Ανάλυση Κόστους Λειτουργίας και Συντήρησης Μονάδων Επεξεργασίας Υγρών Αστικών Αποβλήτων

Transcript

1 Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων 585 Ανάλυση Κόστους Λειτουργίας και Συντήρησης Μονάδων Επεξεργασίας Υγρών Αστικών Αποβλήτων Σ. Π. ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ Μ. ΓΚΡΑΤΖΙΟΥ Μηχ. Περιβάλλοντος MSc.Π.Θ. Λέκτορας.Π.Θ. Περίληψη Σκοπός της εργασίας είναι η ανάλυση του κόστους λειτουργίας και συντήρησης Μονάδων Επεξεργασίας Υγρών Αστικών Α- ποβλήτων (Μ.Ε.Υ.Α.Α.). Ο υπολογισµός του κόστους βασίζεται στην ανάλυση των συνιστωσών του, όπως η κατανάλωση ενέργειας, η κατανάλωση χηµικών, η µισθοδοσία του προσωπικού, τα έξοδα συντήρησης και άλλα έξοδα που δεν ανήκουν στις παραπάνω κατηγορίες. Για τον υπολογισµό χρησιµοποιήθηκε το λογισµικό πρόγραµµα CapdetWorks, ενώ ταυτόχρονα συλλέχθηκαν απολογιστικά στοιχεία από Μ.Ε.Υ.Α.Α. µε τη βοήθεια ερωτηµατολογίου και έγινε σύγκριση των αποτελεσµάτων. Υπολογίστηκαν τα κόστη των διαφόρων συνιστωσών και το συνολικό κόστος για τέσσερις διαφορετικούς τύπους Μ.Ε.Υ.Α.Α. δυναµικότητας ι.κ. και έγινε συγκριτική αξιολόγησή τους. Σε κάθε περίπτωση εκτιµάται η συνάρτηση κόστους, µε ανεξάρτητη µεταβλητή τη δυναµικότητα της µονάδας. Abstract The purpose of this paper is the operational cost analysis of urban sewage treatment plants. The cost analysis was based on the study of its components, such as the energy consumption, the consumption of chemicals, the salaries of the staff, the maintenance expenses and other costs beyond the pre-mentioned categories. The software, used for the analysis, is CapdetWorks and the data was retrieved from Urban Sewage Ttreatment Plants with the aid of a questionnaire. After the calculation of the component costs and the total cost of four types of urban sewage treatment plants of capacities p.e., the corresponding comparison took place. Each case is followed by the derivation of a cost function, in which the potentiality unit is used as an independent variable. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο σύγχρονος µηχανικός και οικονοµολόγος αντιµετωπίζει τη δυσκολία να αποδώσει µε χρηµατικούς όρους περιβαλλοντικά µεγέθη και αξίες. Χρήσιµα βοηθήµατα αποτελούν οι εξειδικευµένες τεχνικές αποτίµησης του κόστους και οφέλους από την υποβάθµιση ή αναβάθµιση αντίστοιχα της ποιότητας του περιβάλλοντος. Η οικονοµική αποτίµηση της ρύπανσης του περιβάλλοντος βασίζεται στην προτίµηση των άµεσα ή έµµεσα εµπλεκοµένων φορέων για ένα συγκεκριµένο επίπεδο περιβαλλοντικής ποιότητας. Οι περιβαλλοντικοί πόροι παρέχουν αγαθά και υπηρεσίες για τις οποίες δεν υπάρχουν πραγµατικές αγορές ή στην περίπτωση που όντως υφίστανται αυτές είναι εξαιρετικά ατελείς. Οι ίδιοι ωστόσο είναι σε θέση να ασκήσουν σηµαντική επίδραση στην ευηµερία του κοινωνικού συνόλου µε αποτέλεσµα να καθιστούν αναγκαίο τον προσδιορισµό της πραγµατικής αξίας τους. Παράδειγµα αποτελεί το κόστος εξυγίανσης του ρυπασµένου νερού από τις µονάδες επεξεργασίας. Προσδιορίζοντας τις συνιστώσες κόστους και ποσοτικοποιώντας το κόστος διαχείρισης και εξυγίανσης του ρυπασµένου νερού που προέρχεται από την καθηµερινή αστική χρήση, είναι δυνατόν το κόστος αυτό να µειωθεί και στη συνέχεια να µεταφερθεί στον χρήστη - καταναλωτή που µείωσε την αξία του. Στην παρούσα εργασία γίνεται ανάλυση και υπολογισµός των συναρτήσεων του κόστους λειτουργίας και συντήρησης Μονάδων Επεξεργασίας Υγρών Αστικών Αποβλήτων (Μ.Ε.Υ.Α.Α.) µε σκοπό την συµµετοχή του κόστους αυτού στην κοινωνικοοικονοµική αξιολόγηση των διαφόρων µεθόδων επεξεργασίας, µε δεδοµένο ότι το κόστος αυτό επιβαρύνει κυρίως τον χρήστη - καταναλωτή. Επιπροσθέτως, γνωρίζοντας και κυρίως επιβαρυνόµενοι το κόστος της εξυγίανσης, είναι πιο εύκολο να επιτευχθεί µια περισσότερο ορθολογική χρήση νερού, που θα οδηγήσει στη µείωση της κατανάλωσης. Αυτό αναµένεται να έχει θετικά αποτελέσµατα σε τέσσερις τοµείς: 1. Στη µείωση της κατανάλωσης υδατικών πόρων. 2. Στη µείωση του κόστους άντλησης, µεταφοράς και επεξεργασίας νερού το οποίο προορίζεται για πόσιµο. 3. Στη µείωση του κόστους εξυγίανσης του χρησιµοποιηµένου και ρυπασµένου νερού. 4. Στη µείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος από τη διοχέτευση των χρησιµοποιηµένων υδάτων. 2. ΜΕΘΟ ΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΚΟ- ΣΤΟΥΣ 2.1. Εισαγωγή Για τον υπολογισµό του κόστους χρησιµοποιήθηκε το λογισµικό πρόγραµµα CapdetWorks (Computer Assisted Procedure for Design and Evaluation of wastewater Treatment - CAPDET) έκδοση 1.0 της Hydromantis Inc

2 586 Τεχνολογία και ιαχείριση Υγρών Αποβλήτων Οικολογική Μηχανική και Τεχνολογία ( Το κόστος συντήρησης και λειτουργίας αναλύθηκε στις βασικές συνιστώσες του, όπως: α) κατανάλωση ενέργειας, β) κατανάλωση χηµικών, γ) µισθοδοσία προσωπικού, δ) έξοδα συντήρησης και άλλα έξοδα που δεν ανήκουν στις παραπάνω κατηγορίες. Υπολογίστηκαν τα κόστη των διαφόρων συνιστωσών και το συνολικό κόστος για τέσσερις διαφορετικούς τύπους Μ.Ε.Υ.Α.Α., δυναµικότητας ι.κ. Παράλληλα, για την σύγκριση των αποτελεσµάτων µε τα ελληνικά δεδοµένα, συλλέχθηκαν µε τη βοήθεια ερωτηµατολογίου, απολογιστικά στοιχεία από Μ.Ε.Υ.Α.Α. που λειτουργούν στον ελληνικό χώρο Το ερωτηµατολόγιο Το ερωτηµατολόγιο απεστάλη αρχές του καλοκαιριού του 2003 σε 75 µονάδες επεξεργασίας υγρών αστικών λυµάτων. Οι πλειοψηφία των Μ.Ε.Υ.Α.Α. υπάγονταν σε δηµοτικές επιχειρήσεις ύδρευσης αποχέτευσης, σε δή- µους που δηµιουργήθηκαν µε το σχέδιο Καποδίστριας, καθώς και σε εταιρίες Α.Ε.. Το ερωτηµατολόγιο αναφερόταν σε πληροφορίες σχετικά µε τη δυναµικότητα της µονάδας σε ι.κ., το υδραυλικό και βιολογικό φορτίο, τις διεργασίες επεξεργασίας, τις διατάξεις που λειτουργούν, το είδος των αποβλήτων που δέχεται (αστικά λύµατα, βιοµηχανικά, βοθρολύµατα), την παροχή τους, τα χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου των υγρών αποβλήτων. Καταγράφονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά της µονάδας, αν υπάρχει µετρητής παροχής, τι µέθοδος δευτεροβάθµιας επεξεργασίας χρησιµοποιείται, ποια µέθοδος αερισµού εφαρµόζεται, αν γίνεται αποµάκρυνση φωσφόρου ή αζώτου, αν γίνεται απολύµανση και µε ποια µέθοδο, η µέθοδος χώνευσης της ιλύος και η µέθοδος της αφυδάτωσης που χρησιµοποιείται. Μελετώνται τα οικονοµικά χαρακτηριστικά της µονάδας και τα ενεργειακά θέµατα, όπως η εγκατεστηµένη ισχύς και η κατανάλωση ενέργειας καθώς και οι ετήσιες δαπάνες για τις τέσσερις συνιστώσες κόστους, για το προσωπικό, την ε- νέργεια, τα χηµικά και τη συντήρηση Πλεονεκτήµατα - Μειονεκτήµατα µεθόδων υπολογισµού του CAPDET Στην πορεία του υπολογισµού του κόστους το CAP- DET εντοπίζει τέσσερα επίπεδα λεπτοµέρειας [1,2]. Αυτά περιλαµβάνουν την εκτίµηση ιπποδύναµης (horsepower), γνωστή και ως καλή εικασία βασιζόµενη στην προηγούµενη εµπειρία του µηχανικού, την εκτίµηση του σχεδιασµού (planning) βασισµένη στα βασικά υποσυστήµατα του συστήµατος και τις καµπύλες κόστους, την εκτίµηση του µηχανικού µέρος (engineering) βασισµένη στη γνώση των βασικών σχεδίων και προδιαγραφών και βέβαια την εκτίµηση του αναδόχου (contractor) βασισµένη στην προσφορά. Το µοντέλο CAPDET έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τον προκαθορισµό του δευτέρου επιπέδου λεπτοµέρειας, δηλαδή το υπολογιζόµενο επίπεδο κόστους κατά το σχεδιασµό. Μόλις γίνει κατανοητή αυτή η έννοια σχεδιασµού, ο µηχανικός µπορεί να αναπτύξει και να καθορίσει την τεχνική υπολογισµού του κόστους, που θα χρησιµοποιηθεί για τον υπολογισµό του σχεδιασµένου επιπέδου. Το µοντέλο CAPDET έχει σχεδιαστεί για υπολογισµό ακρίβειας +/-15% για τις κύριες δαπάνες και +/-20% για δαπάνες λειτουργίας και συντήρησης. Ο στόχος της ανάπτυξης του αλγορίθµού είναι να παρέχει αυτό το επίπεδο ακρίβειας [1,2]. υο βασικές µέθοδοι έχουν χρησιµοποιηθεί για το σχεδιασµό του κόστους. Στην πρώτη η παράµετρος του υπολογιζόµενου κόστους είναι βασισµένη σε µια στατιστική προσέγγιση, δηλαδή σε στατιστική ανάλυση του κόστους των εγκαταστάσεων άλλων µονάδων παρόµοιου µεγέθους και χαρακτηριστικών. Μια τροποποίηση αυτής της στατιστικής προσέγγισης είναι η ανάπτυξη των τυποποιηµένων σχεδίων για τις διάφορες ροές και τη µεταβολή στην παροχή. Στη δεύτερη η µονάδα υπολογισµού του κόστους βασίζεται στην αναγνώριση των στοιχείων κόστους στα οποία οι τιµές κόστους εφαρµόζονται. Το βασικό πλεονέκτηµα της παραµετρικής προσέγγισης είναι ο περιορισµένος αριθµός των εισαγόµενων στοιχείων που απαιτούνται. Περιορίζεται γενικά σε µια χαρακτηριστική διάκριση της διαδικασίας επεξεργασίας, όπως η παροχή, η επιφάνεια κ.α. ηλωµένο µε µαθηµατικό τρόπο το κόστος µιας µονάδας ορισµένης διαδικασίας, είναι καθορισµένο ως η λειτουργία κάποιου χαρακτηριστικού της διαδικασίας. Τα σηµαντικότερα µειονεκτήµατα της µεθόδου παραµετρικής προσέγγισης που προκύπτουν από τη στατιστική φύση του συστήµατος είναι τα εξής: α) η ενηµέρωση είναι δύσκολη απαιτώντας µεγάλα σύνολα δεδοµένων, β) τα αποτελέσµατα των τοπικών οικονοµικών συνθηκών είναι δύσκολο να συµπεριληφθούν στην ανάλυση κόστους και γ) προβάλλοντας τα αποτελέσµατα του πληθωρισµού στο κόστος του προγράµµατος, αυτά είναι περίπλοκα και συχνά ανακριβή. Η προσέγγιση κοστολόγησης µονάδων έχει το πλεονέκτηµα πιο στενής παρουσίασης των πραγµατικών εννοιών του τεχνικού υπολογισµού ώστε να εφαρµόζονται σε µια συγκεκριµένη λειτουργία. Η προσέγγιση κοστολόγησης µονάδας µε το κόστος εκτίµησης έχει διάφορα βασικά πλεονεκτήµατα, αφού πέρα από την παραµετρική κοστολόγηση, συµπεριλαµβάνει την ευκολία της ενηµέρωσης για να απεικονίσει τις αυξήσεις των δαπανών των διαφόρων παραµέτρων της λειτουργίας. Τα αποτελέσµατα του πληθωρισµού αξιολογούνται εύκολα µε τη ρύθµιση των εισαγόµενων τιµών µονάδων, οι τοπικές συνθήκες µπορούν να αξιολογηθούν από την εισαγωγή τοπικών µονάδων κόστους παρά τους εθνικούς µέσους όρους, και η εργασία και το κόστος των υλικών µπορούν να αξιολογηθούν χωριστά. υστυχώς τα πρότυπα κοστολόγησης µονάδων πάσχουν. Στην αναζήτηση για την πρότυπη α- κρίβεια ο πολλαπλασιασµός των απαιτούµενων εισαγωγών κόστους µονάδων έχει τείνει να κάνει τέτοια µοντέλα δύσχρηστα.

3 Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων 587 Το CAPDET επιτυχώς αποφεύγει τη ροπή για λανθασµένο υπολογισµό που έχουν τα πρότυπα των µονάδων κοστολόγησης, µε τη χρησιµοποίηση µιας προσέγγισης του κόστους τροποποιηµένων στοιχείων. Στην προσέγγιση αληθινών στοιχείων δαπανών οι λεπτοµέρειες κατασκευής καθορίζονται αρκετά καλά για να υπολογίσουν επαρκώς τις ποσότητες υλικού, τις ανθρωποώρες της εργασίας, κ.α.. Η τροποποιηµένη προσέγγιση στοιχείων δαπανών περιορίζει τη λεπτοµέρεια που απαιτείται µε την επιλογή για τη σε βάθος µελέτη µόνο εκείνων των στοιχείων δαπανών που ασκούν σηµαντική επίδραση στο κόστος της διαδικασίας επεξεργασίας. Επίσης περιέχει παραµετρικές και τεχνικές κοστολόγησης µονάδων για να παρασχεθεί µια µέθοδος για τις συνολικές δαπάνες του προγράµµατος. 3. ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΥΠΟΥ ΜΟΝΑ ΩΝ ΕΠΕ- ΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Στα πλαίσια µιας συγκριτικής ανάλυσης και αξιολόγησης του κόστους λειτουργίας και συντήρησης µονάδων επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων επιλέχθηκε να σχεδιαστούν µε το CapdetWorks τέσσερις χαρακτηριστικοί τύποι µονάδων επεξεργασίας [3,4,5]. Οι µονάδες αυτές δέχονται υγρά αστικά απόβλητα µε τα ίδια ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά. Επιλέχθηκαν να εξεταστούν η µέθοδος της ενεργού ιλύος (συµβατική µέθοδος) και η µέθοδος του παρατεταµένου αερισµού. Στην αφυδάτωση της παραγόµενης λάσπης επιλέχθηκαν να εξετασθούν ξεχωριστά οι µέθοδοι των κλινών ξήρανσης και των φιλτροπρεσών για την κάθε επεξεργασία. Σχεδιάστηκαν λοιπόν τέσσερις µονάδες των επιλογών που περιγράφηκαν. Η µέθοδος απολύµανσης που επιλέχθηκε ήταν η µέθοδος της χλωρίωσης, κοινή µε τις ίδιες προδιαγραφές και στις τέσσερις µονάδες. 4. ΠΟΣΟΣΤΙΑΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ 4.1. Συγκριτικά αποτελέσµατα Στους Πίνακες 1 και 2 παρουσιάζονται συγκριτικά αποτελέσµατα για την ποσοστιαία αναλογία της συµµετοχής των συνιστωσών του συνολικού κόστους για τους τέσσερις τύπους Μ.Ε.Υ.Α.Α για πληθυσµούς έως ι.κ., όπως προέκυψαν από τους υπολογισµούς µε το λογισµικό CAPDET. Οι συνιστώσες κόστους που εξετάστηκαν ήταν η λειτουργία, η συντήρηση, τα χηµικά, η ενέργεια και τα υλικά. Στο Σχήµα 1 παρουσιάζονται η συνεισφορά κάθε συνιστώσας κόστους όλων των µονάδων όπως προέκυψαν από το ερωτηµατολόγιο που αφορούσε απολογιστικά στοιχεία από λειτουργούσες Μ.Ε.Υ.Α.Α. Παρατηρούµε ότι το κόστος λειτουργίας α- ντιστοιχεί στο 56% του συνολικού κόστους, το ενεργειακό κόστος στο 33%, το κόστος συντήρησης στο 8% και το κόστος των χηµικών στο 3%. Ποσοστιαία ανάλυση λειτουργικού κόστους µε βαση το ερωτηµατολόγιο 56% 8% 3% 33% ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Σχήµα 1: Ποσοστιαία ανάλυση κόστους µε βάση το ερωτηµατολόγιο [6]. Τα αποτελέσµατα που αφορούν απολογιστικά λειτουργικά κόστη προηγούµενων ετών (Σχήµα 2), δείχνουν ότι το κόστος λειτουργίας ανέρχεται στο 45% του συνολικού λειτουργικού κόστους, το κόστος ενέργειας στο 36%, το κόστος των χηµικών στο 9% και το κόστος συντήρησης και το κόστος λοιπών δαπανών από 5%. Ποσοστιαία ανάλυση λειτουργικού κόστους µε βάση τη βιβλιογραφία 45% 5% 5% 9% 36% ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΑΛΛΕΣ ΑΠΑΝΕΣ Σχήµα 2: Ποσοστιαία ανάλυση κόστους βασιζόµενο στη βιβλιογραφία [7] Κόστος λειτουργίας ιοίκησης Το κόστος λειτουργίας αντιστοιχεί στο κόστος των µισθών του προσωπικού της µονάδας. Καθώς αυξάνεται η δυναµικότητα της µονάδας αυξάνεται και το κόστος λειτουργίας. Όµως ως ποσοστό το συνολικό λειτουργικό κόστος µειώνεται, αφού οι υπόλοιπες συνιστώσες αυξάνονται µε πολύ µεγαλύτερο ρυθµό καθώς αυξάνεται η δυναµικότητα της µονάδας. Η τάση της µεταβολής αυτής είναι γενική και δεν ε- ξαρτάται από τον τύπο της µονάδας. Ο ρυθµός όµως ε- ξαρτάται από τον τύπο της µονάδας, αφού οι άλλες συνιστώσες κόστους επηρεάζονται από τον τύπο της µονάδας.

4 588 Τεχνολογία και ιαχείριση Υγρών Αποβλήτων Οικολογική Μηχανική και Τεχνολογία Πίνακας 1: Συνιστώσες λειτουργικού κόστους µονάδας µε ενεργό ιλύ [6]. Συνιστώσες λειτουργικού κόστους µονάδας µε ενεργό ιλύ Πληθυσµός ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Πίνακας 2: Συνιστώσες λειτουργικού κόστους µονάδας µε παρατεταµένο αερισµό [6]. Συνιστώσες λειτουργικού κόστους µονάδας µε παρατεταµένο αερισµό Πληθυσµός ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ ΣΧΟΛΙΑ Θετική οικονο- µία Σταθερό Θετική οικονο- µία ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Θετική οικονο- µία ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Σταθερό ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Θετική οικονο- µία ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ ΣΧΟΛΙΑ Θετική οικονοµία Θετική οικονοµία Σταθερά Θετική οικονοµία Σταθερό Θετική οικονοµία

5 Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων 589 Γενικότερα µπορούµε να πούµε ότι για µονάδες µε µέθοδο επεξεργασίας µε ενεργό ιλύ, το ποσοστό του κόστους λειτουργίας είναι 45% και για παρατεταµένο αερισµό 34%. Όµως από τα διαθέσιµα στοιχεία προκύπτει ότι το ποσοστό που αντιστοιχεί στο κόστος λειτουργίας είναι αυξηµένο. Στα στοιχεία που προέκυψαν από το ερωτηµατολόγιο ανέρχεται στο 56%, ενώ στη βιβλιογραφία το ποσοστό αυτό εµφανίζεται ως 45%. ε γνωρίζουµε όµως τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των µονάδων από τις οποίες προέκυψαν αυτά τα στοιχεία για να τα αξιολογήσουµε περισσότερο Κόστος συντήρησης Το κόστος συντήρησης ισοδυναµεί µε το κόστος για συντήρηση και αντικατάσταση κάποιων διατάξεων. Το κόστος αυτό σχετίζεται άµεσα µε τη δυναµικότητα της µονάδας, αλλά και µε έναν άλλο παράγοντα που είναι δύσκολο να ληφθεί υπόψη, την παλαιότητα των εγκαταστάσεων. Παρατηρήθηκε ότι οι µονάδες που εφαρµόζουν κλίνη ξήρανσης για την αφυδάτωση της λάσπης παρουσιάζουν µεγαλύτερο κόστος συντήρησης, αν και θα περι- µέναµε το αντίθετο λόγω των µικρότερων µηχανικών διατάξεων σε σχέση µε τη µηχανική διάταξη αφυδάτωσης. Γενικότερα για µονάδες µε µέθοδο επεξεργασίας µε ενεργό ιλύ το ποσοστό του κόστους συντήρησης είναι 11% και για παρατεταµένο αερισµό 8%. Στα στοιχεία που προέκυψαν από το ερωτηµατολόγιο ανέρχεται στο 8%, ενώ στη βιβλιογραφία το ποσοστό αυτό εµφανίζεται 5% [7]. Όπως και για το κόστος λειτουργίας δε γνωρίζουµε τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των µονάδων από τις οποίες προέκυψαν αυτά τα στοιχεία για να τα αξιολογήσουµε περισσότερο. Τα αποτελέσµατα συµφωνούν µε ελάχιστη απόκλιση µεταξύ τους Κόστος χηµικών Το κόστος χηµικών αναφέρεται στο κόστος των απαραίτητων χηµικών ουσιών που απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία της µονάδας. Το κόστος των χηµικών είναι γραµµική συνάρτηση της δυναµικότητας της µονάδας. Το κόστος αυτό αποτελεί τη µικρότερη ποσοστιαία συνιστώσα κόστους. Οι µονάδες που χρησιµοποιούν παρατεταµένο αερισµό καταναλώνουν λίγo περισσότερα χηµικά, αυξάνοντας αντίστοιχα το κόστος της συνιστώσας αυτής. Η µέθοδος αφυδάτωσης της λάσπης δεν επηρεάζει αισθητά το συνολικό κόστος. Στο υπολογιστικό µοντέλο το ποσοστό του κόστους των χηµικών βρέθηκε να είναι της τάξης του 1-2%. Στα στοιχεία που προέκυψαν από το ερωτηµατολόγιο φαίνεται να ανέρχεται στο 3%, ενώ στη βιβλιογραφία ως 5% [7]. Τα αποτελέσµατα συµφωνούν µε ελάχιστη απόκλιση µεταξύ τους, η οποία πιθανόν να οφείλεται στην οικονο- µική προσφορά που είχαµε από την εταιρεία προµήθειας των χηµικών Κόστος ενέργειας Ως κόστος ενέργειας θεωρούµε το κόστος των ενεργειακών πηγών, όπως ηλεκτρισµός, θέρµανση, καύσιµα κ.α. Το ενεργειακό κόστος σε κάθε περίπτωση είναι γραµµικά σχετιζόµενο µε τη δυναµικότητα της µονάδας και είναι µεγαλύτερο στις µονάδες που χρησιµοποιούν παρατεταµένο αερισµό, σε σχέση µε αυτές που χρησιµοποιούν ενεργό ιλύ. Σε µονάδες µε µικρή δυναµικότητα το κόστος ενέργειας είναι δεύτερο σε ποσοστιαία αναλογία µετά το κόστος λειτουργίας. Καθώς αυξάνεται όµως η δυναµικότητα, ο ρυθµός του κόστους της ενέργειας επιταχύνεται και το ποσοστό αυτής της συνιστώσας µεγαλώνει ως προς το συνολικό κόστος. Το ποσοστό του κόστους ενέργειας ως προς το συνολικό λειτουργικό κόστος στο υπολογιστικό µοντέλο για µονάδες µε µέθοδο επεξεργασίας µε ενεργό ιλύ είναι 25% και για παρατεταµένο αερισµό 38%. Στα στοιχεία που προέκυψαν από το ερωτηµατολόγιο ανέρχεται στο 33%, ενώ στη βιβλιογραφία το ποσοστό αυτό έχει υπολογιστεί 36%. Τα αποτελέσµατα συµφωνούν µε ελάχιστη απόκλιση µεταξύ τους, ενώ µε µια πιο λεπτοµερειακή καταγραφή είναι δυνατό να εντοπίσουµε από που προέρχονται αυτές οι µικροδιαφορές Συνολικό λειτουργικό κόστος Το συνολικό λειτουργικό κόστος ισοδυναµεί µε το άθροισµα των προηγούµενων τεσσάρων συνιστωσών κόστους. Το συνολικό λειτουργικό κόστος των µονάδων παρατεταµένου αερισµού είναι γενικά µεγαλύτερο σε σχέση µε το κόστος µονάδων ενεργού ιλύος κατά 50% περίπου. Επίσης ο ρυθµός αύξησης του συνολικού λειτουργικού κόστους ενέργειας είναι µεγαλύτερος όταν χρησιµοποιούµε τη µέθοδο επεξεργασίας µε παρατεταµένο αερισµό σε σχέση µε τη µέθοδο της ενεργού ιλύος, είτε εφαρ- µόζεται η αφυδάτωση της λάσπης µε κλίνη ξήρανσης, είτε µε µηχανική διάταξη. Ιδιαίτερη σηµασία πρέπει να δώσουµε στο γεγονός ότι µέχρι ι.κ. ή m 3 /ηµέρα ο τύπος µονάδας µε ενεργό ιλύ και κλίνη ξήρανσης έχει µικρότερο συνολικό λειτουργικό κόστος σε σχέση µε τη µονάδα ενεργού ιλύος και µηχανικής διάταξης αφυδάτωσης. Από τους ι.κ. ή m 3 /ηµέρα και πλέον υπάρχει µεγαλύτερη ποσοστιαία αύξηση του συνολικού λειτουργικού κόστους της µονάδος ενεργού ιλύος και κλίνης ξήρανσης, σε σχέση µε τη µονάδα ενεργού ιλύος και µηχανικής διάταξης αφυδάτωσης. Γενικά στις δυναµικότητες που εξετάστηκαν δεν παρατηρήθηκαν έντονες οικονοµίες. 5. ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΚΟΣΤΟΥΣ 5.1. Κόστος λειτουργίας - ιοίκησης Το κόστος λειτουργίας µπορεί να υπολογιστεί ως συνάρτηση της παροχής Q, της µορφής αq 2 + βq + γ. Οι

6 590 Τεχνολογία και ιαχείριση Υγρών Αποβλήτων Οικολογική Μηχανική και Τεχνολογία συνιστώσες α, β και γ, για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε παρουσιάζονται στον Πίνακα 3. Το κόστος εκφράζεται σε Euro και η παροχή Q σε m 3 /ηµέρα. Πίνακας 3: Συναρτήσεις κόστους λειτουργίας [6]. Συναρτήσεις κόστους λειτουργίας ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ α β γ ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕΡΙ- ΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -7*10-5 9, *10-5 9, *10-5 8, *10-4 9, Κόστος συντήρησης Το κόστος συντήρησης όµοια µπορεί να υπολογιστεί ως συνάρτηση της παροχής Q, της µορφής αq 2 + βq + γ, µε άριστη προσέγγιση. Οι συνιστώσες α, β και γ, για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε παρουσιάζονται στον Πίνακα 4. Το κόστος εκφράζεται σε Euro και η παροχή Q σε m 3 /ηµέρα. Πίνακας 4: Συναρτήσεις κόστους συντήρησης [6]. Συναρτήσεις κόστους συντήρησης ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ α β γ -6*10-6 2, ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ -2*10-5 3, ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ -1*10-5 1, ,4 ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕΡΙ- ΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -2*10-5 2, Κόστος χηµικών Το κόστος συντήρησης µπορεί να υπολογιστεί µε µια γραµµική συνάρτηση της παροχής, της µορφής βq + γ. Οι συνιστώσες β και γ, για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε παρουσιάζονται στον Πίνακα 5. Πίνακας 5: Συναρτήσεις κόστους χηµικών [6]. Συναρτήσεις κόστους χηµικών ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ β γ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - 0,596 1,7429 0,6 0,2952 0,596 1,7429 0,6 0, Κόστος ενέργειας Το κόστος ενέργειας όµοια µπορεί να υπολογιστεί µε µια γραµµική συνάρτηση της παροχής, της µορφής βq + γ. Οι συνιστώσες β και γ για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε παρουσιάζονται στον Πίνακα 6. Πίνακας 6: Συναρτήσεις κόστους ενέργειας [6]. Συναρτήσεις κόστους ενέργειας ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ β γ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - 7, ,2 17, ,8 7, ,2 17, , Συνολικό λειτουργικό κόστος Όπως και στις συνιστώσες κόστους, έτσι και το συνολικό λειτουργικό κόστος µπορεί να υπολογιστεί µε µια συνάρτηση της παροχής Q, της µορφής αq 2 + βq + γ. Οι συνιστώσες α, β και γ, για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε παρουσιάζονται στον Πίνακα 7. Το κόστος εκφράζεται όπως σε όλες τις περιπτώσεις σε Euro και η παροχή Q σε m 3 /ηµέρα. Πίνακας 7: Συναρτήσεις συνολικού λειτουργικού κόστους [6]. Συναρτήσεις συνολικού λειτουργικού κόστους ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ α β γ -8* , ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ -1* , ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ -1* , ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΟΣ ΑΕ- ΡΙΣΜΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -1* , ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Όπως είναι γνωστό πολλοί παράγοντες επηρεάζουν το τελικό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Μονάδες ί- σης δυναµικότητας που περιλαµβάνουν τις ίδιες διαδικασίες και διεργασίες, µπορούν να διαφοροποιούνται ως προς το τελικό κόστος. Οι διάφοροι αυτοµατισµοί, η προσφορά του ανθρώπινου δυναµικού, η διαµόρφωση του χώρου, η παλαιότητα των εγκαταστάσεων και διάφοροι άλλοι τυχαίοι και αστάθµητοι παράγοντες µπορούν να επηρεάσουν κάθε συνιστώσα κόστους και κατά συνέπεια το συνολικό κόστος. Σηµειώνεται ότι το κόστος λειτουργίας και συντήρησης Μ.Ε.Υ.Α.Α. είναι αρκετά µεγάλο και αποτελείται από συνιστώσες που επηρεάζουν αλλά και επηρεάζονται ποικιλοτρόπως από άλλες παραµέτρους. Για το λόγο αυτό κρίνεται απαραίτητο πριν από την τελική επιλογή του τύπου και της δυναµικότητας της µονάδας, µαζί µε την µελέτη και την σύνταξη του προϋπολογισµού του κόστος κατασκευής να γίνεται και προεκτίµηση του κόστους λειτουργίας και συντήρησης, ώστε να επιτυγχάνεται η δυνατόν καλλίτερη αξιολόγηση της τελικής επιλογής. Οι συ-

7 Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων 591 ναρτήσεις του ετήσιου λειτουργικού κόστους ως συνάρτηση της ηµερήσιας παροχής, που προτείνονται από την παρούσα εργασία, είναι ένα εύχρηστο εργαλείο για την εξυπηρέτηση αυτού του σκοπού. Παρατηρήθηκε ότι η µέθοδος του παρατεταµένου αερισµού είναι πιο δαπανηρή στη λειτουργίας της, και το συνολικό λειτουργικό κόστος της είναι αυξηµένο κατά 50% σε σχέση µε τη κλασική µέθοδο της ενεργού ιλύος. Για δυναµικότητα έως ι.κ. ή m 3 /ηµέρα η µέθοδος της ενεργούς ιλύος µε κλίνες ξήρανσης δίνει την οικονοµικότερη λύση αναφορικά µε την λειτουργία και τη συντήρηση. Για τα µεγέθη που εξετάστηκαν η οικονοµία για τα συνολικά έξοδα λειτουργίας ήταν σταθερή. Η αναλογία συµµετοχής κάθε συνιστώσας στο συνολικό κόστος διαφέρει ανάλογα µε τη µέθοδο επεξεργασίας. Γενικά µπορούµε να πούµε ότι σύµφωνα µε την υπολογιστική µέθοδο η αναλογία συµµετοχής για τη µισθοδοσία κυµαίνεται από 32 47%, για χηµικά 1 2%, για ενέργεια 24 38%, για συντήρηση 7 12%, και για διάφορα υλικά 16 20%. Από τα εµπειρικά δεδοµένα τα ποσοστά αυτά έδειξαν να είναι διαφοροποιηµένα. Η αναλογία συµµετοχής για τη µισθοδοσία ανέρχεται στο 45 56%, για τα χηµικά 3 9%, για την ενέργεια 33 36%, για τη συντήρηση 5 8% και για λοιπές δαπάνες 5%. Από την ανάλυση του ερωτηµατολογίου διαπιστώθηκε ότι πολλές Μ.Ε.Υ.Α.Α. υποστήριξαν ότι δεν γνώριζαν τα οικονοµικά στοιχεία κόστους. Για να γίνει όµως σωστή µεταβίβαση του κόστους στους καταναλωτές, κρίνεται απαραίτητη η γνώση του συνολικού κόστους εξυγίανσης του ρυπασµένου ύδατος. Στα πλαίσια µιας νέας µελέτης, κρίνεται σκόπιµο να συγκεντρωθούν περισσότερα στοιχεία από τις Μ.Ε.Υ.Α.Α. και η καταγραφή των πληροφοριών να γίνει µε επί τόπου επίσκεψεις. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Harris W.R., Cullinane M.J., Sun. T.P, (1982). Process design and cost estimating algorithms for the Computer Assisted Procedure for Design and Evaluation of wastewater Treatment systems (CAPDET) CapdetWorks Technical Reference, US EPA, Washington. 2. CapdetWorks User s Guide V Αιβαζίδης Α., (2000). Τεχνολογία και ιαχείριση Υγρών αποβλήτων, Τόµοι Ι & ΙΙ, Πανεπιστηµιακό σύγγραµµα,.π.θ., Ξάνθη. 4. Βογιατζής Ζ., Στάµος Α., (1994). Βασικές Αρχές και Σχεδιασµού Συστηµάτων Επεξεργασίας Αποβλήτων, Έκδοση Τ.Ε.Ε. 2 η έκδοση, Αθήνα. 5. Στάµου Α.Ι., (1995). Βιολογικός Καθαρισµός Αστικών Αποβλήτων µε παρατεταµένο αερισµό και βιολογική αποµάκρυνση θρεπτικών, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα,. 6. Οικονόµου Σ., (2003). Ανάλυση κόστους λειτουργίας και συντήρησης µονάδας επεξεργασίας υγρών αστικών αποβλήτων, Μεταπτυχιακή Εργασία, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών.Π.Θ., Ξάνθη. 7. Παπαδάκη Ειρ., Τσαγκαράκης Κ., (1996). Αξιολόγηση έργων επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων και δυνατότητες επαναχρησιµοποίησης των εκροών τους, ιπλωµατική εργασία.π.θ., Ξάνθη. 8. Κωτσοβίνος Ν., (1985). Θέµατα Τεχνολογίας και Περιβάλλοντος, Πανεπιστηµιακό σύγγραµµα,.π.θ., Ξάνθη. 9. Παντοκράτορας Α., (2001). Μια πρόταση για ετήσια καταγραφή και αξιολόγηση των εκροών των µονάδων επεξεργασίας αστικών λυµάτων στην Ελλάδα, Ενηµερωτικό ελτίο Τ.Ε.Ε., Τεύχος 2166, 17 Σεπτεµβρίου USEPA, (1971). Υπολογισµός των δαπανών και οι ανάγκες σε εργατικό δυναµικό για τις συµβατικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας απόβλητου ύδατος, αριθ. αναφοράς 17090, Οκτώβριος του Σ.Π. Οικονόµου, Μηχανικός Περιβάλλοντος, MSc Υδραυλική Μηχανική.Π.Θ., Ιατρού Ανανιάδη 3, Ξάνθη Τηλ./Fax: / soikon@ierd.duth.gr. Web-page:utopia.duth.gr/~soikon.

8 592 Τεχνολογία και ιαχείριση Υγρών Αποβλήτων Οικολογική Μηχανική και Τεχνολογία Μ. Γκράτζιου, Λέκτορας, Τοµέας Προγραµµατισµού και Γενικών Μαθηµάτων, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, ηµοκρίτειο Πανεπιστήµιο Θράκης, Ξάνθη Τηλ , Fax: / mgratzi@civil.duth.gr