉ cải tạo và nâng cấp hệ thống cũ nên nhân lực hiện có của Công ty tại hệ thống cũ có đủ khả năng theo dõi và vận hành hệ thống sau khi cải tạo nâng cấp do đó không phát sinh thêm lương. Chi phí phát sinh chủ yếu là mua chất keo tụ tổ bông PAC (Poly Aluminium Chloride) giá bán trên thị trường là 6.300 đồng/kg, PAC có tác dụng thúc đẩy quá trình lắng tro trong nước thải dập tro làm tăng hiệu quả xử lý. Chi phí 1 năm vận hành ước tính 9.450.000 đồng(1,5 tấn PAC).
- Đối với xử lý nước ngưng: Chi phí tăng thêm phát sinh do mua than hoạt tính, chất trung hòa pH, hạt trao đổi ion. Khi hệ thống đi vào hoạt động, sau mỗi vụ sản xuất cần thay một lần lớp than hoạt tính trong bể lọc, bổ sung hóa chất trung hòa pH và hạt trao đổi ion trong bể trao đổi ion.
Than hoạt tính: đơn giá 4000 đồng/kg tổng chi phí khoảng 450.000 đồng Chi phí cho hóa chất trung hòa pH (HCl2.900 đồng/lít và NaOH 9.000 đồng/kg): 2.000.000 đồng
Hạt nhựa trao đổi ion giá 40.000 đồng/kg, chi phí 1 năm ước tính 800.000 đồng
- Tổng chi phí tăng thêm là: 12.700.000 đồng. - Thời gian khấu hao thiết bị: 8 năm
- Lượng nước thải sau quá trình xử lý do có nhiệt độ cao nên tỷ lệ hao hụt do bốc hơi nước khả lớn khoảng 30%, lượng nước thải có thể tuần hoàn cho mỗi năm sản xuất sau khi đã trừ lượng bốc hơi và hao hụt trên hệ thống là 221.281 m3 tương đương tiết kiệm được 1.283.430.000 đồng chi phí nước cấp cho mỗi vụ sản xuất. Cùng với việc không xả thải nước thải chứa COD và SS ra ngoài môi trường Công ty sẽ tiết kiệm được 198.963.000 đồng/năm sản xuất. Tổng chi phí tiết kiệm được là: 1.482.393.000 đồng.
- Tại thời điểm hiện tại ta có: tỷ lệ chiết khấu (r) = 15%, thuế thu nhập doanh nghiệp bằng 20%.
Để đánh giá tính khả thi của giải pháp, ta tính toán các chỉ số: - NPV: giá trị hiện tại ròng
- IRR: Tỷ suất hoàn vốn nội tại - PB: Thời gian hoàn vốn
Bảng 4.12. Tính Tính Giá trị hiện tại thuần, Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ và Thời gian hoàn vốn cho giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải
Đơn vị: Nghìn đồng
r - Tỷ lệ chiết khấu 15%
Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vốn đầu tư ban đầu -2.443
Diện tích tăng thêm 1.510 1.510 1.510 1.510 1.510 1.510 1.510 1.510
Chi phí tăng thêm 13 13 13 13 13 13 13 13
Lợi nhuận trước thuế tăng thêm 1.498 1.498 1.498 1.498 1.498 1.498 1.498 1.498
Thuế thu nhập doanh nghiệp tăng
thêm 20 300 300 300 300 300 300 300 300
Lợi nhuận sau thuế tăng thêm 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198
Khấu hao 305 305 305 305 305 305 305 305
Dòng tiền thu được -2.443 1.503 1.503 1.503 1.503 1.503 1.503 1.503 1.503
Hệ số khấu hao 1 0,870 0,756 0,658 0,572 0,497 0,432 0,376 0,327
NPV - Giá trị hiện tại thuần 4.303 -1.135 1 990 1.849 2.597 3.247 3.812 4.303
IRR – Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ 60%
Qua bảng tính NPV trên ta thấy dự án có:
- Giá trị hiện tại dòng NPV = 4.303 triệu đồng > 0. Tức là giải pháp đầu tư có lãi và tăng giá trị của Công ty.
- Tỷ suất hoàn vốn nội tại: IRR = 60% > tỷ lệ chiết khấu (15%). Vậy giải pháp đầu tư là có hiệu quả và IRR – r = 45% là rất lớn. Như vậy khả năng thu lợi nhuận của dự án là rất cao.
- Thời gian hoàn vốn của dự án là: 1,6 năm sản xuất, tức sau khoảng 14 tháng sản xuất Công ty bắt đầu thu lãi.
Do vậy, giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải với mức đầu tư như trên áp dụng cho Công ty Cổ phần mía đường Sơn Dương là khả thi về mặt kinh tế.
b. Đánh giá tính khả thi về kỹ thuật
Tính khả thi về kỹ thuật của giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý và tuần hoàn nước thải dập tro được đánh giá trên các khía cạnh như: Chất lượng nước sau xử lý, yêu cầu về diện tích xây dựng - lắp đặt, thời gian ngừng sản xuất để lắp đặt, mức độ tương thích với hệ thống hiện tại/
- Về chất lượng nước sau xử lý: Đối với nước thải dập tro và nước bùn lọc nước thải được dẫn từ hệ thống ống dẫn hiện có của Công ty đến bể điều hòa, tại đây nước thải được hòa với chất keo tụ tổ bông PAC trước khi được bơm lên băng chuyền gạt tro, do nước thải lúc này có lẫn nhiều tro do vậy phần lớn tro sẽ được băng gạt đẩy về phía bể chứa bùn, phần nước rơi xuống bể lắng a và a’ từ các bể này nước thải được tạo điều kiện tĩnh để lắng tro và chảy tràn về các bể b, b’, c và c’ trước khi chảy về ao lắng chậm để lắng hoàn toàn tro sau đó nước ở cuối ao được bơm trở lại tháp dập tro để tiếp tục thực hiện dập tro trên tháp. Do đặc điểm nước cấp cho tháp dập tro không cần yêu cầu tuyệt đối về chất lượng giống như nước cấp sản xuất nên chỉ cần loại bỏ hoàn toàn tro, chất rắn lơ lửng trong nước thải là có thể tái sử dụng cho tháp dập tro.
Đối với hệ thống xử lý nước ngưng, nước ngưng sau khi được gom chảy về bể điều hòa để điều chỉnh pH trở về mức trung tính đảm bảo yêu cầu chất lượng đối với nước cấp sản xuất, sau đó nước được bơm về bể UASB hay còn gọi là bể lọc ngược thông qua quá trình xử lý yếm khí sẽ loại bỏ chất đường dư
cát và than hoạt tính để loại bỏ các các axit hữu cơ, vô cơ. Sau khi loại bỏ các chất không đường, nước ngưng được bơm để bể trao đổi ion để xử lý chất màu anion và cation (chất màu của các axit hữu cơ, muối kim loại tạo thành) đồng thời giảm độ cứng của nước do sự có mặt của ion Ca2+ và Mg2+bảo vệ các thiết bị gia nhiệt trong sản xuất.
- Yêu cầu về diện tích xây dựng: Giải pháp dựa trên sự kế thừa hệ thống cũ và xây dựng thêm 09 bể xử lý mới với tổng diện tích là 437m2 với tổng diện tích như tính toán thì giải pháp hoàn toàn có thể thực hiện được do hiện nay phần diện tích đất phía sau của Công ty còn 1200m2 dùng cho việc trồng mía.
- Thời gian thi công xây dựng và lắp đặt thiết bị khoảng 06 tháng được bố trí vào thời gian ngừng sản xuất của Công ty trong năm, trong đó bắt đầu xây dựng từng hạng mục rời từ tháng 2 của năm đến khoảng tháng 8 sẽ hoàn thành và chờ bão dưỡng, thử nghiệm 1 tháng trước khi đấu nối vào hệ thống cũ đảm bảo không làm gián đoạn đến sản xuất.
- Mức độ tương thích với hệ thống cũ: giải pháp được thực hiện dựa trên kế thừa cơ sở vật chất cũ và không gian có sẵn, trong đó có 1 bể điều hòa được cải tạo bằng cách nạo vét bùn cũ, bắc cầu bê tông để có lối đi cho việc bổ sung chất keo tụ PAC. Phần bể lắng mới được xây nối tiếp vào 03 bể lắng cũ để tăng hiệu quả lắng và giảm bớt chi phí đầu tư. Các hạng mục công trình đều có cốt mặt bằng xây dựng giống nhau và có chung nguyên lý hoạt động do vậy có tính tương thích cao. Phần nước bổ sung cho lượng hao hụt được bơm vào ao lắng để bơm bổ sung lên tháp dập tro bù cho lượng bốc hơi do nhiệt độ cao. Hệ thống xử lý tuần hoàn nước ngưng được xây dựng mới do đó khả năng đáp ứng ở mức cao, lượng nước bơm bổ sung được bơm vào ngay tại bể điều hòa của hệ thống và sẽ được xử lý chung cùng nước ngưng trước khi đi vào sản xuất.
c. Đánh giá tính khả thi về môi trường
Giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước thải sẽ hạn chế phát sinh nước thải ra môi trường gần như triệt để, cụ thể như: giảm phát sinh nước thải 14.015 m3 /1000 tấn đường, giảm phát thải 2,54 tấn COD/1000 tấn đường và giảm được 1,56 tấn SS/1000 tấn đường thành phẩm. Bên cạnh đó giải pháp giúp tiết kiệm được lượng nước cấp đầu vào cho Công ty từ đó giúp tiết kiệm tài nguyên nước cho địa phương trong mùa hạn.