Transcript

1 Κ.Χ. Κυριαζής ρ. Χηµικός Μηχανικός Ε.Γ. Παπαδάκης Αναπλ. Καθηγητής Πανεπιστήµιο Ιωαννίνων ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Εκδόσεις Τζιόλα

2 Πρόλογος Ο όρος τεχνικοοικονοµική µελέτη εκφράζει απόλυτα το σύγχρονο καθηµερινό αντικείµενο δουλειάς του Επιστήµονα που εµπλέκεται στον Παραγωγικό Τοµέα. Σηµαίνει ότι κάθε τεχνική µελέτη πρέπει πάντα να συνοδεύεται και να ολοκληρώνεται από την αντίστοιχη µελέτη του οικονοµικού της περιεχοµένου που τελικά θα κρίνει εάν µπορεί να υλοποιηθεί και µε ποια αποτελέσµατα. Έτσι η τεχνικοοικονοµική µελέτη είναι απαραίτητη κατά την σχεδίαση µιας νέας µονάδας, την µετατροπή ή επέκταση υπάρχουσας µονάδας, την αγορά νέων µηχανηµάτων ή αντικατάσταση παλαιών, την τήρηση αποθεµάτων πρώτων και βοηθητικών υλών, ανταλλακτικών και προϊόντων, την ανάπτυξη νέου προϊόντος ή βελτίωση υπάρχοντος, την ανάπτυξη νέας διεργασίας ή βελτίωση υπάρχουσας, την µετατροπή ενός αποβλήτου παραπροϊόντος σε πολύτιµο προϊόν, την εξοικονόµηση ενέργειας, την εφαρµογή µεθόδων εργασίας, κλπ. Στο παρόν βιβλίο παρουσιάζονται τα κυριότερα στοιχεία τεχνοοικονοµικής µελέτης και σχεδιασµού µιας παραγωγικής µονάδας, περιλαµβανοµένων και των µονάδων περιβαλλοντικού-ενεργειακού ενδιαφέροντος, δίνοντας παράλληλα µια εκτενέστερη περιγραφή των µη τεχνικών στοιχείων, µε τα οποία θεωρείται ότι έχει λιγότερη εξοικείωση ο Επιστήµονας Θετικής Κατεύθυνσης. Λόγω της εγγενούς απροσδιοριστίας της φύσης του σχεδιασµού, των αβεβαιοτήτων κατά την ανάπτυξη και τελική πρόταση, και του χαµηλού βαθµού αξιοποίησης µιας σχεδιαστικής ιδέας, είναι χρήσιµο να ακολουθείται µια στρατηγική προσέγγισης και επίλυσης των προβληµάτων σχεδιασµού. Αυτός είναι και ο κύριος σκοπός του παρόντος βιβλίου: η ανάπτυξη συστηµατικής µεθοδολογίας επίλυσης προβληµάτων σχεδιασµού και επιλογής της άριστης τεχνοοικονοµικής λύσης. Η πλαισίωση της θεωρίας µε αναλυτικά παραδείγµατα εφαρµογής συνεισφέρει στην κατανόησή της και προσφέρει στο µελετητή ολοκληρωµένες απλές προσεγγίσεις που µπορούν να τον βοηθήσουν σηµαντικά στις δικές του διερευνήσεις. Κ.Χ. Κυριαζής & Ε.Γ. Παπαδάκης Μάρτιος 2009 i

3 Ο Κώστας Χ. Κυριαζής είναι διπλωµατούχος Χηµικός Μηχανικός του ΕΜΠ (1974) και ιδάκτωρ Φυσικών Επιστηµών (Dr. Phil. No.7) του Πανεπιστηµίου της Φρανκφούρτης (1979). Έχει εργασθεί ως επιστηµονικός συνεργάτης στο Dechema Institut (Φρανκφούρτη, ), στην Πειραϊκή Πατραϊκή ( ) σε διευθυντικές θέσεις τεχνικών και παραγωγικών µονάδων, στο Επιστηµονικό Πάρκο Πατρών ( ) ως ιευθυντής Ανάπτυξης και Γενικός ιευθυντής, στην PLANET Α.Ε. ( ) ως Γενικός ιευθυντής και /νων Σύµβουλος θυγατρικών της και Τεχνικός ιευθυντής και στην ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. (2003-σήµερα) ως Γενικός ιευθυντής. Παράλληλα έχει διδάξει στο Τµήµα Χηµικών Μηχανικών του Πανεπιστηµίου Πατρών ( ) ως Ειδικός Επιστήµων στο Μάθηµα «Τεχνικοοικονοµικές Μελέτες Βιοµηχανιών Ι και ΙΙ», στο Τµήµα Χωροταξίας και Περιβάλλοντος του Πανεπιστηµίου Θεσσαλίας (1993) το Μάθηµα «Θεωρία Αποφάσεων και Ανάλυση Πολιτικής» και στο Τµήµα Μηχανικών Οικονοµίας και ιοίκησης του Πανεπιστηµίου Αιγαίου ( ) τα Μαθήµατα «Marketing» και «Ειδικά Θέµατα Marketing και Ανάπτυξη Νέων Προϊόντων». Ο Ευάγγελος Γ. Παπαδάκης είναι διπλωµατούχος Χηµικός Μηχανικός του Πανεπιστηµίου Πατρών (1986) και έχει διδακτορικό δίπλωµα στην Χηµική Μηχανική από το ίδιο Πανεπιστήµιο (1990). Εργάσθηκε ως Μεταδιδακτορικός Συνεργάτης Ερευνητής στο Πανεπιστήµιο Πατρών και το Ερευνητικό Ινστιτούτο Χηµικής Μηχανικής και Χηµικών ιεργασιών Υψηλής Θερµοκρασίας ( ), ως Ερευνητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο ανίας ( ), ως Προϊστάµενος στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Σκυροδέµατος, της ιεύθυνσης Έρευνας και Ποιότητας της ΑΕ Τσιµέντων ΤΙΤΑΝ ( ), ως διδάσκων στα Πανεπιστήµια Πατρών και Ιωαννίνων ( ) και ως ιδιώτης Σύµβουλος Επιχειρήσεων, συνεργαζόµενος µε το Επιστηµονικό Πάρκο Πατρών ( ). Από το 2007 είναι Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τµήµα ιαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων στο Πανεπιστήµιο Ιωαννίνων στο γνωστικό αντικείµενο Φυσικές και Χηµικές ιεργασίες Περιβάλλοντος. ii

4 Περιεχόµενα ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα i iii 1. ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ Εισαγωγή Τεχνοοικονοµικές µελέτες Σχεδιασµός και τεχνοοικονοµική µελέτη Μελέτη σκοπιµότητας Προµελέτη Αναλυτική µελέτη Τελική µελέτη Μετασχεδιαστικές φάσεις Επιχειρηµατικό σχέδιο ιάγραµµα ροής Ιεραρχική προσέγγιση στον σχεδιασµό ιαδοχικά επίπεδα σχεδιασµού Περιθώρια κέρδους Συντοµευµένες λύσεις Σύγχρονες τάσεις στον σχεδιασµό Ανακεφαλαίωση ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ Γενικά στοιχεία σχεδιασµού βιοµηχανιών εδοµένα εισόδου Πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις υναµικότητα Προϊόντα και πρώτες ύλες Λειτουργικοί περιορισµοί, ασφάλεια, και προστασία περιβάλλοντος Εγκατάσταση της µονάδας Λοιπά δεδοµένα εισόδου Αποφάσεις πρώτου επιπέδου Λοιπά γενικά στοιχεία σχεδιασµού βιοµηχανιών Έλεγχος και ρύθµιση διεργασιών Λειτουργικότητα µονάδας 40 iii

5 2.3.3 Βοηθητικές παροχές Αποθήκευση Υπηρεσίες ιάταξη µονάδας Προδιαγραφές εξοπλισµού Κατασκευαστικά υλικά Λειτουργικές καταπονήσεις των υλικών Ιδιότητες των υλικών Υλικά κατασκευών Προστασία υλικών και εξοπλισµού Σχεδιασµός εγκαταστάσεων για περιορισµό των καταπονήσεων Οικονοµική αξιολόγηση υλικών εξοπλισµού Ανακεφαλαίωση ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ Εισαγωγή Βασικές σχέσεις στη λογιστική Ενεργητικό - Παθητικό Ισολογισµός Ανάλυση λογαριασµού «αποτελέσµατα χρήσεως» Αποσβέσεις Γενικά Μέθοδοι υπολογισµού αποσβέσεων Ανακεφαλαίωση ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΟΣΤΟΥΣ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ Παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος Αγορά εξοπλισµού Μεταβολές τιµών Χρόνος εγκατάστασης και λειτουργίας Ρυθµοί παραγωγής Κρατική πολιτική Προϋπολογισµός κόστους πάγιας επένδυσης Πάγιο κόστος και αρχικό κεφάλαιο κίνησης Εκτίµηση πάγιου κόστους είκτες κόστους Εκτίµηση αρχικού κεφαλαίου κίνησης Προϋπολογισµός λειτουργικού κόστους 99 iv

6 4.3.1 Λειτουργικό κόστος και έσοδα Ανάλυση λειτουργικού κόστους Ανάλυση νεκρού σηµείου Ανακεφαλαίωση ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΕΩΝ ιαχρονική αξία χρήµατος Τύποι τόκων Παρούσα και µελλοντική αξία Περιοδικές χρηµατοροές ιηνεκής αντικατάσταση και κεφαλαιοποιηµένο κόστος Αποπληρωµή δανειακού κεφαλαίου Αξιολόγηση επενδύσεων Ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης Χρόνος αποπληρωµής Καθαρή παρούσα αξία Εσωτερικός βαθµός απόδοσης Κεφαλαιοποιηµένο κόστος Ανακεφαλαίωση 135 ΣΥΜΒΟΛΑ 137 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 139 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ: ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ 141 Α. Προµελέτη παραγωγής και εκµετάλλευσης δοµικής ιπτάµενης τέφρας 143 Β. Προµελέτη κατασκευής ασβεστοποιίας σε Ελληνικό νησί 203 Γ. Τεχνοοικονοµική µελέτη πλήρους αξιοποίησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων 239 v

7 vi

8 1 ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ 1.1 Εισαγωγή Ο ρόλος του Επιστήµονα Θετικής Κατεύθυνσης (Μηχανικού, Τεχνικού, κλπ.) στη σύγχρονη Βιοµηχανία και γενικότερα στον παραγωγικό τοµέα ξεφεύγει από τα στενά τεχνικά πλαίσια και εκτείνεται σε όλο σχεδόν το φάσµα των δραστηριοτήτων. Τοµείς όπως ιοίκηση και Οργάνωση Επιχειρήσεων, Νοµικά, Οικονοµία, Ανάπτυξη και Προώθηση Προϊόντων, Εργονοµία, ηµόσιες Σχέσεις, κλπ., αποτελούν πια καθηµερινό αντικείµενο ενασχόλησης και η γνώση τους, σε κάποιο ικανοποιητικό βαθµό, συνιστά βασική προϋπόθεση για την επιτυχία στο έργο του. Ακόµα και τα φαινοµενικά καθαρά τεχνικά θέµατα πρέπει να αναλύονται κάτω από τις επιδράσεις που ασκούν ή δέχονται από άλλους παράγοντες. Το οικονοµικό πρίσµα θεώρησης όλων των αντικειµένων είναι και το αποφασιστικότερο κατά την λήψη µιας απόφασης. Έτσι ο Επιστήµονας Θετικής Κατεύθυνσης µε βάση την τεχνική και επιστηµονική του κατάρτιση, που αποτελεί άλλωστε και την ειδοποιό του διαφορά από τους άλλους εργαζόµενους στην επιχείρηση, καλείται να µετάσχει στον σχεδιασµό, την παραγωγική διαδικασία, την έρευνα, την ανάπτυξη και προώθηση προϊόντων, κλπ., έχοντας πάντα σαφή γνώση πρόβλεψη του αποτελέσµατος της όποιας δουλειάς του. Ένας από τους σκοπούς της Επιστήµης είναι η δηµιουργία νέου υλικού πλούτου. Για παράδειγµα, στην Χηµική Μηχανική προσπαθούµε να επιτύχουµε αυτόν τον στόχο, µέσω των χηµικών µετατροπών ή/ και των φυσικών διαχωρισµών των υλικών (Χηµικές και Φυσικές ιεργασίες). Γενικότερα, ο σχεδιασµός διεργασιών και εγκαταστάσεων είναι η δηµιουργική δραστηριότητα µε την οποία παράγουµε ιδέες και τις µετουσιώνουµε σε εξοπλισµό και διαδικασίες παραγωγής νέων ή βελτίωσης υπαρχόντων υλικών και αγαθών. Έτσι λοιπόν, από οποιαδήποτε θέση µας σε νέα ή υπάρχουσα παραγωγική µονάδα θα πρέπει να προσπαθούµε να παράγουµε ιδέες π.χ. για: Παραγωγή µιας προµηθευόµενης πρώτης ύλης Μετατροπή ενός αποβλήτου παραπροϊόντος σε πολύτιµο προϊόν 1

9 ηµιουργία ενός απολύτως νέου υλικού προϊόντος Εύρεση ενός νέου τρόπου παραγωγής ενός υπάρχοντος προϊόντος ιερεύνηση µιας νέας τεχνολογίας ιερεύνηση ενός νέου υλικού κατασκευής Εξοικονόµηση ενέργειας, κλπ. Ως µια ένδειξη της καταπληκτικής επιτυχίας των προσπαθειών των µηχανικών, αναφέρουµε ότι άνω του 50% των προϊόντων που πωλούνται από τις περισσότερες χηµικές εταιρείες αναπτύχθηκαν µέσα στις τελευταίες µία-δύο δεκαετίες. Παρά αυτήν την εξαιρετική καταγραφή της επιτυχίας, πρέπει να συνειδητοποιήσουµε ότι ένας πολύ µικρός αριθµός νέων ιδεών είτε για βελτίωση υπαρχόντων διαδικασιών ή για ανάπτυξη νέων διαδικασιών εφαρµόστηκαν και οδήγησαν σε παραγωγή νέου πλούτου. Στην πράξη, οι ευκαιρίες µετατροπής µιας ιδέας που βρίσκεται στο ερευνητικό στάδιο, σε επιχειρηµατική δραστηριότητα, είναι µόλις 1-3%, στο στάδιο ανάπτυξης ανέρχονται σε 10-25%, και µόνον στο στάδιο πιλοτικής εφαρµογής γίνονται σηµαντικές: 40-60%. Επειδή έτσι καταγράφεται η πραγµατικότητα, αντιλαµβανόµαστε πόσο σηµαντική είναι η αξιολόγηση στην µεθοδολογία του σχεδιασµού. Ίσως το κύριο χαρακτηριστικό που διαχωρίζει τα προβλήµατα σχεδιασµού από τους άλλους τύπους προβληµάτων µηχανικής είναι η απροσδιοριστία. Μόνον ένα πολύ µικρό ποσοστό των απαιτούµενων πληροφοριών είναι διαθέσιµο για την επίλυση του προβλήµατος. Για παράδειγµα, ας υποθέσουµε ότι ένας χηµικός ανακάλυψε µια νέα χηµική αντίδραση παραγωγής ενός υπάρχοντος προϊόντος ή έναν νέο καταλύτη για µια υπάρχουσα αντίδραση και ότι θέλουµε να µετουσιώσουµε τις ανακαλύψεις αυτές σε µια νέα παραγωγική διαδικασία. Έτσι, ξεκινάµε µόνον µε την γνώση των συνθηκών αντίδρασης, που παίρνουµε από το Τµήµα Έρευνας και Ανάπτυξης, καθώς και µε κάποιες πληροφορίες για πρώτες ύλες και προϊόντα που παίρνουµε από τα Τµήµατα Προµηθειών και Εµπορίας, και στην συνέχεια απαιτείται να βρούµε µόνοι µας όλες τις άλλες πληροφορίες ορισµού και επίλυσης του σχεδιαστικού προβλήµατος. Πρέπει να κάνουµε υποθέσεις για τον τύπο των µοναδιαίων διεργασιών που θα υιοθετήσουµε, πως αυτές θα συνδέονται µεταξύ τους, και ποιες θα είναι οι συνθήκες λειτουργίας, δηλαδή θερµοκρασίες, πιέσεις, ροές, κλπ. Αυτή είναι η διαδικασία σύνθεσης, δηλαδή η επιλογή του κατάλληλου εξοπλισµού, των διασυνδέσεων και των λειτουργικών συνθηκών για την επίτευξη ενός παραγωγικού στόχου. Η σύνθεση είναι µια δύσκολη διαδικασία γιατί υπάρχει ένας πολύ µεγάλος αριθµός ( ) εναλλακτικών οδών που µπορούµε να ακολουθήσουµε ώστε να πετύχουµε τον ίδιο τεχνικό σκοπό. Από αυτόν τον µεγάλο αριθµό θέλουµε εξαρχής να κατευθυνθούµε σε 2-5 λύσεις που να διαφαίνεται ότι παρουσιάζουν το χαµηλότερο κόστος, αλλά και εξασφαλίζουν ασφάλεια, ικανοποιούν τους περιβαλλοντικούς περιορισµούς, δεν εισάγουν σηµαντικούς λειτουργικούς περιορισµούς, κλπ. Ευτυχώς, σε αρκετές περιπτώσεις µπορούµε να 2

10 εφαρµόσουµε εµπειρικούς κανόνες (ευρήµατα) για να περιορίσουµε τον αριθµό των εναλλακτικών λύσεων και να καταλήξουµε σε µικρό αριθµό τις οποίες και απαιτείται να σχεδιάσουµε και να συγκρίνουµε το κόστος τους, επιλέγοντας τελικά αυτήν µε το χαµηλότερο κόστος. Οι έµπειροι σχεδιαστές µηχανικοί µπορούν να ελαχιστοποιήσουν την προσπάθεια που απαιτείται για αυτού του τύπου την αξιολόγηση, γιατί µπορούν συχνά να εκτιµήσουν το κόστος των µονάδων της διεργασίας ή του συνόλου της διεργασίας µε σύγκριση από άλλες παρόµοιες διεργασίες. Οι λιγότερο έµπειροι κανονικά πρέπει να σχεδιάσουν και να αξιολογήσουν όλες τις εναλλακτικές περιπτώσεις ώστε να βρουν την άριστη δυνατή. Σαφώς, δεν απαιτείται λεπτοµερειακός σχεδιασµός όλων των εναλλακτικών λύσεων εξαρχής, αλλά µπορεί να εφαρµοσθούν συντοµευµένες τεχνικές οι οποίες έχουν στόχο µια πρώτη χονδρική προσέγγιση του κόστους. Εάν η διεργασία διαφαίνεται να είναι κερδοφόρα τότε περισσότερο αυστηρές µέθοδοι σχεδιασµού πρέπει να χρησιµοποιούνται για τελικό λεπτοµερειακό σχεδιασµό. Η Χηµική Βιοµηχανία, η οποία περιλαµβάνει και τις τεχνολογίες προστασίας περιβάλλοντος και αξιοποίησης παραπροϊόντων, έχει κοινά σηµεία µε άλλους βιοµηχανικούς κλάδους (χρήση µηχανών και εργατών) αλλά και ορισµένες χαρακτηριστικές ιδιαιτερότητες: Εφαρµόζει σε µεγάλο βαθµό επιστηµονικές γνώσεις, έρευνα και εµπειρία άρα έχει µεγάλες απαιτήσεις σε υψηλής στάθµης τεχνικό και επιστηµονικό προσωπικό. Υπόκειται σε συνεχή ανανέωση επειδή βελτιώνεται δυναµικά η τεχνολογία και αλλάζει συχνά το εύρος των προϊόντων της και οι προδιαγραφές τους. Χρησιµοποιεί εξειδικευµένο εξοπλισµό µε υψηλό κόστος κτήσης και συντήρησης (βιοµηχανία έντασης κεφαλαίου). εν απασχολεί πολύ εργατικό δυναµικό (χαµηλή ένταση εργασίας). Απαιτεί υψηλό βαθµό υγιεινής και ασφάλειας των εγκαταστάσεων και προστασίας του περιβάλλοντος. Είναι άκρως ανταγωνιστική. Λόγω της εγγενούς απροσδιοριστίας της φύσης του σχεδιασµού, των αβεβαιοτήτων κατά την ανάπτυξη και τελική πρόταση, και του χαµηλού βαθµού αξιοποίησης µιας σχεδιαστικής ιδέας, είναι χρήσιµο να ακολουθείται µια στρατηγική προσέγγισης και επίλυσης των προβληµάτων σχεδιασµού. Αυτός είναι και ο κύριος σκοπός του παρόντος συγγράµµατος: η ανάπτυξη συστηµατικής µεθοδολογίας επίλυσης προβληµάτων σχεδιασµού και επιλογής της άριστης εναλλακτικής λύσης. Αυτό όµως που επιπρόσθετα χρειάζεται, όπως άλλωστε και σε άλλα κοινά θέµατα σχεδιασµού, είναι η τέχνη που πρέπει να επιδείξει προσωπικά ο κάθε σχεδιαστής. Στην πράξη, ο σωστός συνδυασµός επιστήµης και τέχνης και η απαραίτητη εµπειρία εξασφαλίζουν την επιτυχία στα σχεδιαστικά εγχειρήµατα. 3

11 1.2 Τεχνοοικονοµικές Μελέτες Σχεδιασµός και τεχνοοικονοµική µελέτη Ο όρος τεχνικοοικονοµική µελέτη (ΤΟΜ) εκφράζει απόλυτα το σύγχρονο καθηµερινό αντικείµενο δουλειάς του Μηχανικού. Σηµαίνει ότι κάθε τεχνική µελέτη πρέπει πάντα να συνοδεύεται από την αντίστοιχη µελέτη του οικονοµικού της περιεχοµένου που τελικά θα κρίνει εάν µπορεί να υλοποιηθεί και µε ποια αποτελέσµατα. Παρακάτω παρατίθενται µερικές περιπτώσεις όπου η τεχνικοοικονοµική µελέτη είναι απαραίτητη: Σχεδίαση νέας µονάδας Μετατροπή ή επέκταση υπάρχουσας µονάδας Αγορά νέων µηχανηµάτων ή αντικατάσταση παλαιών Τήρηση αποθεµάτων πρώτων και βοηθητικών υλών, ανταλλακτικών και προϊόντων Ανάπτυξη νέου προϊόντος ή βελτίωση υπάρχοντος Ανάπτυξη νέας διεργασίας ή βελτίωση υπάρχουσας Εφαρµογή µεθόδων εργασίας Στο παρόν σύγγραµµα παρουσιάζονται τα κυριότερα στοιχεία του σχεδιασµού µιας βιοµηχανικής µονάδας, δίνοντας παράλληλα µια εκτενέστερη περιγραφή των µη τεχνικών στοιχείων, µε τα οποία θεωρείται ότι έχει λιγότερη εξοικείωση ο Μηχανικός. Εδώ βέβαια θα πρέπει να τονισθεί ότι ο σχεδιασµός µιας µονάδας δεν µπορεί να είναι έργο ενός µόνο µηχανικού σχεδιαστή. Καθένας όµως που θα αναλάβει ένα τµήµα της όλης σχεδίασης καθώς κι ο µηχανικός που έχει να αντιµετωπίσει καθηµερινά τεχνικοοικονοµικά προβλήµατα θα πρέπει να γνωρίζει τη µεθοδολογία, τους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη και τον τρόπο αξιολόγησης ενός σχεδιασµού. Για την αξιολόγηση και την υλοποίηση µιας παραγωγικής πρότασης υπάρχει ένας µεγάλος αριθµός διαφορετικού τύπου τεχνοοικονοµικών µελετών που µπορούν να εκπονηθούν, από πολύ απλές και σύντοµες έως αρκετά λεπτοµερείς, ανάλογα µε την επιθυµητή ακρίβεια. Η απαίτηση για το είδος του σχεδιασµού προέρχεται συνήθως από άλλους παράγοντες της επιχείρησης, έξω από τον σχεδιαστή µηχανικό. Συνοπτικά, στον Πίνακα δίνονται οι κύριες κατηγορίες µελετών, η ακρίβειά τους, καθώς και το κόστος εκπόνησής τους ως ποσοστό της συνολικής επένδυσης. Παρατηρούµε πόσο σηµαντικά αυξάνεται το κόστος µελέτης καθώς περιλαµβάνονται περισσότερες λεπτοµέρειες στους υπολογισµούς. Προφανώς, θέλουµε να αποφύγουµε µεγάλες δαπάνες µελετών, εκτός εάν αποδεικνύεται σταδιακά ότι τα προβλεπόµενα οικονοµικά οφέλη σχετίζονται µε τις προσδοκίες µας. 4

12 Πίνακας Κατηγορίες τεχνοοικονοµικών µελετών Τύπος µελέτης 1 Εκτίµηση τάξης µεγέθους. Βασίζεται σε παρόµοια προηγούµενα έργα. 2 Μελέτη σκοπιµότητας. Βασίζεται στην γνώση βασικών στοιχείων προς σχεδίαση αντικειµένου. 3 Προµελέτη. Επαρκή δεδοµένα που επιτρέπουν ακριβέστερο προϋπολογισµό. 4 Αναλυτική ΤΟΜ. Περιέχει όλα τα δεδοµένα για πλήρη µελέτη όλων των στοιχείων του διαγράµµατος ροής. 5 Τελική ΤΟΜ. Περιλαµβάνει αναλυτικά µηχανικά σχέδια και προδιαγραφές για κατασκευή. Περιθώρια αστοχίας Κόστος µελέτης (% συν. επένδυσης) > ± 40% < 0.5 < ± 25% < ± 12% 1-3 < ± 6% 2-6 < ± 3% 7-15 Εδώ πρέπει να διευκρινισθούν οι όροι τεχνοοικονοµική µελέτη και σχεδιασµός. Με τον όρο τεχνοοικονοµική µελέτη εννοούµε µια γενικότερη τεχνική, οικονοµική και επιχειρησιακή µελέτη που αφορά την ανάπτυξη ή βελτίωση ενός προϊόντος ή µιας συνολικής διαδικασίας. Ο σχεδιασµός, όπως περιγράφεται στο παρόν σύγγραµµα, αποτελεί κυρίως το τεχνικό τµήµα της εκάστοτε τεχνοοικονοµικής µελέτης. Παρά όµως την τεχνική του φύση χρησιµοποιεί έντονα, όπως θα δούµε παρακάτω, οικονοµικά µεγέθη, κυρίως για λόγους βελτιστοποίησης και επιλογής ανάµεσα σε εναλλακτικές λύσεις. Πρέπει επίσης να τονισθεί ότι αποτελεί αναπόσπαστο τµήµα της κάθε ΤΟΜ και αναπτύσσεται παράλληλα µε τα άλλα τµήµατα (οικονοµικά και επιχειρησιακά). Στο Σχήµα δίνεται παραστατικά η θέση του σχεδιασµού στο συνολικό οργανόγραµµα από την σύλληψη της ιδέας µέχρι την υλοποίησή της. Ανάλογα, τώρα, µε τις κατηγορίες ΤΟΜ που δόθηκαν προηγουµένως συναντάµε και αντίστοιχους τύπους σχεδιασµού (προκαταρκτικός, αναλυτικός, τελικός σχεδιασµός). Η µελέτη σκοπιµότητας ή / και η προµελέτη είναι αυτές οι ΤΟΜ που µας δίνουν ισχυρά στοιχεία για την βιωσιµότητα ή την κερδοφορία από επικείµενη υλοποίηση µιας ιδέας που έχουµε συλλάβει (η εκτίµηση τάξης µεγέθους αποτελεί µια αρχική πρόχειρη εκτίµηση, που απαιτεί εξαιρετική εµπειρία για να έχει αξιόπιστα αποτελέσµατα, και δεν θα εξετασθεί εδώ). Τεχνικό τµήµα αυτών των µελετών είναι ο προκαταρκτικός σχεδιασµός που δίνει την πρώτη τεχνική προσέγγιση στο θέµα (πρώτες ύλες, προϊόντα, µέθοδος παραγωγής, απλό διάγραµµα ροής, βασικές µονάδες εξοπλισµού, αρχικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας, σκιαγράφηση αναγκών σε βοηθητικές παροχές, ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.). 5

13 Εάν η ΤΟΜ αυτού του επιπέδου προσεγγίζει τα προσδοκώµενα αποτελέσµατα, τότε λαµβάνεται η απόφαση για περαιτέρω ακριβέστερες µελέτες. Ιδέα ανάπτυξης ή βελτίωσης προϊόντων ή διεργασιών Αξιολόγηση Τεχνοοικονοµικές Μελέτες (ΤΟΜ) Τεχνικό Τµήµα ΤΟΜ (σχεδιασµός) Μελέτη Σκοπιµότητας Απόφαση για διερεύνηση Προµελέτη Προκαταρκτικός Σχεδιασµός Απόφαση για συνέχεια Αναλυτική ΤΟΜ Αναλυτικός Σχεδιασµός Απόφαση για υλοποίηση Τελική ΤΟΜ Τελικός Σχεδιασµός Κατασκευή & Λειτουργία Σχήµα Θέση του σχεδιασµού στο συνολικό οργανόγραµµα τεχνοοικονοµικών µελετών, από την σύλληψη της ιδέας µέχρι την υλοποίησή της. 6

14 Το επόµενο λοιπόν βήµα είναι η αναλυτική ΤΟΜ και το τεχνικό και κύριο τµήµα αυτού του επιπέδου, καλείται αναλυτικός σχεδιασµός. Μέσω του αναλυτικού σχεδιασµού προσεγγίζονται µε µεγαλύτερη ακρίβεια τα ανωτέρω θέµατα (ακριβέστερο διάγραµµα ροής, διαµόρφωση ισοζυγίων µάζας και ενέργειας, διαστασιολόγηση µονάδων του εξοπλισµού, προσδιορισµός συστήµατος αυτοµάτου ελέγχου, κλπ.). Εάν και αυτή η µελέτη δίνει θετικά αποτελέσµατα, και υπάρχει η απαραίτητη χρηµατοδότηση, λαµβάνεται η απόφαση για υλοποίηση του έργου και εκπονείται η τελική ΤΟΜ µε το σηµαντικό τεχνικό της τµήµα τον τελικό σχεδιασµό, που έχει σαν στόχο την κατάστρωση των κατασκευαστικών σχεδίων για την κατασκευή της παραγωγικής µονάδας. Έτσι διαµορφώνονται οι διάφορες φάσεις που πρέπει να ακολουθούνται από την σύλληψη µιας ιδέας µέχρι την τελική υλοποίησή της. Στο παρόν σύγγραµµα θα ασχοληθούµε µε τα τεχνικά τµήµατα των ΤΟΜ που αφορούν την µελέτη σκοπιµότητας/ προµελέτη (προκαταρκτικός σχεδιασµός) και κυρίως τον αναλυτικό σχεδιασµό, ενώ θα θίξουµε και µερικά θέµατα που αφορούν τον τελικό σχεδιασµό. Η γενικότερη και αναλυτική παρουσίαση των διαφόρων ΤΟΜ είναι πέρα από τον σκοπό αυτού του συγγράµµατος. Συνοπτικά µόνον δίνονται τα βασικά δοµικά τους στοιχεία: Μελέτη σκοπιµότητας Αρκετές φορές σαν πρώτη φάση αντιµετώπισης ή διερεύνησης µιας επενδυτικής απόπειρας αναφέρεται η µελέτη σκοπιµότητας (ή, επίσης, εφικτότητας ή βιωσιµότητας). Η µελέτη σκοπιµότητας παρέχει την ένδειξη της πιθανής επιτυχίας της απόπειρας που πρόκειται να αναληφθεί. Αυτό γίνεται µε µια προσεγγιστική εκτίµηση αφ ενός των δυνατοτήτων διάθεσης (υπαρχουσών και αναµενόµενων) των υπό παραγωγή προϊόντων, των αντίστοιχων τιµών τους (άρα συνολικά των αναµενόµενων εσόδων) και αφ ετέρου του κόστους της επένδυσης (πάγιου και λειτουργικού). Βέβαια µια µελέτη σκοπιµότητας εντάσσεται συνήθως στα πλαίσια της στρατηγικής µιας επιχείρησης ή µιας ανίχνευσης των επενδυτικών δυνατοτήτων πιστωτικών οργανισµών ή ιδιωτών επιχειρηµατιών ή ακόµα στα πλαίσια της αναζήτησης χρηµατοδοτών από µέρους επιχειρήσεων. Εξεταζόµενη µε αυτό το πνεύµα η µελέτη σκοπιµότητας θα πρέπει να περιλαµβάνει: α. Εκτιµήσεις: ίνονται κατ αρχήν εκτιµήσεις για τα παρακάτω στοιχεία: - Πρώτες ύλες (προέλευση, ποσότητα, τιµές) - Μέθοδος παραγωγής (αντιδράσεις, αποδόσεις, κλπ.) - Εφικτότητα εφαρµογής των µεθόδων παραγωγής (επίπεδο τεχνολογίας, εξοπλισµού, ανθρώπινου δυναµικού) 7

15 - Κόστος επένδυσης - Απαιτούµενο προσωπικό (αριθµός, ποιότητα) - Κόστος λειτουργίας - Κόστος προϊόντος ανά µονάδα - Αγορά (ισοζύγια, προσφορά, ζήτηση, θέση ανταγωνισµού, κλπ.) - Τιµή πώλησης ανά µονάδα προϊόντος - Κέρδος ανά µονάδα προϊόντος - υνατότητες χρηµατοδότησης - Ένταξη σε ευρύτερα προγράµµατα (αναπτυξιακά, εθνικά, κοινοτικά) - ιάρκεια ζωής β. Συµπεράσµατα Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους αξιολογείται (σύµφωνα µε τις µεθόδους που δίνονται συνοπτικά στο Κεφ. 5) και λαµβάνεται η πρώτη απόφαση για τερµατισµό ή για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου. γ. Προτάσεις Εάν τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά η µελέτη σκοπιµότητας πρέπει να ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: - Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας - Προµήθεια εξοπλισµού (αγορά, εισαγωγή, ιδιοκατασκευή) - Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού - Τόπος εγκατάστασης - ιάταξη µονάδας - Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα) - Χρηµατοδότηση - Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας) Προµελέτη Η προµελέτη περιέχει περισσότερα τεχνικά στοιχεία από την µελέτη σκοπιµότητας και αποτελεί ουσιαστικά την πρώτη φάση του σχεδιασµού. Τα αποτελέσµατά της παρέχουν µε περισσότερη ακρίβεια την ένδειξη αν η προτεινόµενη επένδυση παρουσιάζει οικονοµικό ενδιαφέρον ώστε να προχωρήσει στις επόµενες φάσεις. Το βασικό αντικείµενο της προµελέτης, που πολλές φορές ταυτίζεται µε την µελέτη σκοπιµότητας, είναι η εξέταση της εφικτότητας του εγχειρήµατος, από ακριβέστερη τεχνική και οικονοµική άποψη. Αυτό σηµαίνει ότι θα πρέπει να ληφθούν υπόψη τα εξής στοιχεία: 8

16 1. Πρώτες ύλες. Ερευνάται η απαιτούµενη ποσότητα και ποιότητα πρώτων και βοηθητικών υλών και εξετάζονται θέµατα προµηθευτών, τιµών, και διαθεσιµότητας. 2. Μέθοδοι παραγωγής. ιεξάγεται σηµαντική, διεξοδική βιβλιογραφική έρευνα ώστε να συλλεχθούν όλα τα στοιχεία που αφορούν: - τις χρησιµοποιούµενες ή προταθείσες αντιδράσεις - την κινητική τους - την θερµοδυναµική τους - τις συνθήκες - τις ταχύτητες - τις αποδόσεις τους Η επιλογή της µεθόδου που θα χρησιµοποιηθεί γίνεται µε ποικίλα κριτήρια (βλ. Πίνακα 1.2.2) κατά περίπτωση. Σχεδιάζεται ένα απλοποιηµένο (συνοπτικό) διάγραµµα ροής µε τις απαραίτητες πληροφορίες. Εξετάζονται στην συνέχεια γενικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας και κατασκευάζεται ένα αντίστοιχο ποσοτικό διάγραµµα ροής. 3. Σχεδιασµός και επιλογή εξοπλισµού. Καθορίζεται το είδος και υπολογίζεται το µέγεθος του βασικού εξοπλισµού, δηλαδή όγκος αντιδραστήρων και δοχείων, αριθµός βαθµίδων και διάµετρος αποστακτικών στηλών, επιφάνειες εναλλακτών, παροχές και µεγέθη αντλιών και συµπιεστών, κλπ. Παράλληλα παρέχονται ενδείξεις για τα κατασκευαστικά υλικά αυτού του εξοπλισµού, ώστε να ανταποκρίνονται στις συνθήκες εργασίας τους. 4. Βοηθητικός εξοπλισµός Παροχές. Καταγράφονται οι απαιτήσεις σε βοηθητικό εξοπλισµό (αποθήκες, µεταφορικά µέσα, πιθανά όργανα ελέγχου, κλπ.) καθώς και οι αναγκαίες ποσότητες και µορφές ενέργειας (ηλεκτρισµού, καυσίµων, πεπιεσµένου αέρα) και αντίστοιχες ποσότητες και ποιότητες νερού. Φυσικά στη φάση αυτή πρέπει να αναφερθεί και να ληφθεί στη συνέχεια υπόψη αν µέρος ή ολόκληρος ο απαιτούµενος κύριος και βοηθητικός εξοπλισµός υπάρχει και είναι ίσως διαθέσιµος. Το ίδιο ισχύει και για την ποσότητα/ ποιότητα των παροχών. 5. Εκτίµηση του κόστους της επένδυσης και του λειτουργικού κόστους. Οι διάφορες µέθοδοι υπολογισµού των δύο αυτών µεγεθών αναπτύσσονται στο Κεφ. 5. Στις µεθόδους αυτές η ακρίβεια είναι αντίστροφα ανάλογη της ταχύτητας. Έτσι στην προµελέτη θα επιλεγεί µια γρήγορη και προσεγγιστική µέθοδος για να δώσει µια πρώτη ένδειξη του κόστους. 6. Αγορά. Ερευνώνται η παρούσα και µελλοντική προσφορά και ζήτηση των προϊόντων, οι παρούσες και αναµενόµενες νέες χρήσεις, οι διακυµάνσεις τιµών προϊόντων και παραπροϊόντων, η φύση, η δυνατότητα απορρόφησης, ο τόπος και αριθµός των πελατών. 9

17 Πίνακας Κριτήρια αξιολόγησης µεθόδων παραγωγής Α. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΑ 1. Ελαστικότητα διεργασιών 2. Απόδοση 3. Συνεχής ή ασυνεχής λειτουργία 4. Απαιτήσεις σε πρώτες και βοηθητικές ύλες - Παρούσα και µελλοντική δυνατότητα εξεύρεσης - Μορφή διακίνησης και αποθήκευσης - Κοινές µε άλλα τµήµατα του εργοστασίου της επιχείρησης 5. Ηλικία και προοπτικές της διάρκειας ζωής της µεθόδου, δυνατότητες ανάπτυξης 6. Εφικτότητα συνθηκών 7. Ενεργειακές απαιτήσεις 8. Ίδια ή ξένη (πιθανά αγοραζόµενη) τεχνολογία επίπεδο τεχνολογίας Β. ΤΕΧΝΙΚΑ 1. Κοινός ή εξειδικευµένος εξοπλισµός και δυνατότητα απόκτησης 2. Κατασκευαστικά υλικά εξοπλισµού 3. Όργανα ελέγχου και ρύθµισης (αυτοµατοποίηση) 4. Ευκολία εγκατάστασης και συντήρηση εξοπλισµού και οργάνων 5. Αναµενόµενος χρόνος ζωής εξοπλισµού Γ. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ 1. Κόστος (πρώτων υλών, εξοπλισµού, ενέργειας, προσωπικού) 2. Αποσβέσεις αντικαταστάσεις 3. Επιχορηγήσεις, απαλλαγές. ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΑ 1. Συνδυασµός µε λειτουργούσες διεργασίες (συσχέτιση προϊόντων και παραπροϊόντων, κοινός εξοπλισµός, κοινό προσωπικό) 2. Γενική επιχειρησιακή πολιτική Ε. ΚΟΙΝΩΝΙΚΑ ΠΟΛΙΤΙΚΑ 1. Επίδραση στο περιβάλλον (υγιεινή ασφάλεια χώρου εργασίας, απόβλητα, µεταφορές) 2. Ιδιότητες και αριθµός απασχολούµενου προσωπικού 3. Προέλευση πρώτων και βοηθητικών υλών (εσωτερικό εξωτερικό) 4. Εξαγωγικός ή µη προσανατολισµός 10

18 7. Ανταγωνισµός. Συγκεντρώνονται οι διάφορες γενικές στατιστικές παραγωγής των προϊόντων, συγκρίνονται οι χρησιµοποιούµενες από τους ανταγωνιστές µέθοδοι παραγωγής, καθώς και οι προδιαγραφές των προϊόντων του ανταγωνισµού και εκτιµάται η θέση του ανταγωνισµού στην αγορά. 8. Πωλήσεις. Γίνεται µια πρώτη σχεδίαση των µεθόδων διανοµής και πώλησης, εκτιµώνται οι διαφηµιστικές ανάγκες και οι απαιτήσεις για τεχνική εξυπηρέτηση. Εξετάζονται θέµατα τύπου συσκευασίας των προϊόντων. 9. Τόπος εγκατάστασης. Τα κριτήρια επιλογής του αναπτύσσονται διεξοδικά στην ενότητα Υφιστάµενα διπλώµατα ευρεσιτεχνίας και νοµικοί περιορισµοί. Το σηµείο αυτό δεν αποτελεί άµεσο στοιχείο σχεδιασµού, είναι όµως δυνατόν να αποκλείσει ορισµένες µεθόδους ή προϊόντα. 11. Περιθώρια κέρδους. Γίνεται µε βάση όλα τα παραπάνω στοιχεία µια προσεγγιστική εκτίµηση του αναµενόµενου κέρδους (ανά µονάδα προϊόντος ή ανά έτος) καθώς και της απόδοσης κεφαλαίου, που αποτελεί και το πρώτο κριτήριο επιλογής της επένδυσης (βλ. Κεφ. 5). Η έκταση και οι λεπτοµέρειες της προµελέτης διαφέρουν κατά περίπτωση. Γενικά όµως επιδιώκεται η ελάχιστη δυνατή δαπάνη ανθρωποωρών στη συγκρότησή της. Έµφαση πρέπει ίσως να δοθεί στη σύνταξη της µελέτης και τη παρουσίασή της, δύο σηµεία που συνήθως παραµελούνται από τους µηχανικούς. Πρέπει ακόµα να τονισθεί ότι ο µηχανικός πρέπει να είναι σε θέση (µε βάση τις γνώσεις του, τις πληροφορίες που συλλέγει, την εµπειρία του και τη µεθοδολογία που θα αναλυθεί παρακάτω) να αποκλείει µετά από συνοπτική εξέταση τις περισσότερες εναλλακτικές λύσεις που παρουσιάζονται κατά την προµελέτη ώστε να αποµένουν ελάχιστες (δύο ή τρεις) για να εξετασθούν αναλυτικά. Ακόµα η προµελέτη θα πρέπει να περιλαµβάνει προτάσεις για τις ενέργειες που θα πρέπει να ακολουθήσουν (π.χ. λεπτοµερέστερες αναλύσεις ορισµένων στοιχείων, κλήση συµβούλων, ανάθεση µέρους ή όλης της περαιτέρω µελέτης σε µελετητικές εταιρείες, κλπ.) µε προϋπολογισµό του απαιτούµενου δυναµικού, χρόνου και δαπάνης Αναλυτική µελέτη 11

19 Αν τα αποτελέσµατα της προµελέτης έδειξαν ότι το εγχείρηµα είναι αποδοτικό, προχωρούµε στην αναλυτική ή λεπτοµερειακή τεχνικοοικονοµική µελέτη. Σε αυτόν τον τύπο της ΤΟΜ καθορίζονται όσο γίνεται ακριβέστερα το κόστος της επένδυσης και το αναµενόµενο κέρδος (βλ. Κεφ. 5). και γενικά αποτυπώνονται, αναλύονται και αξιολογούνται οι προϋπολογιζόµενες χρηµατορροές. Στο στάδιο αυτό γίνονται συνήθως οι αναλύσεις επικινδυνότητας για µέρη (π.χ., τεχνολογία, εξοπλισµός, τιµές, πληθωρισµός, πωλήσεις, κλπ.) και για όλη την επένδυση καθώς και αναλύσεις ευαισθησίας (δηλαδή πώς η µεταβολή ορισµένων παραγόντων επηρεάζει το κόστος ή τα έσοδα). Φυσικά θα αναλυθούν εδώ µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια εκείνα τα στοιχεία που εξετάσθηκαν ακροθιγώς στη προµελέτη (π.χ., κτιριακές εγκαταστάσεις, γραφεία, κλιµατισµός, φωτισµός, υγιεινή και ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ., βλ. Κεφ. 2) και θα γίνει λεπτοµερέστερος σχεδιασµός του εξοπλισµού, κύριου και βοηθητικού. Ακόµη θα γίνει αποτύπωση του οργανογράµµατος και της στελέχωσης της µονάδας (άρα προσδιορισµός των αναγκών σε προσωπικό), εκτίµηση όλων των άλλων συντελεστών του κόστους παραγωγής, όπως συντήρηση, ανταλλακτικά: (κατανάλωση και αποθέµατα), αποθέµατα (πρώτων και βοηθητικών υλών, ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων) παροχές, και των γενικών εξόδων (διοίκηση, πωλήσεις, ανάπτυξη, κλπ.) Η αναλυτική ΤΟΜ πρέπει να είναι σε θέση να δώσει τις: - απαιτήσεις για κεφάλαια για την πάγια επένδυση - απαιτήσεις για κεφάλαια κινήσεως (αρχικά και ετήσια) - προβλέψεις για έσοδα της επιχείρησης Τελική µελέτη Στη φάση της τελικής ΤΟΜ ή σχεδιασµού της εγκατάστασης, όπως συνήθως αποκαλείται: - Ορίζονται επακριβώς όλες οι παράµετροι και συνθήκες των διεργασιών. - Σχεδιάζονται και προδιαγράφονται ο εξοπλισµός (αντιδραστήρες, στήλες, δοχεία, εναλλάκτες, αντλίες, συµπιεστές, σωληνώσεις) και οι διαδικασίες (ελέγχου και ρύθµισης, διακίνησης, παροχών, κλπ.). - Σχεδιάζεται η διάταξη όλης της µονάδας. - Προδιαγράφονται οι αποθήκες, τα εργαστήρια, τα γραφεία. - Καταρτίζονται οδηγίες για τις κατασκευές (χωρίς αυτό να σηµαίνει ότι καταρτίζονται απαραίτητα και τα κατασκευαστικά σχέδια). Όπως φαίνεται από το φάσµα των αντικειµένων του, ο τελικός σχεδιασµός δεν µπορεί να διεκπεραιωθεί µόνο απ τον χηµικό µηχανικό. Χρειάζεται τη βοήθεια µηχανολόγου, πολιτικού µηχανικού, ηλεκτρολόγου, ηλεκτρονικού, κ.ά. 12

20 Τελικά, πρέπει να τονισθεί ότι δεν υπάρχουν σαφή όρια µεταξύ των τριών τύπων (ή φάσεων) του σχεδιασµού (προκαταρκτικός, αναλυτικός, τελικός). Αντίθετα υπάρχει σαφής επικάλυψη και η έκταση του καθενός σε βάρος των άλλων ή και η απάλειψη ενός ή δύο από αυτούς εξαρτώνται από το είδος της σχεδιαζόµενης µονάδας, τις γνώσεις των επενδυτών και χρηµατοδοτών και το διαθέσιµο προσωπικό, χρόνο, και χρήµα Μετασχεδιαστικές φάσεις Το έργο του σχεδιασµού, και φυσικά του σχεδιαστή µηχανικού, δεν τελειώνει µε τον τελικό σχεδιασµό. Οι φάσεις που ακολουθούν µέχρι την απρόσκοπτη λειτουργία της µονάδας απαιτούν την εµπλοκή και ενεργό συµµετοχή των σχεδιαστών για τυχόν µετατροπές, αναθεωρήσεις, συµπληρώσεις, βελτιώσεις, κλπ. Γενικά, ο σχεδιασµός µιας µονάδας είναι µια δυναµική διαδικασία που αναθεωρείται συνέχεια µε νέα στοιχεία που έρχονται στο φως, εµπειρίες που αποκτώνται και ανάγκες που γεννιούνται ή που παύουν να υπάρχουν. Οι µετασχεδιαστικές φάσεις µπορούν να διακριθούν στις ακόλουθες: 1. Εκπόνηση κατασκευαστικών σχεδίων 2. Ανάθεση εργασιών και παραγγελία εξοπλισµού 3. Ανέγερση µονάδας και εγκατάσταση εξοπλισµού 4. Εκκίνηση της µονάδας 5. Λειτουργία της µονάδας µε µειωµένη παραγωγή 6. Κανονική λειτουργία της µονάδας Χρονικά, οι σχεδιαστικές και µετασχεδιαστικές φάσεις επικαλύπτονται, ώστε να επιτευχθεί σε συντοµότερο χρονικό διάστηµα η λειτουργία της µονάδας. Στον Πίνακα φαίνεται ένα τυπικό παράδειγµα χρονοδιαγράµµατος κατασκευής µιας µονάδας από τη σύλληψη της ιδέας µέχρι την κανονική, πλήρους δυναµικότητας, λειτουργία της. Πίνακας Ακολουθία και διάρκεια εργασιών σχεδιασµού, κατασκευής και λειτουργίας µονάδας Φάσεις 1 ο έτος 2 ο έτος 3 ο έτος Προµελέτη ή µελέτη σκοπιµότητας ΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Αναλυτική και τελική ΤΟΜ ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Ανέγερση και εγκατάσταση ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Εκκίνηση και δοκιµαστική λειτουργία ΧΧΧΧΧΧ 13

21 1.2.7 Επιχειρηµατικό σχέδιο Όπως αναφέρθηκε, η προµελέτη περιέχει περισσότερα τεχνικά στοιχεία από την µελέτη σκοπιµότητας και αποτελεί ουσιαστικά την πρώτη φάση του σχεδιασµού. Τα αποτελέσµατά της παρέχουν µε περισσότερη ακρίβεια την ένδειξη αν η προτεινόµενη επένδυση παρουσιάζει οικονοµικό ενδιαφέρον ώστε να προχωρήσει στις επόµενες φάσεις: στις επιχειρηµατικές προτάσεις. Το βασικό αντικείµενο της προµελέτης, που πολλές φορές ταυτίζεται µε την µελέτη σκοπιµότητας, είναι η εξέταση της εφικτότητας του εγχειρήµατος, από ακριβέστερη τεχνική και οικονοµική άποψη. Το σύνολο των ανωτέρω τεχνικών, οικονοµικών και επιχειρησιακών στοιχείων συνηθίζεται να καλείται επιχειρηµατικό σχέδιο. Τι είναι ένα Επιχειρηµατικό Σχέδιο (ΕΣ) Ένα επιχειρηµατικό σχέδιο (business plan) είναι οι προτεινόµενες ενέργειες που πρέπει να εφαρµόσει η επιχείρηση προκειµένου να επιτύχει τους επιχειρηµατικούς της στόχους. Οι λόγοι που διαµορφώνεται ένα ΕΣ αφορούν σε γενικές γραµµές τα παρακάτω: Έναρξη µιας νέας επιχείρησης ιαµόρφωση νέων στόχων σε µια υπάρχουσα επιχείρηση Αξιολόγηση µιας νέας σειράς προϊόντων ή υπηρεσιών Αναζήτηση (αύξηση) χρηµατοδότησης Καθορισµός επιχειρηµατικής αναφοράς και διορθώσεις λανθασµένης πορείας Ορισµός συµφωνιών µεταξύ συνεργατών της επιχείρησης Το ΕΣ αποτελεί ένα εξαιρετικά χρήσιµο εργαλείο για τη ιοίκηση µίας επιχείρησης εφόσον: προσδιορίζει ή αναθεωρεί τους στόχους της επιχείρησης αποτελεί τη βάση µε την οποία θα συγκριθούν τα πραγµατοποιηθέντα αποτελέσµατα και γενικότερα η πορεία της επιχείρησης δίνει µια ξεκάθαρη εικόνα για την αγορά, τους ανταγωνιστές και τους πελάτες της δείχνει τις αδυναµίες, τα δυνατά σηµεία της επιχείρησης, τις ευκαιρίες που παρουσιάζονται και τους κινδύνους που αντιµετωπίζει Τι περιλαµβάνει ένα ΕΣ Ένα ΕΣ στη γενική του µορφή περιλαµβάνει τα παρακάτω: 1. Εισαγωγικά Στοιχεία 2. Περιγραφή της Επιχείρησης 3. Περιγραφή και ανάπτυξη προϊόντων ή υπηρεσιών 4. Πωλήσεις και προώθηση προϊόντων 14

22 5. Ανθρώπινο δυναµικό που απαιτείται για την υλοποίηση του σχεδίου 6. Χρηµατοοικονοµική ανάλυση (ταµειακές ροές, ισολογισµός κ.α.) 7. Κίνδυνοι εµφάνισης αστοχιών κατά την εκτέλεση του σχεδίου Περιγραφή της επιχείρησης: Επιχειρηµατική δραστηριότητα: Τα προϊόντα και οι υπηρεσίες της επιχείρησης. Επιχειρηµατικό προφίλ: Μια σύντοµη περιγραφή για το ιστορικό της επιχείρησης, των µετόχων, της διοίκησης, τον αριθµό εργαζοµένων, των πρόσφατων αλλαγών, του profile κλπ. Επιχειρηµατικοί Στόχοι της εταιρίας: Οι στόχοι της εταιρίας (π.χ. αύξηση κερδών, ανάπτυξη νέων προϊόντων, είσοδος σε νέες αγορές, κλπ.). Απαιτούµενο κεφάλαιο: Ποσό, χρήση και είδος του απαιτούµενου κεφαλαίου για την υλοποίηση των στόχων. Συνοπτικά οικονοµικά στοιχεία: Μια σύντοµη αναφορά των οικονοµικών επιδόσεων της επιχείρησης τα τελευταία 3 χρόνια καθώς και τι προβλέπεται για τα επόµενα 3 χρόνια. υνατότητα της αγοράς: Προσδιορισµός της αγοράς στην οποία δραστηριοποιείται η επιχείρηση, των ποσοτήτων και των αξιών που διακινούνται σ αυτήν, τους πελάτες και τα χαρακτηριστικά τους (έδρα, µεγέθη, οικονοµική κατάσταση κλπ.). Στρατηγική marketing: Ακολουθούµενη στρατηγική διείσδυσης στην αγορά, οργάνωση πωλήσεων, διαφηµιστικά µέσα, προώθηση και µέθοδοι διανοµής. Ανταγωνιστικοί παράγοντες: οι ανταγωνιστές, τα δυνατά και αδύνατα σηµεία τους. Παροχές: Κτίρια και εξοπλισµός που διαθέτει σήµερα η επιχείρηση καθώς επίσης που απαιτούνται για την υλοποίηση του στόχου. Εργατικό και Στελεχιακό δυναµικό: Ο αριθµός των εργαζοµένων και κατηγοριοποίησή τους. Οµάδα διοίκησης: Μια σύντοµη αναφορά στο ανώτερο και ανώτατο στελεχιακό δυναµικό της εταιρίας. Ιδιοκτησία: Ποιοι είναι οι ιδιοκτήτες, ποιο το ποσοστό τους και τι σχέση έχουν µεταξύ τους. Θέση της Επιχείρησης στην Αγορά Η εταιρία, προκειµένου να εντοπίσει το µερίδιο της αγοράς στο οποίο θα δραστηριοποιηθεί µε επιτυχία, πρέπει να µελετήσει µε προσοχή: τα δυνατά και αδύναµα στοιχεία της επιχείρησης και των προϊόντων της, τις ευκαιρίες και τους κινδύνους που υπάρχουν στην αγορά τη συνολική δοµή της αγοράς (τµήµατα, ποσότητες, αξίες) 15

23 τα χαρακτηριστικά των πελατών, τον τρόπο µε τον οποίο βλέπουν τα προϊόντα της εταιρίας, αλλά και το πώς θα ήθελε η εταιρία να τα βλέπουν τους ανταγωνιστές της, κάνοντας µια λίστα µε τα δυνατά και αδύνατα σηµεία τους ή µελετώντας σχετικές έρευνες αγοράς Περιγραφή και Ανάπτυξη Προϊόντων Εκτός από τα βασικά χαρακτηριστικά των προϊόντων υπηρεσιών, σηµαντικό είναι να αναφερθούν τα πλεονεκτήµατα και οι αδυναµίες τους, οι λόγοι που οι πελάτες θα τα επιλέξουν και ιδιαίτερα οι µέθοδοι εκείνοι που θα τα διαφοροποιήσουν από τον ανταγωνισµό. Εφόσον κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για παραγωγή ή διάθεση νέων προϊόντων υπηρεσιών, πρέπει να ληφθούν αποφάσεις για: το χρονοδιάγραµµα ανάπτυξης των νέων προϊόντων υπηρεσιών από την σύλληψη της επιχειρηµατικής ιδέας έως και την πώληση την επιλογή του τόπου εγκατάστασης για την παραγωγή και αποθήκευση των προϊόντων ή την παροχή υπηρεσιών την επιλογή των προµηθευτών µε κριτήρια τις τιµές και την ποιότητά τους τις ανάγκες σε επενδυτικά κεφάλαια και το κόστος των νέων προϊόντων υπηρεσιών, σε σχέση µε τις αναµενόµενες πωλήσεις Ανθρώπινο υναµικό Η σύγχρονη επιχειρηµατικότητα έχει αναγάγει το ανθρώπινο δυναµικό ως έναν από τους σηµαντικότερους παράγοντες επιτυχίας στην πραγµατοποίηση των ΕΣ. Συγκεκριµένα, ιδιαίτερη βαρύτητα πρέπει να αποδίδεται: στις ευθύνες της ηγετικής οµάδας των στελεχών και στην αποσαφήνιση των χαρακτηριστικών της εργασίας του εργατικού δυναµικού µε βάση την εξειδίκευση και την εµπειρία του στην επάρκεια του προσωπικού στον προγραµµατισµό των προσλήψεων και της εκπαιδευτικής δραστηριότητας στις ολοένα αυξανόµενες ανάγκες για νέα συστήµατα υποστήριξης τα οποία θα εξοικονοµούν χρόνο και θα αυξάνουν την αποδοτικότητα του προσωπικού. Χρηµατοοικονοµική Ανάλυση Τα οικονοµικά στοιχεία είναι αναπόσπαστο κοµµάτι ενός ΕΣ, καθώς αποδεικνύουν, δικαιολογούν και πείθουν για την ορθότητα όλων των περιγραφόµενων αναλύσεων. Τα οικονοµικά αποτελέσµατα της επιχείρησης εξαρτώνται από το ύψος των εσόδων και των εξόδων, το κόστος των κεφαλαίων και των αγαθών. Ο συνδυασµός όλων αυτών των 16

24 στοιχείων δείχνει το κέρδος ή τη ζηµιά της εταιρίας για ένα συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα. Ανάλυση ευαισθησίας Η κύρια ανάλυση του ΕΣ θα αφορά το πιθανό σενάριο, αλλά θα πρέπει να υπάρχει και µικρή αναφορά στο αισιόδοξο και απαισιόδοξο σενάριο, ώστε να γνωρίζει η ιοίκηση το εύρος µέσα στο οποίο είναι πιθανόν να κυµανθούν τα οικονοµικά στοιχεία της επιχείρησης. Με τον τρόπο αυτό, µπορούν να αναδειχθούν οι "κρίσιµοι παράγοντες επιτυχίας του σχεδίου. Κίνδυνοι Κάθε εταιρία αντιµετωπίζει σε µικρότερο ή µεγαλύτερο βαθµό κάποιους κινδύνους. Το ΕΣ πρέπει να λαµβάνει υπόψη τους κινδύνους αυτούς, είτε σε χωριστή ενότητα είτε ως παράµετρο των επιµέρους στοιχείων, καθώς και να περιέχει λύσεις για την εξάλειψή τους. Αναφέρουµε ενδεικτικά ορισµένους κινδύνους: µείωση της ζήτησης για τα συγκεκριµένα προϊόντα αύξηση του αριθµού των ανταγωνιστών µείωση των τιµών από τις ανταγωνίστριες εταιρίες ταµειακά προβλήµατα της εταιρίας διακοπή συνεργασίας µε βασικούς πελάτες ή µε τους κύριους προµηθευτές προβλήµατα που σχετίζονται µε την προµήθεια ή την παραγωγή προϊόντων εξωγενείς θεσµικοί ή πολιτικοί παράγοντες Τα επιχειρηµατικά σχέδια αποτελούν τις τελευταίες δεκαετίες τη συστηµατική µέθοδο διαχείρισης των στόχων κάθε επιχείρησης. Παρέχουν στη διοίκηση και τους µετόχους της εταιρίας κίνητρα για νέες επενδύσεις καθώς επίσης και σαφή εικόνα του τρόπου και των µεγεθών ανάπτυξης της εταιρίας. Σε µία συνεχώς µεταβαλλόµενη και πλέον διεθνή αγορά µε αγνώστους, πολλές φορές, κινδύνους αλλά και ευκαιρίες, η εισαγωγή των επιχειρηµατικών σχεδίων στη φιλοσοφία ανάπτυξης µίας επιχείρησης είναι πλέον υποχρεωτική. 1.3 ιάγραµµα Ροής 17

25 Όπως γίνεται αντιληπτό κύριο προϊόν κάθε επιπέδου σχεδιασµού είναι ένα αντίστοιχο διάγραµµα ροής ( Ρ) της διεργασίας. Ανάλογα µε την ακρίβειά του ένα Ρ απεικονίζει τις κύριες µοναδιαίες διεργασίες της συνολικής παραγωγικής διαδικασίας, τις µεταξύ τους διασυνδέσεις, τµήµατα του εξοπλισµού και άλλα µηχανήµατα, και περιέχει πληροφορίες για χαρακτηριστικά ρευµάτων (παροχές, θερµοκρασία, πίεση), διαστάσεις και συνθήκες λειτουργίας τµηµάτων του εξοπλισµού, κλπ. Ξεκινώντας από τα απλά διαγράµµατα ροής που συνοπτικά δίνουν τη διαδοχή των φάσεων της παραγωγικής διαδικασίας, καταλήγουµε σε αυτά που απεικονίζουν µε συµβολικό τρόπο την προς κατασκευή µονάδα και ταυτόχρονα δίνουν µε κάθε λεπτοµέρεια τον τρόπο που θα λειτουργήσει µελλοντικά. Σε αυτά θα ανατρέξει ο κατασκευαστής της µονάδας και αυτά θα συµβουλεύεται στην συνέχεια ο µηχανικός παραγωγής. Όπως θα δούµε αµέσως παρακάτω, για τον σχεδιαστή µηχανικό το Ρ αποτελεί, επιπλέον, και σηµαντικό µεθοδολογικό εργαλείο σχεδιασµού. Ξεκινώντας από την συνολική απεικόνιση της παραγωγικής διαδικασίας, κατασκευάζουµε την δοµή εισόδου-εξόδου του Ρ, και συνεχίζουµε µε την εσωτερική δοµή της διαδικασίας, αναπτύσσοντας την δοµή ανακύκλωσης, το σύστηµα διαχωρισµών, το δίκτυο εναλλακτών, το µέγεθος και είδος των βοηθητικών παροχών, το σύστηµα ελέγχου και ρύθµισης διεργασιών, κλπ. Οι κύριοι τύποι Ρ που συναντάµε είναι: 1. Συνοπτικό διάγραµµα ροής. Περιλαµβάνει τις εισόδους των πρώτων υλών, τις εξόδους των προϊόντων, τις µοναδιαίες κύριες διεργασίες της παραγωγικής διαδικασίας, την µεταξύ τους διασύνδεση, και δίνει τις κύριες πληροφορίες για τις συνθήκες λειτουργίας. Είναι προϊόν της µελέτης σκοπιµότητας και, µε µεγαλύτερη ακρίβεια, της προµελέτης. 2. Αναλυτικό διάγραµµα ροής. Επιπλέον του συνοπτικού Ρ, περιλαµβάνει µε µεγάλη ακρίβεια όλες τις µοναδιαίες διεργασίες και τα τµήµατα του εξοπλισµού της παραγωγικής διαδικασίας, δίνοντας όλες τις πληροφορίες που αφορούν τις συνθήκες λειτουργίας (συστάσεις, ροές, θερµοκρασία, πίεση). ίνει επίσης αναλυτικά τις διαστάσεις των µηχανηµάτων και των συσκευών που χρησιµοποιούνται. Συνοδεύεται επίσης µε αναλυτικό διάγραµµα ελέγχου και ρύθµισης των διεργασιών. Είναι προϊόν του αναλυτικού σχεδιασµού. 3. Κατασκευαστικό διάγραµµα ροής. Επιπλέον του αναλυτικού Ρ, περιλαµβάνει όλες τις πληροφορίες (διαστάσεις, διάταξη στο χώρο) που αφορούν τις σωληνώσεις και διασυνδέσεις των τµηµάτων του εξοπλισµού, τις βάνες (αυτόµατες ή χειροκίνητες) τα κατασκευαστικά υλικά, και τον ακριβή τρόπο λειτουργίας (έναρξη, κανονική λειτουργία, σταµάτηµα). Είναι προϊόν του τελικού σχεδιασµού. 18

26 Στο παρόν σύγγραµµα θα µας απασχολήσουν κυρίως οι δύο πρώτοι τύποι διαγραµµάτων ροής (συνοπτικό και αναλυτικό) και θα δοθούν κύριες οδηγίες για την εκπόνηση του κατασκευαστικού Ρ. Στην συνέχεια θα γίνει περισσότερο εµφανής η άρρηκτη σχέση που υπάρχει µεταξύ της µεθοδολογίας σχεδιασµού και του διαγράµµατος ροής. Η διαδικασία σύνθεσης ενός Ρ είναι ταυτόσηµη µε την επίλυση του σχεδιαστικού προβλήµατος. Το Ρ είναι το κωδικοποιηµένο έγγραφο επικοινωνίας µεταξύ του σχεδιαστή µηχανικού, του κατασκευαστή και του µηχανικού παραγωγής. 1.4 Ιεραρχική Προσέγγιση στον Σχεδιασµό ιαδοχικά επίπεδα σχεδιασµού Η δόµηση του διαγράµµατος ροής (µελέτη της µεθόδου παραγωγής) µαζί µε τον σχεδιασµό του παραγωγικού και βοηθητικού εξοπλισµού αποτελούν το κυριότερο έργο του µηχανικού κατά τον σχεδιασµό µιας µονάδας. Η στρατηγική επίλυσης των σχεδιαστικών προβληµάτων υποδεικνύει ότι πρέπει να αναπτύσσουµε κατ αρχήν πολύ απλές λύσεις και µετά να προσθέτουµε διαδοχικά στρώµατα λεπτοµερειών (αναλογικά µε την διαδικασία κατασκευής ενός έργου τέχνης). Έτσι προσεγγίζουµε αρχικά συνολικά το πρόβληµα περικλείοντας όλη την διεργασία µέσα σε ένα µαύρο κουτί και εξετάζουµε µόνον τις εισόδους (τροφοδοσία πρώτων υλών) και εξόδους από το σύστηµα (τελικά προϊόντα και παραπροϊόντα). Κατόπιν, σπάµε το πλαίσιο αυτό σε µικρότερα τµήµατα και ερευνούµε τις µεταξύ των διασυνδέσεις, αποκαλύπτοντας συνεχώς όλο και περισσότερες λεπτοµέρειες, µέχρι να φτάσουµε σε ένα τελικό επιθυµητό επίπεδο. Στον σχεδιασµό εγκαταστάσεων που αφορούν χηµικές και φυσικές διεργασίες ακολουθούµε γενικά την παρακάτω ιεραρχική προσέγγιση µέσω διαδοχικών επιπέδων (εσωτερικά επίπεδα σχεδιασµού): 1 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Συλλογή δεδοµένων εισόδου στον σχεδιασµό και πρώτες αποφάσεις. Η σηµαντικότερη απόφαση που πρέπει να πάρουµε σε αυτό το επίπεδο είναι εάν η συνολική διεργασία θα είναι συνεχούς ή ασυνεχούς λειτουργίας. 2 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή εισόδου- εξόδου του διαγράµµατος ροής. Θεωρούµε ότι όλη η παραγωγική διαδικασία περικλείεται από ένα πλαίσιο, του οποίου δεν γνωρίζουµε τα εσωτερικά στοιχεία, και κύριος στόχος αυτού του επιπέδου είναι η ποιοτική και ποσοτική γνώση της εισόδου (πρώτες ύλες) και εξόδου (προϊόντα και παραπροϊόντα) από την συνολική διεργασία. 19

27 3 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή ανακύκλωσης του διαγράµµατος ροής. Αρχίζουµε πλέον και ενδιαφερόµαστε για το εσωτερικό του ανωτέρω πλαισίου, διακρίνοντας τα σηµαντικότερα µέρη του (αντιδραστήρες και συνολικό σύστηµα διαχωρισµών) και εξετάζοντας την µεταξύ τους διασύνδεση (ανακυκλώσεις). 4 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Γενική δοµή του συστήµατος διαχωρισµών. Συγκεντρώνουµε την προσοχή µας στο σύστηµα διαχωρισµών σχεδιάζοντάς το έτσι ώστε να επιτύχουµε συµφωνία µε τις προηγούµενες απαιτήσεις. Στο επίπεδο αυτό εµφανίζονται τα συστήµατα ανάκτησης αερίων, διαχωρισµού υγρών και στερεών, διαχείρισης παραπροϊόντων κλπ., ανάλογα µε την φύση του προβλήµατος. 5 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Ενεργειακή ολοκλήρωση. Είναι το τελικό στάδιο, στο οποίο σχεδιάζουµε το δίκτυο εναλλακτών θερµότητας για βέλτιστη ενεργειακή εξοικονόµηση. Στο επίπεδο αυτό επίσης φαίνονται και οι ανάγκες σε βοηθητικές παροχές (ατµός, νερό ψύξης, ενέργεια). Η ανωτέρω δοµή αφορά κυρίως τον αναλυτικό σχεδιασµό αν και τα βασικά της σηµεία εφαρµόζονται συνοπτικά και στον προκαταρκτικό σχεδιασµό. Σε κάθε επίπεδο σχεδιασµού πρέπει να πάρουµε συγκεκριµένες αποφάσεις και να παράγουµε συγκεκριµένα αποτελέσµατα, τεχνικά και οικονοµικά, τα οποία και θα είναι δεδοµένα στα επόµενα επίπεδα σχεδιασµού. Ένα µεγάλο πλεονέκτηµα της ανωτέρω ιεραρχικής προσέγγισης σχεδιασµού είναι ότι µας επιτρέπει να υπολογίζουµε το µέγεθος των εκάστοτε µονάδων εξοπλισµού και να εκτιµούµε το αντίστοιχο κόστος, καθώς προχωράµε διαµέσου των διαδοχικών επιπέδων της ιεραρχίας. Έτσι, εάν τα περιθώρια κέρδους γίνονται αρνητικά σε κάποιο επίπεδο, τότε µπορούµε να εξετάσουµε εναλλακτικές λύσεις ή να τερµατίσουµε τον σχεδιασµό της παρούσας ιδέας αποφεύγοντας την πλήρη λύση του προβλήµατος. Ένα άλλο πλεονέκτηµα της µεθοδολογίας που παρουσιάζεται στο παρόν σύγγραµµα είναι ότι αποφασίζουµε για την δοµή του διαγράµµατος ροής στα διάφορα επίπεδα σχεδιασµού, προτείνοντας ταυτόχρονα εναλλακτικές διαδικασίες. Με συστηµατική πορεία σχεδιασµού αποκαλύπτουµε λύσεις δίχως να παραβλέπουµε κάποιες σηµαντικές εναλλακτικές επιλογές. Έτσι, πετυχαίνουµε τον βασικό στόχο του σχεδιασµού που είναι η εύρεση της βέλτιστης λύσης Περιθώρια κέρδους Συνήθως, κριτήριο για την επιλογή µιας λύσης από ένα πλήθος εναλλακτικών προσεγγίσεων, όπου όλες δίνουν παρόµοια τεχνικά αποτελέσµατα, είναι η µεγιστοποίηση του οικονοµικού οφέλους. Αυτό φυσικά δεν είναι εφαρµόζεται σε όλες τις περιπτώσεις, 20

28 υπάρχουν για παράδειγµα σχεδιαστικά προβλήµατα που στοχεύουν στην επίλυση ενός περιβαλλοντικού προβλήµατος το οποίο δεν προσφέρει άµεσα και µε την κοινή έννοια οικονοµικά οφέλη. Ακόµα και σε αυτές τις περιπτώσεις όµως ο σχεδιασµός τουλάχιστον πρέπει να γίνεται µε το µικρότερο κόστος. Έτσι τα περιθώρια κέρδους που δίνει η κάθε σχεδιαστική λύση αποτελούν σηµαντικό κριτήριο αξιολόγησής της. Επιπλέον, το κριτήριο αυτό µπορεί να βοηθήσει στην εξεύρεση των βέλτιστων συνθηκών λειτουργίας και άλλων µεταβλητών που υπεισέρχονται στον σχεδιασµό (µεταβλητές σχεδιασµού). Σε κάθε επίπεδο λοιπόν σχεδιασµού (από το 2 ο έως το 5 ο ) πρέπει να εκτιµώνται τα περιθώρια κέρδους (ΠΚi ανάλογα µε το επίπεδο σχεδιασµού, i = 2, 3, 4, και 5, σε /yr), που γενικά έχουν την παρακάτω µορφή: ΠΚ2 = Αξία προϊόντων και παραπροϊόντων Κόστος πρώτων υλών (1.3.1) ΠΚ3 = ΠΚ2 Πάγιο και λειτουργικό κόστος αντιδραστήρα Πάγιο και λειτουργικό κόστος ανακύκλωσης (1.3.2) ΠΚ4 = ΠΚ3 Πάγιο και λειτουργικό κόστος συστήµατος διαχωρισµών (1.3.3) ΠΚ5 = ΠΚ4 Πάγιο και λειτουργικό κόστος δικτύου εναλλακτών (1.3.4) Έτσι, προσθέτοντας λεπτοµέρειες στο διάγραµµα ροής, αφαιρούµε ταυτόχρονα τα νέα λειτουργικά κόστη και τα αντίστοιχα πάγια (ετήσια απόσβεση) κόστη εξοπλισµού για τον νέο εξοπλισµό που προστίθεται. Εάν τα περιθώρια κέρδους γίνονται σε κάποιο επίπεδο αρνητικά, έχουµε ουσιαστικά τρεις δυνατότητες, κατά σειρά: 1. Εύρεση οικονοµικότερης εναλλακτικής λύσης 2. Αύξηση της τιµής του προϊόντος 3. Τερµατισµός της µελέτης σχεδιασµού Συντοµευµένες λύσεις Όπως αρχικά αναφέρθηκε είναι δυνατή τεχνικά η παραγωγή ενός προϊόντος µε πλήθος εναλλακτικών διαγραµµάτων ροής. Συνεπώς, είναι απολύτως χρήσιµη η δυνατότητα µείωσης του αριθµού των εναλλακτικών λύσεων, καθώς και µια γρήγορη αξιολόγηση των πλέον φερέλπιδων από αυτές. Θα χρησιµοποιούµε λοιπόν επιχειρήµατα τάξης µεγέθους ώστε να απλοποιούµε τα ισοζύγια υλικών, τις εξισώσεις σχεδιασµού του εξοπλισµού, και τους υπολογισµούς κόστους. Αυτές οι συντοµευµένες τεχνικές είναι ικανές να µειώσουν κατά 90% και άνω τις εναλλακτικές λύσεις και να οδηγήσουν σε αυτές που υπόσχονται κερδοφορία. Σε 21

29 περίπτωση που αποδειχθεί µέσω αυτής της ανάλυσης πράγµατι κερδοφόρος λύση, τότε επαναλαµβάνουµε τους υπολογισµούς πιο αυστηρά, και έτσι µπορούµε να δικαιολογήσουµε το επιπλέον κόστος µελέτης. Η χρήση συντοµευµένων τεχνικών και η ιεραρχική διαδικασία αποφάσεων παρέχουν δεδοµένα ανατροφοδότησης στον χηµικό του Τµήµατος Έρευνας και Ανάπτυξης, που έχει επωµισθεί την ανάπτυξη της µεθόδου παραγωγής, εστιάζοντας έτσι την έρευνά του στο εύρος συνθηκών λειτουργίας που υπόσχεται κερδοφορία Σύγχρονες τάσεις στον σχεδιασµό Τόσο για συµβατικές τεχνολογίες όσο και για νέες τεχνολογίες, η σύγχρονη τάση στην αποδοχή των προϊόντων και των τελικών προτάσεων σχεδιασµού υπαγορεύει: Να περιλαµβάνονται οι επί µέρους τεχνολογικές εξελίξεις. Να επιτυγχάνεται η πλέον δυνατή εξοικονόµηση ενέργειας. Να ικανοποιούνται οι τελευταίες προδιαγραφές ασφάλειας και προστασίας περιβάλλοντος. Να διασφαλίζεται η ποιότητα των προϊόντων και των διαδικασιών παραγωγής τους. Να ενσωµατώνονται περισσότερο ανεπτυγµένα συστήµατα αυτοµάτου ελέγχου και ρύθµισης των διεργασιών. Όσον αφορά τώρα τα εργαλεία σχεδιασµού, η σηµαντική εξέλιξη της πληροφορικής έχει επιδράσει σε µεγάλο βαθµό στις διαδικασίες σχεδιασµού. Συγκεκριµένα, οι δυνατότητες επίλυσης ισοζυγίων, διαστασιολόγησης εξοπλισµού, ακόµα και εύρεσης του βέλτιστου διαγράµµατος ροής, µπορούν να γίνουν µε την βοήθεια υπολογιστικών πακέτων Η/Υ εξοικονοµώντας σχεδιαστικό χρόνο και αυξάνοντας την δυνατότητα εξέτασης πολλών εναλλακτικών λύσεων. εν µπορεί όµως να αντικατασταθεί απόλυτα η ανθρώπινη σκέψη στην επίλυση των πολύπλοκων και έντονα διαφοροποιηµένων προβληµάτων σχεδιασµού από τα σχεδιαστικά προγράµµατα Η/Υ. Η µεθοδολογία όµως που αναπτύσσεται εδώ είναι βασική για την κατανόηση της πορείας αντιµετώπισης των προβληµάτων σχεδιασµού και αποτελεί το υπόβαθρο στο οποίο στηρίζονται τα διάφορα εµπορικά προγράµµατα σχεδιασµού µε χρήση Η/Υ. Έτσι, όπως άλλωστε και σε άλλα θέµατα όπου η τεχνολογία των Η/Υ έχει εκτοπίσει παραδοσιακές µεθόδους, απαιτείται η γνώση βασικών χαρακτηριστικών δόµησης και ιδιόχειρη σκιαγράφηση της λύσης. Η αναπτυσσόµενη τεχνολογία σχεδιασµού µέσω Η/Υ είναι σηµαντικός αρωγός σε αυτήν την προσπάθεια βελτιώνοντας σηµαντικά την τελική ποιότητα και εξοικονοµώντας χρόνο και χρήµα. Για αυτό, στο παρόν σύγγραµµα, όπου θεωρείται σκόπιµο, θα γίνονται παραποµπές σε αντίστοιχα σχεδιαστικά προγράµµατα. 22

30 Σε ερευνητικό επίπεδο, σηµαντικές δραστηριότητες αναλαµβάνονται γύρω από θέµατα σύνθεσης διεργασιών και δοµικής αριστοποίησης, µε σκοπό την µείωση του εµπειρισµού που ακολουθείται στα διάφορα επίπεδα του σχεδιασµού. Για παράδειγµα έχει αναπτυχθεί θεωρητικά θεµελιωµένη µεθοδολογία για την σύνθεση δικτύων εναλλακτών θερµότητας, για την άριστη σειρά διαχωρισµού ενός µίγµατος και για την επιλογή της κατάλληλης διεργασίας διαχωρισµού, µε ικανοποιητικά αποτελέσµατα κατά την εφαρµογή. 1.5 Ανακεφαλαίωση Για την αξιολόγηση και την υλοποίηση µιας ιδέας για ανάπτυξη ή βελτίωση ενός προϊόντος ή µιας διεργασίας υπάρχει ένας µεγάλος αριθµός διαφορετικού τύπου τεχνοοικονοµικών µελετών (ΤΟΜ) που µπορούν να εκπονηθούν, από πολύ απλές και σύντοµες έως αρκετά λεπτοµερείς, ανάλογα µε την επιθυµητή ακρίβεια (µελέτη σκοπιµότητας, προµελέτη, αναλυτική και τελική ΤΟΜ, επιχειρηµατικό σχέδιο). Ο σχεδιασµός αποτελεί το αναπόσπαστο τεχνικό τµήµα της εκάστοτε τεχνοοικονοµικής µελέτης (προκαταρκτικός σχεδιασµός, αναλυτικός σχεδιασµός, τελικός σχεδιασµός) και αναπτύσσεται παράλληλα µε τα καθαρά οικονοµικά και επιχειρησιακά τµήµατα των ΤΟΜ. Τα προβλήµατα σχεδιασµού διεργασιών είναι απροσδιόριστα και µόνον περίπου το 1% των ιδεών για νέο σχεδιασµό υλοποιείται σε επιχειρηµατική δραστηριότητα. Για αυτό το λόγο, απαιτείται µια αποτελεσµατική στρατηγική κατά την ανάπτυξη του σχεδιασµού, απλοποιώντας το πρόβληµα, και διασπώντας το σε µια ιεραρχία αποφάσεων. Στην γενική της δοµή η ιεραρχία αυτή που αποτελεί και τα διαδοχικά επίπεδα σχεδιασµού έχει την παρακάτω µορφή: 1 ο επίπεδο: Συνεχή έναντι ασυνεχούς λειτουργίας 2 ο επίπεδο: οµή εισόδου εξόδου του διαγράµµατος ροής 3 ο επίπεδο: οµή ανακύκλωσης του διαγράµµατος ροής 4 ο επίπεδο: οµή του συστήµατος διαχωρισµών 5 ο επίπεδο: Ενεργειακή ολοκλήρωση Εφαρµόζοντας µια σειρά από εµπειρικούς κανόνες και χρησιµοποιώντας συντοµευµένες τεχνικές απαλείφουµε τις προβληµατικές εναλλακτικές λύσεις ελαχιστοποιώντας επίσης την επένδυση σε χρόνο σχεδιασµού. Εάν τα αποτελέσµατα αυτής της προκαταρκτικής αξιολόγησης υπόσχονται κερδοφορία, υιοθετούµε περισσότερο αυστηρές υπολογιστικές διαδικασίες και προτείνουµε πιο λεπτοµερή σχεδιασµό. Κύριο τεχνικό προϊόν κάθε επιπέδου σχεδιασµού είναι το αντίστοιχο διάγραµµα ροής (συνοπτικό, αναλυτικό για κάθε εσωτερικό επίπεδο σχεδιασµού, κατασκευαστικό) και κύριο 23

31 οικονοµικό προϊόν είναι η συνεχώς λεπτοµερέστερη διαµόρφωση των περιθωρίων κέρδους που κρίνουν την βιωσιµότητα του εγχειρήµατος. Συνολικός τελικός στόχος του σχεδιασµού είναι η εύρεση του βέλτιστου, εφικτού, διαγράµµατος ροής. Οι σύγχρονες τάσεις που παρατηρούνται κατά την µεθοδολογία ανάπτυξης του σχεδιασµού και στα επιδιωκόµενα τελικά παραδοτέα είναι: - σχεδιασµός µε χρήση Η/Υ - βέλτιστη σύνθεση διεργασιών και δοµική αριστοποίηση - ενσωµάτωση των τελευταίων τεχνολογικών εξελίξεων - εξοικονόµηση ενέργειας - αυξηµένη ασφάλεια και προστασία περιβάλλοντος - αυξηµένη διασφάλιση ποιότητας προϊόντων και διαδικασιών παραγωγής. 24

32 2 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ 2.1 Γενικά Στοιχεία Σχεδιασµού Βιοµηχανιών Στο προηγούµενο κεφάλαιο αναπτύχθηκε περιληπτικά η µεθοδολογία σχεδιασµού µιας επενδυτικής πρότασης, δίνοντας ιδιαίτερη έµφαση στα τεχνολογικά (µέθοδος παραγωγής και δόµηση του βέλτιστου διαγράµµατος ροής, σχεδιασµός παραγωγικού και βοηθητικού εξοπλισµού) και στα οικονοµικά (κόστος, κέρδος) στοιχεία µιας µελέτης. Υπάρχουν, αναλυτικότερα, πολλοί επί µέρους κοινοί παράγοντες που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και πολλά στοιχεία που θα πρέπει να ενσωµατωθούν στο σχεδιασµό µιας µονάδας. Κοινό στοιχείο σε όλες τις µελέτες είναι η αρχική συλλογή δεδοµένων εισόδου, όπως πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις ή τις φυσικές διεργασίες παραγωγής του προϊόντος, τον επιθυµητό ρυθµό παραγωγής, την καθαρότητα του προϊόντος και τις πρώτες ύλες. Συµπληρωµατικά απαιτούνται στοιχεία που αφορούν τον έλεγχο και ρύθµιση των µοναδιαίων διεργασιών, την λειτουργικότητα και διάταξη της µονάδας, τον έλεγχο των ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων, τον σχεδιασµό των παροχών, αποθήκευσης και υπηρεσιών, την υγιεινή και ασφάλεια εργασίας, την προστασία περιβάλλοντος και την επιλογή του τόπου εγκατάστασης. Σηµαντικό είναι επίσης το θέµα της γενικότερης διασφάλισης της ποιότητας στην βιοµηχανία που αφορά όχι µόνον τα τελικά προϊόντα αλλά και την συνολική παραγωγική διαδικασία (π.χ., σύστηµα διασφάλισης ποιότητας κατά ISO 9000). Η µετουσίωση, τέλος, του σχεδιασµού σε έργο περνάει αναγκαστικά από την επιλογή των κατάλληλων κατασκευαστικών υλικών για τα διάφορα στοιχεία του εξοπλισµού. Μια επιτυχηµένη επιλογή θα συµβάλλει αποφασιστικά στην επιτυχία του συνολικού σχεδιαστικού έργου. Στο τέλος αυτού του κεφαλαίου θα επιχειρηθεί µια ανάλυση των στοιχείων που θα πρέπει να λάβει υπόψη του ο µηχανικός για να οδηγηθεί στη σωστή επιλογή των υλικών. 25

33 2.2 εδοµένα Εισόδου Το πρώτο βήµα για την επίλυση ενός σχεδιαστικού προβλήµατος είναι η συλλογή των απαραίτητων δεδοµένων (δεδοµένα εισόδου) που σχετίζονται µε τον σχεδιασµό και την λήψη αποφάσεων. Τα δεδοµένα αυτά αφορούν πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις ή τις φυσικές διεργασίες παραγωγής του προϊόντος, τον επιθυµητό ρυθµό παραγωγής, την καθαρότητα του προϊόντος και τις πρώτες ύλες. Συµπληρωµατικά απαιτούνται πληροφορίες για τους λειτουργικούς περιορισµούς, την ασφάλεια, την προστασία του περιβάλλοντος, καθώς και για τον χώρο που θα φιλοξενήσει την εγκατάσταση. Τα παραπάνω στοιχεία πλαισιώνονται µε τις φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών και µε δεδοµένα κόστους πρώτων υλών και αξίας προϊόντων και παραπροϊόντων. Συνοπτικά, τα δεδοµένα εισόδου που συνήθως απαιτούνται δίνονται στον Πίνακα Σαφώς, µια πρώτη καταγραφή όλων αυτών των πληροφοριών δεν θα είναι πλήρης. Ο σχεδιασµός όµως µιας διεργασίας χρειάζεται πολλές φορές να γίνει µε τις ελάχιστες διαθέσιµες πληροφορίες. Βεβαίως, ο κατάλογος πρέπει να συµπληρώνεται καθώς προχωρούµε στην ανάπτυξη του σχεδιασµού και όπου απαιτείται να διεξάγονται εργαστηριακές µετρήσεις ή πιλοτικές προσοµοιώσεις. Επειδή ζούµε σε ανταγωνιστικό περιβάλλον, πρέπει επίσης να διεξάγεται µια αναλυτική συγκριτική ανασκόπηση των υπαρχόντων ή υπό έρευνα τεχνολογιών σε εθνικό και σε διεθνές επίπεδο. Αυτό επιτυγχάνεται µε εκτεταµένη βιβλιογραφική έρευνα, παρακολούθηση ανακοινώσεων σε συνέδρια, κλπ. Από τα δεδοµένα εισόδου που συλλέγουµε και κυρίως από την εκτίµηση του ρυθµού παραγωγής λαµβάνουµε την πρώτη σηµαντική απόφαση που είναι και το κύριο προϊόν του πρώτου επιπέδου σχεδιασµού: συνεχής ή ασυνεχής λειτουργία. Πίνακας Κατάλογος δεδοµένων εισόδου 1. Μέθοδος παραγωγής (χηµικές αντιδράσεις και συνθήκες που λαµβάνουν χώρα, πληροφορίες για τον ρυθµό της αντίδρασης, κύριες φυσικές διεργασίες) 2. Ο επιθυµητός ρυθµός παραγωγής προϊόντος 3. Η επιθυµητή καθαρότητα του προϊόντος 4. Πρώτες ύλες 5. Λειτουργικοί περιορισµοί και πληροφορίες για την ασφάλεια, τοξικότητα και επίδραση στο περιβάλλον 6. Απαιτήσεις ως προς τη θέση εγκατάστασης 7. Φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών 8. εδοµένα κόστους πρώτων υλών και αξίας προϊόντων και παραπροϊόντων 26

34 Πίνακας Πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις 1. Οι στοιχειοµετρίες όλων των αντιδράσεων (κύριας και πλευρικών) 2. Το εύρος θερµοκρασίας και πίεσης για τις αντιδράσεις 3. Η φάση των αντιδρώντων προϊόντων 4. Εάν χρησιµοποιείται καταλύτης, πληροφορίες σχετικά µε χηµική σύσταση, την µορφή (οµογενής, αιώρηµα, σταθερή κλίνη, µονόλιθος, κλπ.), τον ρυθµό απενεργοποίησης, τον τρόπο αναγέννησης, κλπ. 5. Πληροφορίες για την συσχέτιση της κατανοµής προϊόντων µε την µετατροπή (θέµατα εκλεκτικότητας και απόδοσης) 6. Πληροφορίες για την συσχέτιση της µετατροπής µε τον χρόνο παραµονής Πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις Οι πληροφορίες που χρειάζεται να έχουµε αναφέρονται συνοπτικά στον Πίνακα Αφορούν κυρίως τις στοιχειοµετρίες των αντιδράσεων (κύριας και πλευρικών), το εύρος λειτουργικών συνθηκών, την συσχέτιση κατανοµής προϊόντων (εκλεκτικότητα) µε την µετατροπή, την συσχέτιση της µετατροπής µε τον χρόνο παραµονής και πληροφορίες σχετικές µε την µορφή και την διάρκεια ζωής του καταλύτη. Οι πληροφορίες αυτές συλλέγονται µέσω βιβλιογραφικής ανασκόπησης ή/ και από ευρεσιτεχνίες. Ένας κατάλογος βιβλιογραφικών πηγών δίνεται στην Βιβλιογραφία. Στις ευρεσιτεχνίες συνήθως παρέχονται πληροφορίες για τις κύριες αντιδράσεις, κάποια πλαίσια θερµοκρασίας και πίεσης, τα καταλυτικά συστήµατα που χρησιµοποιούνται και η µέγιστη απόδοση της αντίδρασης. Είναι σηµαντικό να εργαζόµαστε σε συνεργασία µε τον χηµικό ώστε να κάνουµε προβλέψεις για δεδοµένα που λείπουν. Όταν τα συγκεντρωµένα διαθέσιµα στοιχεία κρίνονται ανεπαρκή τότε απαιτείται η διεξαγωγή εργαστηριακής έρευνας προσδιορισµού των υπολοίπων (από το Τµήµα Έρευνας και Ανάπτυξης). Παράλληλα, αναζητούνται κατάλληλα µαθηµατικά προσοµοιώµατα των διαφόρων φυσικών και χηµικών διεργασιών που υπεισέρχονται, και τα οποία θα βοηθήσουν κατά την αριστοποίηση και την πρόβλεψη. α. Πλευρικές αντιδράσεις Είναι εξαιρετικά αναγκαίο να καταγραφούν όλες οι πλευρικές αντιδράσεις που λαµβάνουν χώρα, ταυτόχρονα µε τις κύριες, στο συγκεκριµένο εύρος θερµοκρασίας και πίεσης και για το συγκεκριµένο καταλυτικό σύστηµα. Μέσω αυτών υπεισέρχονται τα θέµατα της εκλεκτικότητας και της απόδοσης που θα συζητηθούν παρακάτω. Ακόµη και αν κάποιο παραπροϊόν σχηµατίζεται σε φαινοµενικά αµελητέες ποσότητες, κατόπιν συνεχών ανακυκλώσεων µπορεί να συσσωρευτεί σε µεγάλες ποσότητες και να δηµιουργήσει σηµαντικά λειτουργικά 27

35 προβλήµατα. Κατά συνέπεια πρέπει να είναι γνωστά όλα τα παραπροϊόντα που παράγονται από την κύρια ή τις πλευρικές αντιδράσεις ώστε να σχεδιασθεί κατάλληλα το σύστηµα διαχωρισµών για την απαιτούµενη καθαρότητα προϊόντος. Η υποτίµηση πλευρικών αντιδράσεων αποτελεί ένα συνηθισµένο σφάλµα το οποίο οδηγεί σε σηµαντικές οικονοµικές ζηµίες. β. Μετατροπή και εκλεκτικότητα Το θέµα αυτό είναι ιδιαίτερα σηµαντικό επειδή προσεγγίζεται διαφορετικά από τον ερευνητή των αντιδράσεων παραγωγής και διαφορετικά από τον µηχανικό σχεδιαστή. Καταρχήν θα πρέπει να γίνει υπενθύµιση των σχετικών όρων: Μετατροπή x = mole αντιδρώντος που αντέδρασαν / mole αντιδρώντος εισόδου Εκλεκτικότητα S = mole επιθυµητού προϊόντος / mole αντιδρώντος που αντέδρασαν Απόδοση Υ = Sx = mole επιθυµητού προϊόντος / mole αντιδρώντος εισόδου Οι όροι αυτοί αναφέρονται στον αντιδραστήρα. Πρέπει να σηµειωθεί ότι στην βιβλιογραφία απαντώνται και άλλοι ορισµοί της εκλεκτικότητας (π.χ., αναφορά στην συνολική διεργασία) και για αυτό θα πρέπει κανείς να είναι προσεκτικός και να ορίζει εξαρχής τον ακριβή τύπο έκφρασης της εκλεκτικότητας ή απόδοσης. Συνήθως είναι δύσκολο να βρει κανείς πληροφορίες για την µεταβολή της κατανοµής των προϊόντων (δηλαδή της εκλεκτικότητας ή απόδοσης) µε την µετατροπή, την θερµοκρασία, πίεση, µοριακή αναλογία αντιδρώντων, κλπ. Η δουλειά του ερευνητή ή τα αποτελέσµατα µιας δηµοσιευµένης εργασίας περιορίζονται στην εξεύρεση των συνθηκών αντίδρασης και του καταλυτικού συστήµατος που µεγιστοποιεί την απόδοση ως προς το επιθυµητό προϊόν. Έτσι τα διαθέσιµα δεδοµένα αφορούν πολλές φορές µια µικρή περιοχή µετατροπών γύρω από την µέγιστη απόδοση. Αυτό όµως που επίσης συχνά συµβαίνει είναι ότι η περιοχή αυτή είναι µακριά από την οικονοµικά βέλτιστη λειτουργία και εδώ εντοπίζεται η διαφορετική προσέγγιση από τον σχεδιαστή µηχανικό. Στο ακόλουθο παράδειγµα γίνεται αντιληπτή αυτή η διαφοροποίηση η οποία αποτελεί και το πρώτο δείγµα διαµόρφωσης της σωστής σχεδιαστικής σκέψης: Ας θεωρήσουµε ένα απλό σύστηµα επάλληλων αντιδράσεων A B C, όπου το Β είναι το επιθυµητό προϊόν και το C έχει αξία µόνον καυσίµου. Στο Σχήµα φαίνονται οι συγκεντρώσεις των Α (Ca/Cao), B (Cb/Cao), και C (Cc/Cao) ως συναρτήσεις του χρόνου σε έναν ασυνεχή αντιδραστήρα. Όταν το Β φθάνει να έχει την µέγιστη συγκέντρωση, σηµείο Ρ στο Σχήµα 2.2.1, το µεγαλύτερο µέρος του Α έχει µετατραπεί και επίσης έχει σχηµατισθεί µια σηµαντική ποσότητα του ανεπιθύµητου C. Στο σηµείο αυτό έχουµε λοιπόν τις µεγαλύτερες απώλειες εκλεκτικότητας (µετατροπή του Α σε C) και µετατρέπουµε ένα µεγάλο τµήµα της ακριβής πρώτης ύλης Α σε παραπροϊόν C, που έχει µόνον αξία καυσίµου. Εάν αντίθετα θεωρήσουµε την λειτουργία του αντιδραστήρα στο σηµείο Q επιτρέπουµε τον σχηµατισµό 28

36 µιας µικρής µόνο ποσότητας C µε ταυτόχρονη µικρή µετατροπή του Α. Εδώ θα χρειαστούµε µεγαλύτερες ροές ανακύκλωσης αλλά έτσι µειώνουµε τις απώλειες προς C. Όπως φαίνεται σε αυτό το παράδειγµα αντιπαρατίθενται δύο σηµαντικά κόστη, της απώλειας εκλεκτικότητας που σχετίζεται άµεσα µε το κόστος των πρώτων υλών, και του κόστους ανακύκλωσης. Συνήθως το κόστος των πρώτων υλών κυµαίνεται από 35 έως 85% του συνολικού κόστους του προϊόντος και συνεπώς η απώλεια εκλεκτικότητας αποτελεί έναν από τους σηµαντικότερους παράγοντες κόστους (π.χ., στην πετροχηµική βιοµηχανία). Από την άλλη µεριά µια µεγάλη ροή ανακύκλωσης απαιτεί σχεδιασµό µεγαλύτερου όγκου αντιδραστήρα και συστήµατος διαχωρισµού αυξάνοντας το πάγιο και λειτουργικό κόστος της εγκατάστασης. Είναι σαφές ότι η οικονοµικά βέλτιστη µετατροπή πρέπει να αναζητηθεί από έναν ισολογισµό ανάµεσα σε µια µεγάλη απώλεια εκλεκτικότητας από την µία και σε ένα µεγάλο κόστος ανακύκλωσης από την άλλη. Σαφώς, η οικονοµικά βέλτιστη µετατροπή είναι µικρότερη από αυτήν που αντιστοιχεί στην µέγιστη απόδοση. Όπως θα δούµε αργότερα, η µετατροπή του Α θα πρέπει να αποτελέσει άγνωστη σχεδιαστική µεταβλητή, η άριστη τιµή της οποίας είναι αυτή που µεγιστοποιεί το αναµενόµενο κέρδος (Σχήµα 2.2.2). Θα πρέπει λοιπόν να αναζητείται όλο το φάσµα συσχέτισης της εκλεκτικότητας από την µετατροπή, τόσο κατά την βιβλιογραφική ανασκόπηση, όσο και κατά τον σχεδιασµό και την διεξαγωγή εργαστηριακών µετρήσεων. Συγκεντρώσεις. 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Χρόνος Ca/Cao Cb/Cao Cc/Cao Σχήµα Κατανοµή αδιάστατων συγκεντρώσεων έναντι χρόνου για επάλληλες αντιδράσεις σε ασυνεχή αντιδραστήρα. 29

37 x 1000 /yr ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Μετατροπή x Σχήµα Περιθώρια κέρδους έναντι µετατροπής αντιδρώντος. γ. Καταλύτης Ο ρυθµός των χηµικών αντιδράσεων και η εκλεκτικότητα ως προς το επιθυµητό προϊόν στην πλειονότητα των περιπτώσεων επηρεάζεται θετικά από το κατάλληλο καταλυτικό σύστηµα. Οι προσπάθειες του ερευνητή εστιάζονται στο να βρει τον πλέον ενεργό ή εκλεκτικό καταλύτη εκτελώντας µια πληθώρα από πειράµατα µικρής διάρκειας σε µια σειρά από εναλλακτικούς καταλύτες. Έτσι ένα κοµµάτι που συνήθως λείπει στα πρώιµα στάδια του σχεδιασµού είναι ο ρυθµός απενεργοποίησης του καταλύτη. Μερικοί καταλύτες έχουν µια διάρκεια ζωής 1-2 χρόνια µέχρι να χρειασθεί να αναγεννηθούν ή να αντικατασταθούν, και κατά συνέπεια απαιτούνται µακροχρόνια πειράµατα για να καθορισθεί ο ρυθµός απενεργοποίησής των. Είναι σαφές από αυτό το παράδειγµα, όπως και από το προηγούµενο της συσχέτισης εκλεκτικότητας-µετατροπής, ότι στα αρχικά στάδια σχεδιασµού είναι αναµενόµενο να λείπουν µια σειρά από σχεδιαστικά δεδοµένα εισόδου και να υπάρχουν αντίστοιχες αβεβαιότητες. Στην περίπτωση αυτή χρειάζεται να αναλύσουµε την ευαισθησία του συνολικού κόστους του προϊόντος ως προς αυτές τις αβεβαιότητες. Τα αποτελέσµατα της ανάλυσης ευαισθησίας τα χρησιµοποιούµε για να καθοδηγήσουµε το πειραµατικό τµήµα του προγράµµατος στην κατεύθυνση της υψηλότερης δυνατής κερδοφορίας υναµικότητα Με τον όρο δυναµικότητα εννοούµε τον επιθυµητό ρυθµό παραγωγής. Είναι µια πολύ σηµαντική παράµετρος η οποία είτε µπορεί να προσδιορισθεί εξαρχής είτε θα αποτελέσει µια 30

38 σχεδιαστική παράµετρο. Εάν σχεδιάζουµε µια καινούργια διαδικασία για να καλύψουµε µια διευρυνόµενη αγορά µπορούµε να θεωρήσουµε, ως πρώτη εκδοχή για τον ρυθµό παραγωγής, την δυναµικότητα της µεγαλύτερης µονάδας παραγωγής που έχει χτισθεί µέχρι τώρα. Με αυτή την προσέγγιση επιτυγχάνουµε την µεγαλύτερη οικονοµία κλίµακας (economy of scale). Προχωρώντας σε µεγαλύτερες οικονοµίες κλίµακας µπορούµε να συµπιέσουµε αρκετά το κόστος, άρα και την τιµή πώλησης του προϊόντος, και να διεκδικήσουµε έτσι ένα µεγαλύτερο µερίδιο στην αγορά του προϊόντος. Ωστόσο, εάν η δυναµικότητα σχεδιασθεί σε υπερβολικά επίπεδα, η διόγκωση και µόνο του προβλήµατος διαχείρισης του εγχειρήµατος, µπορεί να οδηγήσει σε σηµαντικά επιπρόσθετα έξοδα. Η δυναµικότητα µιας υπό σχεδιασµό διαδικασίας µπορεί να επανακαθορισθεί, και συνήθως αυτό γίνεται, κατά την διάρκεια του σχεδιασµού. Έτσι η δυναµικότητα µπορεί και αρκετές φορές πρέπει να αποτελεί ακόµα µια µεταβλητή σχεδιασµού. Επιπρόσθετα, οι συνθήκες τις αγοράς αλλάζουν και αυτό πρέπει όσο το δυνατόν να λαµβάνεται υπόψη. Η µέγιστη δυναµικότητα καθορίζει συνήθως και το µέγιστο µέγεθος των περισσοτέρων µονάδων της υπό σχεδιασµού διεργασίας. Θα πρέπει σαφώς να αναζητείται εάν τέτοια σχεδιαζόµενα µεγέθη είναι εφικτά από τεχνικής και κατασκευαστικής άποψης Προϊόντα και πρώτες ύλες Η σηµαντικότερη παράµετρος που αφορά το προϊόν είναι η απαιτούµενη καθαρότητά του. Η αγορά είναι αυτή που καθορίζει την καθαρότητα του προϊόντος. Είναι βέβαια δυνατόν να παραχθεί µια σειρά προϊόντων σε διαφορετικές καθαρότητες και τιµές. Έτσι ο βαθµός καθαρότητας θα µπορούσε να αποτελέσει µια επιπλέον µεταβλητή σχεδιασµού. Η απόφαση αυτή πρέπει να λαµβάνεται από κοινού µε το Τµήµα Πωλήσεων ώστε να επιτυγχάνεται µια εφικτή τεχνική λύση σε συνδυασµό µε τις απαιτήσεις και τις οικονοµικές δυνατότητες των πελατών. Ενώ κατά τις εργαστηριακές µελέτες ανάπτυξης ενός προϊόντος, συνήθως, χρησιµοποιούνται αντιδραστήρια υψηλής καθαρότητας, οι πρώτες ύλες που βρίσκει κανείς στην αγορά περιέχουν προσµίξεις. Σε συνεργασία µε το Τµήµα Προµηθειών θα πρέπει να πληροφορηθούµε την συσχέτιση τιµής πρώτων υλών καθαρότητας ώστε να αποφασίσουµε εάν θα πρέπει να συµπεριλάβουµε µια µονάδα καθαρισµού της πρώτης ύλης ως τµήµα του γενικότερου σχεδιασµού. Σε συνεργασία µε το Τµήµα Έρευνας και Ανάπτυξης πρέπει να πληροφορηθούµε εάν οι προσµίξεις των πρώτων υλών είναι αδρανείς ή επηρεάζουν τις χηµικές αντιδράσεις ή γενικότερα πρόκειται να δηµιουργήσουν λειτουργικά προβλήµατα. Επίσης αυτές πρέπει να λαµβάνονται υπόψη στο σχεδιασµό του συστήµατος διαχωρισµών, γιατί µπορεί να συσσωρεύονται σε µεγάλες ποσότητες στα ρεύµατα ανακύκλωσης. Θα πρέπει γενικότερα επίσης να µας απασχολήσουν θέµατα διαθεσιµότητας πρώτων υλών, ποσότητας, κόστους αγοράς και οι διαθέσιµοι προµηθευτές. Μερικές φορές, η πρώτη ύλη 31

39 είναι δυσεύρετη ή οι προµηθευτές είναι συγκεκριµένων συµφερόντων και έτσι γίνεται εξαρχής προβληµατική η βιωσιµότητα του έργου Λειτουργικοί περιορισµοί, ασφάλεια, και προστασία περιβάλλοντος Σε πολλές περιπτώσεις ο σχεδιασµός πρέπει να γίνει κάτω από ορισµένους περιορισµούς που είτε σχετίζονται µε την καλή λειτουργία της εγκατάστασης είτε µε θέµατα ασφάλειας και προστασίας περιβάλλοντος. Όσο αφορά τους λειτουργικούς περιορισµούς, για παράδειγµα, θα πρέπει να γνωρίζουµε τις λειτουργικές συνθήκες κάτω από τις οποίες κάποια υλικά µπορεί να πολυµερισθούν και να δηµιουργήσουν επικαθίσεις στις επιφάνειες εναλλαγής θερµότητας, ή σε άλλες µονάδες τις διεργασίας. Άλλα υλικά µπορεί να σχηµατίσουν επικαθίσεις άνθρακα και να απενεργοποιήσουν τον καταλύτη. Επίσης, υλικά µε υψηλή τοξικότητα ή υψηλή διαβρωτικότητα µπορούν να επηρεάσουν την σχεδιαστική πρόταση. Θα πρέπει λοιπόν ο σχεδιαστής µηχανικός να λαµβάνει υπόψη αυτούς τους λειτουργικούς περιορισµούς και να σχεδιάζει στα επιτρεπτά όρια. Σηµαντικά είναι επίσης και τα θέµατα ασφάλειας, τα οποία εισάγουν µε την σειρά τους ανάλογους περιορισµούς. Πρέπει να τονισθεί ότι ο σωστός µηχανικός είναι αυτός που όχι µόνον σχεδιάζει σωστά και οικονοµικά, αλλά πρωτίστως µε ασφάλεια. Η ασφάλεια συνδέεται µε την αποφυγή ατυχήµατος που θα προκαλούσε βλάβες στο προσωπικό ή στο περιβάλλον. Σαφώς, πρέπει να αποφεύγεται η λειτουργία σε συνθήκες µέσα στα όρια ανάφλεξης ενός µίγµατος. Ένας µεγάλος αριθµός εκρήξεων και πυρκαγιών έχει καταγραφεί στην ιστορία της χηµικής βιοµηχανίας γι αυτό θα πρέπει να είµαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί. Εάν παρόλα αυτά ο σχεδιασµός πρέπει να γίνει στα όρια ανάφλεξης, π.χ., παραγωγή φθαλικού ανυδρίτη, πρέπει να λαµβάνονται ειδικά µέτρα προφύλαξης. Στα ίδια πλαίσια κινείται και η προσοχή του σχεδιαστή ώστε να µην προκαλέσει αρνητική επίδραση στο περιβάλλον, και οι διάφορες εκποµπές της διεργασίας (αέριες εκποµπές, υγρά και στερεά απόβλητα, ηχητική και θερµική ρύπανση) να βρίσκονται εντός των προδιαγεγραµµένων ορίων. Ειδικότερα: α. Υγιεινή και ασφάλεια εργασίας Η τήρηση απόλυτα υγιεινού περιβάλλοντος εργασίας και η µείωση στο ελάχιστο των κινδύνων ατυχήµατος κατά τη διάρκεια της εργασίας πρέπει να αποτελούν κύριο µέληµα του µηχανικού κατά τη σχεδίαση µιας µονάδας. Έτσι: - Οι εκποµπές των τοξικών ουσιών πρέπει να αποφευχθούν. Στις περισσότερες βιοµηχανικές χώρες υπάρχουν κανονισµοί και προδιαγραφές για την ανώτατη επιτρεπτή συγκέντρωση όλων των θεωρουµένων τοξικών ουσιών στο χώρο εργασίας. - Η επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε επιβλαβή χηµικά πρέπει να αποκλεισθεί. 32

40 - Οι θόρυβοι των µηχανών πρέπει να περιοριστούν στο ελάχιστο και να ηχοµονωθούν οι εκτός παραγωγής χώροι. Και για τα επίπεδα θορύβου υπάρχουν προδιαγραφές. - Η εκπεµπόµενη θερµότητα από µηχανές και δίκτυα πρέπει να περιοριστεί µε κατάλληλες µονώσεις και να αποκλεισθεί επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε θερµά σηµεία. - Πρέπει να εξετασθεί η ανάγκη εναλλαγής του αέρα, θέρµανσης/ψύξης, ύγρανσης του αέρα ώστε το περιβάλλον να είναι ευχάριστο για τους εργαζόµενους. - Τα µηχανήµατα πρέπει να σχεδιαστούν, να κατασκευαστούν και να τοποθετηθούν έτσι ώστε να αποκλειστεί περίπτωση ατυχήµατος των εργαζοµένων (προφύλαξη περιστρεφόµενων και παλινδροµικών µηχανισµών, τοποθέτηση συστηµάτων ασφαλείας και αποκλεισµού, κλπ.). Το ίδιο ισχύει και για τους µηχανισµούς διακίνησης των υλικών. - Οι θέσεις εργασίας πρέπει να σχεδιαστούν σύµφωνα µε τα στοιχεία της εργονοµίας. - Επιβάλλεται η σχεδίαση συστήµατος πυρασφάλειας (όχι µόνο κατασταλτικό αλλά και προληπτικό). Η εισαγωγή του θεσµού του Μηχανικού Ασφαλείας στην Ελληνική Βιοµηχανία, ο οποίος πρέπει να λαµβάνει υποχρεωτικά µέρος στη σχεδίαση, συνεισφέρει σηµαντικά στη βελτίωση των συνθηκών εργασίας στα εργοστάσια (π.χ., Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ 18000). β. Προστασία περιβάλλοντος Η αρχή που πρέπει να διέπει τη σχεδίαση και εγκατάσταση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας σε έναν τόπο, είναι ότι δεν πρέπει να επηρεάσει καθόλου το περιβάλλον (αρνητικά φυσικά). Για το σκοπό αυτό απαιτείται νοµικά η εκπόνηση και παραλαβή σχετικής Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ). Έτσι ο σχεδιαστής µηχανικός θα πρέπει να εντοπίσει όλες τις πιθανές πηγές ρύπανσης που µπορεί να δηµιουργήσει η µονάδα και να τις αποκλείσει. Η ρύπανση µπορεί να είναι: - Χηµική (εκποµπή επιβλαβών ή δύσοσµων αερίων ή αιωρούµενων σωµατιδίων, απόχυση υγρών αποβλήτων που περιέχουν ουσίες που αλλοιώνουν τη φυσιολογία του αποδέκτη, δηµιουργία στερεών αποβλήτων προβληµατικών προς διάθεση) - Θερµική (απόχυση σε φυσικό αποδέκτη νερού υψηλής θερµοκρασίας). - Ηχητική (εκποµπή θορύβων) - Αισθητική (καµιά αρχιτεκτονική προσαρµογή της µονάδας στο περιβάλλον της). Τις εκποµπές αερίων, σκόνης και θορύβου πρέπει να αντιµετωπίσει ο µηχανικός κατά τη σχεδίαση της µονάδας (πύργοι απορρόφησης, φίλτρα, µονώσεις, κλπ.). Τα υγρά απόβλητα είτε θα καθαριστούν σε µονάδα που θα εγκαταστήσει το ίδιο το εργοστάσιο είτε θα διοχετευτούν σε κοινή µονάδα καθαρισµού µε άλλα εργοστάσια (π.χ. σε βιοµηχανική 33

41 περιοχή). Η σχεδίαση µιας µονάδας καθαρισµού αποβλήτων αποτελεί ουσιαστικά σχεδίαση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας. Σχετικά µε τις επιτρεπόµενες περιεκτικότητες των αερίων και υγρών αποβλήτων υπάρχουν γενικοί και τοπικοί κανονισµοί η παράθεση των οποίων ξεφεύγει από τα όρια αυτού του συγγράµµατος Εγκατάσταση της µονάδας Η επιλογή του τόπου εγκατάστασης της µονάδας αποτελεί συνιστώσα αλλά και συνισταµένη όλων σχεδόν των στοιχείων του σχεδιασµού και έχει καθοριστική επίδραση στην επιτυχία του εγχειρήµατος. Τα βασικά κριτήρια επιλογής του τόπου εγκατάστασης είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής, µεταφορών και αποθήκευσης. Εάν η υπό σχεδιασµό µονάδα αποτελεί επέκταση υπάρχουσας βιοµηχανικής εγκατάστασης, τότε πρέπει ο σχεδιασµός να είναι συµβατός µε τις υπάρχουσες παροχές. Ως τέτοιες θεωρούνται οι παροχές καυσίµων, ο ατµός, το νερό ψύξης και τα άλλα µέσα υπόψυξης, η ηλεκτρική παροχή και η εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων. Εάν η µονάδα πρόκειται να κατασκευασθεί σε µια νέα ανεξάρτητη περιοχή πρέπει να εξετασθούν κατά την επιλογή του τόπου εγκατάστασης µια σειρά από παράγοντες. Κόστος γης. Το κόστος αγοράς γης ή ενοικίασης χώρων συνεισφέρει σε ορισµένες περιπτώσεις σηµαντικά στην διαµόρφωση του συνολικού πάγιου κόστους. Αγορά πρώτων υλών. Η τοποθέτηση της µονάδας κοντά στην πηγή των πρώτων υλών σηµαίνει ελάττωση του κόστους µεταφοράς και αποθήκευσης. Έτσι τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χτίζονται κοντά στα κοιτάσµατα άνθρακα (εάν αυτή είναι η πρώτη ύλη, π.χ. ΕΗ-ΑΗΣ Πτολεµαϊδας, ΕΗ-ΑΗΣ Μεγαλόπολης), τα εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου σε περιοχές πλούσιες σε ασβεστολιθικά πετρώµατα (π.χ., ΤΙΤΑΝ Εργοστάσιο Καµαρίου Βοιωτίας), κλπ. Η ίδια αξιολόγηση µπορεί να γίνει και ως προς τις βοηθητικές ύλες, τα καύσιµα, τα υλικά συσκευασίας, κλπ., ανάλογα µε το είδος και τα χαρακτηριστικά της επιχείρησης. Αγορά προϊόντων. Γενικά είναι επιθυµητή, αλλά όχι αναγκαία, η εγκατάσταση της παραγωγικής µονάδας κοντά στις κυριότερες αγορές γιατί έτσι µειώνεται κυρίως το κόστος διανοµής. Είναι σύνηθες µονάδες παραγωγής ενδιάµεσων προϊόντων να βρίσκονται σε άλλο σηµείο για ειδικούς λόγους και µονάδες παραγωγής τελικών προϊόντων να βρίσκονται κοντά στα µεγάλα αστικά κέντρα. Υποδοµή περιοχής. Η υποψήφια περιοχή πρέπει να συγκεντρώνει αρκετά στοιχεία υποδοχής της µονάδας. Αυτά κυρίως είναι: ύπαρξη βιοµηχανικής ζώνης, ικανό πληθυσµό ποικίλης εκπαίδευσης και εµπειρίας, δυνατότητες υποδοχής προσωπικού, δυνατότητες εκπαίδευσης, ψυχαγωγίας και νοσοκοµειακής περίθαλψης για το προσωπικό, παροχές ενέργειας και νερού, εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων, παροχές υπηρεσιών και 34

42 κατάλληλους προµηθευτές αναγκαίων υλικών και υπηρεσιών, και καλό συγκοινωνιακό δίκτυο. Η ύπαρξη λιµανιού ή και δίοδος εθνικής οδού, αποτελεί για τα Ελληνικά δεδοµένα το βασικότερο στοιχείο της υποδοµής µιας περιοχής. Χαρακτηριστικά περιβάλλοντος. Το κλίµα έχει σχετικά µικρή επίδραση στην επιλογή αλλά θα πρέπει να εξετασθεί το κόστος θέρµανσης, ψύξης ή µόνωσης για την διατήρηση σταθερών συνθηκών στους χώρους παραγωγής και αποθήκευσης, το κόστος αντιδιαβρωτικής προστασίας σε παραθαλάσσιες ή υγρές περιοχές και τυχόν συγκοινωνιακός αποκλεισµός του Εργοστασίου από κακές καιρικές συνθήκες. Πρέπει να εξετασθεί επίσης εάν το έδαφος προσφέρεται για κατασκευή βιοµηχανικών κτιρίων, καθώς και να ληφθούν υπόψη τα σεισµολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Αναπτυξιακά κίνητρα και φορολογικές απαλλαγές. Σαφώς η εγκατάσταση της µονάδας πρέπει να γίνει εντός των νοµίµων περιοχών που προβλέπονται ανάλογα µε το είδος της βιοµηχανίας. Η Ελλάδα είναι χωρισµένη σε κατηγορίες βιοµηχανικών περιοχών, όπου ανάλογα µε την περιοχή δίνονται κίνητρα ενθάρρυνσης ή αποθάρρυνσης. Τα κίνητρα που παρέχονται συνήθως για επενδύσεις σε περιοχές που επιζητείται η βιοµηχανική ανάπτυξη (κυρίως ακριτικές και οικονοµικά προβληµατικές περιοχές) είναι επιχορηγήσεις, επιδότηση επιτοκίου, φορολογικές εκπτώσεις και αυξηµένες αποσβέσεις, τα οποία πολλές φορές είναι αρκετά ισχυρά κατά την επιλογή της θέσης εγκατάστασης της µονάδας Λοιπά δεδοµένα εισόδου Οι φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών που υπεισέρχονται στην διεργασία (αντιδρώντα, ενδιάµεσα προϊόντα, τελικά προϊόντα, παραπροϊόντα) πρέπει να αναζητώνται από την βιβλιογραφία. Συνήθως τέτοιες πληροφορίες λαµβάνονται από αντίστοιχα βιβλία που παρουσιάζουν συγκεντρωµένα τις ιδιότητες των υλικών (βλ. Βιβλιογραφία). Επίσης, τα περισσότερα πακέτα σχεδιασµού µε βοήθεια Η/Υ περιέχουν δικιά τους βάση δεδοµένων. Πολλές φορές όµως ο σχεδιασµός αφορά την παραγωγή νέων υλικών που δεν υπάρχουν στην συνήθη βιβλιογραφία. Τότε και εφόσον έχει γίνει επαρκής βιβλιογραφική έρευνα (από τράπεζες πληροφοριών σε οργανωµένες βιβλιοθήκες) η µόνη λύση είναι ο εργαστηριακός προσδιορισµός των ιδιοτήτων που θέλουµε. Τα δεδοµένα που συνήθως χρειαζόµαστε είναι τα µοριακά βάρη, οι πυκνότητες των υγρών, τα σηµεία βρασµού, οι τάσεις ατµών, οι θερµοχωρητικότητες, οι ενθαλπίες εξάτµισης και αντίδρασης, και οι συντελεστές πτητικότητας. Και εδώ µπορούµε να κάνουµε σχετικές εκτιµήσεις στην περίπτωση που δεν γνωρίζουµε µια ιδιότητα και µετά µέσω µιας ανάλυσης ευαισθησίας να εκτιµήσουµε την επίδραση στο συνολικό κόστος. Τέλος, απαιτείται η γνώση του κόστους των πρώτων υλών, ανάλογα µε την καθαρότητά τους, της ενέργειας, καθώς και µια εκτίµηση της αξίας των προϊόντων και των παραπροϊόντων. Στην πορεία θα χρειαστούµε και κόστη εξοπλισµού. Το πάγιο κόστος 35

43 µερικών βασικών στοιχείων του εξοπλισµού καθώς και τα αντίστοιχα λειτουργικά κόστη παρουσιάζονται στο Παράρτηµα Α Αποφάσεις πρώτου επιπέδου Η κύρια απόφαση που πρέπει να παρθεί σε αυτό το επίπεδο σχεδιασµού είναι εάν η λειτουργία της µονάδας θα είναι συνεχής ή ασυνεχής και είναι προαπαιτούµενη για τα επόµενα στάδια του σχεδιασµού. Παραταύτα, µια σειρά από εναλλακτικές λύσεις πρέπει να σκιαγραφηθούν στην παρούσα φάση, για παράδειγµα επιλογή καταλύτη, καθαρισµός ή µη της τροφοδοσίας, καθαρότητα προϊόντος, επιλογή τόπου εγκατάστασης, κλπ. Η λήψη συγκεκριµένων αποφάσεων διαµορφώνει διαφορετικά το κόστος παραγωγής και τα περιθώρια κέρδους. Όπου είναι δυνατόν πρέπει να λαµβάνονται αποφάσεις, οι οποίες βέβαια µπορούν να διαφοροποιηθούν στα επόµενα στάδια του σχεδιασµού. Έτσι, στο παρόν στάδιο του σχεδιασµού θα επικεντρωθούµε κυρίως στην επιλογή του τρόπου λειτουργίας. Με τον όρο συνεχή διεργασία εννοούµε την διαρκή λειτουργία της εγκατάστασης για 24 ώρες το 24ωρο, 7 µέρες την βδοµάδα, και σχεδόν ηµέρες το χρόνο, αφήνοντας ένα µικρό διάστηµα ηµερών (15-30 ηµέρες) για την ετήσια συντήρησή της. Οι πρώτες ύλες τροφοδοτούνται συνεχώς και επίσης συνεχώς λαµβάνονται τα προϊόντα. Ο τρόπος αυτός λειτουργίας απαιτεί τρεις ηµερήσιες βάρδιες εργαζοµένων (εκτός τα ρεπό). Οι ασυνεχείς διεργασίες διαθέτουν µια σειρά από µονάδες σχεδιασµένες να ξεκινούν και να σταµατούν συχνά, εκτελώντας πολλούς λειτουργικούς κύκλους σε ετήσια βάση. Κατά την διάρκεια ενός τέτοιου κύκλου οι διάφορες µονάδες γεµίζονται µε υλικά, επιτελούν τον λειτουργικό τους στόχο για κάποιο προκαθορισµένο χρονικό διάστηµα, σταµατούν, αδειάζουν και τέλος καθαρίζονται για να επαναληφθεί ο κύκλος. Συνήθως µία ή δύο ηµερήσιες βάρδιες εργαζοµένων είναι αρκετές για αυτόν τον τρόπο λειτουργίας. Υπάρχουν φυσικά και µεικτές καταστάσεις λειτουργίας, όπου ασυνεχείς διεργασίες περιέχουν µια ή περισσότερες µονάδες υπό συνεχή λειτουργία ή το αντίστροφο. Για παράδειγµα, σε κάποιες περιπτώσεις τα προϊόντα ασυνεχών αντιδραστήρων αποθηκεύονται προσωρινά και στην συνέχεια τροφοδοτούν µια συστοιχία αποστακτικών στηλών που λειτουργεί συνεχώς. Αντίστροφα, υπάρχουν περιπτώσεις, όπου µια σειρά παραπροϊόντων παραγοµένων σε µικρές ποσότητες, συσσωρεύονται σε κάποιο ρεύµα ανακύκλωσης µιας συνεχούς διεργασίας και όταν η συσσώρευση φθάσει σε οριακή τιµή να γίνεται χρήση µιας ασυνεχούς αποστακτικής στήλης διαχωρισµού αυτών των υλικών. Σε αυτές τις περιπτώσεις η µορφή των διεργασιών που υπερτερούν καθορίζει συνολικά συνεχή ή ασυνεχή την λειτουργία της εγκατάστασης. Έτσι εάν υπάρχουν µία ή δύο µόνο ασυνεχείς λειτουργίες σε µια εγκατάσταση µεγάλης κλίµακας που κατά τα άλλα λειτουργεί σε συνεχή βάση, αναφερόµαστε στην εγκατάσταση αυτή ως µια συνεχή διεργασία. Αναλυτικότερα: 36

44 α. Οδηγίες για την επιλογή συνεχούς ή ασυνεχούς διεργασίας Η επιλογή του τρόπου λειτουργίας θα καθορίσει και τον αντίστοιχο τύπο των αντιδραστήρων, των αντλιών και σωληνώσεων, µέσων διακίνησης, κλπ. Η τάση στην Χηµική Βιοµηχανία είναι η αποµάκρυνση από την ασυνεχή λειτουργία, αφού το βασικό της πλεονέκτηµα κατά το παρελθόν, ο καλύτερος έλεγχος, έπαψε να ισχύει µετά την αλµατώδη εξέλιξη στα συστήµατα αυτοµάτου ελέγχου που εισήχθησαν στις συνεχείς διεργασίες. Η συνεχής λειτουργία κάτω από σύγχρονο αυτόµατο έλεγχο µπορεί να περιορίσει το προσωπικό, έχει τα πλεονεκτήµατα της µεγαλύτερης παραγωγικότητας και του µικρού όγκου, έχει όµως και το µειονέκτηµα του ακριβού εξοπλισµού (κυρίως σε όργανα ελέγχου). Κάθε προϊόν παρουσιάζει την δική του ιδιαιτερότητα στην παραγωγή η οποία συνεισφέρει σηµαντικά στην επιλογή της απόφασης για συνεχή ή ασυνεχή λειτουργία. Ο σηµαντικότερος όµως παράγοντας που καθορίζει αυτήν την επιλογή σχετίζεται µε το ύψος παραγωγής. Άλλοι παράγοντες είναι η διαθέσιµη αγορά, η παραγωγή πολλαπλών προϊόντων, θέµατα λειτουργίας, κλπ. Στην συνέχεια, παρουσιάζονται ορισµένες γενικές οδηγίες που υποδεικνύουν πότε προτιµάται µια συνεχής και πότε µια ασυνεχής διεργασία. Ρυθµός παραγωγής. ιεργασίες µε δυναµικότητα µεγαλύτερη από 5000 tn/yr σχεδιάζονται συνήθως για συνεχή λειτουργία, ενώ διεργασίες µε δυναµικότητα µικρότερη από 500 tn/yr για ασυνεχή. Ο λόγος είναι ότι οι εγκαταστάσεις µεγάλης δυναµικότητας µπορούν να δικαιολογήσουν ένα ακριβότερο πάγιο και λειτουργικό κόστος που συνήθως απαιτεί µια συνεχής διεργασία. Αντίθετα, όταν η δυναµικότητα είναι µικρή δεν µπορεί η επιχείρηση να επιφορτισθεί µε µεγάλα λειτουργικά έξοδα, επιπλέον βάρδιες προσωπικού, κλπ., και προτιµάται η ασυνεχής διεργασία. Είδος παραγωγής. Λόγω της µεγαλύτερης ευελιξίας των, είναι συνηθέστατο οι ασυνεχείς διεργασίες να προτιµώνται όταν χρησιµοποιούνται οι ίδιες συσκευές για την παραγωγή ενός µεγάλου αριθµού προϊόντων (χρώµατα, φάρµακα, κλπ.). Επίσης µε ασυνεχή λειτουργία µπορεί κανείς να διεκπεραιώσει πολλαπλές εργασίες σε µια συσκευή, ενώ σε συνεχή λειτουργία θα χρειάζονταν µια συσκευή για κάθε µια διακριτή εργασία. Για παράδειγµα, ας υποθέσουµε ότι σε µια συνεχή διεργασία προθερµαίνουµε το µίγµα αντιδρώντων (φούρνος) πριν το στείλουµε στον αντιδραστήρα όπου προσθέτουµε καταλύτη, και κατόπιν στέλνουµε το µίγµα των προϊόντων σε µια αποστακτική στήλη για διαχωρισµό. Σε µια ασυνεχή διεργασία θα µπορούσαµε να χρησιµοποιούσαµε µια κοινή συσκευή για προθέρµανση, αντίδραση και διαχωρισµό. Πρέπει όµως να τονισθεί ότι όταν διεκπεραιώνουµε πολλαπλές λειτουργίες σε µια συσκευή χρειαζόµαστε κανονικά µια µεγαλύτερη συσκευή για να πετύχουµε στον ίδιο χρόνο, ίση παραγωγή. υνάµεις της αγοράς. Οι ασυνεχείς διεργασίες προτιµούνται για την παραγωγή προϊόντων µε εποχιακή ζήτηση. Για παράδειγµα, η κύρια αγορά των λιπασµάτων είναι λίγους µήνες το χρόνο και συνεπώς εάν παράγονταν κατά την διάρκεια όλου του έτους θα χρειάζονταν µεγάλοι αποθηκευτικοί χώροι. Συνεπώς µπορεί να παραχθούν στο διάστηµα 37

45 που ζητούνται, µειώνοντας δραµατικά τα αποθηκευτικά έξοδα και χρησιµοποιώντας τον εξοπλισµό για παραγωγή άλλων προϊόντων το υπόλοιπο διάστηµα. Επίσης, εάν το προϊόν προβλέπεται να έχει µικρό χρόνο ζωής (2-5 χρόνια) προτιµάται η επιλογή των ασυνεχών διεργασιών λόγω της ευελιξίας τους. Λειτουργικά χαρακτηριστικά. Όταν ο ρυθµός της αντίδρασης παραγωγής ενός προϊόντος είναι ιδιαίτερα αργός τότε προτιµούνται οι ασυνεχείς αντιδραστήρες. Οι ασυνεχείς επίσης διεργασίες αποδεικνύονται ιδανικές για τον χειρισµό αιωρηµάτων στερεών, υλικών που δηµιουργούν στερεά κατά την αντίδραση, ή επικαθίσεις σε σωληνώσεις, γιατί οι συσκευές ξεκινούν και σταµατούν σε τακτά χρονικά διαστήµατα και µπορούν εύκολα να καθαρισθούν στο τέλος κάθε λειτουργικού κύκλου. β. Σχεδιασµός συνεχών και ασυνεχών διεργασιών Ο σχεδιασµός µιας συνεχούς διεργασίας συνήθως περνά από τα ακόλουθα βήµατα: 1. Επιλογή των απαιτούµενων µονάδων της διεργασίας. 2. Επιλογή των διασυνδέσεων ανάµεσα σε αυτές τις µονάδες. 3. Εξέταση εναλλακτικών σχεδιαστικών λύσεων. 4. Καταγραφή των κυριότερων σχεδιαστικών µεταβλητών. 5. Προσδιορισµός των βέλτιστων συνθηκών λειτουργίας και της άριστης εναλλακτικής σχεδιαστικής λύσης. Για µια ασυνεχή διεργασία χρειάζεται να περάσουµε από την ίδια διαδοχή αποφάσεων. Επιπλέον όµως χρειάζεται να πάρουµε και τις κάτωθι αποφάσεις: 6. Ποιες µονάδες της συνολικής διεργασίας θα είναι συνεχείς και ποιες ασυνεχείς. 7. Ποιες πολλαπλές διεργασίες µπορούν να γίνουν σε µια συσκευή. 8. Πότε συµφέρει να χρησιµοποιήσουµε παράλληλες ασυνεχείς µονάδες. 9. Τι ενδιάµεσοι αποθηκευτικοί χώροι χρειάζονται και που πρέπει να τοποθετηθούν. Είναι σαφές ότι χρειάζονται περισσότερες αποφάσεις για να σχεδιάσει κανείς µια ασυνεχή διεργασία από το να σχεδιάσει µια συνεχή. Αυτό που ακολουθείται πολλές φορές επίσης για τον σχεδιασµό µιας ασυνεχούς διεργασίας είναι το να σχεδιάζει κανείς πρώτα την αντίστοιχη συνεχή διεργασία. Γίνεται έτσι ευκολότερη η εξέταση εναλλακτικών λύσεων και αφού προσδιορισθεί η βέλτιστη δοµή του διαγράµµατος ροής αναπτύσσεται το καλύτερο σχέδιο της ασυνεχούς διεργασίας. 38

46 2.3 Λοιπά Γενικά Στοιχεία Σχεδιασµού Έλεγχος και ρύθµιση διεργασιών Ο έλεγχος των διεργασιών σε µια Χηµική Βιοµηχανία αποτελεί ένα από τα βασικότερα στοιχεία της παραγωγικής διαδικασίας. Είναι αδιανόητη η λειτουργία ενός αντιδραστήρα ή µιας αποστακτικής στήλης χωρίς ταυτόχρονο έλεγχο των συνθηκών λειτουργίας (πίεση θερµοκρασία) και των παραγωγικών παραµέτρων (παροχές, συστάσεις αντιδρώντων και προϊόντων, πυκνότητα, ιξώδες, κλπ.). Αυτά για τα οποία έχει να αποφασίσει κατά τη σχεδίαση ο µηχανικός είναι: - Ποιες συνθήκες και παράµετροι θα ελέγχονται - Συχνότητα του ελέγχου (συνεχής ή περιοδικός έλεγχος) - Τρόπος ελέγχου (αυτόµατος, ανθρώπινος, εργαστηριακός) - Μέθοδος παρακολούθησης κάθε παραµέτρου (π.χ., παρακολούθηση της συγκέντρωσης µέσω της αγωγιµότητας) - Πρότυπες τιµές των παραµέτρων - ιορθωτικές ενέργειες (ρυθµίσεις) για την αποκατάσταση των προτύπων τιµών - Επιλογή των οργάνων µέτρησης ελέγχου και ρύθµισης Ο αυτόµατος έλεγχος και ρύθµιση έχουν ήδη εισαχθεί ευρύτατα στη Χηµική Βιοµηχανία και η ανάπτυξη των αντίστοιχων οργάνων είναι εντυπωσιακή. Όπως επίσης εντυπωσιακή είναι και η εισαγωγή των Η/Υ στα συστήµατα αυτοµάτου ελέγχου και ρύθµισης. Η µεταφορά χειριστηρίων και χειριστών των παραγωγικών µηχανών σε εκτός της παραγωγής χώρους είναι σύνηθες φαινόµενο στη Χηµική Βιοµηχανία. Είναι δε λογικό ένας Χηµικός Μηχανικός να αδυνατεί να µελετήσει µόνος του ένα πλήρες και ανταποκρινόµενο στις ανάγκες της παραγωγής σύστηµα ελέγχου και θα χρειαστεί τις γνώσεις περισσότερο ειδικών. Κάτι που δεν πρέπει να ξεχνιέται είναι ότι ο τρόπος ελέγχου και ρύθµισης καθορίζει και τις ανάγκες σε προσωπικό. Σχετικός µε τον έλεγχο των διεργασιών είναι και ο έλεγχος των προϊόντων (ενδιάµεσων και τελικών). Αποτελεσµατικός ποιοτικός έλεγχος είναι το σύστηµα των συνδυασµένων ενεργειών που εµποδίζει την παραγωγή προϊόντων που αποκλίνουν από αυτά που αναµένει ο τυπικός πελάτης. Πρέπει δηλαδή ιδιαίτερα να τονιστεί ότι ποιοτικός έλεγχος δεν σηµαίνει µόνο τη κατάταξη των προϊόντων σε ποιοτικές διαβαθµίσεις σύµφωνα µε ορισµένα πρότυπα, και την αποδοχή ή απόρριψή τους ανάλογα µε τη κατηγορία τους, αλλά κυρίως την αποφυγή παραγωγής προϊόντων άλλης κατηγορίας πλην αυτής που βρίσκεται µέσα στις ρεαλιστικές προδιαγραφές που έχουν τεθεί. Και ρεαλιστικές προδιαγραφές είναι αυτές που χαρακτηρίζουν το προϊόν που απευθύνεται στον µέσο πελάτη. Εποµένως η όλη παραγωγική διαδικασία και τα αντίστοιχα συστήµατα ελέγχου πρέπει να σχεδιασθούν για τη παραγωγή 39

47 αυτού του προϊόντος. Αντίστοιχη µέριµνα πρέπει να ληφθεί και για την ικανοποίηση απαιτήσεων ειδικών πελατών. Πίνακας Κατανοµή υπευθυνοτήτων στο σύστηµα ποιοτικού ελέγχου και ενέργειες Υπεύθυνοι Πρωτοταγείς ενέργειες ευτροταγείς ενέργειες Μηχανικός Χρήση στατιστικών αναλύσεων της Προσθήκη σηµαντικών προδιαγραφών που δεν επιτυγχάνονται τρέχουσας παραγωγής για το καθορισµό ρεαλιστικών ανοχών στη τρέχουσα παραγωγή εισόδου / εξόδου µε τις τρέχουσες προδιαγραφές Παραγωγή Παραγωγή αποδεκτών προϊόντων ιαχωρισµός του µη αποδεκτού προϊόντος κατά την παραγωγή Επιθεώρηση ιέλευση αποδεκτών προϊόντων Εντοπισµός των µη αποδεκτών και µη διαχωρισθέντων προϊόντων Προώθηση Βεβαίωση ότι οι τυπικοί αγοραστές Εντοπισµός των χαρακτηριστικών προϊόντων αναµένεται να ικανοποιηθούν του προϊόντος που δεν είναι ικανοποιητικό για τους τυπικούς πελάτες Στο σηµείο αυτό πρέπει να γίνει σαφής διαχωρισµός ανάµεσα στον ποιοτικό έλεγχο και στην επιθεώρηση του προϊόντος. Η επιθεώρηση δεν αποτελεί παρά ένα τµήµα του κυκλώµατος του ποιοτικού ελέγχου (βλ. Πίνακα 2.3.1) ενώ κύρια υπεύθυνοι για την ποιότητα του προϊόντος είναι τα παραγωγικά τµήµατα και οι σχεδιαστές µηχανικοί. Οι δεύτεροι πρέπει να σχεδιάσουν µε τέτοιο τρόπο τις διεργασίες, τον εξοπλισµό, τα συστήµατα ελέγχου και ρυθµίσεων ώστε να ελαχιστοποιούνται α) οι αποκλίσεις από τις προδιαγεγραµµένες πορείες και συνθήκες, β) οι ποιοτικές αποκλίσεις των πρώτων και βοηθητικών υλών, και γ) ο µη σωστός (λόγω βλαβών και ανεπάρκειας) τρόπος λειτουργίας των µηχανών Λειτουργικότητα µονάδας Ο τρόπος λειτουργίας µιας µονάδας που θα επιλεγεί θα καθορίσει και τις περισσότερες από τις µεταβλητές σχεδιασµού. Ο Χηµικός Μηχανικός θα πρέπει να συνθέσει όλες τις επί µέρους παραγωγικές µονάδες ή µηχανές σε ένα αρµονικό και οµαλά λειτουργούν σύνολο. Η σύνθεση αυτή πρέπει να περιλαµβάνει: 40

48 - Τρόπο και διόδους εσωτερικής διακίνησης πρώτων και βοηθητικών υλών, ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων. Η διακίνηση διακρίνεται σε συνεχή και ασυνεχή και είναι διαφορετική για τα υγρά, τα στερεά και τα αέρια. Τα υγρά και τα αέρια συνήθως διακινούνται µέσω δικτύων µε τη βοήθεια αντλιών και συµπιεστών, αντίστοιχα. Είναι όµως δυνατή και η διακίνησή τους µέσα σε δοχεία µε διάφορα µεταφορικά µέσα. Τα στερεά µεταφέρονται µε ταινιόδροµους ή ραουλόδροµους, µε ατέρµονες µεταφορείς, πνευµατικά συστήµατα, καροτσάκια απλά ή σε τροχιές, κλάρκ, µονοτροχιές, κλπ. Οι παράγοντες που θα καθορίσουν το ή τα συστήµατα διακίνησης που θα επιλεγούν είναι: - Φυσικοχηµικές ιδιότητες του υλικού - Μορφολογία και µήκος της πορείας µεταφοράς - Ποσότητα διακινούµενου υλικού ανά µονάδα χρόνου - Μορφή έκδοσης του υλικού από τον αποθηκευτικό χώρο και τροφοδοσίας της παραγωγικής διεργασίας - Συνεχής ή διαλείπουσα ανάγκη για τροφοδοσία Όσον αφορά τον τρόπο µεταφοράς των υλικών από και προς τη µονάδα θα εξαρτηθεί από τη φύση των υλικών και τη θέση της µονάδας. Είναι απαραίτητη η ρύθµιση της παραγωγής των επί µέρους µονάδων µεταξύ τους ώστε να αποφεύγονται συσσωρεύσεις πριν από µια µονάδα ή νεκροί χρόνοι σε κάποια άλλη. Πρέπει να προβλέπεται επίσης κατάλληλο σύστηµα προληπτικής συντήρησης και αποκατάστασης βλαβών. Η συντήρηση είναι ένα στοιχείο που συχνά παραµελείται κατά τον σχεδιασµό και ιδιαίτερα στην επιλογή και εγκατάσταση του µηχανολογικού εξοπλισµού. Έτσι συνήθως επιλέγονται µηχανές και υλικά µε χαµηλό κόστος αλλά µε υψηλό µετέπειτα κόστος συντήρησης, που τελικά καθιστά την επιλογή αντιοικονοµική. Έτσι ο µηχανικός θα πρέπει να συνδυάσει και τα δύο κόστη, µαζί βέβαια και µε το κόστος αντικατάστασης, και να καταλήξει στην οικονοµικότερη επιλογή (µε το κριτήριο του κεφαλαιοποιηµένου κόστους, Κεφ. 5). Επίσης κατά το σχεδιασµό της εγκατάστασης του εξοπλισµού πρέπει πάντα να λαµβάνεται µέριµνα για την εύκολη συντήρησή του (προσπελάσιµοι χώροι, αποφυγή καθ ύψος κατασκευών, ευκολία εξεύρεσης ανταλλακτικών, κλπ.). Όσον αφορά το εάν θα ακολουθηθεί κάποιο σύστηµα προληπτικής συντήρησης, εξαρτάται από το είδος του εξοπλισµού και τις προδιαγραφές που θέτει ο κατασκευαστής. Το πόσο εκτεταµένη θα είναι η υποστήριξη του τµήµατος της συντήρησης (µηχανουργείο, ηλεκτρολογείο, άλλες τεχνικές υπηρεσίες) καθορίζεται από το µέγεθος της µονάδας και τον τόπο εγκατάστασής της Βοηθητικές παροχές 41

49 Όπως προαναφέραµε σαν βοηθητικές παροχές χαρακτηρίζονται η ενέργεια και το νερό που απαιτούνται στις διάφορες παραγωγικές και βοηθητικές διεργασίες. Η ενέργεια µπορεί να απαιτείται στην τελική κατανάλωση στις εξής µορφές της: - Ηλεκτρική (για κίνηση µηχανών, παραγωγή θερµότητας ή ψύξης, φωτισµός, κλπ.) - Θερµική (ατµός ή υγραέριο για παραγωγή θερµότητας) - Μηχανική (πεπιεσµένος αέρας για κίνηση µηχανών και ρευστών) Η ηλεκτρική ενέργεια συνήθως παράγεται απ τη ΕΗ. Μπορεί όµως ένα µέρος της να παράγεται από την ίδια τη µονάδα επειδή από το 2001 έχει απελευθερωθεί η αγορά ενέργειας και είναι δυνατή η ιδιοπαραγωγή. Ο ατµός παράγεται µε τη καύση αργού πετρελαίου ή άνθρακα συνήθως σε πίεση 40 atm, εκτονώνεται σε τουρµπίνες που παράγουν ρεύµα και διατίθεται στην κατανάλωση για παραγωγή θερµότητας στις 4-40 atm, χρησιµοποιούµενος εκεί που απαιτούνται θερµοκρασίες µέχρι 250 ο C. Για υψηλότερες θερµοκρασίες θα χρησιµοποιηθεί υγραέριο είτε για απευθείας θέρµανση είτε για θέρµανση άλλου µέσου µεταφοράς θερµότητας (π.χ. λαδιού). Ο πεπιεσµένος αέρας παράγεται σε αεροσυµπιεστές και διατίθεται στη κατανάλωση συνήθως στις 6 atm. Είναι µια ακριβή µορφή ενέργειας, προσφέρει όµως µέσω της ρύθµισης της πίεσης έναν σχετικά απλό τρόπο ρύθµισης των στροφών ενός µικρού κινητήρα ή εφαρµογής µεγάλων πιέσεων. Ο µηχανικός θα αποφασίσει για τις απαιτούµενες µορφές και ποσότητες ενέργειας καθώς και τον τρόπο κτήσης (ιδιοπαραγωγή ή αγορά) και µεταφοράς. Επίσης ο µηχανικός πρέπει να θέσει τις προδιαγραφές για τη ποιότητα του νερού που χρειάζεται η µονάδα (σκληρό, µαλακό, απιονισµένο, απεσταγµένο, απαλλαγµένο από στερεά σωµατίδια, κρύο, ζεστό) και να υπολογίσει τις απαιτούµενες ποσότητες. Η ποσότητα θα καθορίσει και τη πηγή. Μικρές ποσότητες λαµβάνονται από τα δηµοτικά δίκτυα, µεγάλες αντλούνται µε ίδια µέσα. Στη περίπτωση της ιδιοάντλησης θα πρέπει να εξεταστεί και η βιολογική ποιότητα του νερού µια και το ίδιο νερό ίσως να χρησιµοποιείται και για πόσιµο Αποθήκευση Με τον όρο αποθήκευση δεν εκφράζεται µόνο η χωροταξική ανάγκη παραµονής των διαφόρων υλικών (πρώτες και βοηθητικές ύλες, ανταλλακτικά, ενδιάµεσα και τελικά προϊόντα και παραπροϊόντα, υλικά συσκευασίας, κλπ.) σε κάποιο αποµονωµένο χώρο από τον οποίο εύκολα µπορούν να ληφθούν, αλλά και το όλο σύστηµα παρακολούθησής τους (εισροές εκροές, αποθέµατα). Επιδίωξη είναι πάντα η διατήρηση των αποθεµάτων στα χαµηλότερα δυνατά (ώστε να µην προκύπτουν δυσχέρειες στη παραγωγή) επίπεδα. 42

50 Σχετικά µε τη σχεδίαση των αποθηκευτικών χώρων πρέπει να γίνει διάκριση ανάλογα µε τη µορφή του υλικού που θα αποθηκευτεί. - Υγρά: Αποθηκεύονται συνήθως σε κλειστά σφαιρικά ή κυλινδρικά δοχεία. Τα δοχεία πρέπει να εξασφαλίζουν στεγανότητα, αποφυγή έκλυσης ατµών, πυρασφάλεια, και αντοχή στη διάβρωση. Μικροποσότητες φυλάγονται σε µεταλλικά ή ελαστικά δοχεία και βαρέλια. - Αέρια: Υπό ατµοσφαιρική πίεση αποθηκεύονται σε αεροφυλάκια που τοποθετούνται σε µεγαλύτερα σιλό µε παρεµβολή µεταξύ τους νερού ή πλαστικών στεγανοποιητικών. Υπό πίεση αποθηκεύονται σε σφαιρικά ή οριζόντια κυλινδρικά πιεστικά δοχεία. - Στερεά: Ανάλογα µε τη µορφή που διατίθενται (χύµα, σε σάκκους, σε δοχεία) και τη φύση τους, ποικίλει και ο τρόπος αποθήκευσής τους (σιλό, στο ύπαιθρο, σε φοριαµούς, σε παλέτες, κλπ.). Αν η αποθήκευση υγρών και αερίων απαιτεί αρκετές γνώσεις φυσικών διεργασιών και διάβρωσης (δηλαδή τοµείς αποκλειστικής ίσως αρµοδιότητας του Χηµικού Μηχανικού), η αποθήκευση στερεών απαιτεί περισσότερο κοινή λογική και οργανωτικές ικανότητες Υπηρεσίες Για να λειτουργήσει µια µονάδα, εκτός από τα παραγωγικά τµήµατα και τα άµεσα σχετιζόµενα µε αυτά (αποθήκες, διακίνηση, παραγωγή και διανοµή παροχών) χρειάζεται και µια πληθώρα βοηθητικών υπηρεσιών. Οι υπηρεσίες αυτές µπορούν να διακριθούν σε: α. ιοικητικές. Περιλαµβάνουν την συλλογική διεύθυνση των παραγωγικών τµηµάτων, τις υπηρεσίες εξυπηρέτησης του προσωπικού, τη γραµµατεία, οικονοµική υπηρεσία, κλπ. β. Επιτελικές. Έτσι χαρακτηρίζονται οι υπηρεσίες που η δραστηριότητά τους έχει χαρακτήρα υποβοηθητικό της παραγωγής. Τέτοιες είναι: - Υπηρεσία προγραµµατισµού παραγωγής - Υπηρεσία ανάλυσης κόστους - Υπηρεσία Μηχανικών Παραγωγής - Τεχνική υπηρεσία (Μελετητές Μηχανικοί Σχεδιαστές, Συντήρηση) - Υπηρεσία έρευνας και ανάπτυξης προϊόντων - Υπηρεσία διασφάλισης ποιότητας Οι δύο τελευταίες απαιτούν φυσικά και ανάλογη εργαστηριακή υποδοµή, της οποίας το µέγεθος και το επίπεδο θα καθορισθούν από τις άµεσες ανάγκες και τη φύση της παραγωγής και των προϊόντων σε πρώτο λόγο και έπειτα από την πολιτική και τους στόχους της επιχείρησης. γ. Περιφερειακές, όπως υγειονοµική, ασφάλειας (φύλακες), προµηθειών, κλπ. 43

51 Η στέγαση, ο εξοπλισµός και οι επικοινωνίες όλων αυτών των υπηρεσιών αποτελούν σηµαντικό στοιχείο της µελέτης µιας µονάδας. Επιπρόσθετα δε θα πρέπει να εξετασθεί η διασύνδεσή τους µε τα παραγωγικά τµήµατα ώστε να ρυθµιστεί ανάλογα η λειτουργία τους. Ένα βασικότατο στοιχείο της οργάνωσης µιας µονάδας και των αντιστοίχων υπηρεσιών (παραγωγικών και µη) είναι η περιγραφή του έργου για κάθε θέση εργασίας και η προδιαγραφή των ατόµων που θα την καλύψουν, ώστε και η στελέχωση να γίνει προγραµµατισµένα (να ανταποκρίνεται στις ανάγκες και να είναι µέσα στα όρια του προϋπολογισµού) και η λειτουργική διασύνδεση των διαφόρων θέσεων να είναι αργότερα απρόσκοπτη ιάταξη µονάδας Μετά την εξέταση των παραπάνω παραγόντων πρέπει να σχεδιαστεί η διάταξη όλων των επιµέρους τµηµάτων του εργοστασίου (µονάδων παραγωγής και βοηθητικών τµηµάτων, γραφείων, υπηρεσιών, κλπ.). Αυτή η διάταξη µπορεί να παίξει ένα σηµαντικό ρόλο στον προσδιορισµό του κόστους κατασκευής και του κόστους λειτουργίας, γι αυτό πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά και να λάβει υπόψη της προβλήµατα που µπορεί να ανακύψουν στο µέλλον. Μερικές βασικές αρχές που πρέπει να τηρηθούν στη σχεδίαση της διάταξης είναι: - Ελαχιστοποίηση διακίνησης υλικών και µετακινήσεων προσωπικού - Αριστοποίηση διανοµής παροχών και παροχής υπηρεσιών - Συγκέντρωση οµοειδών διεργασιών - Αποµόνωση ανθυγιεινών χώρων - ιαχωρισµός παραγωγικών / µη παραγωγικών χώρων - Προσπελασιµότητα όλων των εγκαταστάσεων (κύρια για τη συντήρηση) - Πρόβλεψη για µελλοντική επέκταση Προδιαγραφές εξοπλισµού Για κάθε τµήµα του εξοπλισµού πρέπει να δοθούν ξεχωριστά προδιαγραφές οι οποίες πρέπει να περιλαµβάνουν: 1. Περιγραφή του στοιχείου 2. ιεργασία που λαµβάνει χώρα και κατεργαζόµενα υλικά 3. Συνεχής ή ασυνεχής λειτουργία 4. Βασικά σχεδιαστικά στοιχεία (µέγεθος, κατασκευαστικά χαρακτηριστικά, λειτουργικές παράµετροι, παροχές, χρόνοι αντίδρασης, κλπ.) 44

52 5. Βοηθητικές παροχές που απαιτούνται (ενέργεια, ατµός, νερό ψύξης) και συνδέσεις 6. Έλεγχος και ρύθµιση 7. Μονώσεις 8. Ανοχές (σύµφωνα µε τα διάφορα πρότυπα) 9. Ειδικές πληροφορίες (θέση εγκατάστασης, στηρίγµατα, προσαγωγές και απαγωγές παροχών, κλπ.) Όταν ο µηχανικός θέτει προδιαγραφές για ένα τµήµα του εξοπλισµού πρέπει να λαµβάνει υπόψη µορφές και διαστάσεις εξαρτηµάτων που κυκλοφορούν και διατίθενται από την αγορά, π.χ., ονοµαστικές διαµέτρους σωληνώσεων, κλπ. Τέλος, πρέπει να προτείνεται το κατασκευαστικό υλικό από το οποίο θα συντεθεί το τµήµα του εξοπλισµού. Θα πρέπει να εξετασθούν οι απαιτήσεις για µηχανικές αντοχές και αντοχή στην διάβρωση καθώς και οι µέθοδοι αντιδιαβρωτικής προστασίας. Είναι λοιπόν απαραίτητες τόσο οι γνώσεις των µηχανικών ιδιοτήτων των διαφόρων κατασκευαστικών υλικών όσο και η διαβρωτική τους συµπεριφορά στο περιβάλλον που θα λειτουργήσουν. Εκτός από την εµπειρία, που είναι ιδιαίτερα σηµαντική σε αυτόν τον τοµέα, υπάρχει και µια πληθώρα βιβλιογραφικών δεδοµένων (όπως αναλύεται στην συνέχεια). 2.4 Κατασκευαστικά Υλικά Λειτουργικές καταπονήσεις των υλικών Το πρώτο και δυσκολότερο βήµα για την εκλογή ενός υλικού για ένα συγκεκριµένο εξάρτηµα του εξοπλισµού είναι ο καθορισµός των καταπονήσεων τις οποίες υφίσταται το εξάρτηµα αυτό κατά τη λειτουργία του. Ο καθορισµός αυτός είναι αρκετά δυσχερής αφού εκτός από το είδος πρέπει να συµπεριληφθεί το µέγεθος, η συχνότητα και η χρονική διάρκεια των καταπονήσεων. Οι καταπονήσεις µπορούν να διακριθούν σε µηχανικές, χηµικές, και θερµικές. α. Μηχανικές καταπονήσεις Οι µηχανικές καταπονήσεις µπορούν να διακριθούν σε σταθερές (στατικές, ηρεµούσες), εναλλασσόµενες (δυναµικές, ταλαντούµενες), και τρίβουσες. Οι µηχανικές καταπονήσεις παράγονται από δυνάµεις ή ροπές και εµφανίζονται σαν ελκυσµός, θλίψη, κάµψη, στρέψη σε σταθερή ή εναλλασσόµενη µορφή. Η τριβή αποτελεί µια ιδιόµορφη, σηµαντική αλλά συχνά αγνοούµενη µηχανική καταπόνηση, αφού συνιστά την αντίσταση στη σχετική κίνηση δύο υλικών. Τα υλικά αυτά µπορεί να είναι δύο κοµµάτια κάποιας µηχανής ή ένα εξάρτηµα µηχανής και το επεξεργαζόµενο υλικό. Η τριβή διακρίνεται σε ηρεµούσα, ολίσθηση και 45

53 κύλιση. Επειδή κατά την τριβή παράγεται θερµότητα µπορούµε να µιλήσουµε ακόµα για εσωτερική και εξωτερική τριβή. Η εξωτερική εµφανίζεται κατά τη σχετική κίνηση δύο επιφανειών. Η εσωτερική εµφανίζεται κατά τις ολισθήσεις και µετακινήσεις που συµβαίνουν στο ατοµικό πλέγµα και τη κρυσταλλική δοµή του υλικού. β. Χηµικές καταπονήσεις Οι χηµικές καταπονήσεις είναι ταυτόσηµες µε την διάβρωση των υλικών. ιάβρωση είναι η αντίδραση ενός υλικού µε το περιβάλλον του, που προξενεί µια µετρήσιµη µεταβολή στο υλικό και µπορεί να επηρεάσει τη λειτουργικότητα του αντίστοιχου εξαρτήµατος. Η αντίδραση αυτή στα µέταλλα συνήθως είναι ηλεκτροχηµικής φύσης και προκαλείται από την τάση των τεχνητά παραγοµένων µετάλλων και κραµάτων να µεταβούν από την ατοµική στη δεσµευµένη κατάσταση που είναι θερµοδυναµικά σταθερότερη. Με εξαίρεση τα ευγενή, όλα τα µέταλλα είναι θερµοδυναµικώς ασταθή απέναντι στο οξυγόνο και στο νερό. Το γεγονός ότι, παρά αυτή τη θερµοδυναµική αστάθεια, υπολογίζουµε στη πράξη µε µια πρακτικά αξιοποιήσιµη διάρκεια ζωής, οφείλεται στη κινητική των αντιστοίχων αντιδράσεων (αναβαθµισµένα ενεργειακά ενδιάµεσα στάδια). Η διάβρωση εµφανίζεται µε τις εξής µορφές: Οµοιόµορφη διάβρωση. Η αντίδραση έχει την ίδια σχεδόν ταχύτητα σε όλη την επιφάνεια του µετάλλου (π.χ., χαλκός ή χάλυβας σε πόσιµο νερό, σίδηρος στην ατµόσφαιρα). Τοπική διάβρωση. Η αντίδραση παρουσιάζει µεγάλες διαφορές ταχύτητας µεταξύ δύο γειτονικών σηµείων ή περιοχών. Συνήθως η προσβαλλόµενη επιφάνεια είναι πολύ µικρότερη από την απρόσβλητη, ώστε να δηµιουργούνται ακόµα και οπές στο µέταλλο. Η µορφή αυτή της διάβρωσης είναι πολύ επικίνδυνη για τις κατασκευές, και λόγω της ταχύτητάς της, αλλά και γιατί πολλές φορές δεν είναι ορατή ούτε συνοδεύεται από ανάλογη µε το µέγεθος της καταστροφής απώλεια βάρους του υλικού. Έντονα τοπική διάβρωση εµφανίζεται στους Cr- Ni-χάλυβες και στο αλουµίνιο σε διαλύµατα που περιέχουν ιόντα χλωρίου. Εκλεκτική διάβρωση. Αντιδρούν εκλεκτικά είτε περιοχές του µετάλλου κοντά στα όρια των κόκκων του κρυστάλλου είτε ορισµένα συστατικά του κράµατος ή του πλέγµατος του υλικού. Για παράδειγµα, σε µη σταθεροποιηµένο χρωµιονικελιούχο ωστενιτικό χάλυβα µεταξύ ο C παρουσιάζεται εκλεκτική διάβρωση των αποχρωµιωµένων ορίων των κόκκων. Είδος εκλεκτικής διάβρωσης αποτελούν ακόµα η σπογγίωση (εκλεκτική διάβρωση του σιδήρου στο φαιό χυτοσίδηρο όταν εκτεθεί σε ηλεκτρολύτη χαµηλής περιεκτικότητας σε Ο 2, ενώ τα υπόλοιπα συστατικά του χυτοσιδήρου παραµένουν στο πλέγµα και εµφανίζει έτσι τη µορφή σφουγγαριού) και η αποψευδαργύρωση των κραµάτων χαλκού ψευδαργύρου. Αν παράλληλα µε το διαβρωτικό περιβάλλον επιδρούν στα µέταλλα και άλλες καταπονήσεις εµφανίζονται και άλλες µορφές διάβρωσης όπως: 46

54 ιάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση. Σχηµατίζονται ρήγµατα στο µέταλλο είτε µεταξύ των κρυστάλλων είτε δια µέσου των κρυστάλλων, π.χ., εφελκυόµενος χρωµιονικελιούχος χάλυβας σε νερό που περιέχει ιόντα χλωρίου. ιάβρωση από κινούµενο ρευστό, π.χ., διάβρωση αγωγού αλουµινίου µέσα από τον οποίο περνά νερό Τ>70 ο C. Σπηλαιώδης διάβρωση. Στη περίπτωση αυτή επιδρούν τοπικές διαφορές πίεσης του ρευστού (π.χ., προπέλα πλοίου, κυκλώµατα ψύξης). Στη βιβλιογραφία αλλά και στη πράξη, αναφέρονται ακόµα πολλές µορφές ή είδη διάβρωσης, που ουσιαστικά ανήκουν σε µια από τις προαναφερθείσες κατηγορίες. Επειδή όµως εµφανίζονται συχνά, χαρακτηρίζονται µε ιδιαίτερες ονοµασίες ώστε να περιγράφουν επακριβώς το φαινόµενο. Τέτοια είδη διάβρωσης είναι: ιάβρωση σε ρωγµές. Ειδική περίπτωση τοπικής διάβρωσης που προκαλείται από τοπικές διαφορές στη συγκέντρωση του οξυγόνου ή άλλου οξειδωτικού µέσου και συνήθως παρατηρείται σε ρωγµές ή στενά χάσµατα µεταξύ δύο επιφανειών. Στα σηµεία αυτά το ρευστό παραµένει ακίνητο, δεν εµπλουτίζεται µε οξυγόνο, δηµιουργείται άρα χαµηλή πίεση οξυγόνου που προκαλεί αρνητικό δυναµικό απέναντι στο υπόλοιπο µέταλλο. Αποθέσεις πάνω στη µεταλλική επιφάνεια µπορούν να δηµιουργήσουν τέτοια χάσµατα και να προκαλέσουν διάβρωση (π.χ., µικροοργανισµοί, άλατα, κλπ.). ιάβρωση από κόπωση. Ειδική περίπτωση της διάβρωσης υπό µηχανική καταπόνηση, που προκαλείται όταν το υλικό υποβάλλεται περιοδικά σε φόρτιση. (εναλλασσόµενη ή ταλαντούµενη καταπόνηση) µέσα σε διαβρωτικό περιβάλλον. Μπορεί να εµφανισθεί σε οποιοδήποτε µέταλλο και σε οποιοδήποτε διαβρωτικό περιβάλλον. Ευθραστοποίηση µέσω υδρογόνου. Η διείσδυση του Η 2 στο πλέγµα του µετάλλου δηµιουργεί εσωτερικές τάσεις που καθιστούν το µέταλλο εύθραυστο. Το φαινόµενο επιτείνεται από την ύπαρξη εξωτερικών τάσεων. Η µορφή αυτής της διάβρωσης παρατηρείται κυρίως σε φερριτικούς και µαρτενσιτικούς χάλυβες και υποβοηθείται από την παρουσία S, και ενώσεων σεληνίου, φωσφόρου και αρσενικού. Η αντίδραση διάβρωσης δεν είναι πάντα ηλεκτροχηµική. Μπορεί να είναι καθαρά χηµική δηλαδή να πραγµατοποιείται απευθείας ένωση του µετάλλου µε τη διαβρωτική ουσία (π.χ., αντίδραση του Al µε χλωριωµένους υδρογονάνθρακες µέσω µηχανισµού ελευθέρων ριζών) ή µεταλλοφυσική, να οδηγεί δηλαδή στο σχηµατισµό κραµάτων (π.χ., το ηλεκτρολυτικά παραγόµενο Η 2 ενώνεται µε το µέταλλο της καθόδου). Η διάβρωση είναι µια ετερογενής αντίδραση της οποίας τα στάδια µπορούν να χαρακτηρισθούν σαν: - Μεταφορά αντιδρώντων στη διεπιφάνεια - Αντίδραση στη διεπιφάνεια (µέτωπο αντίδρασης) - Μεταφορά των προϊόντων από την επιφάνεια 47

55 Φυσικά, το βραδύτερο στάδιο από τα τρία θα καθορίσει και τη ταχύτητα της όλης αντίδρασης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την αντίδραση της διάβρωσης διακρίνονται σε µεταλλογενείς (είδος µετάλλου, σύσταση και δοµή κράµατος), παράγοντες που οφείλονται στο διαβρωτικό µέσο (σύσταση διαβρωτικού µέσου και συγκέντρωση, θερµοκρασία, ταχύτητα ρευστού), και παράγοντες που οφείλονται στην διεπιφάνεια (πορώδες, πρόσφυση, αγωγιµότητα, κλπ.). Η χρονική εξέλιξη της διάβρωσης παρουσιάζει ένα ευρύ φάσµα αλληλεπιδράσεων. Παρατηρούνται σταθερές ταχύτητες διάβρωσης (οµοιόµορφη διάβρωση χωρίς σχηµατισµό επιφανειακού στρώµατος), φθίνουσες ταχύτητες διάβρωσης (σχηµατισµός επιφανειακού στρώµατος) και αύξουσες ταχύτητες διάβρωσης (επίδραση των προϊόντων της διάβρωσης). Μια εξαιρετικά πολύπλοκη χρονική συµπεριφορά είναι η ύπαρξη χρόνου επώασης πριν την εµφάνιση της καθαυτό διαβρωτικής αντίδρασης. Για παράδειγµα αναφέρονται ο φαιός χυτοσίδηρος σε αεριζόµενο θαλασσινό νερό, σιδηροπλισµός κατασκευών από σκυρόδεµα, αλουµίνιο σε αλογονοµένους υδρογονάνθρακες, κλπ. γ. Θερµικές καταπονήσεις Συνήθως οι θερµικές καταπονήσεις συνυπάρχουν µε µηχανικές ή χηµικές. Υπάρχουν όµως περιπτώσεις που µόνη της η επίδραση εναλλασσόµενων θερµοκρασιακών βαθµίδων µπορεί να καταπονήσει σηµαντικά το υλικό. Κάθε θερµοκρασιακή µεταβολή σηµαίνει για το υλικό µεταβολή όγκου που µπορεί να προκαλέσει εσωτερικές τάσεις που µερικές φορές υπερβαίνουν την αντοχή του υλικού. Στα µέταλλα, όπως είναι γνωστό οι θερµικές καταπονήσεις µπορούν να προκαλέσουν σηµαντικές µεταβολές στη δοµή τους (ανόπτηση, ανακρυστάλλωση, σκλήρυνση, αλλαγή κρυσταλλικής δοµής, κλπ.). Στα κράµατα µπορούν να διαφοροποιηθούν τοπικά οι συγκεντρώσεις έτσι ώστε να προκύπτει ανοµοιογενές υλικό. Σηµαντική επίδραση ασκούν οι θερµικές καταπονήσεις στα πλαστικά υλικά γι αυτό και απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή. Εκτός από τη µεταβολή των µηχανικών ιδιοτήτων, µπορεί να προκληθεί σε υψηλές θερµοκρασίες χαλάρωση των µοριακών αλυσίδων και σε ακραίες περιπτώσεις, θερµική αποικοδόµηση. Χαµηλές θερµοκρασίες προκαλούν ευθραυστότητα του πλαστικού. Η θερµική αποικοδόµηση είναι επικίνδυνη κατά τη κατεργασία των θερµοπλαστικών υλικών. Επίσης, στο έτοιµο θερµοπλαστικό, διαρκής επίδραση υψηλών θερµοκρασιών (κάτω βέβαια από τη θερµοκρασία τήξης) µπορεί να προκαλέσει σπάσιµο και αποικοδόµηση της αλυσίδας. Έτσι στο PVC µπορεί να αποσπασθεί HCl, που αρχικά προξενεί µεταβολή χρωµατισµού του πλαστικού κι αργότερα ευθραυστότητα. Για τα σκληρυνόµενα πλαστικά η επίδραση υψηλών θερµοκρασιών προκαλεί αρχικά επισκλήρυνση, δηλαδή συνέχιση του σχηµατισµού του πλέγµατος, άρα ίσως βελτίωση των ιδιοτήτων τους. Υπέρβαση όµως ορισµένων θερµοκρασιακών ορίων οδηγεί σε αποικοδόµηση. Σηµαντική παράµετρος των θερµικών καταπονήσεων στα πλαστικά αποτελεί 48

56 ο χρόνος επίδρασης, η αύξηση του οποίου µεγεθύνει τα αποτελέσµατα της θερµικής καταπόνησης Ιδιότητες των υλικών Τα κατασκευαστικά υλικά για να αντεπεξέλθουν στις καταπονήσεις πρέπει να έχουν ορισµένες ιδιότητες, που γενικά µπορούν να διακριθούν στις ακόλουθες κατηγορίες: α. Μηχανικές ιδιότητες Αντοχή: Η ικανότητα του υλικού να µεταφέρει µηχανικές δυνάµεις και ροπές χωρίς να υφίσταται ανεπιθύµητες παραµορφώσεις ή θραύση. Αριθµητικά εκφράζεται σαν αντίσταση στη τάση (ασκούµενη δύναµη στη µονάδα διατοµής) οποιασδήποτε µορφής που ασκείται στο υλικό. Ανάλογα µε το είδος της ασκούµενης τάσης µιλάµε για στατική, δυναµική, εναλλασσόµενη, ταλαντούµενη, διαρκή, στιγµιαία αντοχή. Υπό την επίδραση περιοδικών φορτίσεων µειώνεται το όριο θραύσης των υλικών. Και οι µεν χάλυβες µετά από φορτίσεις αποκτούν ένα σταθερό (όχι πια µειούµενο) όριο θραύσης ίσο περίπου µε το ήµισυ του αρχικού (καµπύλη Woehler), τα δε µη σιδηρούχα µέταλλα και τα πλαστικά συνεχίζουν να υφίστανται µείωση του ορίου θραύσης τους. Παραµόρφωση: Η ασκούµενη τάση προκαλεί παραµόρφωση του υλικού (γνωστά διαγράµµατα τάσης παραµόρφωσης) που διακρίνεται σε ελαστική και πλαστική, τα δε αντίστοιχα όρια αντοχής του υλικού χαρακτηρίζονται σαν όρια ελαστικότητας και όρια θραύσης. Σχετική µε τη παραµόρφωση είναι και η µόνιµη επιµήκυνση κατά τη θραύση καθώς και η ελάττωση της διατοµής στο όριο θραύσης. Τα υλικά που παρουσιάζουν υψηλό όριο θραύσης (καλή πλαστικότητα) υπό την επίδραση µονοαξονικής τάσης χαρακτηρίζονται όλκιµα ή ελατά, όπως π.χ. ο κοινός χάλυβας και ο χρωµιονικελιούχος χάλυβας. Αντίθετα υλικά µε χαµηλό όριο θραύσης χαρακτηρίζονται ψαθυρά, όπως π.χ. ο χυτοσίδηρος, ο βαµµένος χάλυβας, κ.ά. Σκληρότητα: Η αντίδραση του υλικού στη διείσδυση ενός στερεού σώµατος. Στους χάλυβες συνδέεται άµεσα µε την αντοχή και µπορούµε από τη τιµή της σκληρότητας να εξάγουµε συµπεράσµατα για την αντοχή σε εφελκυσµό. Σε άλλα υλικά αυτό δεν είναι δυνατό. Ανάλογα µε τη µέθοδο µέτρησης έχουµε σκληρότητα κατά BRINELL, ROCKWELL και VICKERS. Συναφής µε τη σκληρότητα είναι και η αντοχή στη τριβή που εξαρτάται όµως και από τη τρίβουσα επιφάνεια. Όχι χωρίς σηµασία για κατασκευές που υφίστανται δυναµικές καταπονήσεις, είναι και η ικανότητα απορρόφησης (απόσβεσης) µηχανικών (ή και ηλεκτροµαγνητικών) ταλαντώσεων (υπό έλκυση θερµότητας). Τέτοιες κατασκευές είναι οι εδράσεις (κινητήρων, αντλιών, συµπιεστών, κλπ.), οι σκελετοί, και τα πλαίσια, στις οποίες µπορεί να επιλεγεί ο χυτοσίδηρος 49

57 έναντι του χυτοχάλυβα, εξαιτίας αυτής του της ικανότητας παρόλο το χαµηλό του όριο ελαστικότητας. Τυπικό παράδειγµα υλικών που βρίσκουν ευρεία χρήση λόγω της ικανότητας να αποσβένουν ταλαντώσεις είναι τα ελαστικά. β. Χηµικές ιδιότητες Οι χηµικές ιδιότητες ενός υλικού ενδιαφέρουν τον κατασκευαστή σχετικά µε την αντοχή του υλικού στη διάβρωση. Όπως προαναφέραµε υπάρχει πληθώρα βιβλιογραφίας σχετικής µε τη διαβρωτική συµπεριφορά συγκεκριµένων υλικών σε συγκεκριµένο περιβάλλον. Αρκετές πληροφορίες παρουσιάζονται και σε πινακοποιηµένες µορφές, και αποτελούν οδηγό για µια πρώτη επιλογή υλικού. Ιδιαίτερα για τη Χηµική Βιοµηχανία, είναι αδύνατη η σωστή επιλογή του κατασκευαστικού υλικού χωρίς γνώση της διαβρωτικής του συµπεριφοράς στο περιβάλλον που θα χρησιµοποιηθεί. γ. Φυσικές ιδιότητες Συνήθως, οι φυσικές ιδιότητες ενός υλικού (π.χ., συντελεστές θερµικής ή ηλεκτρικής αγωγιµότητας, πυκνότητα, κλπ.) αποτελούν λειτουργικό κριτήριο επιλογής και ελάχιστη σχέση έχουν µε την αντοχή του υλικού στις καταπονήσεις που υφίσταται. δ. Κατασκευαστικές ιδιότητες Στη κατηγορία αυτή ανήκουν οι ιδιότητες εκείνες που επιτρέπουν τη κατασκευή εξαρτηµάτων ορισµένης µορφής από το συγκεκριµένο υλικό. Τέτοιες ιδιότητες είναι: Ευχυτότητα. Η χύτευση δίνει στον κατασκευαστή πληθώρα δυνατοτήτων για ελαφρές, ασφαλείς, και οικονοµικές κατασκευές, µε την προϋπόθεση βέβαια ότι θα µπορέσει να εφαρµόσει τις γνώσεις του χύτη-µεταλλουργού για να ικανοποιήσει τις λειτουργικές απαιτήσεις του εξαρτήµατος. Για παράδειγµα, ο χυτοσίδηρος διαθέτει καλύτερη ευχυτότητα, µεγαλύτερη δυνατότητα πλήρωσης καλουπιού, ρευστότητα και µικρότερη συστολή µετά τη ψύξη από ότι ο χυτοχάλυβας. Έτσι παρόλο που έχει γενικά χαµηλότερες µηχανικές αντοχές είναι δυνατόν, µε ειδικές τεχνικές χύτευσης και ψύξης, να κατασκευαστούν εξαρτήµατα από χυτοσίδηρο που να παρουσιάζουν ίδιες λειτουργικές αντοχές µε άλλα από χυτοχάλυβα, όπως π.χ. ο στροφαλοφόρος των µηχανών εσωτερικής καύσης. υνατότητα θερµής και ψυχρής διαµόρφωσης (εξέλασης). Είναι µαζί µε τη χύτευση οι σπουδαιότερες µέθοδοι κατασκευής εξαρτηµάτων. Η εξέλαση αποκτά ιδιαίτερη σηµασία γιατί παρέχει τη δυνατότητα πλήρους σχεδόν εκµετάλλευσης των ιδιοτήτων του υλικού και προσφέρεται για οικονοµικές κατασκευές. Για τη ψυχρή διαµόρφωση απαιτούνται υλικά µε µεγάλο συντελεστή πλαστικής παραµόρφωσης. Ιδιαίτερα πλεονεκτήµατα προσφέρουν (για εξαιρετικές περιπτώσεις) τα υπερπλαστικά υλικά µε εξαιρετική υψηλή πλαστική παραµόρφωση. Η ψυχρή διαµόρφωση έχει το πλεονέκτηµα, απέναντι σε όλες τις άλλες 50

58 µεθόδους κατασκευής να εµφανίζει ελάχιστη απώλεια υλικού και να παρέχει τη δυνατότητα βελτίωσης των µηχανικών ιδιοτήτων του υλικού. Θερµική κατεργασιµότητα. Οι πολύπλευρες δυνατότητες της τεχνικής της κραµατοποίησης και της θερµικής κατεργασίας (ανόπτηση, βαφή, σκλήρυνση, ανακρυστάλλωση, κλπ.) καθιστούν εφικτές πολυσχιδείς εφαρµογές για πρόσδοση στο υλικό των επιθυµητών ιδιοτήτων. Έτσι ενώ µε τη χύτευση και τη διαµόρφωση επηρεάζουµε πρώτα τη µορφή και µετά τις ιδιότητες του υλικού, µε τη θερµική κατεργασία έχουµε ένα µέσο να πάρουµε από ένα υλικό τις επιθυµητές ιδιότητες. Άρα πρέπει να γνωρίζουµε απόλυτα τη συµπεριφορά του υλικού στις διάφορες θερµικές επεξεργασίες. Ικανότητα συναρµογής. Κυρίως ενδιαφέρει τον κατασκευαστή η ικανότητα συγκόλλησης των µετάλλων (που διαφέρει από µέταλλο σε µέταλλο) και η µετέπειτα συµπεριφορά τους, αφού η συγκόλληση θα επηρεάσει τη κρυσταλλική δοµή και τη σύσταση της γειτονικής περιφέρειας, άρα τις µηχανικές και χηµικές ιδιότητες του µετάλλου (ή κράµατος). Η τεχνική των συγκολλήσεων έχει προχωρήσει τόσο ώστε να δίνει πλέον λύσεις στα περισσότερα προβλήµατα συναρµογών. Απαιτείται όµως πλήρης γνώση του θέµατος, αλλιώς µπορεί να γίνουν σηµαντικά λάθη Υλικά κατασκευών α. Σίδηρος και χάλυβες Τα υλικά που έχουν σαν βάση τον σίδηρο αποτελούν τα κυριότερα κατασκευαστικά υλικά κυρίως λόγω της χαµηλής τους τιµής, των υψηλών αποθεµάτων ορυκτών οξειδίων του σιδήρου αλλά και εξαιτίας δύο σηµαντικών τους ιδιοτήτων: - Μπορούν να κατασκευαστούν κράµατα σιδήρου για συγκεκριµένες εφαρµογές - Οι ιδιότητες και η συµπεριφορά τους στις µηχανικές, θερµικές, και χηµικές καταπονήσεις µπορούν να επηρεασθούν εκλεκτικά τόσο µε τη κραµατοποίηση όσο και µε τις διεργασίες παραγωγής και επεξεργασίας καθώς και µε θερµικές και επιφανειακές κατεργασίες. Τα σιδηρούχα υλικά διακρίνονται µε βάση τη σύστασή τους σε χυτοσιδήρους, κοινούς χάλυβες, και κραµατοποιηµένους χάλυβες (ανοξείδωτους χάλυβες). Χυτοσίδηροι. Κράµατα σιδήρου µε περιεκτικότητα σε άνθρακα µεταξύ %. Οι υπόλοιπες προσµίξεις συνήθως είναι: Si µέχρι 2.5%, Μη µεταξύ %, S µέχρι 0.1%, P µεταξύ %. ιακρίνονται σε λευκούς, C(Si)<1%, και φαιούς, C(Si)>1%, στους οποίους ο σεµεντίτης διασπάται και δίνει γραφίτη που προσδίδει στο χυτοσίδηρο το σταχτί (φαιό) χρώµα. Ο φαιός χυτοσίδηρος είναι αυτός που συνήθως χρησιµοποιείται για χυτεύσεις, όπου εµφανίζει τα γνωστά πλεονεκτήµατα. Είναι φθηνός, έχει καλή κατεργασιµότητα, µικρή σκληρότητα, χαµηλό όριο θραύσης σε εφελκυσµό (15-30 kg/mm 2 ), υψηλότερο σε θλίψη ( kg/mm 2 ), χαµηλή αντοχή σε κρούση, και συγκολλάται µε ειδική τεχνική. Από τις προσµίξεις ο P και το S αυξάνουν τη σκληρότητα και την ευθραυστότητα, ενώ µπορούν να 51

59 προστεθούν Cr, Ni, Mo που του προσδίδουν καλύτερες µηχανικές και χηµικές ιδιότητες. Είναι ανθεκτικός σε πυκνά οξέα (θειικό, νιτρικό, φωσφορικό) έτσι ώστε αντλίες, σωληνώσεις και εξαρτήµατα χρησιµοποιούνται στα δίκτυα των οξέων αυτών. Χαµηλή περιεκτικότητα Si προσδίδει στο φαιό χυτοσίδηρο καλή αντοχή απέναντι στα αλκάλια. Κραµατοποιηµένος φαιός χυτοσίδηρος (21% Ni, 2% Cr) παρουσιάζει πολύ µικρή ταχύτητα διάβρωσης στο θαλασσινό νερό. Κοινοί χάλυβες. Με την ονοµασία αυτή φέρονται στο εµπόριο χάλυβες οι οποίοι εκτός από άνθρακα περιέχουν µέχρι το πολύ 2% προσµίξεις κυρίως πυριτίου, µαγγανίου, φωσφόρου, θείου και λιγότερο χρωµίου, νικελίου, χαλκού, αλουµινίου και αµετάλλων οξυγόνου, αζώτου και υδρογόνου. Με αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα αυξάνει το όριο ελαστικότητας, ελαττώνεται όµως το όριο θραύσης. Έχει καλή ελατότητα και συγκολλάται εύκολα. Με τη ψυχρή κατεργασία αυξάνει το όριο θραύσης του. Ως προς τη διαβρωτική του συµπεριφορά πρέπει να προσεχθούν τα εξής: Είναι ακατάλληλος για περιβάλλον ασθενών οξέων. Στο πυκνό θειικό οξύ είναι σχετικά ανθεκτικός. Η χρήση του σε υδροχλωρικό, νιτρικό και φωσφορικό οξύ πρέπει να αποφεύγεται. Στα αλκάλια η ταχύτητα διάβρωσής του είναι χαµηλή, άρα µπορεί να χρησιµοποιηθεί αν δεν ενοχλεί η παρουσία σιδήρου στο διάλυµα. Πρέπει όµως να αποφεύγονται οι τάσεις. Το ουδέτερο νερό και οι µη έντονα πολικές οργανικές ενώσεις διαβρώνουν τον κοινό χάλυβα µε πολύ µικρή ταχύτητα, και µπορεί να χρησιµοποιηθεί αν και πάλι ο σίδηρος που διαλύεται δεν ενοχλεί τον χρήστη του νερού ή της οργανικής ουσίας. Ο κοινός χάλυβας είναι το φθηνότερο µεταλλικό υλικό, γι αυτό και η χρήση του είναι ευρύτατη. Κραµατοποιηµένοι χάλυβες. Συνήθως γίνεται διάκριση σε ελαφρά κραµατοποιηµένους και υψηλά κραµατοποιηµένους, ανάλογα µε τη περιεκτικότητά τους σε ξένα στοιχεία. Η προσθήκη αυτή έχει ως σκοπό την βελτίωση των µηχανικών και αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων των χαλύβων. Τα στοιχεία που συνήθως προστίθενται είναι: - Χρώµιο. Σε περιεκτικότητα 11% σχηµατίζει σταθερό, παθητικό στρώµα οξειδίου και προσδίδει στον χάλυβα την ιδιότητα του ανοξείδωτου. Μεγαλύτερες περιεκτικότητες ενισχύουν το προστατευτικό οξείδιο και το θεραπεύουν (σε ήπιο οξειδωτικό περιβάλλον) αν καταστραφεί. Το Cr ευνοεί τη φερριτική δοµή του χάλυβα και σε περιεκτικότητα πάνω από 13% εµποδίζει τη µετατροπή του φερρίτη σε ωστενίτη, ακόµα και σε υψηλές θερµοκρασίες. Έτσι οι χάλυβες αυτοί δεν µπορούν µε ταχεία ψύξη να µετατραπούν σε µαρτενσιτικούς, δηλαδή να σκληρυνθούν. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί σε περιεκτικότητες µέχρι 30%. - Νικέλιο. Ευνοεί τη σταθεροποίηση της ωστενιτικής φάσης. Χάλυβες χαµηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και µε 24% νικέλιο παραµένουν ωστενιτικοί σε θερµοκρασία δωµατίου, όσο µάλιστα η περιεκτικότητα σε C αυξάνει, τόσο η αντίστοιχα απαιτούµενη 52

60 περιεκτικότητα σε Ni για τη διατήρηση της ωστενιτικής φάσης ελαττώνεται. Έτσι όταν προστίθεται νικέλιο σε χρωµιοχάλυβες, η δοµή µετατρέπεται από φερρετική σε ωστενιτική. Παράλληλα αυξάνονται η αντοχή σε κάµψη, το όριο εφελκυσµού και η ευκολία συγκόλλησης. Το νικέλιο υποβοηθά το σχηµατισµό του παθητικού στρώµατος και αυξάνει την αντοχή στη διάβρωση απέναντι σε ισχυρά αναγωγικά οξέα. Χρησιµοποιείται σε περιεκτικότητες µέχρι 40%. - Μολυβδένιο. Αυξάνει την αντιδιαβρωτική αντοχή των χαλύβων απέναντι στη τοπική διάβρωση και στη διάβρωση εντός σχισµών, επειδή αυξάνει τη συνεκτικότητα του παθητικού στρώµατος, άρα την αντίστασή του στη διείσδυση χλωριόντων. Βελτιώνει, επίσης, τις µηχανικές ιδιότητες των ωστεινικών χαλύβων σε υψηλές θερµοκρασίες. Χρησιµοποιείται σε περιεκτικότητες µέχρι 7%. - Τιτάνιο, Νιόβιο, Ταντάλιο. Χρησιµοποιούνται σαν σταθεροποιητές: Επειδή ενώνονται εκλεκτικά µε τον άνθρακα εµποδίζουν τον σχηµατισµό καρβιδίων του χρωµίου σε υψηλές θερµοκρασίες (850 ο C για φερριτικούς, ο C για ωστενιτικούς χάλυβες) που οδηγούν σε ευαισθητοποίηση των χαλύβων, δηλαδή αυξηµένη τάση για εκλεκτική διάβρωση των ορίων των κόκκων λόγω της «αποχρωµίωσής» τους. - Θείο, Σελήνιο, Μόλυβδος. Βελτιώνουν τη µηχανική κατεργασιµότητα των χαλύβων, αυξάνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των εργαλείων και µειώνοντας τις ενεργειακές απαιτήσεις. - Χαλκός. Αυξάνει την αντιδιαβρωτική ικανότητα απέναντι στο θειικό οξύ. - Μαγγάνιο. Μπορεί µερικά να αντικαταστήσει το νικέλιο. - Πυρίτιο, Αλουµίνιο. Αυξάνουν την αντοχή στην οξείδωση. - Άζωτο. Αυξάνει την αντοχή των ωστενιτικών χαλύβων στη τοπική διάβρωση και εµποδίζει το σχηµατισµό της σ-φάσης (διαµεταλλική ένωση σιδήρου χρωµίου, που περιέχει και νικέλιο και µολυβδένιο, σχηµατίζεται µεταξύ 500 ο C και 900 ο C, είναι σκληρή και εύθραυστη, και ελαττώνει αντίστοιχα τις αντοχές του χάλυβα). - Βανάδιο, Βολφράµιο. Αυξάνει τη σκληρότητα των χαλύβων και χρησιµοποιείται στους χάλυβες εργαλείων. Γενικότερα διακρίνουµε τις εξής κατηγορίες κραµατοποιηµένων χαλύβων: 53

61 Φερριτικοί. Περιέχουν κατά βάση χρώµιο 11-30%. Τα υπόλοιπα στοιχεία δεν ξεπερνάνε το 2% (κυρίως Μη) εκτός από το Μο που µπορεί να υπάρχει σε περιεκτικότητα µέχρι 4% για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας στη τοπική διάβρωση που µπορεί να συγκριθεί µε τα ειδικά κράµατα Ni και Ti, γι αυτό και χρησιµοποιούνται σε συµπυκνωτές και εναλλάκτες που χρησιµοποιούν θαλασσινό νερό. Είναι µαγνητικοί έχουν καλή ολκιµότητα, δεν σκληρύνονται µε τη ψυχρή κατεργασία, χαµηλή συγκολλητότητα και είναι ανθεκτικοί στη διάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση και στην επίδραση οξειδωτικών. Ελαττώνοντας τη περιεκτικότητά τους σε C και Ν αυξάνεται η ολκιµότητα, η ευκαµπτότητα, και η ευκολία συγκόλλησης. Ωστενιτικοί. Περιέχουν κατά βάση χρώµιο και νικέλιο. Είναι µη µαγνητικοί (στην ανοπτηµένη κατάσταση), ενώ µε τη ψυχρή κατεργασία µαγνητίζονται ελαφρά και αυξάνεται το όριο θραύσης τους. Οι περισσότεροι έχουν καλή συγκολλητότητα. Ο κοινότερος τύπος 18Cr-8Ni έχει µεγάλη ανθεκτικότητα σε οξειδωτικά περιβάλλοντα, και χρησιµοποιείται ευρύτατα στη βιοµηχανία, εκεί όπου δεν εµφανίζονται συνθήκες πρόκλησης τοπικής διάβρωσης (π.χ., µέσω Cl - ). Σε αυτές τις περιπτώσεις χρησιµοποιείται, πάντα µε επιφυλάξεις όµως, ο τύπος 18Cr-8Ni-2Mo. β. Μη σιδηρούχα υλικά Αλουµίνιο. Ελαφρύ, µαλακό, ευκολοκατέργαστο µέταλλο, µε όριο θραύσης όµως στο 1/10 αυτού των χαλύβων, που αυξάνει ελαφρά µε ψυχρή κατεργασία, αλλά ελαττώνεται σηµαντικά πάνω από τους 150 ο C, έτσι ώστε όταν η αντοχή είναι σηµαντικό λειτουργικό στοιχείο του εξαρτήµατος να µη µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε Τ>200 ο C. Η αντοχή όµως παραµένει σε υψηλά επίπεδα για χαµηλές θερµοκρασίες. Λόγω του σχηµατισµού επιφανειακού οξειδίου διαθέτει υψηλή αντοχή στην ατµόσφαιρα, στο νερό, και γενικά σε οξειδωτικά περιβάλλοντα. Μπορεί ακόµα να χρησιµοποιηθεί σε πυκνό HNO 3 (82%) και 99% H 2 SO 4, και σε πολλά οργανικά οξέα. ιαβρώνεται ταχύτατα σε αλκαλικά διαλύµατα, σε αλογονοµένους υδρογονάνθρακες χωρίς αναστολείς, ενώ πολύ επικίνδυνη είναι η χρήση του σε διαλύµατα που περιέχουν Cl - (έντονη τοπική διάβρωση). Στο εµπόριο φέρεται τόσο καθαρό, όσο κραµατοποιηµένο κυρίως µε Mg, Cu, Mη. Η κραµατοποίηση αυξάνει το όριο θραύσης, αλλά ελαττώνει την αντοχή στη διάβρωση. Χαλκός. Βρίσκει ευρεία χρήση σε εναλλάκτες και σε αγωγούς ρεύµατος λόγω των µεγάλων αντιστοίχων αγωγιµοτήτων. Ο καθαρός χαλκός είναι αρκετά ανθεκτικός στην ατµοσφαιρική διάβρωση, λόγω σχηµατισµού οξειδίου, που διαλύεται όµως στα οξέα. Ιδιαίτερα επικίνδυνη η χρήση του σε οξειδωτικά οξέα. Συνιστάται όµως για χρήσεις σε θαλασσινό νερό και αλκάλια. Ευρεία είναι η χρήση κραµάτων του χαλκού, όπως ο ορείχαλκος (Cu-Zη). Η προσθήκη Ζη αυξάνει το όριο θραύσης και µε αυξανόµενη περιεκτικότητα Ζη αυξάνεται η κατεργασιµότητα µε εργαλεία αλλά ελαττώνεται η αντοχή στη διάβρωση (για Ζη 20%), κυρίως στη διάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση και στην 54

62 εκλεκτική διάβρωση (αποψευδαργύρωση). Το κρατέρωµα (µπρούτζος) (Cu-Sη) εµφανίζει τις ίδιες περίπου αντοχές µε τον ορείχαλκο µε το πλεονέκτηµα ότι δεν είναι ευπαθής στη διάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση. Τα κρατερώµατα αλουµινίου και πυριτίου βρίσκουν επίσης ευρεία εφαρµογή επειδή συνδυάζουν καλές µηχανικές αντοχές και καλή αντιδιαβρωτική συµπεριφορά. Η παρουσία φωσφόρου στα κρατερώµατα τα σκληραίνει και χρησιµοποιούνται ευρύτατα σαν υλικά εδράνων. Επίσης τα κράµατα Cu-Ni (µε 10-30% Ni) λόγω της πολύ καλής τους αντιδιαβρωτικής συµπεριφοράς (ιδιαίτερα στο θαλασσινό νερό) χρησιµοποιούνται στους αυλούς εναλλακτών θερµότητας. Νικέλιο. Από τα πιο όλκιµα µέταλλα, όταν κατεργασθεί εν ψυχρώ. εν συνίσταται η χρήση του σε οξειδωτικό περιβάλλον. Χρησιµοποιείται ευρύτατα σε επαφή µε αλκάλια (ιδιαίτερα καθαρό ΝaΟΗ), χλωριοµένους υδρογονάνθρακες, φαινόλες, και θαλασσινό νερό. Από τα κράµατα του νικελίου αξίζει να αναφερθεί το MONEL (67% Ni 30% C) που µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε H 2 SO 4 µέχρι 20% (όταν δεν αερίζεται), σε HF µέχρι 92%, και όλα τα αλκάλια. Βέβαια, πρέπει να αποφεύγεται η χρήση του σε έντονα οξειδωτικό ή αναγωγικό περιβάλλον. Μόλυβδος. Χρησιµοποιείται σε περιβάλλον, που µπορούν να σχηµατισθούν προστατευτικά δυσδιάλυτα άλατά του (H 2 SO 4, H 2 CO 3 ). Αποφεύγεται η χρήση του σε HNO 3, CH 3 COOH, HC, και σε πόσιµο νερό. Στις κατασκευές επιχειρείται ο συνδυασµός των καλών αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων του µολύβδου µε τις καλές µηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Για παράδειγµα, δοχεία υψηλών ή εναλλασσόµενων θερµοκρασιών ή κενού κατασκευάζονται από χάλυβα µε εσωτερική επένδυση µολύβδου, όπως επενδύονται επίσης εσωτερικά χαλύβδινοί αγωγοί και χαλύβδινες βάνες, ή µε τη καλή θερµική αγωγιµότητα του χαλκού (θερµαντικά σώµατα χαλκού επενδύονται εξωτερικά µε µόλυβδο). Τιτάνιο. Ακριβό µέταλλο µε πολύ καλές µηχανικές και καλύτερες αντιδιαβρωτικές ιδιότητες, αλλά δυσκολοκατέργαστο και δυσκολοσυγκόλλητο. Ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό, σε διαλύµατα χλωριόντων, στο ΗΝΟ 3 όλων των συγκεντρώσεων, λιγότερο ανθεκτικό σε αναγωγικό περιβάλλον. γ. Πλαστικά Τα πλαστικά εµφανίζουν γενικά καλή αντοχή απέναντι στη προσβολή χηµικών ουσιών και χρησιµοποιούνται έτσι ευρύτατα εκεί που κρίνονται ακατάλληλα τα µέταλλα (δοχεία αποθήκευσης χηµικών, επενδύσεις δοχείων και σωλήνων, σωληνώσεις, χηµικές συσκευές, αντλίες, κλπ.). Τα περισσότερα όµως πλαστικά είναι ευπαθή στις επιδράσεις του περιβάλλοντος, ιδιαίτερα µετά από µακροχρόνια έκθεση. Στη περίπτωση αυτή µιλάµε για γήρανση των πλαστικών. Οι επιδράσεις αυτές είναι κυρίως φυσικής µορφής και προκαλούν χηµικές και δοµικές µεταβολές στα µακροµόρια του πλέγµατος. Τα αποτελέσµατα των µεταβολών αυτών τις περισσότερες φορές είναι αρνητικά για τις ιδιότητες του πλαστικού (ελάττωση ορίων ελαστικότητας και θραύσης, ελάττωση επιµήκυνσης στη θραύση, µείωση 55

63 αντοχής στη διάβρωση, κλπ.) µπορούν όµως να αποβούν και θετικά (µετασκλήρυνση, αύξηση δικτύωσης, κλπ.). Οι φυσικές επιδράσεις παρουσιάζονται µε τη µορφή θερµότητας, φωτός και διάχυσης οξυγόνου. Η θερµότητα οδηγεί σε χαλάρωση των µοριακών αλυσίδων και παραπέρα στη θερµική αποικοδόµηση του υλικού. Επίσης το ψύχος προκαλεί ευθραυστότητα, όταν επιδράσει για µακρύ χρονικό διάστηµα. Οι υπεριώδεις συχνότητες της ηλιακής ακτινοβολίας προκαλούν δοµικές µεταβολές στα πολυµερή που µπορεί να είναι είτε σχηµατισµός διπλών δεσµών (αποτέλεσµα: µεταβολή χρώµατος) ή διάσπαση της αλυσίδας (αποτέλεσµα: ευθραυστότητα). Όπως η επίδραση της θερµοκρασίας έτσι και η επίδραση του φωτός προκαλούν στο PVC απόσπαση HCl µε τα ίδια αποτελέσµατα (µείωση της σταθερότητας σε θερµοκρασιακές µεταβολές, χρωµατισµός, ευθραυστότητα). Η διάχυση του Ο 2 (όπως και κάθε άλλης ουσίας) προκαλεί αρχικά διόγκωση του πολυµερούς. Αν δεν προχωρήσει σε αντίδραση, η επίδρασή του περιορίζεται στην µεταβολή της µάζας, στη µείωση των αντοχών, και στη δηµιουργία πυρήνων πρόκλησης διάβρωσης υπό µηχανική καταπόνηση. Μπορεί όµως να αντιδράσει µε τα µόρια του πολυµερούς οπότε έχουµε οξειδωτική αποικοδόµηση πράγµα που συµβαίνει και κατά την επίδραση οξειδωτικών οξέων. Το φαινόµενο της διάχυσης µέσω της µάζας πολυµερούς είναι σηµαντικό για τον καθορισµό του πάχους των επενδύσεων και επιστρωµάτων που κατασκευάζονται από πολυµερή. Το βάθος διείσδυσης Χ δίνεται από της σχέση: X= K t (2.4.1) όπου t: ο χρόνος επίδρασης και Κ: συντελεστής διείσδυσης που εξαρτάται από το ζευγάρι πολυµερές/µέσο. Γενικά, η διάχυση στα κρυσταλλικά πολυµερή είναι βραδύτερη από ότι στα άµορφα. Η διάχυση είναι υπεύθυνη και για τη µετατόπιση του µαλακοποιητή στο PVC: Αν έρθουν σε επαφή ένα κοµµάτι µαλακού µε ένα κοµµάτι σκληρό (χωρίς µαλακοποιητή) PVC, διαχέεται ο µαλακοποιητής στη µάζα του σκληρού PVC, θεωρητικά µέχρι να αποκατασταθεί ισορροπία. Το αποτέλεσµα είναι η διόγκωση του σκληρού PVC και η ευθραυστοποίηση του µαλακού. Ως προς τη διαβρωτική συµπεριφορά των πολυµερών µπορούν να λεχθούν τα εξής: Οι µακροµοριακές ενώσεις ακολουθούν γενικά τις αντιδράσεις των µονοµερών τους, µε τη διαφορά ότι σε µια αντίδραση ενός πολυµερούς δεν λαµβάνουν µέρος όλες οι οµάδες των µακροµορίων κι από κάθε µακροµόριο πάλι όχι όλες οι οµάδες που θα µπορούσαν να αντιδράσουν. Το βραδύτερο στάδιο της αντίδρασης είναι συνήθως η διάχυση µέσα στη µάζα του πολυµερούς. Με βάση τις παραπάνω αρχές µπορούµε να προδιαγράψουµε γενικά την αντοχή των πολυµερών στις διάφορες ουσίες: Οι πολυολεφίνες (πολυαιθυλένιο, πολυισοβουτυλένιο, κλπ.) είναι ανθεκτικές απέναντι σε οξέα, βάσεις, άλατα και ασθενή οξειδωτικά. Αυτή η ανθεκτικότητα ελαττώνεται µε την 56

64 εισαγωγή υποκατάστατων του υδρογόνου στην αλυσίδα της πολυολεφίνης. Έτσι η πολυβινυλική αλκοόλη διαβρώνεται από νερό, οξέα και αλκάλια και ίδια συµπεριφέρονται ο πολυβενιλικός ανυδρίτης και το πολυακρυλικό οξύ. Αν όµως τα υδρογόνα της πολυαιθυλενικής αλυσίδας υποκατασταθούν από F, λαµβάνεται το ανθεκτικότερο στην επίδραση σχεδόν όλων των ουσιών πολυµερές, το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (TEFLON). Παρόµοια συµπεριφέρεται και το πολυτριφθοροχλωροαιθυλένιο. Το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και το πολυβινυλιδενοχλωρίδιο είναι ανθεκτικά στα οξέα, βάσεις, άλατα καθώς και σε αρκετά οξειδωτικά. Τα πολυµερή των οποίων τα µέλη της αλυσίδας ενώνονται µεταξύ τους µε άλλα στοιχεία κι όχι µε C (π.χ. O, N, S) προσβάλλονται, ιδιαίτερα σε αυτά τα σηµεία, από ουσίες που δρουν υδρολυτικά. Έτσι τα πολυαµίδια, η πολυουραιθάνη και ο πολυεστέρας διασπώνται υδρολυτικά από οξέα και βάσεις. Η ανθεκτικότητα των πολυµερών απέναντι σε οργανικούς διαλύτες εξαρτάται από τη πολικότητα και των δύο. Τα µη πολικά πολυµερή (πολυαιθυλένιο, πολυστυρόλιο, πολυισοβουτυλένιο) διογκώνονται ή διαλύονται σε απολικούς διαλύτες (βενζίνη, τετραχλωράνθρακα, κλπ.) ενώ είναι ανθεκτικά απέναντι στο νερό και τις αλκοόλες. Αντίθετα, πολυµερή που περιλαµβάνουν πολικές οµάδες (πολυβινυλοαλκοόλη, πολυαµίδια, πολυοξυαιθυλένια, κλπ.) διογκώνονται ή διαλύονται σε πολικούς διαλύτες (νερό, αλκόλες, µεθυλενοχλωρίδιο, κλπ.) Προστασία υλικών και εξοπλισµού Οι µέθοδοι προστασίας των υλικών από τη διάβρωση (προστασία από µηχανικές και θερµικές καταπονήσεις δεν θα είχε ίσως νόηµα, αφού η λειτουργικότητα των εξαρτηµάτων επιβάλλει να τις υποστούν) µπορούν να διακριθούν σε: - Μέτρα στο υλικό - Μέτρα στο διαβρωτικό µέσο - Μέτρα στη διεπιφάνεια. Βεβαίως το πρωταρχικό πρόβληµα είναι η σωστή επιλογή υλικού. Μπορεί όµως µεταξύ αντοχής στη διάβρωση, µηχανικών ιδιοτήτων, λειτουργικών απαιτήσεων και οικονοµικότητας να πρέπει να βρεθεί η άριστη λύση. Έτσι είναι δυνατόν η επιλογή ενός υλικού µε µειωµένη αντοχή στη διάβρωση συνδυασµένη µε µια µέθοδο προστασίας να κριθεί οικονοµικά συµφερότερη από την επιλογή ενός υλικού µε άριστη αντιδιαβρωτική συµπεριφορά. Γενικά πάντως πρέπει να τονισθεί ότι για την επιλογή της κατάλληλης µεθόδου προστασίας, εκτός από ορισµένες βασικές θεωρητικές αρχές, πρέπει κανείς να ανατρέξει στην εµπειρία που δεν µεταφέρεται απόλυτα στην βιβλιογραφία. 57

65 Παρακάτω θα δώσουµε µερικά χαρακτηριστικά των βασικότερων µεθόδων προστασίας. α. Επιστρώµατα Η προστασία που παρέχουν τα επιστρώµατα µπορεί να βασίζεται σε διάφορες αρχές. Η απλούστερη περίπτωση εµφανίζεται όταν το επίστρωµα δεν προσβάλλεται από το διαβρωτικό µέσο και συνιστά ένα εµπόδιο στη διάχυσή του προς το µέταλλο. Στη κατηγορία αυτή ανήκουν κάποια οργανικά επικαλυπτικά, τα ανόργανα επιστρώµατα και τα µεταλλικά επιστρώµατα που είναι ευγενέστερα από το προστατευόµενο µέταλλο. Τα µεταλλικά επιστρώµατα που είναι λιγότερο ευγενή από το προστατευόµενο µέταλλο δρουν σαν καθοδική προστασία. Όταν δε το επικαλυπτικό περιέχει και αναστολείς, εκτός από τη παρεµπόδιση της διάλυσης επιτυγχάνεται και παρεµπόδιση των ηλεκτροχηµικών δράσεων. Όλα τα επιστρώµατα πρέπει να πληρούν ορισµένες ιδιότητες, όπως. Πρόσφυση στο µέταλλο. Μπορούν να δηµιουργηθούν δεσµοί επιστρώµατος µετάλλου ή µπορεί να προηγηθεί µηχανική αγκύρωση του επιστρώµατος πάνω στο µέταλλο. Πορώδες. Η έλλειψη πόρων στο επίστρωµα είναι βασική προϋπόθεση για το διαχωρισµό της επιφάνειας του µετάλλου από το διαβρωτικό µέσο. Πόροι και ρήγµατα στο επίστρωµα αποτελούν αιτίες πρόκλησης τοπικής διάβρωσης, φαινόµενο ιδιαίτερα επικίνδυνο στα µεταλλικά επιστρώµατα από ευγενέστερο µέταλλο. Το πορώδες γενικά ελαττώνεται µε την αύξηση του πάχους του υποστρώµατος. Επιπλέον, για την ύπαρξη πόρων και ρηγµάτων είναι υπεύθυνο το µέγεθος και η κατανοµή των εσωτερικών τάσεων του υποστρώµατος. Εσωτερικές τάσεις δηµιουργούνται κατά την εναπόθεση του επιστρώµατος και µπορούν να αποφευχθούν όταν το επίστρωµα έχει ικανή «πλαστικότητα». Γενικά στα µεγάλου πάχους επιστρώµατα δηµιουργούνται και µεγαλύτερες εσωτερικές τάσεις, έτσι ώστε πάντα πρέπει να αναζητείται το άριστο πάχος του επιστρώµατος. Ακόµα πρέπει να τονισθεί ότι ρήγµατα µπορούν να δηµιουργηθούν µε το χρόνο κάτω από τις συνθήκες λειτουργίας του υλικού, έτσι ώστε πολλές φορές να επιδιώκεται πολλαπλή προστασία του µετάλλου. Π.χ., στους χάλυβες κάτω από το στρώµα του γαλβανικά αποτιθέµενου χρωµίου αποτίθενται επιστρώµατα για καθοδική προστασία του χάλυβα. Αντοχή στη διάχυση. Μη ανθεκτικά στη διάχυση είναι τα οργανικά επιστρώµατα. Τα διαχεόµενα υλικά µπορεί να είναι: υδρατµοί, ατµοί οργανικών διαλυτών, οξυγόνο, SO 2, CO 2, υδραλογόνα, κλπ. Η διάχυση διαβρωτικών ουσιών προς το µέταλλο έχει σαν αποτέλεσµα τη διάβρωση του µετάλλου και τη δηµιουργία στη διεπιφάνεια µετάλλου / επιστρώµατος προϊόντων που αποµακρύνουν το επίστρωµα. Καθοριστικά για τη διάχυση είναι ο συντελεστής διάχυσης και η διαλυτότητα των διαχεόµενων υλικών στην οργανική φάση. Και τα δυο µπορούν να επηρεασθούν από τη σύσταση και δοµή του οργανικού επιστρώµατος. Θερµική αντοχή. Αφορά κυρίως τα οργανικά επιστρώµατα (βλ και ενότητα 2.4.3γ). 58

66 Οι µηχανικές ιδιότητες του επιστρώµατος έχουν διπλή σηµασία: από τη µια µπορούν να επηρεάσουν τη µηχανική συµπεριφορά του µετάλλου κι από την άλλη πρέπει να αντέχουν στις λειτουργικές µηχανικές καταπονήσεις. Στην πρώτη περίπτωση ανήκει η µεταβολή της αντοχής των µετάλλων σε περιοδική φόρτιση λόγω εφαρµογής µεταλλικού επιστρώµατος, που γίνεται περισσότερο έντονη όταν έχουµε και διαβρωτικό περιβάλλον. Έτσι στις περισσότερες περιπτώσεις που υπάρχει κίνδυνος διάβρωσης υπό κόπωση, σαν µέσο προστασίας χρησιµοποιούνται επιστρώµατα. Η σκληρότητα και η αντοχή στη τριβή του επιστρώµατος έχουν ιδιαίτερη σηµασία σε τρίβουσες καταπονήσεις και στη διάβρωση από κινούµενα υλικά (π.χ., σκληρή επιχρωµίωση των κυλίνδρων στους βενζινοκινητήρες). Πέρα από τις παραπάνω ιδιότητες σηµαντική για την επιλογή του επιστρώµατος είναι η ευκολία εφαρµογής και συντήρησής του. Οι παθητικοποιητές σχηµατίζουν στη µεταλλική επιφάνεια ένα συµπαγές µέχρι 200 Å παχύ, αόρατο µε γυµνό µάτι, προστατευτικό στρώµα. Τέτοια δράση εµφανίζουν µερικά οξειδωτικά ανόργανα ανιόντα (π.χ., νιτρικά, χρωµικά), οργανικά ανιόντα και ανόργανα µόρια. Στη κατηγορία των ενώσεων που σχηµατίζουν επιστρώµατα ανήκουν κυρίως ανόργανα ανιόντα, αλλά και ανόργανα κατιόντα και µόρια καθώς και οργανικά ανιόντα, κατιόντα και µόρια. Τα σχηµατιζόµενα στρώµατα έχουν πάχος > 200 Å αλλά είναι ανοµοιόµορφα και µε µεγάλο πορώδες. Κυρίως προέρχονται από επικαθίσεις στερεών που δηµιουργούνται στο διάλυµα. Οι επικαθίσεις αυτές µπορεί να προέρχονται από ιόντα του µετάλλου (π.χ., φωσφορικά, χρωµικά, αρσενικά, οξαλικά) ή από αντιδράσεις καθίζησης συστατικών του διαλύµατος (π.χ. CαCO 3 ή CαSO 4 ). Οι ηλεκτροχηµικοί αναστολείς χρησιµοποιούνται λιγότερο στη πράξη. Σε αυτούς ανήκουν ιόντα ευγενεστέρων µετάλλων ή ηµιµεταλλικών στοιχείων (π.χ. Hg, As, Sd) από τα οποία αποτίθενται ηλεκτρολυτικά στην υπό προστασία µεταλλική επιφάνεια τα αναφερθέντα στοιχεία σαν λεπτό επιφανειακό στρώµα. Η κύρια προστατευτική τους δράση συνίσταται στην αύξηση της υπέρτασης αποφόρτισης των Η +. Οι απενεργοποιητές αντιδρούν µε τα διαβρωτικά συστατικά του µέσου, π.χ. αναγωγικές ενώσεις δεσµεύουν το Ο 2 πριν αντιδράσει µε το µέταλλο. Υπάρχουν ακόµα αναστολείς (κυρίως κολλοειδή) που ενεργούν στο οριακό στρώµα διάχυσης και εµποδίζουν τη διάχυση προς και από τη µεταλλική επιφάνεια. Πρέπει ακόµα να τονισθεί ότι η δραστικότητα των αναστολέων εξαρτάται από το δυναµικό. Πέρα από ένα κρίσιµο δυναµικό η προστατευτική τους δράση εξαφανίζεται. Αυτό οφείλεται είτε στην αύξηση της ταχύτητας της διάλυσης του µετάλλου που συµπαρασύρει και τον αναστολέα από την επιφάνειά του είτε στην εκρόφησή του από τη µεταλλική επιφάνεια. Επικίνδυνη είναι, κατά τη χρήση αναστολέων, η µερική αναστολική δράση, που οδηγεί σε έντονη τοπική διάβρωση. Οι αναστολείς βρίσκουν ευρεία εφαρµογή κατά το χηµικό καθαρισµό επιφανειών µε οξέα για να ελαττώσουν τη ταχύτητα προσβολής, στη προστασία κυκλωµάτων ψύξης, στη 59

67 κατεργασία νερού, στη παροδική προστασία κατά την αποθήκευση και µεταφορά υδατικών διαλυµάτων. Επίσης στη τεχνολογία των επικαλύψεων χρησιµοποιούνται αναστολείς σαν πρόσθετα στα επικαλυπτικά ή τα χρώµατα κυρίως στο πρώτο «χέρι». β. Καθοδική και ανοδική προστασία Με τις ηλεκτροχηµικές µεθόδους προστασίας, εφαρµόζεται στη προστατευόµενη µεταλλική επιφάνεια τέτοιο δυναµικό, που οδηγεί σε πρακτικά αµελητέα ταχύτητα διάβρωσης. Σηµαντικότερη στη πράξη είναι η καθοδική προστασία που µπορεί να δηµιουργηθεί µε δύο τρόπους: - Το υπό προστασία µέταλλο βραχυκυκλώνεται µε άλλο λιγότερο ευγενές µέταλλο µέσα στο διαβρωτικό µέσο. Έτσι το πρώτο αποτελεί τη κάθοδο (άρα προστατεύεται) ενώ το δεύτερο την άνοδο (άρα διαβρώνεται θυσιαζόµενη άνοδος) του δηµιουργούµενου στοιχείου. - Το υπό προστασία µέταλλο συνδέεται µε τον αρνητικό πόλο µιας εξωτερικής πηγής συνεχούς ρεύµατος. Είναι προφανές ότι για να εφαρµοσθεί σωστά η καθοδική προστασία πρέπει να είναι γνωστή για το δεδοµένο µέταλλο η µεταβολή της ταχύτητας διάβρωσης (ή πυκνότητας ρεύµατος) συναρτήσει του δυναµικού. Και επειδή αυτό στη πράξη δεν είναι πάντα εύκολο, συνήθως αρκούµαστε στην εφαρµογή του λεγόµενου δυναµικού προστασίας, που π.χ. για τον σίδηρο σε ουδέτερα διαλύµατα είναι 0.53 V. Τα δυναµικά προστασίας µπορούν να παρθούν και από τα διαγράµµατα POURBAIX. Το δυναµικό προστασίας δηµιουργεί, όπως προαναφέραµε, και µια πυκνότητα ρεύµατος προστασίας που θα πρέπει να είναι οµοιόµορφη σε όλη τη προστατευόµενη επιφάνεια. Αυτό επιτυγχάνεται µε τη σωστή τοποθέτηση των θυσιαζοµένων ανόδων ή των συνδέσεων µε τον αρνητικό πόλο της πηγής. Συνδυασµός µη αγώγιµου επιστρώµατος και καθοδικής προστασίας έχει το πλεονέκτηµα αφενός της εκλεκτικής οδήγησης του καθοδικού ρεύµατος στα επικίνδυνα σηµεία κι αφετέρου τη µειωµένη κατανάλωση ρεύµατος. Σαν µέτρο της προστατευτικής δράσης της καθοδικής προστασίας, Ζ, εφαρµόζεται η σχέση: Z Yo Y1 = 100 [%] (2.4.2) Yo όπου, Υο ταχύτητα διάβρωσης χωρίς προστασία, και Υ1 ταχύτητα διάβρωσης µε προστασία Η καθοδική προστασία εφαρµόζεται συνήθως σε ουδέτερα και αλκαλικά διαλύµατα, επειδή στα όξινα οι πυκνότητες ρεύµατος αυξάνονται πολύ λόγω της έντονης έκλυσης Η 2. Στα διαλύµατα που περιέχουν χλωριόντα (π.χ. θαλασσινό νερό) η χρήση εξωτερικού ρεύµατος µπορεί να οδηγήσει σε ανοδική έκλυση χλωρίου, γι αυτό και προτιµάται η χρήση 60

68 θυσιαζοµένων ανόδων. Επιπλέον, κατά τη χρήση εξωτερικού ρεύµατος πρέπει να προσεχθεί η τυχόν ενεργοποίηση ανεπιθύµητων ηλεκτροχηµικών δράσεων στο διάλυµα, π.χ. όταν υπάρχουν οξειδοαναγωγικά συστήµατα. Καθοδική προστασία χρησιµοποιείται ευρύτατα στους κοινούς χάλυβες που τοποθετούνται υπόγεια ή σε θαλασσινό νερό, στους κραµατοποιηµένους χάλυβες που κινδυνεύουν από τοπική διάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση σε διαλύµατα που περιέχουν χλωριόντα, στους χάλυβες και στον ορείχαλκο σε συµπυκνωτές και εναλλάκτες σε θαλασσινό και κρύο, σκληρό νερό. Ανοδική προστασία µπορεί να εφαρµοστεί µόνο σε παθητικοποιούµενα συστήµατα. Βασίζεται στη µετατόπιση του δυναµικού του υπό προστασία µετάλλου από την ενεργό στη παθητική περιοχή, µε τη βοήθεια εξωτερικής πηγής συνεχούς ρεύµατος. Βέβαια, η διατήρηση ενός συγκεκριµένου δυναµικού µε το ελάχιστο ρεύµα είναι στη πράξη δυσχερής και εµποδίζει την ευρεία εφαρµογή της µεθόδου. Επιπλέον, υπάρχει ο κίνδυνος της µετάπτωσης του δυναµικού στην ενεργό ή µεταπαθητική περιοχή αν πάψει να λειτουργεί σωστά το ηλεκτρόδιο της καθόδου. Η µέθοδος χρησιµοποιείται µε επιτυχία στον κοινό χάλυβα σε % H 2 SO 4 και Τ<70 ο C. γ. Αναστολείς Αναστολείς ονοµάζονται οι ενώσεις που προστίθενται στο διαβρωτικό µέσο και ελαττώνουν την ταχύτητα της διάβρωσης του υπό προστασία υλικού. Η δράση τους µπορεί να ασκηθεί είτε στην επιφάνεια του µετάλλου (αποροφούµενοι ελαττώνουν την ταχύτητα της ανοδικής ή καθοδικής αντίδρασης) ή και το διαβρωτικό µέσο (ελαττώνουν τη διαβρωτικότητά του µε χηµικό ή φυσικό τρόπο). ιακρίνονται σε φυσικούς και χηµικούς αναστολείς. Οι φυσικοί αναστολείς ροφούνται φυσικά και αντιστρεπτά (π.χ. µε δυνάµεις Van der Waals) στην µεταλλική επιφάνεια (ισόθερµη Langmuir). Η δράση τους για πρακτικές εφαρµογές είναι αρκετά ασθενής. Οι χηµικοί αναστολείς αντιδρούν τόσο µε τη µεταλλική επιφάνεια (σχηµατισµός προστατευτικών στρωµάτων) όσο και µε το διαβρωτικό µέσο (αποµάκρυνση ενεργών ενώσεων µέσω αναγωγής, καθίζησης ή συµπλοκοποίησης). Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν οι χηµορροφούµενοι, οι παθητικοποιητές, οι σχηµατίζοντες επιστρώµατα και οι ηλεκτροχηµικοί και δρουν είτε πρωτοταγώς (δεν µεταβάλλονται χηµικά ή ηλεκτροχηµικά κατά τη διάβρωση) είτε δευτεροταγώς (υπόκεινται σε χηµική ή ηλεκτροχηµική µετατροπή και το προϊόν τους είναι ο καθαυτό αναστολέας), ενώ στη δεύτερη ανήκουν οι απενεργοποιητές του διαβρωτικού µέσου. Οι χηµορροφούµενοι αναστολείς σχηµατίζουν δεσµό (όλων των δυνατών µορφών) µε τη µεταλλική επιφάνεια. Σε αυτή τη κατηγορία ανήκουν ανόργανα ανιόντα και µόρια καθώς και ένας µεγάλος αριθµός οργανικών µορίων. 61

69 2.4.5 Σχεδιασµός εγκαταστάσεων για περιορισµό των καταπονήσεων Με την σωστή επιλογή υλικού ή και την εφαρµογή ορθής µεθόδου προστασίας δεν τέλειωσαν οι προσπάθειες του σχεδιαστή µηχανικού για την αντιµετώπιση των καταπονήσεων που θα υποστούν κατά τη λειτουργία τους τα διάφορα εξαρτήµατα του εξοπλισµού. Απαιτείται πρόσθετα ένας τέτοιος σχεδιασµός του εξοπλισµού και των εγκαταστάσεων που θα περιορίζει την επίδραση των λειτουργικών καταπονήσεων και θα εµποδίζει τη δηµιουργία πάρεργων ανεπιθύµητων καταπονήσεων. Στη συνέχεια παρατίθενται ορισµένα στοιχεία που θα πρέπει να λάβει υπόψη του ο σχεδιαστής µηχανικός κατά το σχεδιασµό και την εκπόνηση προδιαγραφών για τον εξοπλισµό της µονάδας: - Αποφυγή µεταφοράς µηχανικών καταπονήσεων σε στοιχεία του εξοπλισµού που λειτουργικά δεν έχουν κανένα λόγο να τις υποστούν. - Αποφυγή εξάντλησης των ορίων µηχανικής αντοχής των υλικών µε επιλογή της κατάλληλης διατοµής (κυρίως στις επιφάνειες στήριξης). Εκλογή του συντελεστή ασφάλειας έτσι ώστε να καλύπτει τυχόν περιοδική φόρτιση και να περιορίζει τη πιθανότητα εµφάνισης διάβρωσης υπό µηχανική καταπόνηση. - Ειδικά όταν πρόκειται να δεχθούν φορτίσεις οι κατασκευές θα πρέπει να ικανοποιούν τα εξής σηµεία: α. Οµοιόµορφη φόρτιση β. Εγκοπές σε ελεύθερες φορτίσεων περιοχές γ. Οµαλή µεταβολή διατοµών δ. Στρογγύλεµα γωνιών ε. Λεία επιφάνεια στ. Κατεργασµένα σηµεία συγκόλλησης ζ. Μέτρα απόσβεσης ιδίων και εξωτερικών ταλαντώσεων η. Αποφυγή συναρµογών, οπών, κλπ. - Αποφυγή µεταφοράς θερµικών καταπονήσεων µε εκλογή κατάλληλων µονώσεων και κατάλληλης διάταξης θερµαντικών στοιχείων. - Αποφυγή ψυχρής διαµόρφωσης, ώστε να µη δηµιουργηθούν εσωτερικές τάσεις και επιβολή θερµικής κατεργασίας σε σηµεία που έχουν δηµιουργηθεί (π.χ. συγκολλήσεις). - Αποφυγή σχηµατισµού σχισµών, χασµάτων, κλπ., όπου ως γνωστόν προκαλείται έντονη διάβρωση. - Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στις µικτές κατασκευές, όταν δηλαδή στο ίδιο στοιχείο ή σε συνδεόµενα στοιχεία του εξοπλισµού υπάρχουν δύο διαφορετικά µέταλλα. Στη περίπτωση αυτή ως γνωστόν θα διαβρωθεί το λιγότερο ευγενές µέταλλο µε ταχύτητα που εξαρτάται από το ρεύµα που θα προκληθεί και τη σχέση των επιφανειών των δύο µετάλλων. Ο τρόπος για την ελάττωση της ταχύτητας διάβρωσης είναι η αύξηση της 62

70 ωµικής αντίστασης στο κύκλωµα µε ακραία περίπτωση την επιβολή µόνωσης µεταξύ των δύο µετάλλων. Μια πολύ συνηθισµένη παρόµοια περίπτωση είναι η χρησιµοποίηση συνδέσεων και υλικού συγκόλλησης από διαφορετικό µέταλλο. - Τα δοχεία και οι σωληνώσεις υγρών πρέπει να έχουν τη δυνατότητα να αδειάζουν πλήρως όταν δεν χρησιµοποιούνται για αποφυγή τοπικής διάβρωσης. Ειδικά οι σωληνώσεις πρέπει πάντα να σχεδιάζονται µε µερική κλίση. - Αποφυγή θερµοκρασιακής ανοµοιοµορφίας όπου είναι πιθανή η δηµιουργία συµπυκνωµάτων, φαινόµενο που µπορεί να προκληθεί σε βάνες, στηρίγµατα σωληνώσεων, ανεπίστροφα, κλπ., τα οποία συνήθως ξεχνιούνται να µονωθούν. - Αποφυγή τοπικών διαφορών συγκέντρωσης µε κατάλληλη διάταξη προσαγωγής ή απαγωγής υλικών. - Αποφυγή δηµιουργίας τριεπιφανειών σε εναλλάκτες, συµπυκνωτές, κλπ. - Περιορισµός υπερβολικών δινών και διαφορών πίεσης σε αγωγούς για αποφυγή σπηλαιώδους διάβρωσης από κινούµενα ρευστά, που συµβαίνουν σε απότοµες στενώσεις, σε προεξοχές εξαρτηµάτων, συγκολλήσεων, φλαντζών, κλπ., στο εσωτερικό του σωλήνα. Ακόµα πρέπει η ταχύτητα των ρευστών να σχεδιάζεται έτσι ώστε να αποκλείει από τη µια µεριά επικαθίσεις στους αγωγούς κι από την άλλη µηχανική καταστροφή των παθητικών οξειδίων ή των επιστρωµάτων των αγωγών. - Όλα τα εξαρτήµατα που απαιτούν συντήρηση ή συχνή αντικατάσταση πρέπει να είναι απόλυτα προσπελάσιµα. - Όλα τα εξαρτήµατα που σχεδιάζεται να επιστρωθούν (επικαλυφθούν, βαφούν, κλπ.) πρέπει να προσφέρονται για εύκολη επίστρωση Οικονοµική αξιολόγηση υλικών εξοπλισµού Έχει ήδη αναφερθεί ότι η τεχνικά άριστη δεν ταυτίζεται γενικά µε την οικονοµικά άριστη επιλογή υλικών. Και ενώ η δυνατότητα της τεχνικής για την εξεύρεση υλικών που θα ανταποκρίνονται στις εκάστοτε συνθήκες είναι ίσως απεριόριστες, οι δυνατότητες εξεύρεσης των αντίστοιχων πόρων είναι περιορισµένες. Έτσι αναζητείται συνήθως µια βέλτιστη τεχνικοοικονοµική λύση, ουσιαστικά η οικονοµικά συµφερότερη. Οι συντελεστές κόστους που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη στην αξιολόγηση κάθε εναλλακτικής λύσης είναι: - Κόστος κτήσης υλικών - Κόστος κατασκευής - Κόστος εγκατάστασης - Κόστος προστασίας υλικών ή και εγκαταστάσεων (π.χ., επιστρώµατα, βαφή, καθοδική προστασία, αναστολείς) - Κόστος συντήρησης 63

71 - Λειτουργικά έξοδα σχετιζόµενα µε το είδος του υλικού (π.χ., απώλειες θερµότητας, έξοδα καθαρισµού, κλπ.) - Λειτουργικό κόστος προστασίας (ρεύµα, αντικατάσταση επιστρώµατος, τροφοδοσία αναστολέων) - Χρόνος ζωής Οι διάφορες εναλλακτικές λύσεις αξιολογούνται µε τις µεθόδους που αναφέρονται στο Κεφ. 5, κυρίως µε την έννοια του κεφαλαιοποιηµένου κόστους. Για παράδειγµα, η οικονοµική αξιολόγηση επιλογής κοινού χάλυβα έναντι κραµατοποιηµένου θα πρέπει να συµπεριλάβει τις εξής συγκριτικές περιπτώσεις: α. «Ανθεκτικό» υλικό (π.χ. κραµατοποιηµένος χάλυβας) µε αναµενόµενο χρόνο ζωής t 1 β. Κοινός χάλυβας χωρίς προστασία µε αναµενόµενο χρόνο ζωής t 2 (όπου t 1 >t 2 ). γ. Κοινός χάλυβας µε προστασία (ηλεκτροχηµική, επικάλυψη, κλπ.) µε αναµενόµενο χρόνο ζωής t 3 (t 1 > ή = ή <t 3, ανάλογα µε το είδος της προστασίας) Τέτοιες οικονοµικές αξιολογήσεις (κυρίως της γ περίπτωσης) έχουν επιβάλλει τον κοινό χάλυβα σαν το κατ εξοχή κατασκευαστικό υλικό (γέφυρες, αυτοκίνητα, πλοία, οικοδοµές, κλπ.). 2.5 Ανακεφαλαίωση Υπάρχουν πολλοί επί µέρους κοινοί παράγοντες που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και πολλά στοιχεία που θα πρέπει να ενσωµατωθούν στο σχεδιασµό µιας µονάδας. Κοινό στοιχείο σε όλες τις µελέτες είναι η αρχική συλλογή δεδοµένων εισόδου, η οποία περιλαµβάνει πληροφορίες για τις χηµικές αντιδράσεις ή τις φυσικές διεργασίες παραγωγής του προϊόντος, τον επιθυµητό ρυθµό παραγωγής, την καθαρότητα του προϊόντος και τις πρώτες ύλες. Συµπληρωµατικά απαιτούνται στοιχεία που αφορούν τον έλεγχο και ρύθµιση των µοναδιαίων διεργασιών, την λειτουργικότητα και διάταξη της µονάδας, τον έλεγχο των ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων, τον σχεδιασµό των παροχών, αποθήκευσης και υπηρεσιών, την υγιεινή και ασφάλεια εργασίας, την προστασία περιβάλλοντος και την επιλογή του τόπου εγκατάστασης. Σηµαντικό είναι επίσης το θέµα της γενικότερης διασφάλισης της ποιότητας στην βιοµηχανία που αφορά όχι µόνον τα τελικά προϊόντα αλλά και την συνολική παραγωγική διαδικασία. Τα δεδοµένα εισόδου για την επίλυση ενός σχεδιαστικού προβλήµατος περιλαµβάνουν: 64

72 1. Τις χηµικές αντιδράσεις και τις συνθήκες που λαµβάνουν χώρα, τον ρυθµό αντίδρασης, την συσχέτιση της κατανοµής των προϊόντων µε την µετατροπή και πληροφορίες σχετικές µε τον τύπο του καταλύτη, τον ρυθµό απενεργοποίησης και τον τρόπο αναγέννησής του. 2. Τον επιθυµητό ρυθµό παραγωγής. 3. Τις απαιτήσεις καθαρότητας του προϊόντος. 4. Τις διαθέσιµες πρώτες ύλες. 5. Τους λειτουργικούς περιορισµούς. 6. εδοµένα για την εγκατάσταση που θα φιλοξενήσει την διεργασία. 7. Φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών που εµπλέκονται στην παραγωγική διαδικασία. 8. Κόστος αγοράς πρώτων υλών, αξία προϊόντων και παραπροϊόντων και λοιπά δεδοµένα κόστους. Συνήθως είτε δεν υπάρχουν όλα τα δεδοµένα είτε υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά µε την ισχύ τους. Σε αυτή την περίπτωση και αφού εξαντληθούν οι διαθέσιµες πηγές προσδιορισµού των (βιβλιογραφική και εργαστηριακή έρευνα) πρέπει να προσδιορίζεται η ευαισθησία του σχεδιασµού σε µεταβολές των αβέβαιων παραµέτρων, χρησιµοποιώντας συντοµευµένες υπολογιστικές τεχνικές. Εκτιµήσεις αυτού του είδους συνυπολογίζονται στην καθορισµό νέων εργαστηριακών ή πιλοτικών µελετών. Τα δεδοµένα για την κατανοµή των προϊόντων και για τυχόν πλευρικές αντιδράσεις θεωρούνται ως ιδιαίτερα χρήσιµα για τα άλλα στάδια του σχεδιασµού. Μέσω αυτής της πρώτης µας επαφής µε το θέµα, φάνηκαν ήδη οι δυνατότητες εναλλακτικών λύσεων σε διάφορα θέµατα: συνεχής ή ασυνεχής διεργασία, καθαρισµός ή µη της τροφοδοσίας, επιλογή καταλύτη, επιλογή τόπου εγκατάστασης, κλπ. Η αντιµετώπιση αυτού του σηµαντικού θέµατος, της βέλτιστης δηλαδή επιλογής µεταξύ εναλλακτικών λύσεων, θα αναπτυχθεί επαρκώς στα επόµενα κεφάλαια. Η σηµαντικότερη πάντως απόφαση που πρέπει να πάρουµε στο παρόν στάδιο σχεδιασµού είναι η κάτωθι: ΠΡΩΤΟ ΕΠΙΠΕ Ο ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ: Συνεχής ή ασυνεχής παραγωγική διαδικασία. Οι παράγοντες που λαµβάνονται υπόψη στην επιλογή είναι: 1. Ρυθµός και είδος παραγωγής Εάν η δυναµικότητα είναι µεγαλύτερη από 5000 tn/yr: συνεχής διεργασία Εάν η δυναµικότητα είναι µικρότερη από 500 tn/yr: ασυνεχής διεργασία Ενδιάµεσα: δύο εναλλακτικές λύσεις Παραγωγή πολλαπλών προϊόντων: ασυνεχής διεργασία 2. υνάµεις της αγοράς 65

73 Εποχιακή παραγωγή: ασυνεχής διεργασία Μικρή διάρκεια ζωής προϊόντος: ασυνεχής διεργασία 3. Λειτουργικά χαρακτηριστικά Μεγάλοι χρόνοι αντίδρασης: ασυνεχής διεργασία ιακίνηση αιωρηµάτων µε µικρές ροές: ασυνεχής διεργασία Υλικά που επικάθονται γρήγορα σε επιφάνειες: ασυνεχής διεργασία Η µετουσίωση, τέλος, του σχεδιασµού σε έργο περνάει αναγκαστικά από την επιλογή των κατάλληλων κατασκευαστικών υλικών για τα διάφορα στοιχεία του εξοπλισµού. Μια επιτυχηµένη επιλογή θα συµβάλλει αποφασιστικά στην επιτυχία του συνολικού σχεδιαστικού έργου. Στο τέλος αυτού του κεφαλαίου επιχειρείται µια ανάλυση των στοιχείων που θα πρέπει να λάβει υπόψη του ο µηχανικός για να οδηγηθεί στη σωστή επιλογή των υλικών. 66

74 3 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ 3.1 Εισαγωγή Προϋπολογίζοντας το κόστος µιας επένδυσης και το κέρδος που αναµένεται από αυτή ο µηχανικός θα διαπιστώσει αν είναι συµφέρουσα ή όχι η επένδυση. Όταν η επένδυση πραγµατοποιηθεί οι οικονοµολόγοι της επιχείρησης θα παρακολουθούν συνέχεια την οικονοµική κατάσταση της µονάδας, ενώ ο µηχανικός θα έχει πετύχει στις εκτιµήσεις του αν τα λογιστικά τους αποτελέσµατα συµφωνούν µε τις δικές του προβλέψεις. Για να υπάρξει όµως σύγκριση πρέπει να µιλάνε και οι δυο την ίδια γλώσσα δηλαδή να χρησιµοποιούν τους ίδιους όρους και να παίρνουν υπόψη τους ίδιους παράγοντες κόστους. Κι επειδή η επιχειρησιακή οικονοµική ορολογία είναι ήδη καθιερωµένη, όπως καθιερωµένα σχεδόν είναι τα συλλεγόµενα στοιχεία και ο τρόπος παρουσίασής τους, επιβάλλεται στον µηχανικό η γνώση του οικονοµικού πληροφοριακού συστήµατος της επιχείρησης. Αντικείµενο της λογιστικής είναι η µέτρηση, η καταγραφή, η αναφορά και η ανάλυση των επιχειρηµατικών συναλλαγών, που επιδρούν πάνω στη χρήση του κεφαλαίου. Συντηρεί δε λογαριασµούς εσόδων, δαπανών, παγίων στοιχείων, αποσβέσεων, υποχρεώσεων, απαιτήσεων, κλπ. 3.2 Βασικές Σχέσεις στη Λογιστική Ενεργητικό - Παθητικό Από τις βασικότερες έννοιες της λογιστικής είναι τα ενεργητικό και το παθητικό µιας επιχείρησης: Ενεργητικό της επιχείρησης: Εκφράζει την αξία που έχει η επιχείρηση στη δεδοµένη στιγµή µέτρησής του και περιλαµβάνει την αξία των γηπέδων, κτιρίων, εξοπλισµού, 67

75 υλικών (κάθε µορφής), προϊόντων, µετρητών και χρεογράφων που βρίσκονται στη κατοχή της επιχείρησης. Παθητικό της επιχείρησης: Εκφράζει τις απαιτήσεις των φυσικών ή νοµικών προσώπων που κατέβαλαν τις δαπάνες ώστε να δηµιουργηθεί το ενεργητικό της επιχείρησης είτε σαν ιδιοκτήτες (ίδιο µετοχικό κεφάλαιο) είτε σαν δανειστές (υποχρεώσεις). Είναι δε προφανές ότι σε κάθε χρονική στιγµή ισχύει η σχέση: Ενεργητικό = Παθητικό (3.2.1) Το ενεργητικό αποτελείται από το: α. Πάγιο δηλαδή τα «σταθερά» περιουσιακά στοιχεία (γήπεδα, κτίρια, εξοπλισµός, κλπ.) και β. Κυκλοφορούν, αυτό που εύκολα µπορεί να µετατραπεί σε µετρητά αν «ρευστοποιηθεί» (αποθέµατα, συναλλαγµατικές, µετρητά, κλπ.), και βεβαίως ισχύει: Ενεργητικό = Πάγιο + Κυκλοφορούν (3.2.2) Το παθητικό όπως προαναφέρθηκε συνίσταται από: α. Το «Κεφάλαιο» ή «Καθαρή θέση» β. Τις Υποχρεώσεις, και συνεπώς ισχύει: Παθητικό = Καθαρή θέση + Υποχρεώσεις (3.2.3) Ο όρος Κεφάλαιο ή Καθαρή θέση είναι ευρύτερος του Μετοχικού Κεφαλαίου: Καθαρή θέση = Μετοχικό Κεφάλαιο + Περίσσευµα (κέρδη ή ζηµιές) (3.2.4) Οι υποχρεώσεις διακρίνονται σε: α. Μακροπρόθεσµες. Είναι κυρίως τα µακροπρόθεσµα δάνεια που σύναψε η επιχείρηση για την κτήση των παγίων στοιχείων της. β. Βραχυπρόθεσµες. Σε αυτές εκτός από τα βραχυπρόθεσµα δάνεια που λαµβάνονται κύρια για την κάλυψη του κεφαλαίου κίνησης, περιλαµβάνονται και οι λογαριασµοί που οφείλει να εξοφλήσει η επιχείρηση στους προµηθευτές της Ισολογισµός Ο ισολογισµός µιας επιχείρησης δεν είναι τίποτε άλλο παρά µια αναλυτική και πινακοποιηµένη µορφή της εξίσωσης (3.2.1), δείχνει δηλαδή την οικονοµική κατάσταση της 68

76 επιχείρησης στη δεδοµένη στιγµή. Το πόσο αναλυτικός θα είναι εξαρτάται από το σκοπό για τον οποίο συντάσσεται. Συνήθως οι επιχειρήσεις είναι υποχρεωµένες να δηµοσιεύουν και να παρουσιάζουν στη Γενική Συνέλευση των Μετόχων τους τον ισολογισµό της κάθε χρονιάς. Στον Πίνακα παρουσιάζεται ένα τυπικό παράδειγµα ισολογισµού. Αναλύοντας τον ισολογισµό µιας επιχείρησης µπορούµε να βγάλουµε συµπεράσµατα για την κατάστασή της. Εκτός από τα κέρδη ή τις ζηµιές, οι σχέσεις των διαφόρων µεγεθών του ισολογισµού είναι αρκετά ενδεικτικές. Το καθαρό (διαθέσιµο) κεφάλαιο κίνησης είναι: Καθαρό κεφάλαιο κίνησης = Σύνολο Κυκλοφορούντος Βραχυπρόθεσµες Υποχρεώσεις (3.2.5) Πίνακας Παράδειγµα ισολογισµού εταιρείας κατά την ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟ (σε χιλιάδες ) ΠΑΘΗΤΙΚΟ (σε χιλιάδες ) ΠΑΓΙΟ ΚΑΘΑΡΗ ΘΕΣΗ Γήπεδα, κτίρια 4,500 Μετοχικό κεφάλαιο 18,000 Εγκαταστάσεις, κύριος 25,000 Κέρδη 410 εξοπλισµός Βοηθητικός εξοπλισµός 7,000 Σύνολο Καθαρής θέσης 18,410 Λοιπά αγαθά και δικαιώµατα ,000 Μείον αποσβέσεις 1,850 Σύνολο παγίου 35,150 ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝ ΥΠΟΧΡΕΩΣΕΙΣ Αποθέµατα 8,150 Μακροπρόθεσµες 17,500 (Υλικά (550 Βραχυπρόθεσµες 12,800 Προϊόντα) 7,600) (Λογαριασµοί, Γραµµάτια, άνεια) (3,700 9,100) Απαιτήσεις 2,460 Σύνολο Υποχρεώσεων 30,300 ιαθέσιµα 2,950 (Καταθέσεις (1,600 Ταµείο 250 Σύνολο Παθητικού 48,710 Τίτλοι) 1,100) Σύνολο κυκλοφορούντος 13,560 Σύνολο Ενεργητικού 48,710 69

77 Σε περίπτωση που αυτό είναι αρνητικό, προκύπτει ανάγκη για νέο βραχυπρόθεσµο δανεισµό. Παράλληλα υπάρχουν και δύο δείκτες που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκπλήρωσης οικονοµικών υποχρεώσεων και που λαµβάνονται υπόψη από τις Τράπεζες για την έγκριση δανείων: είκτης τρεχουσών συναλλαγών = Σύνολο Κυκλοφορούντος/ Βραχυπρόθεσµες υποχρεώσεις (3.2.6) είκτης ταµειακής κατάστασης = ιαθέσιµα/ Βραχυπρόθεσµες υποχρεώσεις (3.2.7) Επίσης, η σχέση ιδίων προς ξένα κεφάλαια εκφράζεται από τον λόγο: Μετοχικό Κεφάλαιο / (Μακροπρόθεσµα + Βραχυπρόθεσµα δάνεια) (3.2.8) Ανάλυση λογαριασµού «αποτελέσµατα χρήσεως» Η ανάλυση αυτή συνήθως συνοδεύει τον ισολογισµό και δεν είναι τίποτε άλλο παρά η ανάλυση της σχέσης: Έσοδα = Έξοδα + Κέρδος (3.2.9) Η σχέση αυτή αναφέρεται σε µια συγκεκριµένη χρονική περίοδο, π.χ. από έως Όπως είναι αντιληπτό, η ανάλυση του λογαριασµού «αποτέλεσµα χρήσεως» παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον µηχανικό (που µελέτησε τη µονάδα ή ένα κοµµάτι της ή κάποια βελτίωση, κλπ.) αφού παρουσιάζει τα απολογιστικά στοιχεία των όσων εκείνος είχε προϋπολογίσει. Επιπλέον του παρέχει πληροφορίες και ενδείξεις για υποψήφια πεδία βελτιώσεων. Στον Πίνακα παρουσιάζεται ένα τυπικό παράδειγµα λογαριασµού αποτελεσµάτων χρήσεως. Στον Πίνακα παρουσιάζεται ένας πιο σύνθετος ισολογισµός και ο αντίστοιχος λογαριασµός αποτελεσµάτων, όπως περίπου εµφανίζεται σε δηµοσίευση. Ο Μηχανικός µπορεί να χρησιµοποιήσει την παραπάνω ανάλυση για να αναλύσει περαιτέρω τους συντελεστές κόστους. Μπορεί ακόµα να βγάλει ορισµένους δείκτες απόδοσης ή παραγωγικότητας ή κόστους και να τους συγκρίνει µε αντίστοιχους οµοειδών επιχειρήσεων ή διεθνώς παραδεκτούς (π.χ., κόστος παραγωγής / σύνολο εσόδων, αποσβέσεις / σύνολο εξόδων, κλπ.). 70

78 Πίνακας Παράδειγµα ανάλυσης λογαριασµού «αποτελέσµατα χρήσεως» εταιρείας από έως (σε χιλιάδες ) ΕΣΟ Α Έσοδα από πωλήσεις 11,092 Επιδοτήσεις 437 ιάφορα (παροχή υπηρεσιών κ.λ.π.) 134 Σύνολο Εσόδων 11,663 ΜΕΙΟΝ ΕΞΟ Α Κόστος παραγωγής προϊόντων 7,194 (Πρώτες Ύλες (1,252 Εργατικά 4,155 Ενέργεια 1,037 Ανταλλακτικά 421 Λοιπά ) 329) ΑΚΑΘΟΡΙΣΤΟ ΕΙΣΟ ΗΜΑ (ή ΚΕΡ Η) 4,469 ΜΕΙΟΝ ΕΞΟ Α ιοίκησης 323 Πωλήσεων 272 Έρευνας και ανάπτυξης προϊόντων 235 Τόκοι 1,986 ιάφορα 114 ΕΙΣΟ ΗΜΑ ( Η ΚΕΡ Η) 1,539 ΠΡΟ ΑΠΟΣΒΕΣΕΩΝ ΚΑΙ ΦΟΡΩΝ ΜΕΙΟΝ Αποσβέσεις 1,130 ΚΕΡ Η ( Η ΖΗΜΙΑ) ΠΡΟ ΦΟΡΩΝ 409 Φόροι 164 ΚΑΘΑΡΑ ΚΕΡ Η ( Η ΖΗΜΙΑ) 245 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗΣ ΧΡΗΣΕΩΣ 23 ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΚΑΘΑΡΑ ΚΕΡ Η ( Η ΖΗΜΙΑ) 268 ΜΕΙΟΝ Μέρισµα προνοµιούχων µετοχών 72 Μέρισµα κοινών µετοχών 97 ΚΑΘΑΡΑ ΚΕΡ Η ( Η ΖΗΜΙΑ) 99 ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΟΜΕΝΗ ΧΡΗΣΗ 71

79 Πίνακας Τυπικά στοιχεία ισολογισµού και ανάλυσης λογαριασµού «αποτελέσµατα χρήσεως» στα Ελληνικά και Αγγλικά ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟ ASSETS Β. ΕΞΟ Α ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΣ B. FORMATION EXPENSES 1. Έξοδα ιδρύσεως & πρώτης 1. Preliminary expenses εγκαταστάσεως 4. Λοιπά έξοδα εγκαταστάσεως 4. Other formation expenses ΣΥΝΟΛΟ (Β) TOTAL (B) Γ. ΠΑΓΙΟ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟ C. FIXED ASSETS Ι. Ασώµατες Ακινητοποιήσεις I. Intangible Assets 5. Λοιπές ασώµατες ακινητοποιήσεις 5. Other intangible assets ΣΥΝΟΛΟ (Γ Ι) TOTAL (CΙ) ΙΙ. Ενσώµατες Ακινητοποιήσεις II. Tangible Assets 1. Γήπεδα - Οικόπεδα 1. Land 3. Κτίρια και Τεχνικά έργα 3. Buildings and technical works 5. Μεταφορικά µέσα 5. Transportation equipment 6. Έπιπλα και λοιπός εξοπλισµός 6. Furniture and fixtures 7. Ακινητοποιήσεις υπό εκτέλεση και προκαταβολές 7. Payments on account and tangible assets in course of construction ΣΥΝΟΛΟ (Γ ΙΙ) TOTAL (C II) ΣΥΝΟΛΟ ΑΚΙΝΗΤΟΠΟΙΗΣΕΩΝ (Γ Ι + Γ ΙΙ) TOTAL TANGIBLE AND INTANGIBLE ASSETS (C I + C II) ΙΙΙ. Συµµετοχές και άλλες µακροπρόθεσµες III. Financial Assets χρηµατοοικονοµικές απαιτήσεις 1.Συµµετοχές σε συνδεµένες επιχειρήσεις 1. Participating interests in affiliated undertakings 7.Λοιπές µακροπρόθεσµες απαιτήσεις 7. Other financial assets ΣΥΝΟΛΟ (Γ ΙΙΙ) TOTAL (C III) ΣΥΝΟΛΟ ΠΑΓΙΟΥ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΥ (Γ Ι + TOTAL FIXED ASSETS (C I + C II + C III) Γ ΙΙ + Γ ΙΙΙ). ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟ D. CURRENT ASSETS Ι. Αποθέµατα I. Stocks 1. Εµπορεύµατα 1. Merchandise 5. Προκαταβολές για αγορές αποθεµάτων 5. Payments on account for imports ΣΥΝΟΛΟ ( Ι) TOTAL (D I) ΙΙ. Απαιτήσεις II. Debtors 1. Πελάτες 1. Trade debtors 2. Γραµµάτια εισπρακτέα 2. Notes receivable : -Χαρτοφυλακίου -In portfolio -Στις Τράπεζες για είσπραξη -At banks for collection -Στις Τράπεζες σε εγγύηση -At banks for pledge 3. Γραµµάτια σε καθυστέρηση 3. Notes overdue 3 α. Επιταγές εισπρακτέες 3a. Cheques receivable 3β. Επιταγές σε καθυστέρηση 3b. Cheques overdue 10. Επισφαλείς Επίδικοι πελάτες & χρεώστες 10. Doubtful contested trade and other debtors 11. Χρεώστες ιάφοροι 11. Sundry debtors 12. Λογ/σµοί διαχ/σεως προκ/λών & 12. Advances to account for πιστώσεων ΣΥΝΟΛΟ ( ΙΙ) TOTAL (D II) ΙΙΙ. Χρεόγραφα III. Investments 1. Μετοχές 1. Shares 2. Οµολογίες 2. Bonds 72

80 3. Λοιπά χρεόγραφα 3. Other investments ΣΥΝΟΛΟ ( ΙΙΙ ) TOTAL (D III) ΙV. ιαθέσιµα IV. Cash at bank and in hand 1. Ταµείο 1. Cash in hand 3. Καταθέσεις όψεως & προθεσµίας 3. Sight and time deposits ΣΥΝΟΛΟ ( ΙV ) TOTAL (D IV) ΣΥΝΟΛΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝΤΟΣ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΥ ( Ι + ΙΙ + ΙΙΙ + ΙV) TOTAL CURRENT ASSETS (D I + D II + D III + D IV) Ε. ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΟΙ ΛΟΓ/ΜΟΙ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΥ E. PREPAYMENTS AND ACCRUED INCOME 1. Έξοδα εποµένων χρήσεων 1. Deferred charges 2. Έσοδα χρήσεως εισπρακτέα 2. Earned Incomes 3. Λοιποί µεταβατικοί λογ/µοί ενεργητικού 3. Other prepayments and accrued income ΣΥΝΟΛΟ TOTAL ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΟΥ GRAND TOTAL - ASSETS (Β+Γ+ +Ε) (B+C+D+E) ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΙ ΤΑΞΕΩΣ ΧΡΕΩΣΤΙΚΟΙ MEMO ACCOUNTS 1. Αλλότρια περιουσιακά στοιχεία 1. Third party asset items 2. Χρεωστικοί λογ/σµοί εγγ. & εµπραγµ. 2. Guarantees and real securities ασφαλειών 3. Απαιτήσεις από αµφοτεροβαρείς 3. Bilateral agreements συµβάσεις ΣΥΝΟΛΟ TOTAL ΠΑΘΗΤΙΚΟ LIABILITIES Α. Ι ΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ A. CAPITAL AND RESERVES Ι. Μετοχικό Κεφάλαιο ( µετοχές των 0.52 έκαστη) I. Share Capital ( SHARES OF 0.52 each) 1.Καταβληµένο 1. Paid up capital ΙΙ. ιαφορά από έκδοση µετοχών υπέρ το II. Share premium account άρτιο ΙΙΙ. ιαφορές αναπρ/γής Επιχορηγήσεις επενδύσεων III. Revaluation Reserves Investment Grants 2. ιαφορές από αναπροσαρµογής αξίας λοιπών περιουσιακών στοιχείων 2. Reserves from value adjustments of other assets ΣΥΝΟΛΟ (Α ΙΙΙ) TOTAL (A III) ΙV. Αποθεµατικά Κεφάλαια IV. Reserves 1. Τακτικό Αποθεµατικό 1. Legal reserve 5. Αφορ/γητα αποθ/κά ειδ. διατάξεων 5. Tax-free reserves under special laws νόµων ΣΥΝΟΛΟ (Α ΙV) TOTAL(A IV) V. Aποτελέσµατα εις Νέο V. Results carried forward Υπόλοιπο κερδών χρήσεως εις νέο ΣΥΝΟΛΟ (Α V) Profit carried forward TOTAL (A V) VI. Πόσα προορισµένα για αύξηση VI. Amounts intended to increase capital κεφαλαίου 3. Αποθ/κά διατιθέµενα για αύξηση 3. Reserves available to increase capital κεφαλαίου ΣΥΝΟΛΟ (Α VI) TOTAL(A VI) ΣΥΝΟΛΟ Ι ΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΩΝ (ΑΙ + ΑΙΙ + ΑΙΙΙ + ΑΙV + AV + AVI) TOTAL CAPITAL AND RESERVES (A I + A II + A III + A IV + A V + A VI) B. ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΓΙΑ ΚΙΝ ΥΝΟΥΣ & ΕΞΟ Α B. PROVISIONS FOR LIABILITIES AND CHARGES 73

81 1. Προβλέψεις για αποζηµίωση 1. Provisions for retirement benefits προσωπικού λόγω εξόδου από την υπηρεσία 2. Λοιπές προβλέψεις 2. Other provisions ΣΥΝΟΛΟ (Β) TOTAL(B) Γ. ΥΠΟΧΡΕΩΣΕΙΣ C. CREDITORS Ι. Μακροπρόθεσµες υποχρεώσεις I. Long-term debt 2. άνεια τραπεζών 2. Bank loans ΙΙ. Βραχυπρόθεσµες υποχρεώσεις II. Current Liabilities 1. Προµηθευτές 1. Suppliers 2.Γραµµάτια Πληρωτέα 2. Notes payable 2 α. Επιταγές πληρωτέες 2a. Cheques payable 3. Τράπεζες λ/βραχ/µων υπεχρεώσεων 3. Banks 4. Προκαταβολές Πελατών 4. Advances from trade debtors 5. Υποχρεώσεις από φόρους τέλη 5. Taxes-duties 6. Ασφαλιστικοί οργανισµοί 6. Social security 10. Μερίσµατα πληρωτέα 10. Dividends 11. Πιστωτές διάφοροι 11. Sundry creditors ΣΥΝΟΛΟ (Γ ΙΙ) TOTAL (C II) ΣΥΝΟΛΟ ΥΠΟΧΡΕΩΣΕΩΝ (Γ Ι + Γ ΙΙ) TOTAL CREDITORS(C I + C II). ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΟΙ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΙ D. ACCRUALS AND DEFERRED ΠΑΘΗΤΙΚΟΥ 2. Έξοδα χρήσεως δουλευµένα 2. Accrued expenses 3. Λοιποί µεταβατικοί λογαριασµοί 3. Other accruals and deferred income ΣΥΝΟΛΟ TOTAL ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ ΠΑΘΗΤΙΚΟΥ (Α+Β+Γ+ ) GRAND TOTAL-LIABILITIES (A+B+C+D) ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΙ ΤΑΞΕΩΣ ΠΙΣΤΩΤΙΚΟΙ MEMO ACCOUNTS 1. ικαιούχοι αλλότριων περ. στοιχείων 1. Beneficiaries of asset items 2. Πιστωτικοί λογαριασµοί εγγυήσεων και 2. Guarantees and real securities εµπράγµατων ασφαλειών 3. Υποχ/σεις από αµφοτεροβαρείς 3. Bilateral agreements συµβάσεις ΣΥΝΟΛΟ TOTAL ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΥ PROFIT AND LOSS ACCOUNT ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΧΡΗΣΕΩΣ 31 ης ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 20XX (1ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ- 31 ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 20XX) At December 31, 20XX (January 1- December 31, 2006) Ι. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΕΩΣ I. Operating results Κύκλος εργασιών (πωλήσεις) Net turnover (sales) Μείον: Κόστος πωλήσεων Less: Cost of sales ΜΙΚΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ (κέρδη) Gross operating results (profit) ΕΚΜ/ΣΕΩΣ Πλέον : Άλλα έσοδα εκµεταλλεύσεως Plus: Other operating income ΣΥΝΟΛΟ TOTAL Μείον: 1. Έξοδα διοικητικής λειτουργίας LESS:1. Administrative expenses 3. Έξοδα λειτουργίας διαθέσεως 3. Distribution costs ΜΕΡΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ (κέρδη) Sub-Total ΕΚΜ/ΣΕΩΣ ΠΛΕΟΝ : PLUS: 3. Κέρδη πωλήσεως συµµετοχών και χρεογράφων 3. Gains from sale of participating interests and other investments 74

82 4. Πιστωτικοί τόκοι και συναφή έξοδα 4. Credit interest and similar income Μείον: Less: 3.Χρεωστικοί τόκοι & συναφή έξοδα 3.Debit interest and similar charges ΟΛΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ (κέρδη) TOTAL OPERATING RESULTS (profit) ΕΚΜ/ΣΕΩΣ ΙΙ. ΠΛΕΟΝ :ΕΚΤΑΚΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ II. PLUS: EXTRAORDINARY RESULTS 1. Έκτακτα και ανόργανα έσοδα 1. Extraordinary and non-operating income 3. Έσοδα προηγουµένων χρήσεων 3. Prior year s income Μείον: Less: 1. Έκτακτα και ανόργανα έξοδα 1. Extraordinary and non-operating expenses 2. Έκτακτες ζηµιές 2. Extraordinary losses 3. Έξοδα προηγουµένων χρήσεων 3. Prior year s expenses 4. Προβλέψεις για έκτακτους κινδύνους 4. Provisions for extra-ordinary ΟΡΓΑΝΙΚΑ & ΕΚΤΑΚΤΑ ΑΠΟΤ/ΜΑΤΑ (Κέρδη) OPERATING AND EXTRAORDINARY RESULTS (profit) Μείον :Σύνολο αποσβέσεων παγίων Less: Total value adjustments of fixed assets στοιχείων Μείον :Οι από αυτές ενσ/µένες στο Less: Charged to the operating cost λειτ/γικό κόστος ΚΑΘΑΡΑ ΑΠΟΤ/ΜΑΤΑ (κέρδη) ΧΡΗΣΕΩΣ προ φόρων NET RESULTS (profit) FOR THE YEAR before taxes ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΑΘΕΣΕΩΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ APPROPRIATION ACCOUND Καθαρά αποτελέσµατα (κέρδη) χρήσεως Net results (profit) for the year (+) Υπόλοιπο αποτ/των (κερδών) πρ. (+) Profit brought forward χρήσεων (-) ιαφορές φορολ. ελέγχου προηγ. (-) Prior year s tax differences χρήσεων (+) Αποθεµατικά προς διάθεση (+) Reserves for appropriation ΣΥΝΟΛΟ TOTAL ΜΕΙΟΝ: LESS: 1. Φόρος εισοδήµατος 1. Income tax Κέρδη προς διάθεση Profit for appropriation Η διάθεση των κερδών γίνεται ως εξής : Appropriated as under: 1. Τακτικό αποθεµατικό 1. Legal reserve 2. Μερίσµατα 2. Dividends 6 α.αφορολόγητο αποθεµατικό Α.Ν. 148/67 6a. Tax-free reserve, E.L. 148/67 6β. Αποθεµατικά από έσοδα φορολογηθέντα 6b. Reserves from income taxed at special κατ ειδικό τρόπο provisions 6δ. Αποθ/τικά διατιθέµενα για αύξηση 6d. Reserves available to increase capital κεφαλαίου 8. Υπόλοιπο κερδών εις νέο 8. Profit carried forward Ο ΠΡΟΕ ΡΟΣ ΤΟΥ. Σ. & ΙΕΥΘΥΝΩΝ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ (Chairman of the Board of Directors and Managing Director) Ο ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΣ ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ (Financial Manager) Η ΑΝΤΙΠΡΟΕ ΡΟΣ ΤΟΥ. Σ. (Vice-Chairman of the Board of Directors) Ο ΠΡΟΙΣΤΑΜΕΝΟΣ ΛΟΓΙΣΤΗΡΙΟΥ (Head, Accounts Department) 75

83 Παράδειγµα Ετοιµάστε τον ισολογισµό για την Εταιρία Χ και για µια συγκεκριµένη ηµεροµηνία, µε δεδοµένα τα ακόλουθα στοιχεία ενεργητικού και παθητικού : Ταµείο: 20,000 Μετοχικό κεφάλαιο: 50,000 Πληρωτέοι λογαριασµοί: 10,000 Μηχανήµατα και εξοπλισµός: 18,000 Επιστρεφόµενοι λογαριασµοί: 6,000 Οµόλογα δηµοσίου: 3,000 Πληρωτέες(-τέα) Επίπλωση και υποθήκες (δάνεια): 5,000 εξαρτήµατα: 5,000 Αποθέµατα (πρώτων υλών, προϊόντων, κλπ): 15,000 Πλεόνασµα: 2,000 Λύση ΙΣΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΤΑΙΡΕΙΑΣ Χ ΚΑΤΑ ΤΗΝ 31 η ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 20ΧΧ Ενεργητικό (σε χιλιάδες ευρώ) Παθητικό (σε χιλιάδες ευρώ) ΠΑΓΙΟ ΥΠΟΧΡΕΩΣΕΙΣ Μηχανήµατα και εξοπλισµός 18 Πληρωτέοι λογαριασµοί 10 Επίπλωση και εξαρτήµατα 5 άνεια και υποθήκες 5 Σύνολο παγίου 23 Σύνολο υποχρεώσεων 15 ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝ ΚΑΘΑΡΗ ΘΕΣΗ Ρευστά 20 Μετοχικό κεφάλαιο 50 Επιστρεφόµενοι λογαριασµοί 6 Πλεόνασµα 2 Οµόλογα ηµοσίου 3 Σύνολο καθαρής θέσης 52 Αποθέµατα 15 Σύνολο κυκλοφορούντος 44 Σύνολο ενεργητικού 67 Σύνολο παθητικού 67 76

84 Παράδειγµα Οι ακόλουθες πληροφορίες αφορούν την εταιρεία Ε για την 1 η Αυγούστου τρέχοντος έτους: Οφειλές χωρίς χρονικό περιορισµό εξόφλησης 16,000 Γραµµάτια µε προθεσµία έως 1 έτος 10,000 Πληρωτέοι λογαριασµοί 23,000 Μηχανήµατα και εξοπλισµός 100,000 Ρευστά και καταθέσεις 31,000 Προκαταβαλλόµενα ενοίκια 3,000 Οµόλογα και τίτλοι δηµοσίου 30,000 Κοινωνική ασφάλιση 2,400 Αποθέµατα κεφαλαίου για απόσβεση 6,000 Αποθέµατα κεφαλαίου για επέκταση (ανάπτυξη) 12,000 Αποθέµατα (πρώτες ύλες και στοκ) 16,000 Επιστρεφόµενοι λογαριασµοί 17,000 άνεια προς θυγατρικές πληρωτέα σε 3-5 έτη 32,000 Προσδιορίστε το δείκτη τρεχουσών συναλλαγών, το δείκτη ταµειακής κατάστασης και το κεφάλαιο κίνησης για την εταιρεία Ε στη δεδοµένη ηµεροµηνία. Λύση Ως γνωστό οι σχέσεις που δίνουν τους ζητούµενους δείκτες είναι: είκτης τρεχουσών συναλλαγών ( ΤΣ) = Σύνολο Κυκλοφορούντος/ Βραχυπρόθεσµες υποχρεώσεις είκτης ταµειακής κατάστασης ( ΤΚ) = Βραχυπρόθεσµες υποχρεώσεις ιαθέσιµα/ Καθαρό κεφάλαιο κίνησης (ΚΚΚ)= Βραχυπρόθεσµες Υποχρεώσεις Σύνολο Κυκλοφορούντος Αφού κάνουµε έναν πρόχειρο ισολογισµό θα προσδιορίσουµε το σύνολο του Κυκλοφορούντος, τις Βραχυπρόθεσµες Υποχρεώσεις, καθώς επίσης και τα διαθέσιµα. ΣΥΝΟΛΟ ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝΤΟΣ Ρευστά σε καταθέσεις 31,000 77

85 Οµόλογα και Τίτλοι ηµοσίου 30,000 Απογραφές (στοκ) 16,000 Επιστρεφόµενοι λογαριασµοί 17,000 94,000 ΒΡΑΧΥΠΡΟΘΕΣΜΕΣ ΥΠΟΧΡΕΩΣΕΙΣ Γραµµάτια 10,000 Πληρωτέοι λογαριασµοί 23,000 Κοινωνική ασφάλιση 2,400 35,400 ΙΑΘΕΣΙΜΑ Ρευστά σε καταθέσεις 31,000 Οµόλογα και Τίτλοι δηµοσίου 30,000 61,000 Εποµένως: ΤΣ = 94,000 / 35,400 = 2.66 ΤΚ = 61,000 / 35,400 = 1.72 ΚΚΚ = 94,000-35,400 = 58,600 Αξίζει να σηµειωθούν τα παρακάτω: 1. Οι οφειλές χωρίς προθεσµία εξόφλησης, αποτελούν µακροπρόθεσµες υποχρεώσεις κι έτσι δεν συµπεριλαµβάνονται στις βραχυπρόθεσµες. 2. Τόσο τα µηχανήµατα όσο και ο εξοπλισµός γενικότερα, κατατάσσονται στο κοµµάτι του ισολογισµού (σαν ενεργητικό φυσικά) που αφορά την ιδιοκτησία ή απλούστερα τα όχι άµεσα ρευστοποιούµενα στοιχεία ιδιοκτησίας. 3. Τα αποθέµατα κεφαλαίου για επέκταση των δραστηριοτήτων της επιχείρησης, αποτελούν τµήµα του παθητικού (υποχρεώσεων) όµως όχι των βραχυπρόθεσµων υποχρεώσεων αλλά των προληπτικών (για κάθε ενδεχόµενο) υποχρεώσεων. 4. Τα αποθέµατα κεφαλαίου για απόσβεση της επενδυτικής δραστηριότητας αποτελούν τµήµα του ενεργητικού σχετικά µε αποσβέσεις, µειώσεις και χρεολυσίες. 5. Οποιαδήποτε προπληρωµένη χρέωση θεωρείται µέρος του ενεργητικού µιας επιχείρησης και εντάσσεται στο αντίστοιχο κοµµάτι του ισολογισµού, όχι όµως στο κυκλοφορούν αφού τα εν λόγω ποσά έχουν στην ουσία κατατεθεί και δεν υφίστανται σαν ρευστά. 6. άνεια προς τρίτους αποτελούν µέρος του ενεργητικού µιας επιχείρησης, ιδιαίτερα αν έχει επιτευχθεί συµφέρων διακανονισµός επιστροφής. Στην περίπτωση που ο διακανονισµός προβλέπει επιστροφή των δανείων σε χρόνο µεγαλύτερο από 1 έτος (συνήθως εξαρτάται από την πολιτική της εταιρείας αλλά και από την κατάσταση της Εθνικής Οικονοµίας), τα δάνεια αυτά θεωρούνται µακροπρόθεσµες επενδύσεις και δεν συµπεριλαµβάνονται στο κυκλοφορούν. 78

86 3.3 Αποσβέσεις Γενικά Η µείωση της αξίας του εξοπλισµού που οφείλεται σε φυσική φθορά, τεχνολογική παλαίωση και οικονοµικές µεταβολές χαρακτηρίζεται απόσβεση. Στην λογιστική οι αποσβέσεις είναι το ποσόν που αφαιρείται από το ακαθάριστο εισόδηµα της επιχείρησης και το οποίο προορίζεται για την αντικατάσταση του εξοπλισµού της. Εποµένως οι αποσβέσεις δεν φορολογούνται, βλ. Πίνακα Ο υπολογισµός των αποσβέσεων γίνεται µε τις µεθόδους που θα εκτεθούν παρακάτω, ενώ παράλληλα η νοµοθεσία προβλέπει για κάθε είδος περιουσιακών στοιχείων ανώτατα όρια συντελεστών αποσβέσεων σαν % της αξίας κτήσης τους. (βλ. Πίνακα 3.2.1). Προφανώς αποσβέσεις πραγµατοποιούνται µόνο όταν η επιχείρηση εµφανίζει κέρδη προ αποσβέσεων και φόρων (Πίνακας 3.2.2). Τρεις άλλοι παράγοντες που συνδέονται άµεσα µε τις αποσβέσεις είναι: α. Η αναµενόµενη διάρκεια χρήσιµης ζωής του εξοπλισµού, δηλαδή ο χρόνος που αναµένεται να χρησιµοποιηθεί ο εξοπλισµός. β. Η λογιστική διάρκεια ζωής του εξοπλισµού. Ένα στοιχείο εξοπλισµού έχει αξία για τη λογιστική όσο παραµένει αναπόσβεστο. Έτσι ο χρόνος µέχρι την πλήρη απόσβεσή του χαρακτηρίζεται σαν λογιστική διάρκεια ζωής. Προφανώς η χρήσιµη και η λογιστική διάρκεια ζωής δεν συµπίπτουν. Και στόχος κάθε επιχείρησης είναι ακριβώς η αύξηση της διαφοράς (χρήσιµη ζωή λογιστική ζωή). γ. Υπολειπόµενη (αποµένουσα) αξία του εξοπλισµού: Η αξία που αναµένεται να έχει το εξεταζόµενο στοιχείο εξοπλισµού στο τέλος της χρήσιµής του ζωής. Η ίδια αξία λαµβάνεται και σαν αποµένουσα στο τέλος της λογιστικής ζωής Μέθοδοι υπολογισµού αποσβέσεων α. Γραµµική Είναι η απλούστερη των µεθόδων και η συνηθέστερα εφαρµοζόµενη φορολογικά στην ελληνική αγορά. Σύµφωνα µε αυτήν το ετήσια αποσβενυµένο ποσό D ενός στοιχείου αρχικής αξίας C και υπολειπόµενης R µε αναµενόµενη διάρκεια ζωής n χρόνια είναι: C R D= (3.3.1) n Ο δε ετήσιος συντελεστής απόσβεσης d (για R=0, όπως συνήθως λαµβάνεται στην Ελλάδα) είναι: 79

87 ή D d = C (3.3.2) 1 d = n (3.3.3) Η αξία του στοιχείου µετά από n χρόνια θα είναι: C n = C n D (3.3.4) ή µε βάση τις Εξ. (3.3.2) και (3.3.3) ( n d) C n = C 1 (3.3.5) Προφανώς η αξία C n όπως ορίζεται από τις Εξ. (3.3.4) και (3.3.5) είναι η λογιστική αξία (book value) του στοιχείου και διαφέρει απ την εµπορική του αξία (market value) δηλαδή τη τιµή που θα έπιανε αν πουλιόταν τη δεδοµένη στιγµή. β. Ισορροπίας µε απλή κλίση (σταθερού ποσού) Σύµφωνα µε τη µέθοδο αυτή το ετήσια αποσβούµενο ποσό D είναι ένα σταθερό ποσοστό της αξίας του στοιχείου στην αρχή του αντίστοιχου έτους, C n. D n = d. C n 1 (3.3.6) Στο τέλος του n έτους (άρα και στην αρχή του (n+1) έτους) η αξία του στοιχείου θα είναι: ( ) C n 1 = Cn 1 d 1 (3.3.7) + και µε βάση την αρχική αξία του στοιχείου C: n + 1 = C 1 n + 1 ( d ) C (3.3.8) 1 Μετά το πέρας της χρήσιµης ζωής του στοιχείου (έστω n έτη) η αξία του θα είναι ίση µε την υπολειπόµενη αξία του, δηλαδή: n ( d ) R Cn = C 1 1 = (3.3.9) Από την Εξ. (3.3.9) µπορεί να υπολογιστεί ο ετήσιος συντελεστής απόσβεσης d 1 : 80

88 1/ n R d1 = 1 (3.3.10) C Όπως γίνεται αντιληπτό µε τη µέθοδο αυτή τα αποσβενυµένα ποσά είναι µεγαλύτερα κατά τα πρώτα έτη της λειτουργίας της µονάδας (σε σύγκριση µε τη γραµµική µέθοδο) και ελαττώνονται όσο αυξάνουν τα χρόνια λειτουργίας. Μια ειδική περίπτωση της µεθόδου αυτής αποτελεί η µέθοδος της διπλής κλίσης κατά την οποία ο ετήσιος συντελεστής απόσβεσης ορίζεται: d = 2 2 n (3.3.11) όπου n: διάρκεια χρήσιµης ζωής του στοιχείου. Στο τέλος του n χρόνου η αξία του στοιχείου θα είναι: n 2 C n = C 1 (3.3.12) n γ. Μέθοδος των ετησίων αθροισµάτων Ο συντελεστής απόσβεσης µε τη µέθοδο αυτή µεταβάλλεται κάθε χρόνο και βρίσκεται από το κλάσµα που σχηµατίζεται µε αριθµητή τον αριθµό των ετών της χρήσιµης ζωής που αποµένουν και παρονοµαστή το άθροισµα της αριθµητικής σειράς από το 1 ως το n, όπου το n εκφράζει το σύνολο των ετών χρήσιµης ζωής του στοιχείου. Αν π.χ. αναµένουµε 10 χρόνια ζωής, ο κοινός παρονοµαστής θα είναι: = 55 και ο συντελεστής απόσβεσης τον πρώτο χρόνο θα είναι 10/55 = 0.182, τον δεύτερο 9/55 = κ.ο.κ. Όπως φαίνεται και αυτή η µέθοδος ευνοεί ταχύτερους ρυθµούς απόσβεσης στα πρώτα έτη λειτουργίας. Ο συντελεστής απόσβεσης κατά την n χρονιά είναι: ( n n + 1) n( n+ 1) 2 S, = (3.3.13) d n Την ίδια χρονιά το αποσβενυµένο ποσό είναι: D n ( n n + 1) ( C R) n( n+ 1) 2 d,.( C R) = (3.3.14) = S n 81

89 και η αποµένουσα αξία του στοιχείου ίση µε: [ ( n 1) + 2( n 1) ] + 2R( n n + 1) n( n+ 1) C n C n = (3.3.15) Στις περιπτώσεις που για τα πρώτα m χρόνια λειτουργίας της µονάδας ισχύει πλήρης φορολογική απαλλαγή, οι αποσβέσεις αρχίζουν να υπολογίζονται από το (m+1) στο έτος, και τα χρόνια µέσα στα οποία θα αποσβεστεί η επένδυση γίνονται (n-m). Άρα για τη γραµµική απόσβεση µε R=0 έχουµε d = 1 n m (3.3.16) Στις αναφερθείσες µεθόδους υπολογισµού των αποσβέσεων δεν πάρθηκε καθόλου υπόψη η µεταβολή της αξίας µιας επένδυσης συναρτήσει του χρόνου. Όλοι οι λογαριασµοί γίνονται µε βάση την αρχική αξία ενός στοιχείου, η οποία θεωρείται σταθερή για όλη τη διάρκεια ζωής του. Επειδή όµως ένα χρηµατικό ποσό σε 5 χρόνια π.χ. θα έχει άλλη αξία από αυτή που έχει σήµερα και οι αντίστοιχες αποσβέσεις θα πρέπει να διαφοροποιηθούν ανάλογα. Μια τέτοια µέθοδος που λαµβάνει υπόψη της τη διαχρονική αξία του χρήµατος θα αναπτυχθεί στο αντίστοιχο κεφάλαιο. Στο σηµείο αυτό πρέπει όµως να αναφέρουµε ότι το κράτος, ακριβώς για να εξαλείψει αυτή την αντίφαση ως προς τη παρούσα αξία µιας επένδυσης που πραγµατοποιήθηκε πριν από χρόνια και κύρια για να εξαλείψει τις επιδράσεις του πληθωρισµού, επιτρέπει από καιρού σε καιρό µε νοµοθετικές πράξεις την αναπροσαρµογή των παγίων στοιχείων µιας επιχείρησης. Με αυτόν τον τρόπο τα ετήσια αποσβενυµένα ποσά υπολογίζονται πάνω στις αναπροσαρµοσµένες αξίες. Παράδειγµα Να υπολογισθεί η αποµένουσα αξία ενός στοιχείου σαν ποσοστό της αρχικής µετά από κάθε έτος λειτουργίας, για διάρκεια ζωής 10 χρόνια µε τις µεθόδους: α. Γραµµική (υπόθεση R=0) β. ιπλής κλίσης γ. Ετησίων αθροισµάτων (υπόθεση R=0) Λύση Χρησιµοποιώντας τις Εξ. (3.3.5), (3.3.12) και (3.3.15) παίρνουµε τις τιµές που φαίνονται στον παρακάτω Πίνακα Όπως προκύπτει από τον Πίνακα 3.3.1, ενώ οι µέθοδοι της γραµµικής απόσβεσης και των ετησίων αθροισµάτων οδηγούν είτε σε πλήρη απόσβεση (αν R=0) ή στο επιθυµητό R 82

90 στο τέλος της ζωής του στοιχείου, µε τη µέθοδο της διπλής κλίσης εµφανίζεται στο τέλος της ζωής του στοιχείου ένα «ανεξόφλητο υπόλοιπο» γενικά διάφορο του προϋπολογισθέντος R 1. Επίσης από τον Πίνακα και το αντίστοιχο Σχήµα φαίνονται οι διαφορετικές ταχύτητες αποσβέσεων, ανάλογα µε τη χρησιµοποιούµενη µέθοδο. Πίνακας Αποµένουσα αξία (σαν ποσοστό της αρχικής) ενός στοιχείου ΕΤΟΣ Γραµµική ιπλής κλίσης Ετήσια αθροίσµατα Ποσοστό αρχικής αξίας 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Γραµµική ιπλής κλίσης Ετήσια αθροίσµ. 0, Χρόνος, έτη Σχήµα Σύγκριση των τριών µεθόδων απόσβεσης 1 Για να αντιµετωπίσουµε αυτή τη περίπτωση στη µέθοδο της διπλής κλίσης, από µια χρονιά και µετά, εφαρµόζουµε τη γραµµική µέθοδο. Συνήθως σαν τέτοια χρονιά επιλέγεται εκείνη που για πρώτη φορά το αποσβενυµένο ποσό µε τη γραµµική µέθοδο υπερβαίνει το αντίστοιχο µε τη µέθοδο διπλής κλίσης (εφαπτόµενη από το σηµείο (10, 0) στη καµπύλη διπλής κλίσης στο Σχήµα 3.3.1). 83

91 3.4 Ανακεφαλαίωση Αντικείµενο της λογιστικής είναι η µέτρηση, η καταγραφή, η αναφορά και η ανάλυση των επιχειρηµατικών συναλλαγών, που επιδρούν πάνω στη χρήση του κεφαλαίου. Συντηρεί δε λογαριασµούς εσόδων, δαπανών, παγίων στοιχείων, αποσβέσεων, υποχρεώσεων, απαιτήσεων, κλπ. Από τις βασικότερες έννοιες της λογιστικής είναι τα ενεργητικό και το παθητικό µιας επιχείρησης: Ενεργητικό της επιχείρησης: Εκφράζει την αξία που έχει η επιχείρηση στη δεδοµένη στιγµή µέτρησής του και περιλαµβάνει την αξία των γηπέδων, κτιρίων, εξοπλισµού, υλικών (κάθε µορφής), προϊόντων, µετρητών και χρεωγράφων που βρίσκονται στη κατοχή της επιχείρησης. Παθητικό της επιχείρησης: Εκφράζει τις απαιτήσεις των φυσικών ή νοµικών προσώπων που κατέβαλαν τις δαπάνες ώστε να δηµιουργηθεί το ενεργητικό της επιχείρησης είτε σαν ιδιοκτήτες (ίδιο µετοχικό κεφάλαιο) είτε σαν δανειστές (υποχρεώσεις). Είναι δε προφανές ότι σε κάθε χρονική στιγµή ισχύει η σχέση: Ενεργητικό = Παθητικό. Ο ισολογισµός µιας επιχείρησης δεν είναι τίποτε άλλο παρά µια αναλυτική και πινακοποιηµένη µορφή της παραπάνω εξίσωσης, δείχνει δηλαδή την οικονοµική κατάσταση της επιχείρησης στη δεδοµένη στιγµή. Η ανάλυση του λογαριασµού «αποτέλεσµα χρήσεως» συνήθως συνοδεύει τον ισολογισµό και δεν είναι τίποτε άλλο παρά η ανάλυση της σχέσης: Έσοδα = Έξοδα + Κέρδος. Η σχέση αυτή αναφέρεται σε µια συγκεκριµένη χρονική περίοδο και παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον µηχανικό (που µελέτησε τη µονάδα ή ένα κοµµάτι της ή κάποια βελτίωση, ή συνεχώς µελετά την πορεία µιας επιχείρησης) αφού παρουσιάζει τα απολογιστικά στοιχεία των όσων εκείνος είχε προϋπολογίσει. Η µείωση της αξίας του εξοπλισµού που οφείλεται σε φυσική φθορά, τεχνολογική παλαίωση και οικονοµικές µεταβολές χαρακτηρίζεται απόσβεση. Στην λογιστική οι αποσβέσεις είναι το ποσόν που αφαιρείται από το ακαθάριστο εισόδηµα της επιχείρησης και το οποίο προορίζεται για την αντικατάσταση του εξοπλισµού της. 84

92 4 ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΟΣΤΟΥΣ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ 4.1 Παράγοντες που Επηρεάζουν το Κόστος Αγορά εξοπλισµού Όπως αναφέρθηκε και στο Κεφ. 2 οι τιµές των διαφόρων στοιχείων εξοπλισµού που διατίθενται σε τυποποιηµένα µεγέθη είναι πολύ χαµηλότερες από τις αντίστοιχες των ειδικών κατασκευών. Έτσι αξίζει τον κόπο, ιδιαίτερα όταν το κόστος αγοράς του εξοπλισµού αποτελεί σηµαντικό ποσοστό του συνολικού κόστους της επένδυσης, να γίνουν οι σχετικές προσπάθειες προσαρµογής των απαιτήσεων στα προσφερόµενα τυποποιηµένα µεγέθη. Αν αυτό είναι αδύνατο, οι προδιαγραφές που θα τεθούν στους κατασκευαστές πρέπει να έχουν ρεαλιστικές ανοχές, γιατί οι πολλοί (και πολλές φορές άχρηστοι) περιορισµοί επιβαρύνουν σηµαντικά το κόστος κατασκευής. Είναι φυσικά αυτονόητο ότι για την προµήθεια του εξοπλισµού θα πρέπει να ζητηθούν προσφορές από όσο γίνεται περισσότερους προµηθευτές µε σαφώς προδιαγεγραµµένους όρους. Στο σηµείο αυτό θα πρέπει να σηµειώσουµε ότι υπάρχουν γενικά τρεις τρόποι «στησίµατος» µιας µονάδας: α. Η ανάθεση του όλου έργου σε έναν οίκο που θα παραδώσει το εργοστάσιο έτοιµο, «µε το κλειδί στο χέρι». β. Η ανάθεση µόνο του έργου του συντονισµού και της επίβλεψης σε έναν ανάλογο οίκο, ο οποίος θα έχει την ευθύνη της εξεύρεσης των επί µέρους προµηθευτών και της ανάθεσης επί µέρους έργων σε άλλους οίκους (υπεργολαβίες). γ. Η ανάληψη του έργου συντονισµού και επίβλεψης του έργου (Project Management) από την ίδια την επιχείρηση µε απ ευθείας ανάθεση προµηθειών, κατασκευών, εγκαταστάσεων, κλπ., στους εκάστοτε µειοδότες, κατόπιν διαγωνισµού. 85

93 Είναι αυτονόητο ότι κάθε τρόπος έχει πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα που πρέπει να σταθµισθούν ανάλογα µε τη φύση του έργου και τις δυνατότητες της επενδύουσας επιχείρησης. Προφανώς ο τρίτος τρόπος προσφέρει µεγαλύτερες δυνατότητες µείωσης του κόστους της επένδυσης, απαιτεί όµως σχετική υποδοµή από τον επενδυτή. Έτσι, όταν αυτή δεν υπάρχει, καταφεύγουµε στο δεύτερο τρόπο, που µε τον κατάλληλο έλεγχο, µπορεί να οδηγήσει σε µειωµένο κόστος επένδυσης, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για πολυσύνθετα έργα που απαιτούν την προσφυγή σε πολλούς προµηθευτές και εργολάβους, άρα απόλυτο συντονισµό και ειδικές γνώσεις. Στις περιπτώσεις που ο επενδυτής δεν είναι σε θέση να ασκήσει κανέναν έλεγχο κατά τα στάδια της κατασκευής, ούτε έχει δυνατότητες προσδιορισµού των επί µέρους απαιτήσεων, καταφεύγει στην συνολική ανάθεση, µε τη συµφωνία (κατόπιν διαγωνισµού) µιας ολικής τιµής για την παράδοση έτοιµης µονάδας Μεταβολές τιµών Ανάλογα µε την περίπτωση, οι τιµές κτήσεως αγαθών και υπηρεσιών µπορεί να µεταβάλλονται µε ταχύ ρυθµό. Για να αποφευχθεί η αύξηση του κόστους από την αύξηση των τιµών θα πρέπει: α. Να καθορισθούν τα στοιχεία εκείνα των οποίων οι τιµές παρουσιάζουν ή αναµένεται να παρουσιάσουν καµία ή µικρή αύξηση, και εκείνα των οποίων οι τιµές αναµένεται να αυξηθούν ταχέως. Τα δεύτερα πρέπει να «κλεισθούν» όσο γίνεται γρηγορότερα, σε σηµερινές τιµές, άσχετα µε τον χρόνο παράδοσής τους. Εδώ βέβαια πρέπει να γίνεται πάντα συσχετισµός του ρυθµού αύξησης των τιµών µε το αντίστοιχο κόστος κεφαλαίου (βλ. Κεφ. 5). β. Να µελετηθούν οι συναλλαγµατικές διακυµάνσεις, και οι αναµενόµενες µεταβολές των ισοτιµιών των νοµισµάτων, όταν υπάρχει περίπτωση επιλογής προµηθευτών από χώρες µε διαφορετικό νόµισµα Χρόνος εγκατάστασης και λειτουργίας Η χρονική διάρκεια από την οριστικοποίηση της απόφασης για µια επένδυση µέχρι την έναρξη της λειτουργίας της µονάδας σε πλήρη δυναµικότητα µπορεί να επηρεάσει σηµαντικά το κόστος της επένδυσης: α. εν πρέπει να µεσολαβεί χρόνος από την ολοκλήρωση της µελέτης ενός στοιχείου µέχρι την αγορά και εγκατάστασή του, ώστε να µην υπάρχουν µεταβολές στις τιµές (άρα διάσταση µεταξύ προϋπολογισµού και απολογισµού) ούτε και µεταβολή ορισµένων δεδοµένων, ώστε να χρειάζεται νέα µελέτη. Έτσι αποκτά νόηµα η αναφερθείσα στο Κεφ. 86

94 1 αλληλοκάλυψη των περιόδων µελέτης, εγκατάστασης και δοκιµαστικής λειτουργίας της µονάδας. β. εν πρέπει να παραµένει επί µακρόν εγκατεστηµένος εξοπλισµός χωρίς να µπαίνει σε κανονική λειτουργία. Για τον εξοπλισµό αυτόν έχουν πληρωθεί χρήµατα, και όσο καιρό παραµένει αδρανής, τρέχουν οι τόκοι χωρίς να υπάρχουν αντίστοιχα έσοδα. Επιπρόσθετα, ο χρόνος λειτουργίας (ή βαθµός απασχόλησης) της µονάδας µέσα στο έτος επηρεάζει σηµαντικά το κόστος παραγωγής, ιδιαίτερα σε µονάδες µε «ακριβό» εξοπλισµό και µεγάλα σταθερά έξοδα παραγωγής, οι οποίες πρέπει να χρησιµοποιούνται όσο το δυνατόν εντατικότερα Ρυθµοί παραγωγής Ο χρόνος λειτουργίας, ο ρυθµός παραγωγής και οι δυνατότητες πωλήσεων είναι στενά συνδεδεµένες. Η ύπαρξη σταθερού κόστους (εξόδων) παραγωγής (ενότητα 4.3.3) και ο βαθµός συµµετοχής του στη διαµόρφωση του συνολικού κόστους θα επηρεάσουν την απόφαση για την επιλογή του ρυθµού παραγωγής. Όπως φαίνεται από το Σχ παρακάτω για ρυθµούς παραγωγής κάτω του σηµείου καµπής (νεκρό σηµείο) τα έσοδα από τις πωλήσεις υπολείπονται του συνολικού κόστους παραγωγής, άρα η µονάδα δουλεύει µε ζηµιά. Θα πρέπει βέβαια οι δυνατότητες των πωλήσεων να καλύπτουν τον επιλεγέντα ρυθµό παραγωγής. Αντίστροφα τώρα η επιλογή του ρυθµού παραγωγής θα επηρεάσει και το κόστος της πάγιας επένδυσης, αφού µπορεί να υποδείξει προσθήκη ή αφαίρεση ορισµένων στοιχείων εξοπλισµού Κρατική πολιτική Η ακολουθούµενη οικονοµική πολιτική από το κράτος επιβάλλει περιορισµούς και ρυθµίσεις που έχουν άµεση επίπτωση στο επενδυτικό και λειτουργικό κόστος µιας επιχείρησης. Κύρια χαρακτηριστικά επίδρασης κρατικής πολιτικής είναι: - Φόροι και δασµοί επί των εισαγόµενων προϊόντων - Συντελεστές αποσβέσεων - Φορολογία κερδών και µερισµάτων - Περιορισµοί στο προς κατανοµή µέρισµα - Επιτόκια χορηγήσεων, ύψος δανειοδοτήσεων - Κανονισµοί προστασίας περιβάλλοντος - Κανονισµοί υγιεινής και ασφάλειας στον χώρο εργασίας - Κατώτατα όρια µισθών και ηµεροµισθίων - Τιµολόγια κρατικών υπηρεσιών και οργανισµών 87

95 - ιαδικασίες, κόστος και χρόνος αδειοδοτήσεων - Επιχορηγήσεις επενδύσεων - Επιδοτήσεις εξαγωγών, περιορισµοί εισαγωγών - ιακρατικές συµφωνίες - Γενικότερη βιοµηχανική πολιτική Οι σχεδιαστές µηχανικοί πρέπει να είναι συνέχεια απόλυτα ενήµεροι πάνω στο πλέγµα της κρατικής πολιτικής (νόµοι, διατάξεις, κανονισµοί, εγκύκλιοι) γιατί είναι απόλυτα καθοριστικό τόσο στον καθορισµό του κόστους του εγχειρήµατος, όσο και στην όλη αξιολόγησή του. 4.2 Προϋπολογισµός Κόστους Πάγιας Επένδυσης Πάγιο κόστος και αρχικό κεφάλαιο κίνησης Όπως είδαµε στο Κεφ. 3, το συνολικό κόστος µιας επένδυσης απαρτίζεται από το κόστος κτήσης και εγκατάστασης των παγίων στοιχείων του εξοπλισµού και το κόστος κίνησης (παραγωγής λειτουργίας) της µονάδας. Στην ενότητα αυτή και την επόµενη θα αναλυθεί λεπτοµερέστερα ο τρόπος υπολογισµού των δυο αυτών επί µέρους στοιχείων (πάγιαλειτουργικά). Η δηµιουργία µιας βιοµηχανικής µονάδας απαιτεί δαπάνες για την εκπόνηση µελετών, για την αγορά οικοπέδου και την διαµόρφωσή του, για την αγορά και εγκατάσταση των µηχανηµάτων, διασυνδέσεων και εξαρτηµάτων, κλπ. Το σύνολο των δαπανών που απαιτούνται από την σύλληψη της ιδέας µέχρι την υλοποίησή της σε παραγωγική µονάδα και ακριβώς πριν τεθεί αυτή σε κανονική λειτουργία αποτελούν το κεφάλαιο ίδρυσης (ή συνολικό κόστος επένδυσης). Αυτό διακρίνεται σε πάγιο κεφάλαιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης. Το πάγιο κεφάλαιο αφορά δαπάνες για την κτήση ή κατασκευή του εξοπλισµού και την εγκατάστασή του και το αρχικό κεφάλαιο κίνησης δαπάνες που απαιτούνται ώστε να γίνει δυνατή η παραγωγή µέχρι του σηµείου κανονικής λειτουργίας. Από το σηµείο αυτό και πέρα έχουµε συνήθως µόνον λειτουργικές δαπάνες και έσοδα από την πώληση των προϊόντων. Όσον αφορά το πάγιο κεφάλαιο (ή πάγιο κόστος) αυτό διακρίνεται σε επιµέρους στοιχεία, που δίνονται συνοπτικά στον Πίνακα 4.2.1, και αφορούν: Μονάδες κύριου εξοπλισµού: Περιλαµβάνει τη δαπάνη για την αγορά του κύριου εξοπλισµού, (π.χ., αντιδραστήρες, αποστακτικές στήλες, δοχεία, εναλλάκτες, κλπ.) ή το κόστος κατασκευής τους, τους φόρους, τα ασφάλιστρα, τα µεταφορικά και κάθε άλλη δαπάνη έως τα µηχανήµατα και οι συσκευές να βρεθούν στο χώρο που κατασκευάζεται η µονάδα. 88

96 Πίνακας Στοιχεία πάγιου κόστους* α/α Περιγραφή Συµµετοχή στο συνολικό κόστος (%) Μονάδες κύριου εξοπλισµού Σωληνώσεις και µέσα διακίνησης Όργανα ελέγχου και ρύθµισης Ηλεκτρολογικός και βοηθητικός εξοπλισµός Εγκατάσταση εξοπλισµού Οικόπεδο, κτίρια και έργα πολιτικού µηχανικού Μελέτη, επίβλεψη, οργάνωση εργοταξίου Απρόβλεπτα * Τα στοιχεία υπ αριθµόν 1 έως 6 αποτελούν το άµεσο πάγιο κόστος ενώ τα υπόλοιπα (7 και 8) το έµµεσο πάγιο κόστος. Το συνολικό κόστος στοιχείων 1 έως 4 αποτελεί το κεφάλαιο παραγωγικής επένδυσης και το συνολικό κόστος στοιχείων 5 έως 8 το κεφάλαιο µη παραγωγικής επένδυσης. Σωληνώσεις και µέσα διακίνησης: απάνη που αφορά το κόστος αγοράς ή κατασκευής σωληνώσεων (π.χ., σωλήνες, σύνδεσµοι, βάνες, µονώσεις) και των µέσων διακίνησης των υλικών στην µονάδα (αντλίες, συµπιεστές, µεταφορικές ταινίες, κλπ.). Όργανα ελέγχου και ρύθµισης: Περιλαµβάνει το κόστος των στοιχείων για την κατασκευή του συστήµατος ελέγχου και ρύθµισης (π.χ., θερµόµετρα, µανόµετρα, µετρητές ροής, όργανα µέτρησης ιδιοτήτων, ενδεικτικά και καταγραφικά όργανα, ρυθµιστές, κλπ.). Ηλεκτρολογικός και βοηθητικός εξοπλισµός: Περιέχονται τα στοιχεία του ηλεκτρολογικού εξοπλισµού (ηλεκτρικοί κινητήρες, διακόπτες, πίνακες, καλώδια, ηλεκτροφωτισµός, κλπ.) και του βοηθητικού εξοπλισµού (παραγωγή ατµού, πεπιεσµένου αέρα, νερού ψύξης, κατεργασίας αποβλήτων, κλπ.). Εγκατάσταση εξοπλισµού: Στο στοιχείο αυτό του κόστους περιλαµβάνονται οι δαπάνες για τις απαραίτητες θεµελιώσεις, τις φέρουσες κατασκευές, και τη συναρµολόγηση του εξοπλισµού (συσκευές, µηχανήµατα, δίκτυα σωληνώσεων, ηλεκτρολογικά). Οικόπεδο, κτίρια και έργα πολιτικού µηχανικού: Αγορά οικοπέδου, έργα διαµόρφωσης, δρόµοι, κτίρια εγκαταστάσεων, διοίκησης, αποθηκών, δίκτυο αποχέτευσης, δίκτυο οµβρίων, µονάδες επεξεργασίας αποβλήτων και διαχείρισης απορριµµάτων, κλπ. Μελέτη, επίβλεψη και οργάνωση εργοταξίου: Περιλαµβάνονται τα έξοδα για την εκπόνηση των µελετών (προµελέτη, αναλυτική και τελική τεχνοοικονοµική µελέτη), τις διαδικασίες προµηθειών του εξοπλισµού (συγγραφή προδιαγραφών, προκήρυξη διαγωνισµών, αξιολόγηση προσφορών) και την επίβλεψη κατά τη διάρκεια κατασκευής του 89

97 έργου. Στην οργάνωση εργοταξίου αναφέρονται το κόστος φύλαξης των υλικών, το κόστος των προσωρινών κατασκευών και το κόστος λειτουργίας του (ηλεκτρική ενέργεια, νερό, κλπ.). Απρόβλεπτα: Αποτελεί σηµαντικό στοιχείο του κόστους γιατί σε αυτό πρέπει να περιληφθούν οι πιθανές ζηµιές από φυσικές καταστροφές, οι απρόβλεπτες µεταβολές τιµών, οι αλλαγές του σχεδιασµού κατά την κατασκευή και τα σφάλµατα εκτίµησης των στοιχείων κόστους του πάγιου κεφαλαίου. Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης (ή δαπάνες εκκίνησης) αφορά δαπάνες που σχετίζονται µε: οκιµαστική λειτουργία: Είναι τα έξοδα για την χρησιµοποίηση ειδικού προσωπικού κατά τη φάση της δοκιµαστικής λειτουργίας. Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Το κόστος σε πρώτες και βοηθητικές ύλες που απαιτείται από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώλησή τους. Εργατικά και έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια για τη χρονική περίοδο που αναφέρθηκε προηγούµενα. ιάθεση προϊόντων: Τα έξοδα αποθήκευσης, διαφήµισης (µερικές φορές και ορισµένα µεταφορικά) που είναι απαραίτητα για να φθάσουν τα προϊόντα στον αγοραστή Εκτίµηση πάγιου κόστους Ακριβής υπολογισµός του κόστους µιας πάγιας επένδυσης µπορεί να γίνει µόνο όταν η επένδυση έχει ήδη πραγµατοποιηθεί, οπότε βέβαια µόνο ιστορική αξία έχει (για την αξιολόγηση βέβαια ανάλογων µελλοντικών επενδύσεων). Στις µελετητικές φάσεις ο προϋπολογισµός του κόστους έχει το χαρακτήρα της εκτίµησης, σύµφωνα βέβαια µε κάποια µέθοδο και κάποια στοιχεία. Έτσι ανάλογα µε τη φάση που βρίσκεται τη στιγµή της εκτίµησης το εγχείρηµα, την απαιτούµενη ακρίβεια και τη διαθέσιµη δαπάνη για την εκτίµηση, διακρίνουµε τους παρακάτω τύπους εκτίµησης: α. Εκτίµηση «Τάξης Μεγέθους» (Order-of-Magnitude estimate) Βασίζεται σε κοστολογικά στοιχεία ανάλογων επενδύσεων και εφαρµόζει συνολικούς δείκτες µεγέθους. Ακρίβεια εκτίµησης >± 30%, απάνη εκτίµησης <0.1% του συνολικού κόστους επένδυσης. β. Εκτίµηση «Αξιολόγησης» (Study ή factored estimate) Βασίζεται στη γνώση των µεγάλων «κονδυλίων» του εγχειρήµατος, αφού στη φάση αυτή είναι γνωστά τα στοιχεία του κύριου εξοπλισµού και η τοποθεσία εγκατάστασης. Ακρίβεια περίπου ± 30%, απάνη εκτίµησης περίπου: %. γ. Εκτίµηση «Προϋπολογισµού» (Preliminary ή budget authorization ή scope estimate) 90

98 Βασίζεται σε επαρκή στοιχεία που επιτρέπουν σύνταξη προϋπολογισµού του εγχειρήµατος. Τα στοιχεία αυτά είναι: - Κατάλογος και µέγεθος εξοπλισµού, κατασκευαστικά υλικά - Τοποθεσία και διαγράµµατα εγκατάστασης, έρευνα υποδοµής - Κτίρια - Μεγέθη παροχών, Προµήθεια- ιανοµή - Σωληνώσεις Ακρίβεια περίπου ± 20%, απάνη εκτίµησης περίπου: %. δ. Εκτίµηση «Λεπτοµερούς Σχεδιασµού» (definite ή project control estimate) Βασίζεται σε σχεδόν πλήρη στοιχεία και µένει µόνο η εκπόνηση αναλυτικών σχεδίων και προδιαγραφών. Ακρίβεια περίπου ± 10%, απάνη εκτίµησης περίπου: 1-3%. ε. Εκτίµηση «Τελική» (detailed ή contractor s estimate) Στο στάδιο που γίνεται αυτή η εκτίµηση όλα είναι έτοιµα (σχέδια, προδιαγραφές κλπ.) για τις παραγγελίες του εξοπλισµού και τις συµβάσεις µε τους υπεργολάβους. Ακρίβεια περίπου ± 5%, απάνη εκτίµησης περίπου: 6-10%. Οι αναφορές στην ακρίβεια και στην δαπάνη της εκτίµησης είναι καθαρά ενδεικτικές. Ειδικά το ποσοστό της δαπάνης εκτίµησης εξαρτάται και από το ύψος της συνολικής επένδυσης. Για επενδύσεις χαµηλού σχετικά ύψους (< 1 εκατ. ) οι αντίστοιχες δαπάνες εκτίµησης κρατιούνται σε χαµηλά επίπεδα (για τελική εκτίµηση περίπου 6%). Για µεγαλύτερες επενδύσεις (1 5 εκατ. ) αυξάνει αντίστοιχα και το ποσοστό της δαπάνης εκτίµησης (τελική περίπου 10%) ενώ µειώνεται αισθητά (τελική <6%) για επενδύσεις πάνω από 5 εκατ.. Η αποτελεσµατικότερη βεβαίως και ακριβέστερη µέθοδος εκτίµησης του πάγιου κεφαλαίου είναι συγκέντρωση προσφορών από τους διάφορους κατασκευαστές και προµηθευτές. Η µέθοδος αυτή όµως προϋποθέτει ότι έχει ολοκληρωθεί ο τελικός σχεδιασµός γιατί τότε µόνο είναι δυνατή η σύνταξη των τεχνικών προδιαγραφών, οι οποίες περιέχουν όλα τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για την ακριβή κοστολόγηση συσκευών, µηχανηµάτων και υλικών. Παρόλα αυτά είναι απαραίτητο πολλές φορές να γίνει εκτίµηση στοιχείων κόστους χωρίς να έχει ολοκληρωθεί ο τελικός ή αναλυτικός σχεδιασµός (στο στάδιο δηλαδή του προκαταρκτικού σχεδιασµού). Σε αυτές τις περιπτώσεις έχουν αναπτυχθεί ορισµένες προσεγγιστικές µέθοδοι, οι γνωστότερες από τις οποίες είναι αυτές που δίνονται παρακάτω. Η επιλογή µιας από τις παρακάτω µεθόδους γίνεται µε µοναδικό κριτήριο την απαιτούµενη ακρίβεια της εκτίµησης. Και βέβαια όσο αυξάνει η ακρίβεια αυξάνουν αντίστοιχα και οι λεπτοµέρειες που υπεισέρχονται και απαιτούνται, αυξάνει και η δαπάνη και ο χρόνος εκτίµησης. Η σειρά παράθεσης των µεθόδων στην ενότητα αυτή γίνεται κατά αύξουσα ακρίβεια. 91

99 Μέθοδος ρυθµού επιστροφής πάγιας επένδυσης: Ταχύτατη µέθοδος, κατάλληλη µόνο για εκτιµήσεις τάξης µεγέθους. Ο ρυθµός επιστροφής του κεφαλαίου της πάγιας επένδυσης ορίζεται από τη σχέση: Ρ υθµ ός επιστροφής = Συνολικά ετήσια έσοδα (4.2.1) Κεφάλαιο πάγιας επένδυσης Ο επιθυµητός ρυθµός επιστροφής καθορίζεται από το είδος της επιχείρησης. Για µερικούς επενδυτικούς τοµείς ο ρυθµός πλησιάζει το 5 για άλλους δεν ξεπερνά το 0.2. Για τη χηµική βιοµηχανία ο ρυθµός ανακύκλωσης κεφαλαίου λαµβάνεται προσεγγιστικά ίσος µε 1. Μέθοδος της αναλογίας δυναµικότητας µονάδων: Η µέθοδος αυτή, που επίσης είναι κατάλληλη για εκτιµήσεις τάξης µεγέθους, στηρίζεται στην εξίσωση: ( ) n C 2= C 1 Q 2 /Q 1 (4.2.2) όπου, Q 1, Q 2 : δυναµικότητες, C 1 : πάγιο κεφάλαιο για την Q 1, C 2 : πάγιο κεφάλαιο για την Q 2, και n παράµετρος. Προϋποθέτει την ύπαρξη ιστορικών δεδοµένων παρόµοιου τύπου επένδυσης, αλλά διαφορετικής δυναµικότητας. Ο εκθέτης n παίρνει τιµές ανάλογα µε το είδος της επένδυσης, µε βάση ιστορικά στοιχεία. Για την χηµική βιοµηχανία ο εκθέτης n παίρνει συνήθως την τιµή 2/3, γι αυτό και στην περίπτωση αυτή η µέθοδος αυτή καλείται και µέθοδος των 2/3. Στον Πίνακα δίνονται τιµές εκθετών για διάφορες µονάδες επί µέρους διεργασιών στην χηµική βιοµηχανία. Πίνακας Εκθέτες αναλογίας δυναµικότητας διεργασιών στη Χηµική Βιοµηχανία ιεργασία Απόσταξη (ατµοσφαιρική) Απόσταξη (υπό κενό) Πυρόλυση Εκτόνωση (υπό κενό) Εκχύλιση Πολυµερισµός (καταλυτικός) Μονάδα παραγωγής H 2 SO 4 Μονάδα επεξεργασίας νερού Μονάδα ψύξης, F-12 και NH 3 Μονάδα ψύξης µε βοηθητικές εγκαταστάσεις Εκθέτης

100 Για την εφαρµογή της Εξ. (4.2.2) θα πρέπει να έχει προσδιοριστεί η δυναµικότητα της εξεταζόµενης επένδυσης (Q 2 ) και ταυτόχρονα να γνωρίζουµε (από βιβλιογραφικά δεδοµένα) το πάγιο κόστος της εγκατάστασης (C 1 ) σε κάποια άλλη δυναµικότητα (Q 1 ). Ένας πλούσιος κατάλογος κόστους πάγιου κεφαλαίου για διάφορες βιοµηχανικές µονάδες βρίσκεται στη βιβλιογραφία. Ο εκθέτης n παίρνει την τιµή 2/3, εκτός αν ορίζεται διαφορετικά στη βιβλιογραφία για τη συγκεκριµένη περίπτωση. Η ακρίβεια της µεθόδου αυτής είναι περιορισµένη γι αυτό και χρησιµοποιείται µόνο για προκαταρκτικούς υπολογισµούς. Η Εξ. (4.2.2) εφαρµόζεται µε ανάλογο τρόπο σε συσκευές και µηχανήµατα. Η µέθοδος µπορεί να χρησιµοποιηθεί αναλυτικότερα για την εκτίµηση του κόστους επί µέρους στοιχείων του εξοπλισµού, αν είναι γνωστό το κόστος όµοιων στοιχείων διαφορετικής δυναµικότητας. Φυσικά και για τα επί µέρους στοιχεία υπάρχουν ανάλογοι εκθέτες. Στη µέθοδο αυτή πρέπει να προσεχθούν τα εξής: - Το εύρος των µεγεθών µέσα στο οποίο ισχύουν οι εκθέτες. Κάτω από το κατώτατο όριο, το κόστος είναι ανεξάρτητο του µεγέθους, σταθερό, και ίσο µε το κόστος που αντιστοιχεί στο κατώτατο όριο. Για µεγέθη πάνω από το ανώτερο όριο, πρέπει να εξετασθεί αν είναι δυνατή η κατασκευή τέτοιων στοιχείων και αν το κόστος δύο µικρότερων στοιχείων που θα αντικαθιστούσαν το ένα µεγάλο είναι ίσως χαµηλότερο. Για µεγέθη µέσα στα όρια, προφανώς η αγορά ενός µεγάλου στοιχείου αντί 2 ή περισσοτέρων µικρών είναι συµφέρουσα (εκθέτης µικρότερος της 1). - Για στοιχεία όπως σωληνώσεις, όργανα ελέγχου και ρύθµισης, ηλεκτρολογικός εξοπλισµός, έργα πολιτικού µηχανικού, κλπ., το κόστος τους είναι γενικά ανεξάρτητο της δυναµικότητας (µεγέθους). Μέθοδος των συντελεστών: Η µέθοδος αυτή απαιτεί πρώτα τον καθορισµό του κόστους του κύριου εξοπλισµού. Το κόστος των υπόλοιπων στοιχείων της πάγιας επένδυσης υπολογίζεται µετά σαν ποσοστό του κόστους του κυρίου εξοπλισµού, δίνοντας το συνολικό πάγιο κόστος, C, σύµφωνα µε τη σχέση: [ Ε+Σ( f E+ f 2 E+ f 3E+ + f n E) ] f I C= 1... (4.2.3) όπου f 1, f 2,, f n = συντελεστής για σωληνώσεις, όργανα ελέγχου, ηλεκτρολογικά κλπ., f I = συντελεστής κόστους για τα έµµεσα έξοδα, όπως κόστος µελέτης, επίβλεψης, κατασκευών, εργολάβων, απροβλέπτων κλπ. (f I > 1), και Ε = κόστος προµήθειας κύριου εξοπλισµού. Είναι φανερό ότι για την εφαρµογή της µεθόδου των συντελεστών θα πρέπει να είναι γνωστό το κόστος προµήθειας του εξοπλισµού. Το κόστος αυτό είναι δυνατόν να προσδιοριστεί µε τη βοήθεια των διαγραµµάτων ή των σχέσεων που υπάρχουν στη 93

101 βιβλιογραφία (δες Παράρτηµα Α). Με τη µέθοδο αυτή λαµβάνονται ακριβέστερα αποτελέσµατα από ότι στις προηγούµενες. Πίνακας Συντελεστές κόστους επί του κόστους του κύριου εξοπλισµού Άµεσο κόστος Σωληνώσεις f 1 : ιεργασίες στερεών ιεργασίες ρευστοστερεών ιεργασίες ρευστών Όργανα Ρυθµίσεων και Ελέγχου f 2 : Αυτόµατος έλεγχος σε µικρή κλίµακα Αυτόµατος έλεγχος σε µεγάλη κλίµακα Σύνθετος κεντρικός έλεγχος Κτιριακές εγκαταστάσεις f 3 : Ηλεκτρολογικές Εγκαταστάσεις f 4 : Βοηθητικές Υπηρεσίες f 5 : Μικρές προσθήκες σε ήδη υπάρχουσες Μεγάλες προσθήκες σε ήδη υπάρχουσες Εξαρχής κατασκευή Γραµµές Μεταφοράς Έµµεσο κόστος (συντελεστής επί του άµεσου κόστους) Μελέτη Επίβλεψη Κατασκευή Αµοιβές εργολάβων Απρόβλεπτα 0.10 Στον Πίνακα δίνονται τα εύρη διακύµανσης των συντελεστών για τη Χηµική Βιοµηχανία. Η µέθοδος των συντελεστών προτάθηκε αρχικά απ τον Lang το 1974, ο οποίος ανάλυσε το κόστος µεγάλου αριθµού βιοµηχανιών. Ο Lang πρότεινε πολλαπλασιαστές µε τη βοήθεια των οποίων από το κόστος του κύριου εξοπλισµού υπολογίζονται το κόστος της πάγιας και της συνολικής επένδυσης, µε τη βοήθεια των σχέσεων: Κόστος πάγιας επένδυσης = f L,1 x Κόστος κύριου εξοπλισµού (4.2.4) Κόστος συνολικής επένδυσης = f L,2 x Κόστος κύριου εξοπλισµού (4.2.5) Συνοπτικά παρακάτω δίνονται τιµές των πολλαπλασιαστών του Lang για τρεις κύριες κατηγορίες Χηµικών Βιοµηχανιών: 94

102 f L,1 f L,2 Μονάδες επεξεργασίας στερεών Μονάδες επεξεργασίας ρευστών-στερεών Μονάδες επεξεργασίας ρευστών Η µέθοδος των συντελεστών χρησιµοποιείται ευρύτατα στις εκτιµήσεις «αξιολόγησης» και «προϋπολογισµού». Κατά την χρήση της µεθόδου αυτής πρέπει να δοθεί µεγάλη προσοχή στην επιλογή των συντελεστών, η οποία θα πρέπει να γίνει αφού εκτιµηθούν όλοι οι παράγοντες που τους επηρεάζουν, όπως: τύπος της µονάδας και των διεργασιών της, πολυπλοκότητα σχεδιασµού, απαιτούµενα υλικά κατασκευών, τόπος εγκατάστασης µονάδας, εµπειρία από προηγούµενες µονάδες, κλπ είκτες κόστους Τα αποτελέσµατα που λαµβάνονται από τις προηγούµενες µεθόδους επειδή προκύπτουν από προγενέστερα βιβλιογραφικά δεδοµένα είναι απαραίτητο κάθε φορά να προσαρµόζονται στο χρόνο που θα γίνουν οι δαπάνες του πάγιου κεφαλαίου. Η προσαρµογή αυτή χρειάζεται για να υπολογιστεί η αύξηση κόστους συσκευών-µηχανηµάτων, υλικών, εργατικών, λόγω του πληθωρισµού. Η προσαρµογή γίνεται µε δείκτες κόστους. Οι δείκτες κόστους έχουν συγκεκριµένη τιµή για κάθε έτος. Έτσι όταν θέλουµε να βρούµε το κόστος µιας εγκατάστασης σήµερα, γνωρίζοντας το κόστος της ίδιας εγκατάστασης κατά το έτος Χ, χρησιµοποιούµε την σχέση: Τωρινός είκτης Κόστους Τωρινό κόστος = κόστος κατά έτος Χ. (4.2.6) είκτης κόστους έτους Χ Οι δείκτες κόστους µπορούν να χρησιµοποιηθούν για µια γενική εκτίµηση, αλλά δεν λαµβάνουν υπόψη τους όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος, π.χ. ειδικά τεχνολογικά πλεονεκτήµατα, τοπικές συνθήκες, συναλλαγµατικές διαφορές, κλπ. Μπορούν να χρησιµοποιηθούν µε αξιοπιστία όταν το έτος αναφοράς δεν απέχει πέρα από 10 χρόνια. είκτες που αφορούν κόστος υλικών και εργασίας εκδίδονται σε διάφορες χώρες από διάφορους οργανισµούς, π.χ. - Αγγλία: α) είκτης HMSO του Υπουρ. Εµπορίου & Βιοµηχανίας και του Υπ. Εργασίας. β) είκτης BEAMA (British electrical and allied Manufactures Association). - Γαλλία: είκτης BOSP (Bulletin official services des Prix). 95

103 Για µερικούς βιοµηχανικούς κλάδους παράγονται ειδικοί σύνθετοι δείκτες. Για τις χηµικές βιοµηχανίες τέτοιοι δείκτες είναι: Α. είκτης εξοπλισµού Marshall and Swift (M&S equipment cost index) Έχει δύο σκέλη: Το πρώτο αναφέρεται στον αριθµητικό µέσο των επί µέρους δεικτών 47 διαφορετικών τύπων βιοµηχανικού, εµπορικού και κτιριακού εξοπλισµού (allindustry equipment index). Το δεύτερο αναφέρεται στον σταθµικό µέσο όρο των δεικτών 8 κατηγοριών χηµικών βιοµηχανιών, µε µεταβαλλόµενο κάθε χρόνο ποσοστό συµµετοχής της κάθε µιας στη διαµόρφωση του δείκτη (Process Industry Index). Οι τιµές του δείκτη αναφέρονται συνεχώς στο περιοδικό Chemical Engineering. Β. είκτης Κατασκευών Engineering News-Record Χρησιµοποιείται για την εκτίµηση του κόστους βιοµηχανικών κατασκευών. Οι τρέχουσες τιµές δίνονται στο περιοδικό Engineering News Record. Γ. είκτης Nelson Αφορά κόστος εξοπλισµού και µονάδων διυλιστηρίων, πυρολυτικής και καταλυτικής διάσπασης, αναµόρφωσης, πετροχηµικών κλπ. ηµοσιεύεται στο περιοδικό Oil and Gas Journal.. είκτης Chemical Engineering (CE plant cost index) Αφορά κόστος κατασκευής για χηµικές µονάδες και απαρτίζεται από 4 στοιχεία που συµµετέχουν µε τα εξής ποσοστά (για καθένα από τα στοιχεία αυτά εξάγεται ιδιαίτερος δείκτης): - Μηχανολογικός εξοπλισµός, µηχανήµατα και υποβοηθητικά 61% - Εργατικά κατασκευών 22% - Κτίρια 7% - Μελέτη, επίβλεψη, συντονισµός 10%. Ειδικότερα, το στοιχείο του Μηχανολογικού εξοπλισµού υποδιαιρείται και σταθµίζεται ως εξής (πάλι για κάθε υποστοιχείο εξάγεται ιδιαίτερος δείκτης): - Βασικός βιοµηχανοποιηµένος εξοπλισµός 37% - Μηχανήµατα 14% - Σωληνώσεις, βάνες, σύνδεσµοι 20% - Όργανα µετρήσεων, ελέγχου, ρυθµίσεων 7% - Αντλίες, συµπιεστές 7% - Ηλεκτρολογικός εξοπλισµός 5% - οµικές υποστηρίξεις, µονώσεις, χρώµατα 10%. ηµοσιεύεται στο περιοδικό Chemical Engineering. Στην Ελλάδα δηµοσιεύονται από την Εθνική Στατιστική Υπηρεσία ορισµένοι βασικοί δείκτες της οικονοµίας, µεταξύ των οποίων περιλαµβάνονται δείκτες για το κόστος υλικών 96

104 κατασκευών και τις ωριαίες αµοιβές. Οι δείκτες αυτοί βγαίνουν κατά τρίµηνο και δηµοσιεύονται στα διάφορα οικονοµικά περιοδικά Εκτίµηση αρχικού κεφαλαίου κίνησης Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, όπως αναφέρθηκε, χρειάζεται για την κάλυψη των λειτουργικών εξόδων στο χρονικό διάστηµα από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώληση των προϊόντων. Καλύπτει το κόστος των απαιτούµενων πρώτων βοηθητικών υλών, τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια, τα έξοδα για τη διάθεση των προϊόντων και το κόστος κατά τη δοκιµαστική λειτουργία. Για την εκτίµηση του αρχικού κεφαλαίου κίνησης θα πρέπει να εκτιµηθούν τα επί µέρους στοιχεία που δίνονται παραπάνω. Αυτό όµως δεν είναι δυνατόν πριν προχωρήσει σε ικανοποιητικό βαθµό ο αναλυτικός σχεδιασµός. Για να ξεπεραστεί το πρόβληµα αυτό, το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, IC, υπολογίζεται µε προσεγγιστικό τρόπο ως ποσοστό του πάγιου κεφαλαίου, C: IC = ( ) C (4.2.7) Συνήθως λαµβάνεται ένας συντελεστής ίσος µε Στην περίπτωση που είναι γνωστό το ηµερήσιο κόστος λειτουργίας, το αρχικό κεφάλαιο κίνησης υπολογίζεται από: IC = (H 1 + H 2 + H 3 +H 4 ) OCD (4.2.8) όπου, OCD : ηµερήσιο κόστος λειτουργίας, Η 1 : ηµέρες παραµονής πρώτων υλών στην αποθήκη, Η 2 : ηµέρες για την παραγωγή του τελικού προϊόντος, Η 3 : ηµέρες παραµονής προϊόντων στην αποθήκη, και Η 4 : ηµέρες από την παράδοση µέχρι την πληρωµή των προϊόντων. Στην Εξ. (4.2.8) δεν περιλαµβάνεται το κόστος δοκιµαστικής λειτουργίας, το οποίο σε πολλές περιπτώσεις ενσωµατώνεται στην επίβλεψη (στοιχείο 7, Πίνακα 4.2.1). Συνήθως, το Η 4 λαµβάνεται 30 ηµέρες, ενώ τα υπόλοιπα εξαρτώνται από το είδος των προϊόντων και της παραγωγικής διαδικασίας. Πρέπει να επισηµανθεί ότι κατά την εκκίνηση (start up) µιας µονάδας δηµιουργούνται έξοδα τα οποία δύσκολα κατατάσσονται είτε στις πάγιες δαπάνες είτε στις δαπάνες λειτουργίας. Αυτό γιατί τυχόν µετατροπές κατασκευής που θα γίνουν θα πρέπει να επιβαρύνουν τις πάγιες δαπάνες. Είναι όµως δύσκολο να ξεχωρίσει κανείς τις µετατροπές, αλλαγές και προσαρµογές της κατασκευής από τις αρχικές διορθώσεις λειτουργίας. Οι δεύτερες µαζί µε τα υπόλοιπα έξοδα θα πρέπει να επιβαρύνουν το κόστος λειτουργίας. Ακόµα δεν είναι σαφής η χρονική στιγµή που σταµατάει η δοκιµαστική λειτουργία µιας µονάδας κι αρχίζει η κανονική. Έτσι πολλοί µελετητές συνηθίζουν να σταµατάνε τον υπολογισµό του κόστους της πάγιας επένδυσης στην εγκατάσταση της µονάδας, να 97

105 προσθέτουν ένα ποσό για δαπάνες εκκίνησης και να λογαριάζουν τις δαπάνες λειτουργίας από την στιγµή που θα αρχίσει να δουλεύει παραγωγικά η µονάδα, έστω και µε µειωµένη δυναµικότητα. Οι συνολικές δαπάνες εκκίνησης σπάνια υπερβαίνουν το 10% του κόστους, της πάγιας επένδυσης. Το ποσοστό των µετατροπών της κατασκευής κυµαίνεται από 0.1-3% και το υπόλοιπο αποτελεί λειτουργικά έξοδα. Να δούµε τώρα, αναλυτικότερα, τι εργασίες γίνονται κατά τη διάρκεια της εκκίνησης: α. Εγκατάσταση επιστατών και προϊσταµένων παραγωγής, µηχανικών και εργοδηγών της συντήρησης στο χώρο της µονάδας κατά τον χρόνο της εγκατάστασής της, ώστε να συνεργάζονται τόσο µε τους σχεδιαστές και µε τους κατασκευαστές και να επιδρούν αµοιβαία. β. Εκπαίδευση χειριστών. γ. Ενηµέρωση προϊσταµένων επιτελικών και βοηθητικών υπηρεσιών. δ. οκιµαστική λειτουργία µηχανηµάτων και δικτύων µεµονωµένα. ε. Συνδυασµένη δοκιµαστική λειτουργία περισσοτέρων µηχανηµάτων και δικτύων. στ. οκιµαστική λειτουργία ολοκλήρων τµηµάτων, αποθηκών, µεταφορικών. ζ. οκιµαστική λειτουργία όλης της µονάδας. Τα προβλήµατα που συνήθως ανακύπτουν κατά την εκκίνηση και πρέπει να αντιµετωπιστούν είναι: - Ελαττωµατικός εξοπλισµός - Ελαττωµατικά όργανα ελέγχου και ρύθµισης - Ελαττωµατικά εξαρτήµατα δικτύων - Λανθασµένη εγκατάσταση εξοπλισµού και οργάνων - Λανθασµένη εγκατάσταση σηµείων ελέγχου ρύθµισης και επέµβασης για συντήρηση - Λανθασµένη εγκατάσταση σωληνώσεων και ηλεκτρικών δικτύων - Λανθασµένη σύνδεση σωληνώσεων και ηλεκτρικών δικτύων - ιαρροές δοχείων και σωληνώσεων - Ελλιπής µόνωση - Ελλιπής λίπανση - Προβλήµατα διαστολής - Προβλήµατα υποστηριγµάτων και δοµικών κατασκευών - Προβλήµατα κυκλοφορίας - Ανεπάρκεια παροχών - Ανεπάρκεια µεταφορικών µέσων - Ανεπάρκεια εφοδιασµού παραγωγής µε πρώτες και βοηθητικές ύλες - Προβλήµατα διασύνδεσης µεταξύ διαδοχικών φάσεων επεξεργασίας - Ύπαρξη στενωπών (bottle necks) στην παραγωγή 98

106 - Ανεπάρκεια πληροφόρησης Όπως φαίνεται από την παράθεση των προβληµάτων η εκκίνηση θα δώσει σηµαντικά στοιχεία για την παραπέρα µεθόδευση τόσο της οργάνωσης των παραγωγικών διαδικασιών, όσο και των βοηθητικών (αποθήκες, µεταφορές, παροχές, πληροφόρηση, συντήρηση). 4.3 Προϋπολογισµός Λειτουργικού Κόστους Λειτουργικό κόστος και έσοδα Σαν κόστος λειτουργίας µιας µονάδας ορίζεται το σύνολο των δαπανών για την παραγωγή και διάθεση των προϊόντων της. Το κόστος λειτουργίας υπολογίζεται συνήθως ανά µονάδα χρόνου, οπότε εκτιµάται και το αντίστοιχο κεφάλαιο κίνησης, ή και κατανέµεται ανά µονάδα προϊόντων, όταν απαιτείται ο υπολογισµός της τιµής πώλησής τους. Τα έσοδα από τις πωλήσεις είναι δυνατόν να εκτιµηθούν µετά από σχετική έρευνα αγοράς, η οποία θα προσδιορίζει τόσο την τιµή πώλησης όσο και την ποιότητα των προϊόντων που θέλει ο πελάτης. Για τις ανάγκες προκαταρκτικών υπολογισµών, η τιµή πώλησης βρίσκεται από βιβλιογραφικά δεδοµένα. Οι τιµές ενός µεγάλου αριθµού χηµικών προϊόντων είναι δυνατόν να βρεθούν από το περιοδικό European Chemical News ή άλλα περισσότερο εξειδικευµένα περιοδικά, όπως Sulfur (για θείο), Metal Bulletin (για µέταλλα), κλπ. Το κόστος λειτουργίας περιλαµβάνει ένα αριθµό στοιχείων, τα οποία δίνονται στον Πίνακα Στον ίδιο πίνακα δίνονται πληροφορίες για προσεγγιστική εκτίµηση ορισµένων στοιχείων του κόστους λειτουργίας µε τη χρήση συντελεστών. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι στη βιβλιογραφία υπάρχει µεγάλος αριθµός συντελεστών για όλα τα στοιχεία κόστους µε σηµαντικές αποκλίσεις. Αυτό δηµιουργεί µεγάλη αβεβαιότητα στους υπολογισµούς γι αυτό και αποφεύγεται η ευρεία χρήση τους. Οι συντελεστές του Πίνακα είναι µέσοι όροι της βιβλιογραφίας τροποποιηµένοι σύµφωνα µε ορισµένες Ελληνικές περιπτώσεις. Προκειµένου να γίνει προσδιορισµός του κόστους λειτουργίας είναι απαραίτητο να έχουν γίνει (τουλάχιστον) τα ισοζύγια µάζας και ενέργειας. Το συνολικό κόστος προϊόντων χωρίζεται σε δύο κατηγορίες, στο κόστος βιοµηχανοποίησης και στα γενικά έξοδα. Το κόστος βιοµηχανοποίησης αναφέρεται συχνά και σαν κόστος λειτουργίας ή παραγωγής, γι αυτό όταν αναφέρονται σε οποιαδήποτε πηγή, τιµές κόστους λειτουργίας, πρέπει να καθορίζεται και το τι περιλαµβάνουν, για να αποφεύγονται παρανοήσεις. Η πινακοποίηση όµως όλων των δαπανών έχει την έννοια της αποφυγής κάποιου λάθους, γιατί το συνηθέστερο λάθος που γίνεται στον υπολογισµό του κόστους λειτουργίας είναι η παράλειψη κάποιου συντελεστή κόστους. 99

107 Πίνακας Στοιχεία λειτουργικού κόστους Περιγραφή Μέθοδος υπολογισµού 1. Πρώτες και βοηθητικές ύλες Υπολογισµός από ισοζύγια 2. Ενέργεια Υπολογισµός από ισοζύγια 3. Εργατικά Υπολογισµός 4. Συντήρηση 0.05C* 5. Έξοδα διοίκησης Το 0.50 του στοιχείου 3 6. Ασφάλιστρα Το 0.01C* 7. Αποσβέσεις Το 0.10C* 8. Τόκοι Χρεολύσια Υπολογισµός 9. Γενικά έξοδα Το 0.03R** 10. Φόροι Υπολογισµός * C : πάγιο κόστος, **R : έσοδα Ιδιαίτερη µνεία πρέπει ίσως να γίνει για την κατάταξη των τόκων ή γενικότερα των χρηµατοπιστωτικών ή χρηµατοοικονοµικών εξόδων. Οι τόκοι των κεφαλαίων κίνησης, αν τα κεφάλαια αυτά προέρχονται από δανειακά κεφάλαια, επιβαρύνουν συνήθως το κόστος βιοµηχανοποίησης και κατατάσσονται στις έµµεσες δαπάνες. Αντίθετα οι τόκοι των παγίων δανειακών κεφαλαίων κατατάσσονται στα γενικά έξοδα. Εµφανίζονται βέβαια περιπτώσεις που όλοι οι τόκοι κατατάσσονται στα γενικά έξοδα και περιπτώσεις που οι τόκοι των παγίων κεφαλαίων επιβαρύνουν το κόστος βιοµηχανοποίησης εµφανιζόµενοι στις σταθερές δαπάνες. Πολλές φορές πάλι, οι αποσβέσεις δεν θεωρούνται σταθερές δαπάνες που επιβαρύνουν το κόστος βιοµηχανοποίησης, αλλά µεταφέρονται κι αυτές στα γενικά έξοδα. Ακόµα συνηθίζεται η κατάταξη των υλικών συσκευασίας στα έξοδα πωλήσεων και ακόµα η µεταφορά των δαπανών για έρευνα και ανάπτυξη προϊόντων στις έµµεσες δαπάνες παραγωγής. Όλες αυτές οι ανοµοιογένειες στην κατάταξη των δαπανών που αποτελούν το κόστος των προϊόντων είναι καθαρά λογιστικές. Για τον µηχανικό έχει σηµασία να τις λάβει όλες υπόψη του και να τις εκτιµήσει µε την µεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια, ανεξάρτητα από το πού θα τις κατατάξει Ανάλυση λειτουργικού κόστους Αναλυτικότερα για τα στοιχεία του λειτουργικού κόστους παρατηρούµε: Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Αναφέρεται σε όλα τα απαραίτητα υλικά (πρώτες βοηθητικές ύλες, ενδιάµεσα προϊόντα) από την κατεργασία των οποίων θα προκύψουν τα προϊόντα. Ο υπολογισµός αυτού του στοιχείου γίνεται εύκολα µε τη βοήθεια των ισοζυγίων και του κόστους των χρησιµοποιούµενων υλών (από βιβλιογραφικά δεδοµένα). Είναι 100

108 προφανές ότι η σχέση του κόστους των πρώτων υλών ως προς το συνολικό κόστος παραγωγής ή προϊόντων, ποικίλει ανάλογα µε τη φύση των προϊόντων. Για τις βοηθητικές ύλες πρέπει να βρεθεί η ποσοτική τους αντιστοιχία µε το µέγεθος της παραγωγής. Οι τιµές των πρώτων και βοηθητικών υλών µπορούν να παρθούν: α. Απ ευθείας από τους προµηθευτές β. Από δελτία και περιοδικά όπως το Chemical Marketing Reporter (στην Ελλάδα Ναυτεµπορική, Εξπρές, κλπ.). Το κόστος των υλών πρέπει να υπολογισθεί στον τόπο χρήσης τους, δηλαδή στις τιµές FOB θα πρέπει να προστεθούν τα µεταφορικά, οι δασµοί, τα ασφάλιστρα, κλπ. Το ύψος των τηρουµένων αποθεµάτων των πρώτων υλών καθορίζεται από τους εξής παράγοντες: α. Μεταβολή τιµής αγοράς και µεταφορικών µε τη µεταβολή της ποσότητας. β. Χωρητικότητα αποθηκευτικών χώρων. γ. Κόστος αποθεµατοποίησης. δ. Χρόνος και κόστος εκτέλεσης παραγγελίας. Ενέργεια: Περιλαµβάνει αποκλειστικά την ενέργεια και ισχύει ότι και στην περίπτωση των πρώτων και βοηθητικών υλών. Η ενέργεια και οι πρώτες βοηθητικές ύλες αποτελούν τα αναλογικά έξοδα του κόστους λειτουργίας, ενώ τα υπόλοιπα στοιχεία του Πίνακα 4.3.1, τα σταθερά έξοδα. Τα αναλογικά έξοδα µεταβάλλονται ανάλογα της δυναµικότητας λειτουργίας της εγκατάστασης, ενώ τα σταθερά δεν εξαρτώνται απ αυτή. Το κόστος γενικότερα των παροχών (νερό, καύσιµα, πεπιεσµένος αέρας, ατµός, άλλες µορφές ενέργειας) ποικίλει σηµαντικά µε τη φύση της µονάδας, τον τόπο εγκατάστασης, την πηγή προέλευσης, και την καταναλισκόµενη ποσότητα. Σε εκτιµήσεις τελικές θα πρέπει οι απαιτήσεις για κάθε παροχή να εκτιµηθούν αναλυτικά σε σχέση µε το ρυθµό παραγωγής και το σύστηµα εργασίας της µονάδας, οπότε µπορούν να προκύψουν απαιτήσεις αντικατάστασης µιας µορφής ενέργειας µε άλλη (π.χ. ασύµφορη παραγωγή ατµού όταν η µονάδα εργάζεται σε µια βάρδια). Στις αναλυτικές εκτιµήσεις δεν πρέπει να παραλειφθεί και το ποσοστό των απωλειών που για τον ατµό (ανάλογα και µε τις δυνατότητες επιστροφής) κυµαίνεται από 5-25%, για τον πεπιεσµένο αέρα 5-10%, για την ηλεκτρική ενέργεια 10-25%, για τα αέρια καύσιµα 2-5% και για το νερό 1-3%. Είναι αυτονόητο ότι η τελικά καταναλισκόµενη ενέργεια εξαρτάται κι από τα υπάρχοντα ή µη συστήµατα ανάκτησης και από το µελετητικό έργο που δαπανήθηκε για την αριστοποίηση όλων των ενεργειακών συστηµάτων. Το µοναδιαίο κόστος των παροχών καθορίζεται ανάλογα µε την πηγή. Στις αγοραζόµενες παροχές δεν χωράει καµιά επέµβαση. Στις ιδιοπαραγόµενες µπορεί να κατέβει σηµαντικά το κόστος αν µελετηθεί σωστά η παραγωγή τους. Η σχέση ιδιοπαραγωγή / αγορά (όπου υπάρχουν εναλλακτικές δυνατότητες) είναι καθαρά θέµα ποσοτικό. Για την 101

109 ηλεκτρική ενέργεια π.χ. πάνω από µια καταναλισκόµενη ποσότητα συµφέρει η ιδιοπαραγωγή, όταν βέβαια υπάρχει και αντίστοιχη κατανάλωση ατµού. Εργατικά: Αναφέρονται στο προσωπικό το οποίο απασχολείται αποκλειστικά στην παραγωγή. Ο υπολογισµός κόστους των εργατικών είναι σχετικά εύκολος και προϋποθέτει ελάχιστη σχετική πείρα. Ο αριθµός και οι αµοιβές των εργαζοµένων εξαρτώνται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της χώρας (π.χ., θεσµικό πλαίσιο, παραγωγικότητα). Όλες οι δαπάνες που αφορούν αµοιβή εργασίας µπορούν να υπολογιστούν µε δύο µεθόδους, ανάλογα µε την επιδιωκόµενη ακρίβεια εκτίµησης: α. Με την βοήθεια αναλογικών συντελεστών, όταν είναι γνωστές αντίστοιχες δαπάνες οµοειδών µονάδων. β. Με αναλυτικό υπολογισµό των απαιτούµενων θέσεων εργασίας και πολλαπλασιασµό τους µε τη µέση αµοιβή εργασίας. Σε προκαταρκτικές εκτιµήσεις κόστους η ποσότητα της άµεσης παραγωγικής εργασίας µπορεί να εκτιµηθεί από την εµπειρία της εταιρείας ή από βιβλιογραφικές πληροφορίες για παρόµοιες διεργασίες. Επειδή η σχέση µεταξύ της απαιτούµενης εργασίας και του ρυθµού παραγωγής δεν είναι πάντα ευθέως ανάλογη ο O Connel προτείνει την χρήση εκθέτη στο λόγο των δυναµικοτήτων όταν γίνεται αναγωγή σε µικρότερες ή µεγαλύτερες δυναµικότητες. Είναι προφανές ότι τέτοιες αναγωγές πρέπει να συµπεριλαµβάνουν και τους αντίστοιχους δείκτες παραγωγικότητας όταν αναφέρονται σε διαφορετικές χώρες. Μια άλλη µέθοδος εκτίµησης της απαιτούµενης άµεσης παραγωγικής εργασίας σαν συνάρτησης της δυναµικότητας της µονάδας βασίζεται στη πρόσθεση των διαφόρων σταδίων παραγωγής στα διαγράµµατα ροής. Σαν στάδιο παραγωγής ορίζεται κάθε χηµική ή φυσική διεργασία ή συνδυασµός τους που λαµβάνει χώρα σε ένα ή περισσότερα στοιχεία εξοπλισµού σε επαναλαµβανόµενο κύκλο ή συνεχώς π.χ. αντίδραση, απόσταξη, εξάτµιση, ξήρανση, διήθηση, κλπ. Εφ όσον καθοριστεί η δυναµικότητα της µονάδας, οι απαιτούµενες ανθρωποώρες ανά στάδιο παραγωγής µπορούν να υπολογισθούν και πολλαπλασιαζόµενες µε τον αριθµό των σταδίων παραγωγής δίνουν τις συνολικές ανθρωποώρες. ιακυµάνσεις στην απαιτούµενη εργασία από υψηλά αυτοµατοποιηµένα παραγωγικά στάδια σε ασυνεχείς διεργασίες λαµβάνονται υπόψη. Λόγω της εξέλιξης των συστηµάτων ελέγχου και ρύθµισης οι διάφοροι συσχετισµοί «απαιτήσεις άµεσης εργασίας δυναµικότητα» που απαντώνται στην βιβλιογραφία πρέπει να χρησιµοποιούνται µε πολλή προσοχή και µόνο όταν τα στοιχεία αναφοράς είναι πρόσφατα, και ο βαθµός αυτοµατοποίησης ο ίδιος. Ο αναλυτικός υπολογισµός των απαιτήσεων σε άµεση παραγωγική εργασία προϋποθέτει τη γνώση της σχέσης: εργαζόµενοι / στοιχείο εξοπλισµού / βάρδια, δηλαδή πλήρη ανάλυση όλων των θέσεων εργασίας. Η ανάλυση αυτή µπορεί να γίνει είτε µε βιβλιογραφικά στοιχεία, είτε από την εµπειρία αναλόγων εργασιών, είτε µε απ ευθείας εκτίµηση του φόρτου κάθε θέσης (work study). Η εύρεση της αντίστοιχης δαπάνης 102

110 προϋποθέτει τη γνώση του συστήµατος εργασίας της µονάδας (βάρδιες / εβδοµάδα, η νυχτερινή και σαββατοκυριακάτικη απασχόληση αµείβονται περισσότερο) καθώς και των συλλογικών συµβάσεων που καλύπτουν κάθε κατηγορία εργαζοµένων. Συντήρηση: Περιλαµβάνει όλα τα έξοδα για τη τακτική συντήρηση, και την αποκατάσταση ζηµιών από βλάβες. Το κόστος της συντήρησης λαµβάνεται ίσο µε το 5% του πάγιου κεφαλαίου. Η άµεση εργασία συντήρησης και επισκευών (δηλαδή ο απαιτούµενος αριθµός τεχνιτών) µπορεί να εκτιµηθεί µε βάση ανάλογες µονάδες (σε προσέγγιση και το αντίστοιχο κόστος, βλ. Πίνακα 4.3.2) ή να προϋπολογισθεί µε µεγάλη ακρίβεια, βάσει των απαιτήσεων για συντήρηση των µηχανηµάτων που δίνουν οι κατασκευαστές και της εµπειρίας των µηχανικών. Η ύπαρξη ή µη προγράµµατος προληπτικής συντήρησης, ο βαθµός υποστήριξης της συντήρησης από µηχανουργεία και εργαστήρια ηλεκτρολόγων και ηλεκτρονικών, επηρεάζει επίσης το κόστος της συντήρησης. Υπάρχει το ενδεχόµενο αν η µονάδα είναι µικρή ή οι απαιτήσεις για συντήρηση λίγες, να είναι ασύµφορη η δηµιουργία τµήµατος συντήρησης και να προτιµηθεί η ανάθεση του έργου της συντήρησης σε εξωτερικά συνεργεία. Αυτό επίσης που είναι συνηθέστατο, ακόµα και σε µεγάλες µονάδες µε πλήρη συνεργεία συντήρησης είναι η ανάθεση µέρους του επισκευαστικού έργου σε εξωτερικά συνεργεία. Το ύψος των δαπανών αυτών που µπορεί να ανέλθει στο 20% των συνολικών εξόδων συντήρησης, επιβαρύνει τις δαπάνες συντήρησης. Πίνακας Εκτίµηση ετήσιου κόστους συντήρησης και επισκευών σαν ποσοστό του κόστους της πάγιας επένδυσης Τύπος διεργασίας Αµοιβές προσωπικού Υλικά Σύνολο Απλές χηµικές διεργασίες Μετρίως πολύπλοκες διεργασίες µε κανονικές συνθήκες λειτουργίας Πολύπλοκες διεργασίες µε έντονες συνθήκες λειτουργίας ή εκτεταµένη αυτοµατοποίηση Μια µονάδα απαραίτητα πρέπει να έχει και αποθήκη ανταλλακτικών. Το ετήσιο κόστος των ανταλλακτικών εξαρτάται από: α. Αξία χρησιµοποιούµενων (καταναλισκόµενων) ανταλλακτικών. β. Κόστος αποθεµατοποίησης από την αγορά µέχρι τη χρησιµοποίηση. 103

111 Η κατανάλωση των ανταλλακτικών εξαρτάται από: α. Το είδος του εξοπλισµού: Κινούµενα µέρη, εξαρτήµατα δικτύων, όργανα ρύθµισης είναι αυτά που συνήθως φθείρονται και χρειάζονται αντικατάσταση. β. Τη φύση των καταπονήσεων που υφίσταται ο εξοπλισµός: Μηχανικές, θερµικές και χηµικές (διάβρωση) καταπονήσεις µειώνουν τη διάρκεια ζωής του εξοπλισµού. (βλ. ενότητα 2.4). γ. Το χρόνο απασχόλησης του εξοπλισµού ανά έτος και δ. Την ηλικία του εξοπλισµού: Με την αύξηση της ηλικίας και του χρόνου απασχόλησης αυξάνουν και οι απαιτήσεις για αντικατάσταση τµηµάτων του εξοπλισµού. Το ύψος των αποθεµάτων σε ανταλλακτικά είναι συνάρτηση: α. Της «ειδικής σηµασίας» του συγκεκριµένου ανταλλακτικού, δηλαδή του πώς θα επηρεάσει η απουσία του την παραγωγική διαδικασία. β. Του χρόνου εκτέλεσης της παραγγελίας. Ο µηχανικός πρέπει πάντα να ζητά από τους προµηθευτές την προαναγγελία δεσµευτικών χρόνων παράδοσης. Μια ποσότητα ανταλλακτικών θα πρέπει να παραγγελθεί µαζί µε τον εξοπλισµό της µονάδας, που θα καλύψει τις ανάγκες των πρώτων 6-8 µηνών λειτουργίας. Η αξία της ποσότητας αυτής κυµαίνεται µεταξύ 2-5% της αξίας του εξοπλισµού. Έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τα έξοδα για την υποστήριξη της παραγωγής (διοικητικό προσωπικό, γραφεία, εστιατόρια, κλπ.) και αποτελεί, συνήθως, το 50% του κόστους των εργατικών (συνολικά). Η άµεση επίβλεψη της παραγωγής ανήκει σε αυτήν την κατηγορία. Η φύση και το µέγεθος της µονάδας καθορίζουν τον αριθµό των επιστατών, υπαλλήλων γραφείου και προϊσταµένων των παραγωγικών τµηµάτων. Το κόστος της επίβλεψης ανέρχεται περίπου στο 10-20% του κόστους της άµεσης παραγωγικής εργασίας. Η έκταση των διοικητικών υπηρεσιών εξαρτάται κύρια από το απασχολούµενο προσωπικό, των επιτελικών υπηρεσιών από την πολυπλοκότητα των διεργασιών, του ποιοτικού ελέγχου και των εργαστηρίων από τη φύση του προϊόντος, τα έξοδα αποθήκευσης, µεταφοράς, υγιεινής, ασφάλειας, προστασίας περιβάλλοντος το ίδιο, τα έξοδα για εστιατόρια, αναψυχή, κλπ., από την πολιτική της εταιρείας και τον αριθµό των εργαζοµένων. Ακόµη αν η εξεταζόµενη µονάδα ανήκει σε µια νεοϊδρυόµενη επιχείρηση θα πρέπει να αναµένονται υψηλά έξοδα διοίκησης. Αν αντίθετα αποτελεί µια προσθήκη σε υπάρχουσα διοίκηση τα ήδη δηµιουργούµενα έξοδα διοίκησης θα αυξηθούν ελάχιστα. Για τις χηµικές βιοµηχανίες οι έµµεσες δαπάνες ανέρχονται στο 30-50% των αµέσων δαπανών. Κατά άλλους, που υπολογίζουν µόνο τις αµοιβές προσωπικού, η δαπάνη για το προσωπικό που έµµεσα σχετίζεται µε την παραγωγή ανέρχεται στο 50% αντίστοιχης συνολικής δαπάνης για άµεση εργασία. 104

112 Τα έξοδα πωλήσεων (ή διανοµής) διαφέρουν σηµαντικά από µονάδα σε µονάδα κι εξαρτώνται από: α. Φύση προϊόντων (ενδιάµεσα, τελικά, καταναλωτικά, εποχικά, κλπ.) β. Ποσότητα προϊόντων και τύποι συσκευασίας γ. Τόπος εγκατάστασης µονάδας τόπος πελατών δ. Αριθµός πελατών ε. Ηλικία προϊόντων Για τις περισσότερες χηµικές βιοµηχανίες οι δαπάνες αυτές κυµαίνονται από 2-20% του συνολικού κόστους παραγωγής. Η υψηλότερη τιµή αναφέρεται σε ένα προϊόν καινούργιο καταναλωτικό, πωλούµενο σε µικρές ποσότητες και σε µεγάλο αριθµό πελατών που βρίσκονται µακριά από τον τόπο παραγωγής. Ασφάλιστρα: Ασφαλίζονται από κινδύνους τα κτίρια, ο εξοπλισµός, τα υλικά, τα προϊόντα, το προσωπικό. Το ύψος των ασφαλίστρων ποικίλει ανάλογα µε τον τύπο της επιχείρησης και τα διαθέσιµα µέσα προστασίας. Είναι δυνατόν να εκτιµηθούν πρωτογενώς (από πληροφορίες της αγοράς), αλλά και µε σχετική ακρίβεια είναι δυνατόν να ληφθούν ως το 1% του πάγιου κεφαλαίου. Αποσβέσεις: Εκφράζουν το λογιστικό τρόπο επιστροφής του πάγιου κεφαλαίου. Υπάρχουν διάφοροι µέθοδοι υπολογισµού των αποσβέσεων (βλ. ενότητα 3.3), µε απλούστερη τη µέθοδο της γραµµικής απόσβεσης. Οι χρόνοι απόσβεσης ποικίλουν για τα διάφορα πάγια στοιχεία, και ρυθµίζονται νοµοθετικά. Με την απλουστευτική (αλλά και ρεαλιστική) παραδοχή ότι ο χρόνος ζωής µίας χηµικής βιοµηχανίας είναι 10 έτη και χρησιµοποιώντας τη γραµµική µέθοδο προκύπτει ότι οι ετήσιες αποσβέσεις είναι το 10% του πάγιου κεφαλαίου. Τόκοι: Αναφέρεται στους τόκους του κεφαλαίου κίνησης ή και σε τόκους δανείων για την αγορά του εξοπλισµού. Ο υπολογισµός των είναι εύκολος (βλ. ενότητα 5.1) εφόσον γνωρίζουµε το αρχικό κεφάλαιο κίνησης και το επιτόκιο που ισχύει στην αγορά για διάφορες κατηγορίες δανείων (κεφαλαίων κίνησης, επένδυσης). Γενικά Έξοδα: Είναι τα έξοδα για έρευνα και ανάπτυξη, για την προώθηση των πωλήσεων και τις πληρωµές δικαιωµάτων χρήσης τεχνολογίας ή σήµατος προϊόντων. Τα γενικά έξοδα διαφέρουν σηµαντικά ανάλογα µε το προϊόν και την πολιτική της επιχείρησης. Προσεγγιστικά είναι δυνατόν να θεωρηθούν ότι αποτελούν το 3% των εσόδων. Πολλές παραγωγικές διαδικασίες προστατεύονται από δικαιώµατα ευρεσιτεχνίας και είναι αναγκαία η καταβολή ενός ποσού για να µπορέσουν να εφαρµοσθούν από µια µονάδα. Η καταβολή αυτή γίνεται ή εφ άπαξ ή ανά µονάδα προϊόντος. Ακόµα και αν η ίδια η 105

113 επιχείρηση κατέχει ορισµένα πατέντα που χρησιµοποιεί, ένα µέρος του κόστους ανάπτυξης ή αποκλειστικής χρήσης τους επιβαρύνει το κόστος λειτουργίας της µονάδας, όσο διαρκεί η νοµική προστασία τους. Σε χονδρική εκτίµηση οι δαπάνες για πατέντα στη Χηµική Βιοµηχανία ανέρχονται σε 1-6%, κατά περίπτωση όπως µπορεί να είναι πολύ µεγαλύτερες. Υπάρχει επίσης περίπτωση να πληρώνονται δηµοτικοί φόροι ή εισφορές, δικαιώµατα χρήσης υπονόµων ή κοινών / κοινωφελών εγκαταστάσεων (π.χ. καθαρισµού αποβλήτων) καθώς και ενοίκια για κτίρια ή µηχανήµατα. Για τα ενοίκια των µηχανηµάτων θα πρέπει να αναφερθεί και η έννοια της χρηµατοδοτικής µίσθωσης (leasing) ενός ευρύτατα διαδεδοµένου θεσµού στο εξωτερικό αλλά τώρα και στην Ελλάδα. Με τον θεσµό του leasing κάποιος κεφαλαιούχος (συνήθως Τράπεζα, το ρόλο του δανειστή µπορεί να παίξει και η κατασκευάστρια του µηχανήµατος εταιρεία) αγοράζει το µηχάνηµα και το νοικιάζει στην ενδιαφερόµενη επιχείρηση για συγκεκριµένο χρόνο, αντί κάποιου ενοικίου. Μετά την παρέλευση του χρόνου αυτού η επιχείρηση µπορεί να θέλει να αγοράσει το µηχάνηµα, αφού στην τιµή αγοράς συνυπολογισθούν τα καταβληθέντα ενοίκια. Όπως φαίνεται µε αυτόν τον θεσµό διευκολύνονται οι επιχειρήσεις που στερούνται κεφαλαίων για την αγορά εξοπλισµού και µειώνεται ο κίνδυνος που ενέχει η ανάληψη επιχειρηµατικής πρωτοβουλίας. Από την άλλη µεριά η Τράπεζα ελέγχει άµεσα τη διοχέτευση των κεφαλαίων της. Η έρευνα και ανάπτυξη νέων προϊόντων, µεθόδων και τεχνολογιών, αποτελεί συστατικό ζωτικής σηµασίας για την χηµική βιοµηχανία. Οι αντίστοιχες δαπάνες περιλαµβάνουν τις αµοιβές ερευνητικού, επιστηµονικού και µελετητικού προσωπικού, εξοπλισµό και έξοδα εργαστηρίων, αντιδραστήρια, γραφεία, βιβλιοθήκες, εκπαίδευση, κλπ., και ανέρχονται στο 2-5% των πωλήσεων. Απρόβλεπτα γεγονότα (απεργίες, µεταβολές τιµών και αµοιβών, φυσικές καταστροφές, αύξηση αποθεµάτων, κλπ.) µπορούν να έχουν επίπτωση στο κόστος µιας παραγωγικής διαδικασίας. Έτσι, για τον συνυπολογισµό όλων αυτών των απρόβλεπτων παραγόντων, επιβαρύνεται το συνολικό κόστος µε ένα ποσοστό 1-5%. Φόροι: Ο φορολογικός συντελεστής (TC) ρυθµίζεται νοµοθετικά για κάθε χώρα. Στην Ελλάδα ο φορολογικός συντελεστής διαφοροποιείται µε το νοµικό καθεστώς της επιχείρησης (ΑΕ και ΕΠΕ έχουν διαφορετικούς συντελεστές από ΟΕ και ΕΕ). Ο φόρος υπολογίζεται επί του ποσού που προκύπτει αν από τα έσοδα αφαιρεθεί το συνολικό κόστος των στοιχείων 1 έως 9 του Πίνακα (δηλαδή του κόστους λειτουργίας που προκύπτει χωρίς τους φόρους). Αναλυτικά, οι φόροι (Τ) ευρίσκονται από: Τ = TC (R OC ) (4.3.1) όπου, R : έσοδα, OC : κόστος λειτουργίας (µη συµπεριλαµβανοµένων των φόρων). 106

114 4.3.3 Ανάλυση νεκρού σηµείου Η µέχρι τώρα ανάλυση των δαπανών που συνιστούν το κόστος λειτουργίας δεν έδωσε σαφή ένδειξη για το ποιες από αυτές επηρεάζονται από τις παραγόµενες ποσότητες (ή τον ρυθµό παραγωγής) και ποιες όχι. Μια τέτοια ανάλυση θα επιχειρηθεί παρακάτω, αφού προηγουµένως τονισθεί ότι η συνάρτηση «ύψος δαπάνης ρυθµός ή ποσότητα παραγωγής» διαφέρει ριζικά µεταξύ των δύο περιπτώσεων: α. Σχεδίαση εξαρχής β. Αύξηση ή µείωση παραγωγής σε ήδη λειτουργούσα µονάδα. Στην εξαρχής σχεδίαση όλες οι δαπάνες θεωρούνται «ελαστικές», υπακούουν, ως προς το ύψος τους, σε ορισµένους κανόνες και ρυθµίζονται ανάλογα µε την «ποιότητα» της σχεδίασης. Αντίθετα όταν επιχειρούνται µεταβολές στο ρυθµό ή στη συνολική ποσότητα παραγωγής µιας µονάδας πολλές δαπάνες έχουν καταστεί ανελαστικές, άρα δεν µπορούν να αυξηθούν ή να µειωθούν ανάλογα µε την παραγωγή. Αναλυτικότερα διακρίνουµε: α. απάνες απόλυτα εξαρτώµενες από το ύψος παραγωγής, όπως δαπάνες για: - Πρώτες και βοηθητικές ύλες - Υλικά συσκευασίας - Παροχές (νερό, ενέργεια) - ικαιώµατα (όταν πληρώνονται ανά µονάδα προϊόντος) - Μεταφορικά - Ανταλλακτικά (εξαρτώνται από τις ώρες λειτουργίας). β. απάνες µερικώς εξαρτώµενες από το ύψος παραγωγής, όπως δαπάνες για: - Άµεση παραγωγική εργασία: Στην περίπτωση του εξαρχής σχεδιασµού, σχεδιάζονται έτσι οι θέσεις και το σύστηµα εργασίας ώστε να µην υπάρχει πλεονάζον ή αργούν δυναµικό. Σε περιπτώσεις όµως που εκ των υστέρων επιβάλλεται µια αύξηση της παραγωγής, µπορεί να συνοδεύεται από δυσανάλογα µεγάλη αύξηση του προσωπικού, ανάλογα βέβαια και µε τη φύση της µονάδας (αλυσίδες παραγωγής απαιτούν µεγαλύτερες αυξήσεις προσωπικού από ότι µηχανήµατα ή τµήµατα που λειτουργούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο). Τυχόν δε µεταβολή στο σύστηµα εργασίας (αύξηση βαρδιών θα επιφέρει ούτως ή άλλως δυσανάλογη αύξηση της δαπάνης λόγω της πρόσθετης αµοιβής εργασίας νυκτός και αργιών). Αντίθετα όταν επιχειρείται µείωση της παραγωγής οι δαπάνες των άµεσων εργατικών καθίστανται ανελαστικές. 107

115 - Εργασία συντήρησης (άµεση, επίβλεψη, επισκευές): Για τον εξαρχής σχεδιασµό ισχύει ότι και µε την άµεση εργασία. Για ρυθµούς παραγωγής µικρότερους της σχεδιασµένης δυναµικότητας οι δαπάνες προσωπικού είναι ανελαστικές και µειώνονται ελαφρά µόνο οι επισκευές. Σε περιπτώσεις αύξησης της παραγωγής ο ρυθµός αύξησης των δαπανών συντήρησης ανέρχεται στο 1/3-1/2 του αντίστοιχου ρυθµού αύξησης της παραγωγής. - Επίβλεψη παραγωγής: Εξαρτάται κυρίως από το σύστηµα εργασίας της µονάδας (αριθµός βαρδιών/ βδοµάδα) και λιγότερο από το ύψος της παραγωγής. - Έµµεσες δαπάνες παραγωγής: Για τις δαπάνες αυτές ισχύει γενικά βηµατική µεταβολή, δεδοµένου ότι για µεταβολές του ύψους της παραγωγής µέσα σε ορισµένα όρια παραµένουν αµετάβλητες. Αυτό συµβαίνει τόσο στον εξαρχής σχεδιασµό όσο και στις αυξοµειώσεις της παραγωγής µιας λειτουργούσας µονάδας. Γενικά όµως οι έµµεσες δαπάνες, όσο το ύψος της παραγωγής ελαττώνεται τείνουν να λάβουν µια σταθερή τιµή κάτω από την οποία δύσκολα πέφτουν όσο κι αν µειωθεί η παραγωγή. - Έξοδα διοίκησης: Ισχύει κι εδώ η βηµατική µεταβολή, µε πολύ µεγαλύτερα όµως όρια µεταβολής της παραγωγής για τα οποία το ύψος των εξόδων διοίκησης παραµένει αµετάβλητο, έτσι ώστε σε µερικές περιπτώσεις να θεωρούνται σταθερές δαπάνες. Είναι δε προφανές ότι αυξοµειώσεις της παραγωγής µιας ήδη λειτουργούσας µονάδας, δεν θα µεταβάλει σχεδόν καθόλου τα έξοδα διοίκησης. - Έξοδα πωλήσεων και προώθησης προϊόντων: Φαινοµενικά υπάρχει µια αµεσότερη εξάρτηση από το ύψος της παραγωγής από ότι συµβαίνει µε τα υπόλοιπα έµµεσα ή γενικά έξοδα. Στην πράξη όµως δεν είναι τόσο το ύψος της παραγωγής, όσο οι γενικότερες συνθήκες της αγοράς και η πολιτική της εταιρείας που επηρεάζουν και µεταβάλουν τις δαπάνες των πωλήσεων. Συµβαίνει δε, σε περιόδους κρίσης της αγοράς, όπου αντίστοιχα µειώνεται και η παραγωγή, να παρατηρείται αύξηση των δαπανών πώλησης λόγω της αυξηµένης προσπάθειας για την προώθηση των προϊόντων. γ. απάνες σταθερές, όπως: - Αποσβέσεις - Ασφάλιστρα - Ενοίκια - Τόκοι παγίων κεφαλαίων - απάνες έρευνας και ανάπτυξης προϊόντων Παράδειγµα 4.3.1: Με βάση τα όσα έχουν αναφερθεί το κόστος λειτουργίας αποτελείται από σταθερά και αναλογικά (ως προς την παραγόµενη ποσότητα) στοιχεία. Αν 108

116 θεωρήσουµε ότι q είναι τα σταθερά και p τα ευθέως αναλογικά (µόνον), τότε το κόστος λειτουργίας, OC, υπολογίζεται από: OC = q + p Q (4.3.2) όπου Q : παραγόµενη ποσότητα ή δυναµικότητα λειτουργίας. Με ανάλογο τρόπο αν s είναι η τιµή πώλησης του προϊόντος, τα έσοδα, R, για ποσότητα Q δίνονται από: R = s Q (4.3.3) Αν θεωρήσουµε ως µεταβλητή το µέγεθος Q και απεικονίσουµε τις Εξ. (4.3.2) και (4.3.3) λαµβάνουµε το Σχήµα Όπως φαίνεται στο σχήµα οι γραµµές R και OC τέµνονται στο σηµείο Σ, όπου τα έσοδα και το κόστος λειτουργίας γίνονται ίσα για δυναµικότητα Q. Το Σ ονοµάζεται νεκρό σηµείο και δείχνει ότι για δυναµικότητες µικρότερες του Q η βιοµηχανική µονάδα λειτουργεί µε ζηµιά. Θα πρέπει να σηµειωθεί ότι η γραµµή OC για απλούστευση έχει απεικονισθεί ως ευθεία, ενώ είναι δυνατόν να πάρει και άλλες µορφές Σ 0 1 Q 2 3 Q Q 1 7 υναµικότητα Q (1000 tn) R OC Σχήµα Έσοδα έξοδα έναντι δυναµικότητας και προσδιορισµός του νεκρού σηµείου. Η δυναµικότητα Q αποτελεί µέτρο αποδοτικότητας ενός επενδυτικού σχεδίου. Συγκεκριµένα µεταξύ εναλλακτικών επενδυτικών σχεδίων για το ίδιο προϊόν (εφόσον όλα τα άλλα κριτήρια αποδοτικότητας που αναλύονται παρακάτω είναι ίσα) θα προτιµηθεί εκείνο που εµφανίζει τη µικρότερη Q (δυναµικότητα νεκρού σηµείου). Αυτό ερµηνεύεται από το ότι η επένδυση αυτή έχει µεγαλύτερη αντοχή σε πιθανές διακυµάνσεις της αγοράς. Έτσι στην 109

117 περίπτωση αναγκαστικής µείωσης της παραγόµενης ποσότητας από Q 1 σε Q 2 η µονάδα είναι δυνατό να συνεχίζει τη λειτουργία της χωρίς ζηµία, αφού Q 2 >Q. Παράδειγµα Εξετάζεται επιχείρηση συλλογής χρησιµοποιηµένων ελαστικών (ΧΕ) αυτοκινήτων µε κύριο στόχο την ενεργειακή τους αξιοποίηση προς υγρά καύσιµα. Κάθε kg ΧΕ στοιχίζει 1 για να φτάσει στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας, απαιτεί ενέργεια 3 για την µετατροπή του σε υγρό καύσιµο αξίας 5 /kg ΧΕ. Το πάγιο κόστος της εγκατάστασης ανέρχεται σε (100, xkgXE/yr) και η διάρκεια ζωής της είναι 10 έτη. Η ανέγερση της µονάδας θα γίνει µε δανεισµό µε σταθερό επιτόκιο 8%. Τα εργατικά υπολογίζονται σε 100,000 /yr, τα έξοδα διοίκησης στο 50% των εργατικών, τα ετήσια έξοδα συντήρησης στο 5% του παγίου κόστους, τα ασφάλιστρα στο 1% του παγίου κόστους, τα γενικά έξοδα στο 3% των εσόδων, και οι φόροι στο 25% του µικτού κέρδους. Υπολογίστε το νεκρό σηµείο της επιχείρησης. Εάν προβλέπεται επεξεργασία 1000 tn/yr ποιος θα είναι ο ρυθµός επιστροφής της επένδυσης; Λύση Έστω Χ τα kg XE/yr (τα κιλά των χρησιµοποιηµένων ελαστικών που επεξεργάζονται ετησίως). Λαµβάνοντας υπόψη τα ανωτέρω δεδοµένα, καθώς και τα στοιχεία λειτουργικού κόστους όπως παρουσιάζονται στον Πίνακα 4.3.1, υπολογίζουµε: Έσοδα: R = 5X ( /yr) Έξοδα: OC = 1X (στοιχείο 1, Πίνακα 4.3.1) + 3X (στοιχείο 2) + 100,000 (στοιχείο 3) ,000 (στοιχείο 5) + ( ) (100,000+2Χ) (στοιχεία 4 & 6) (100,000+2Χ) (στοιχείο 7) (100,000+2Χ) (στοιχείο 8) (5Χ) (στοιχείο 9) = 4.63Χ + 174, 000 ( /yr) Φόροι: Τ = 0.25 (5X 4.63Χ 174,000) (στοιχείο 10) = Χ 43,500 ( /yr) Συνολικά Έξοδα: OC = OC + T = Χ + 130,500 ( /yr) Το νεκρό σηµείο της επιχείρησης υπολογίζεται όταν R = OC και άρα: 5Χ = Χ + 130,500 και συνεπώς Χ = 470,270 kg XE/ yr. 110

118 Συνεπώς, η δυναµικότητα νεκρού σηµείου της επιχείρησης είναι περίπου 500 τόνοι ΧΕ τον χρόνο. Όταν η δυναµικότητα ξεπερνά αυτό το νούµερο τότε η επιχείρηση θα έχει κέρδη, ενώ όταν δουλεύει χαµηλότερα από αυτό το νεκρό σηµείο, θα έχει ζηµίες. Εάν τώρα προβλέπεται επεξεργασία 1000 tn/yr τότε τα καθαρά κέρδη υπολογίζονται ως: Κ = R OC = 5 1,000, ,000, ,500 = 147,000 /yr Και όπως θα µάθουµε στο Κεφ. 5, ο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης, i r, ορίζεται ως εξής: i r = K / C όπου, K : το καθαρό ετήσιο κέρδος (έσοδα-συνολικό λειτουργικό κόστος) και C : το συνολικό κόστος της επένδυσης (πάγιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης). Συνεπώς: i r = 147,000 / (100, ,000,000) = 7%. Άλλες ασκήσεις (για σπίτι) Ακριβώς όπως αναλύεται ανωτέρω, µπορείτε να εξασκηθείτε διατυπώνοντας ασκήσεις, εκφώνηση και λύσεις, στα ακόλουθα παρόµοια θέµατα: 1. «Τεχνοοικονοµική µελέτη διαχείρισης και αξιοποίησης χρησιµοποιηµένων µερών αυτοκινήτων (καταλύτες, µπαταρίες, πλαστικά, κλπ.)» 2. «Τεχνοοικονοµική µελέτη διαχείρισης και αξιοποίησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου» 3. «Τεχνοοικονοµική µελέτη επεξεργασίας και αξιοποίησης τέφρας φλοιών ρυζιού και άλλων γεωργικών αποβλήτων» 4. «Χρήση FGD και γεωργικών παραπροϊόντων στην παραγωγή γυψοσανίδας» 5. «Τεχνοοικονοµική µελέτη αιολικής παραγωγής ενέργειας» 6. «Τεχνοοικονοµική µελέτη φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας» 7. «Τεχνοοικονοµική µελέτη παραγωγής βιαερίου από βιοµάζα» 8. «Τεχνοοικονοµική µελέτη µικρής υδροηλεκτρικής εγκατάστασης» 9. «Τεχνοοικονοµική µελέτη αξιοποίησης γεωθερµικών πεδίων υψηλής ενθαλπίας» 10. «Τεχνοοικονοµική µελέτη διαχείρισης και αξιοποίησης αέριων βιοµηχανικών ρύπων» 11. «Τεχνοοικονοµική µελέτη διαχείρισης και αξιοποίησης καύσιµων οικιακών αποβλήτων» 12. «Συγκριτική τεχνοοικονοµική µελέτη διακίνησης αγαθών και προσώπων» 111

119 13. «Συγκριτική τεχνοοικονοµική µελέτη µεθόδων συλλογής νερού σε ελλειµµατικές περιοχές» 14. «Τεχνοοικονοµική µελέτη οικολογικών κτιρίων» 4.4 Ανακεφαλαίωση Το κεφάλαιο ίδρυσης (πάγιο κεφάλαιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης), το κόστος λειτουργίας και τα έσοδα είναι τα απαραίτητα µεγέθη για να γίνει οικονοµική αξιολόγηση ενός επενδυτικού σχεδίου. Η ασφαλέστερη µέθοδος εκτίµησης του πάγιου κεφαλαίου είναι η συγκέντρωση προσφορών από τους κατασκευαστές. Η διαδικασία αυτή είναι δυνατόν να γίνει µόνο όταν υπάρχουν αποτελέσµατα από τον αναλυτικό η τον τελικό σχεδιασµό. Άλλες προσεγγιστικοί µέθοδοι υπολογισµού του πάγιου κεφαλαίου είναι εκείνες της αναλογίας δυναµικότητας (ή 2/3) και των συντελεστών. Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης συνήθως υπολογίζεται ως ποσοστό του πάγιου κεφαλαίου. Το κόστος λειτουργίας υπολογίζεται από τα στοιχεία του προκαταρκτικού σχεδιασµού (ισοζύγια µάζας και ενέργειας) και από βιβλιογραφικά δεδοµένα µε χρήση συντελεστών. Βέβαια µε την πρόοδο του αναλυτικού σχεδιασµού το κόστος λειτουργίας είναι δυνατόν να εκτιµηθεί µε µεγαλύτερη ακρίβεια. Τα έσοδα από τις πωλήσεις υπολογίζονται είτε από σχετική µελέτη της αγοράς που έχει εκπονηθεί στα πλαίσια της µελέτης σκοπιµότητας (ή της οριστικής µελέτης) είτε από βιβλιογραφικά δεδοµένα. Από το συνδυασµό κόστους λειτουργίας και εσόδων προκύπτει το νεκρό σηµείο που δείχνει τη δυναµικότητα λειτουργίας για την οποία τα έσοδα εξισώνονται µε το κόστος λειτουργίας. Το νεκρό σηµείο και η αντίστοιχη δυναµικότητα χρησιµοποιείται ως µέτρο της αποδοτικότητας ενός επενδυτικού σχεδίου. 112

120 5 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΕΩΝ 5.1 ιαχρονική Αξία Χρήµατος Όπως η αξία των αγαθών, έτσι και η αξία του χρήµατος µεταβάλλεται µε το χρόνο. Επειδή δε οι άνθρωποι προτιµούν να έχουν σήµερα στην κατοχή τους µία ποσότητα χρήµατος για να ικανοποιήσουν τις σηµερινές ανάγκες τους και δεν περιµένουν να τις ικανοποιήσουν στο µέλλον, η αξία του χρήµατος φθίνει µε την πάροδο του χρόνου. Εποµένως, αν κάποιος θέλει να δανειστεί σήµερα χρήµατα όταν τα επιστρέψει στο µέλλον θα πρέπει να καταβάλλει στον δανειστή του ένα επί πλέον ποσό που θα αντισταθµίζει την µείωση της αξίας τους που θα έχει στο µεταξύ επέλθει. Το αντιστάθµισµα που πληρώνεται για τη χρήση δανειακού κεφαλαίου ονοµάζεται στην οικονοµία τόκος. Ο ορισµός αυτός επιτρέπει τη διάκριση µεταξύ τόκου και κέρδους. Κέρδος είναι τα χρήµατα που επιστρέφουν στον κάτοχο τους από την αξιοποίηση του κεφαλαίου του. Στις επενδυτικές προσπάθειες χρησιµοποιούµε συνήθως τον όρο επιστροφή (ή απόδοση) κεφαλαίου (ή επένδυσης) για να αποδώσουµε το κέρδος, µε την παραπάνω έννοια που του δώσαµε Τύποι τόκων Στην οικονοµική ορολογία ονοµάζεται επιτόκιο το ποσό των τόκων που αποδίδεται στην µονάδα του κεφαλαίου ανά µονάδα χρόνου. Σαν µονάδα χρόνου λαµβάνεται συνήθως το έτος. Ανάλογα τώρα µε τον τρόπο που ο τόκος συνδέεται µε το κεφάλαιο διακρίνουµε τους παρακάτω τύπους τόκων: α. Απλός τόκος Αν Ρ είναι το αρχικό κεφάλαιο, n ο αριθµός των ετών που τοκίζεται, i το ετήσιο επιτόκιο, το ποσό των τόκων στα n χρονιά θα είναι: 113

121 I = P.i.n (5.1.1) Το δε κεφάλαιο S που θα επιστραφεί µετά την πάροδο των n χρόνων (ποσό αποπληρωµής) θα είναι το άθροισµα του αρχικού κεφαλαίου και των δηµιουργηθέντων τόκων: S = P + I = P (1 + in) (5.1.2) β. Σύνθετος τόκος Με τον τύπο του απλού τόκου, δεν έχει σηµασία το πότε θα πληρωθούν οι τόκοι, δηλ. στο τέλος κάθε χρονικής περιόδου ή στο τέλος των n ετών: Το συνολικό ποσό Ι παραµένει το ίδιο. Επειδή όµως και τα χρήµατα που προέρχονται από τόκους υπόκεινται σε διαχρονικές µεταβολές της αξίας τους, εάν ο τόκος πληρώνεται στο τέλος κάθε χρονικής περιόδου, θα µπορέσει να χρησιµοποιηθεί για να αποδώσει πρόσθετους τόκους. Στην περίπτωση αυτή µιλάµε για σύνθετο τόκο ή για περιοδικό ανατοκισµό. β.1 Ετήσιος ανατοκισµός Στην περίπτωση που ο τόκος αποδίδεται στο τέλος κάθε χρονιάς, προστίθεται στο αρχικό κεφάλαιο που επανατοκίζεται και µιλάµε για ετήσιο ανατοκισµό. Στο τέλος της πρώτης χρονιάς έχουµε: I 1 = P.i (5.1.3) και S 1 = P + P.i = P (1 + i) (5.1.4) Το ποσό S 1 τοκίζεται τη δεύτερη χρονιά, και έτσι στο τέλος της παίρνουµε: I 2 = S 1.i = P (1 + i).i (5.1.5) S 2 = S 1 + I 2 = P(1+i) + P(1+i).i = P(1+i) 2 (5.1.6) και γενικά µετά από n χρόνια: I n = P (1+ i) n-1. i (5.1.7) S n = P (1 + i) n (5.1.8) Ο όρος (1+i) n αναφέρεται σαν συντελεστής σύνθετου τόκου για ετήσιο ανατοκισµό. β.2 Ανατοκισµός πολλές φορές το χρόνο Αν ο ανατοκισµός πραγµατοποιείται, έστω, 2 φορές το χρόνο (κάθε 6 µήνες) µε ετήσιο επιτόκιο i, το πραγµατικό επιτόκιο για κάθε περίοδο ανατοκισµού (6 µήνες) είναι i/2, ο δε 114

122 αριθµός των χρονικών περιόδων ανατοκισµού στα n χρονιά είναι 2n. Άρα η σχέση (5.1.8) παίρνει τη µορφή: S n P i 2 2n = ( 1+ ) (5.1.9) και γενικά αν ο ανατοκισµός γίνεται m φορές το χρόνο: S n i = P + ) m m n ( 1 (5.1.10) Εδώ θα πρέπει να γίνει διάκριση µεταξύ ονοµαστικού ετήσιου επιτοκίου i και πραγµατικού ετήσιου επιτοκίου i πρ, όπου το i πρ εκφράζει ακριβώς το ποσό των τόκων που αποδίδονται στη µονάδα του αρχικού κεφαλαίου στο τέλος κάθε χρονιάς. Είναι δηλαδή πάντα: S = P(1+ i ) (5.1.11) 1 πρ Στη περίπτωση του ανατοκισµού m φορές το χρόνο, το επιτόκιο για κάθε περίοδο ανατοκισµού είναι, όπως είδαµε m i. Άρα: i S P(1 ) m m 1 = + (5.1.12) Εξισώνοντας τις σχέσεις (5.1.11) και (5.1.12) παίρνουµε: i m iπρ = (1+ ) 1> i (5.1.13) m Παράδειγµα Τοκίζονται µε τρίµηνο ανατοκισµό και ετήσιο ονοµαστικό επιτόκιο 8% για 2 χρόνια. Να βρεθούν: α) το ποσό που θα αποδοθεί στο τέλος των 2 χρόνων, και β) το πραγµατικό ετήσιο επιτόκιο. Λύση: α) Το ποσό που θα αποδοθεί στο τέλος των 2 χρόνων θα είναι το άθροισµα του αρχικού κεφαλαίου καθώς και των δηµιουργηθέντων τόκων, S. Εδώ έχουµε ανατοκισµό 4 φορές τον χρόνο (m = 4), n = 2 χρόνια, i=0.08, P= Άρα: 115

123 i m η 0.08 S = P(1+ ) = 10,000(1+ ) m 4 4 X 2 = 11,717 β) Το πραγµατικό ετήσιο επιτόκιο είναι: i πρ i m = (1+ ) 1= (1+ ) 1= 8.24% > i m 4 γ. Συνεχής ανατοκισµός Στην περίπτωση του περιοδικού ανατοκισµού οι πληρωµές των τόκων γίνονται κατά περιοδικά και τακτά χρονικά διαστήµατα και τα διαστήµατα αυτά αντιπροσωπεύουν πεπερασµένη χρονική διάρκεια. Στην οριακή περίπτωση που τα διαστήµατα αυτά γίνουν απειροστά µικρά θεωρείται ότι ο τόκος ανατοκίζεται συνεχώς. Η ιδέα του συνεχούς ανατοκισµού είναι ότι οι τόκοι (σαν έσοδο ή σαν δαπάνη) ρέουν συνέχεια, άρα υπόκεινται σε διαχρονική µεταβολή και αυτό αποτελεί µια εξίσου (αν όχι περισσότερο) βάσιµη άποψη για τις περισσότερες περιπτώσεις όσο και η ιδέα της συσσωρεύσεις των τόκων µόνο σε τακτά διαστήµατα. Ο λόγος που ο συνεχής ανατοκισµός δεν εφαρµόζεται ευρέως είναι ότι το κοινό έχει συνηθίσει στις ανά τακτά διαστήµατα πληρωµές. Η Εξ. (5.1.10) αποτελεί την αφετηρία για τον υπολογισµό των σχέσεων στον συνεχή ανατοκισµό. m i in m n i i S n = P lim (1+ ) = P lim (1+ ) m m m m (5.1.14) Επειδή όµως: m i i lim (1+ ) = e (5.1.15) m m ένα αρχικό κεφάλαιο Ρ που θα τοκισθεί µε συνεχή ανατοκισµό, µε ετήσιο ονοµαστικό επιτόκιο i, µετά από n χρονιά θα έχει γίνει S n S n in = P e (5.1.16) Ανάλογα προς τη σχέση (5.1.8) ο όρος e in αναφέρεται σαν συντελεστής σύνθετου τόκου για συνεχή ανατοκισµό. Επίσης ανάλογα µε τη σχέση (5.1.13) το πραγµατικό ετήσιο επιτόκιο για συνεχή ανατοκισµό είναι: 116

124 i = e i πρ 1 (5.1.17) και προφανώς όπως και για τον περιοδικό ανατοκισµό i πρ > i Παρούσα και µελλοντική αξία Συχνά απαιτείται να καθοριστεί το ποσό των χρηµάτων που απαιτούνται σήµερα ώστε να έχουµε ένα συγκεκριµένο ποσό συσσωρευµένο σε κάποια µελλοντική στιγµή (κάτι ανάλογο µε το αρχικό κεφάλαιο που τοκίζεται και το τελικό που επιστρέφεται όταν λήξει η περίοδος του τοκισµού). Στην περίπτωση αυτή αναφύονται δύο νέες έννοιες: η παρούσα και η µελλοντική αξία του χρήµατος. Παρούσα αξία ενός ποσού που ορίζεται σε κάποιο µελλοντικό χρόνο είναι το κεφάλαιο που πρέπει να αποταµιευθεί µε ένα ορισµένο επιτόκιο για να αποδώσει το επιθυµητό ποσό στη δεδοµένη µελλοντική χρονική στιγµή. Μελλοντική αξία σε κάποια µελλοντική χρονική στιγµή ενός ποσού που τοκίζεται σήµερα είναι το ποσό που θα αποδιδόταν αν το σηµερινό ποσό αποταµιευόταν από σήµερα µέχρι τη δεδοµένη χρονική στιγµή µε ένα ορισµένο επιτόκιο. Με βάση τα όσα αναφέρθηκαν στην προηγούµενη παράγραφο θα ισχύει: Μελλοντική αξία = Παρούσα αξία Χ Συντελεστής σύνθετου τόκου ή S = P (5.1.18) F PS και αντίστροφα: S P = = S. FSP (5.1.19) F PS όπου ο συντελεστής F SP =1/F PS ονοµάζεται συντελεστής προεξόφλησης. Γενικά σαν προεξόφληση (discount) ορίζεται η διαφορά µεταξύ της ενδεικτικής µελλοντικής αξίας και της παρούσας αξίας: D = S-P (5.1.20) Πολλές µορφές κεφαλαίου κυκλοφορούν στον επιχειρηµατικό κόσµο µε ενδεικτική αξία σε κάποια µελλοντική ηµεροµηνία π.χ. οµόλογα, γραµµάτια, συναλλαγµατικές. 117

125 5.1.3 Περιοδικές χρηµατοροές Περιοδική χρηµατοροή (annuity) είναι µια σειρά ίσων πληρωµών που πραγµατοποιείται σε ίσες χρονικές περιόδους. Περιοδικές χρηµατοροές µπορεί να αφορούν εξόφληση χρεών ή δανείων, πληρωµές προσωπικού, εισπράξεις, εισπράξεις τόκων, κλπ. Οι περιοδικές χρηµατοροές αν και είναι ίσες µεταξύ τους τη στιγµή που πραγµατοποιούνται, επειδή ανάµεσά τους µεσολαβεί κάποιος χρόνος, ουσιαστικά είναι άνισες. Για να είναι δε συγκρίσιµες θα πρέπει να υπολογισθούν όλες µε ένα ενιαίο χρονικό σηµείο αναφοράς. Και σαν τέτοιο συνήθως επιλέγεται η έναρξη ή η λήξη πραγµατοποίησής τους. Και αν µεν εκλεγεί η έναρξη λέµε ότι ανάγονται όλες οι χρηµατοροές σε παρούσα αξία, αν δε η λήξη ότι ανάγονται σε µελλοντική αξία. Ας δούµε πρώτα τον υπολογισµό των περιοδικών χρηµατοροών σε µελλοντική αξία: Έστω R το ποσό κάθε περιοδικής πληρωµής που πραγµατοποιείται σε n περιόδους και i το αντίστοιχο επιτόκιο για κάθε περίοδο. Η πρώτη πληρωµή R πραγµατοποιείται στο τέλος της πρώτης περιόδου, άρα θα ανατοκισθεί n-1 περιόδους. Έτσι στη λήξη των χρηµατοροών θα έχει συσωρευθεί σ ένα ποσόν R(1+i) n-1. Η δεύτερη πληρωµή πραγµατοποιείται στο τέλος της δεύτερης περιόδου και θα ανατοκισθεί για n-2 περιόδους µεταβαλλόµενη στο ποσό R(1+i) n-2. Όµοια µεταβάλλονται και οι επόµενες πληρωµές µέχρι την τελευταία που πραγµατοποιείται µε τη λήξη των χρηµατοροών, άρα και η αξία της δεν µεταβάλλεται λόγω διαχρονισµού. Εποµένως το σύνολο της περιοδικής χρηµατορροής θα είναι: S = R(1+ i) n 1 + R(1+ i) n R(1+ i) + R (5.1.21) πολλαπλασιάζοντας τα δύο µέλη της σχέσης επί (1+i) και αφαιρώντας την εξ. (5.1.21) από την προκύπτουσα, παίρνουµε: ή S. i= R(1+ i) (1+ i) S = R i n n R 1 (5.1.22) Ο όρος ( 1+ i) n 1 καλείται συντελεστής µελλοντικής αξίας µιας περιοδικής χρηµατοροής. i Ας δούµε τώρα τι συµβαίνει όταν έχουµε συνεχείς χρηµατοροές µε συνεχή ανατοκισµό. Ας υποθέσουµε ότι είναι m οι περίοδοι πληρωµής στη διάρκεια ενός έτους, i το ονοµαστικό ετήσιο επιτόκιο και R το σύνολο των ετήσιων πληρωµών (άρα η κάθε πληρωµή θα είναι R/m). Τότε η σχέση (5.1.22) γίνεται: 118

126 S = m in i i 1+ 1 R m m i m (5.1.23) και για m (βλ. σχέση ): S e 1 = R( ) (5.1.24) i in Το δεύτερο σηµείο αναφοράς µιας περιοδικής χρηµατοροής είναι όπως είπαµε n έναρξη των περιόδων πληρωµών και τότε µιλάµε για αναγωγή της χρηµατοροής σε παρούσα αξία. Η παρούσα αξία µιας περιοδικής χρηµατοροής εκφράζει το ποσόν των χρηµάτων που πρέπει να είναι σήµερα διαθέσιµα ώστε να καλύψουν όλες τις πληρωµές που θα πραγµατοποιηθούν περιοδικά στο µέλλον, παίρνοντας φυσικά υπ όψη τη διαχρονική τους µεταβολή µε επιτόκιο i. Έτσι, αν αναζητάµε τη παρούσα αξία κάθε πληρωµής που ουσιαστικά αποτελεί µια µελλοντική αξία, θα πρέπει να ανατρέξουµε στη σχέση (5.1.8) και η παρούσα αξία της κάθε πληρωµής θα είναι: R Pj = (5.1.25) J ( 1+ i) όπου j ο αύξων αριθµός της περιόδου. Η παρούσα αξία του συνόλου της χρηµατοροής θα είναι: P Rj (1+ i) 1 n ) n n n = Pj = = R J j= 1 j= 1 (1+ i) i(1+ i (5.1.26) Είναι προφανώς ότι οι σχέσεις (5.1.22) και (5.1.26) συνδέονται µεταξύ τους µε τη σχέση (5.1.8), άρα η εύρεση του συνόλου µιας περιοδικής χρηµατοροής (ή και µεµονωµένων χρηµατοροών) µπορεί να γίνει αδιάφορα σε οποιοδήποτε χρονικό σηµείο αναφοράς. n (1+ i) 1 Ο όρος αναφέρεται σαν συντελεστής παρούσας αξίας µιας περιοδικής n i(1+ i) n i(1+ i) χρηµατοροής, ενώ ο αντίστροφός του καλείται συνήθως συντελεστής ανάκτησης n (1+ i) 1 αρχικού κεφαλαίου µέσω µιας σειράς ίσων περιοδικών πληρωµών: 119

127 n i(1+ i) P = R n (1+ i) 1 (5.1.27) Στην περίπτωση συνεχούς χρηµατοροής και συνεχούς ανατοκισµού η αντιστοίχηση της σχέσης (5.1.26), µε τη βοήθεια των (5.1.16) και (5.1.24) θα είναι: in e 1 P= R m ie (5.1.28) Όσα αναφέρθηκαν µέχρι τώρα για τις περιοδικές χρηµατοροές είχαν σαν βάση τον ορισµό που δόθηκε στην αρχή ότι η περιοδική χρηµατοροή είναι µια σειρά ίσων πληρωµών. Μπορούµε να γενικεύσουµε τον όρο για κάθε σειρά πληρωµών, άνισων µεταξύ τους. Στην περίπτωση αυτή βέβαια δεν είναι εύκολη η τυποποιηµένη αναγωγή του αθροίσµατός τους σε παρούσα ή µελλοντική αξία. Έτσι θα πρέπει να αναχθεί η κάθε πληρωµή χωριστά σε παρούσα ή µελλοντική αξία, και να αθροιστούν ανηγµένες χρηµατοροές. Υπάρχουν βέβαια και περιπτώσεις άνισων πληρωµών που συνδέονται όµως µεταξύ τους µε κάποια µαθηµατική σχέση και που θα µπορούσαν να βρεθούν σχέσεις ανάλογες µε τη περίπτωση των ίσων πληρωµών. Οι περιπτώσεις αυτές όµως δεν συναντώνται πολύ συχνά στη πράξη. ύο τέτοιες κατηγορίες αποτελούν η αριθµητική και η γεωµετρική σειρά χρηµατοροών ιηνεκής αντικατάσταση και κεφαλαιοποιηµένο κόστος Μια ειδική περίπτωση περιοδικής χρηµατοροής είναι αυτή που συνεχίζεται επ άπειρο. Αυτή η περίπτωση έχει ιδιαίτερη σηµασία για τον µηχανικό που θέλει να προσδιορίσει το συνολικό κόστος π.χ. ενός µηχανήµατος που κάθε n χρόνια πρέπει να αντικαθιστάται, σε όλη τη διάρκεια ζωής της µονάδας. Θα πρέπει λοιπόν κάθε n χρόνια να υπάρχει τόσο κεφάλαιο ώστε ένα µέρος του να καλύψει την αγορά του µηχανήµατος κι ένα άλλο να τοκισθεί ώστε µετά από n χρόνια να µπορέσει να δώσει πάλι το κεφάλαιο για τη νέα αγορά του µηχανήµατος και το κεφάλαιο που θα ξανατοκισθεί κ.ο.κ. Αυτά βέβαια ισχύουν και για την αρχή µιας επένδυσης και το συνολικό κεφάλαιο που υπολογίζεται µε αυτό το σκεπτικό για να καλύψει τη διηνεκή αντικατάσταση καλείται κεφαλαιοποιηµένο κόστος. Έστω Ρ το αρχικό κεφάλαιο (παρούσα αξία) που τοκιζόµενο n χρόνια µε ετήσιο επιτόκιο i θα δώσει κεφάλαιο S. Από το κεφάλαιο S θα καταβληθεί η αξία του µηχανήµατος (αξία ή κόστος αντικατάστασης, C R ) και θα ξανατοκισθεί ένα ποσό Ρ που θα επαναλάβει τον κύκλο, δηλ.: S = P+ (5.1.29) C R 120

128 Συνδυάζοντας την (5.1.8) και (5.1.29) παίρνουµε: = CR P (5.1.30) ( 1+ i) n 1 Άρα αν C v η αρχική αξία του µηχανήµατος, το κεφαλαιοποιηµένο κόστος Κ θα είναι: C R K ' = CV + P= CV + (5.1.31) n (1+ i) 1 Παράδειγµα Το κόστος αγοράς και εγκατάστασης ενός νέου µηχανήµατος είναι 100,000 που στο τέλος της χρήσιµης ζωής του, που ανέρχεται σε 5 χρόνια, έχει αξία 5,000. Το ετήσιο επιτόκιο καταθέσεων είναι 3%. Ποιο είναι το κεφαλαιοποιηµένο κόστος του µηχανήµατος; Λύση: Το κόστος αντικατάστασης του µηχανήµατος είναι: C R = 100,000 5,000 = 95,000 Το κεφαλαιοποιηµένο κόστος είναι: 95,000 K ' = 100,000+ =100, ,456= 696,456 ( ) 5 1 Προφανώς σε όσα ειπώθηκαν για το κεφαλαιοποιηµένο κόστος ενέχεται η παραδοχή ότι δεν υπάρχουν µεταβολές τιµών ούτε πληθωρισµός Αποπληρωµή δανειακού κεφαλαίου Το επιτόκιο καθορίζει όπως είδαµε το κόστος του δανειακού κεφαλαίου. Εκτός από το κόστος όµως, βασικά χαρακτηριστικά ενός µακροπρόθεσµου δανείου είναι ο τρόπος και η περίοδος εκταµίευσής του καθώς και ο τρόπος και η περίοδος αποπληρωµής του. Η εκταµίευση διαρκεί συνήθως όσο η ανέγερση και εγκατάσταση µιας µονάδας και ο ρυθµός της είναι ανάλογος µε την πρόοδο του έργου. Οι τόκοι που δηµιουργούνται στην παραπάνω χρονική περίοδο (µέχρι την έναρξη λειτουργίας της µονάδας) είτε κεφαλαιοποιούνται (δηλ. δεν καταβάλλονται µόλις εµφανιστούν, αλλά σωρεύονται, 121

129 προστίθενται στον δανειακό κεφάλαιο και αποπληρώνονται µαζί του) είτε καταβάλλονται µόλις εµφανιστούν. Ο επενδυτής επιδιώκει συνήθως την πρώτη λύση, αφού η επένδυση θα αρχίσει να αποδίδει µετά την έναρξη της λειτουργίας, οπότε µπορεί να καταβάλλει και τους τόκους. Η αποπληρωµή των µακροπροθέσµων δανείων αρχίζει συνήθως και αυτή µετά την έναρξη λειτουργίας της µονάδας, δίνεται δηλ. στον επενδυτή µια περίοδος χάριτος όσο διαρκεί η εγκατάσταση της µονάδας. Η αποπληρωµή µπορεί να γίνει: α) Σε ίσες δόσεις κεφαλαίου (χρεολύσια), το ύψος των οποίων προκύπτει αν διαιρέσουµε το δάνειο µε τον αριθµό των δόσεων που θα καταβληθούν. Ο τόκος υπολογίζεται στο µέρος του δανείου που δεν έχει ακόµα επιστραφεί και µειώνεται συνεχώς µε την πάροδο του χρόνου. Εποµένως και η συνολική τοκοχλεωλυτική δόση (χρεωλύσιο + τόκος) µειώνεται και αυτή µε τη πάροδο του χρόνου. β) Σε ίσες τοκοχλεωλυτικές δόσεις, που αποτελούνται από ένα χρεωλύσιο (αποπληρωµή) που αυξάνει και τον τόκο που µειώνεται µε την πάροδο του χρόνου, ώστε το άθροισµά τους να παραµένει σταθερό. Στην περίπτωση αυτή η τοκοχρεωλυτική δόση δίνεται από τη σχέση: = C i m 1 i 1 (1+ ) m n m (5.1.32) όπου, C: το δανειακό κεφάλαιο, i: ετήσιο ονοµαστικό επιτόκιο, n: έτη αποπληρωµής, m: αριθµός δόσεων/ έτος. 5.2 Αξιολόγηση Επενδύσεων Πολλές φορές είναι ανάγκη να γίνει επιλογή µεταξύ διαφόρων εναλλακτικών περιπτώσεων για ένα επενδυτικό σχέδιο, ή ακόµη και ιεράρχηση διαφόρων επενδυτικών προγραµµάτων προκειµένου να προσδιοριστεί η προτεραιότητα υλοποίησής τους. Προφανώς τα κριτήρια επιλογής και αξιολόγησης διαφέρουν ανάλογα µε τον επενδυτικό φορέα. Έτσι όταν ο φορέας είναι του δηµόσιου τοµέα εξετάζονται εκτός από τα οικονοµικά και τα κοινωνικά κριτήρια, ενώ στους ιδιωτικούς επενδυτικούς φορείς εξετάζονται, κατά προτεραιότητα, οικονοµικά κριτήρια. Η επενδυτική απόφαση αποτελεί κρίσιµη διαδικασία, γιατί µε αυτή θα πρέπει να προσδιοριστούν και µεγέθη που εµφανίζουν µεγάλη αβεβαιότητα, όπως: υναµικότητα της εγκατάστασης. Η δυναµικότητα εξαρτάται από τις συνθήκες απορρόφησης του προϊόντος. Έτσι αν η δυναµικότητα είναι µεγαλύτερη από την απαιτούµενη, επιβαρύνεται υπέρµετρα το πάγιο κεφάλαιο και δηµιουργείται η ανάγκη για 122

130 λειτουργία σε µικρότερη δυναµικότητα. Ανάλογα προβλήµατα εµφανίζονται όταν η δυναµικότητα είναι µικρότερη. Χρόνος υλοποίησης. Ο χρόνος που θα πραγµατοποιηθεί η επένδυση έχει ιδιαίτερη σηµασία, γιατί πολλές φορές κρίνει τη βιωσιµότητά της. Έστω ότι έχει παρατηρηθεί αυξηµένη ζήτηση για κάποιο προϊόν, γεγονός που δηµιουργεί τις προϋποθέσεις για την υλοποίηση αντίστοιχου επενδυτικού σχεδίου. Αν η επένδυση αυτή αργήσει να πραγµατοποιηθεί πιθανά η ζήτηση στο προϊόν να έχει καλυφθεί από άλλο ή να έχουν αλλάξει οι προτιµήσεις των καταναλωτών. Προβλήµατα δυνατόν να δηµιουργηθούν και στην αντίθετη περίπτωση (άµεση πραγµατοποίηση της επένδυσης) όταν η αύξηση της ζήτησης του προϊόντος δεν έχει ερµηνευθεί σωστά και αποτελεί παροδικό φαινόµενο. Παρά την αβεβαιότητα που συνοδεύει µια επενδυτική απόφαση είναι δυνατόν να µετρηθεί η οικονοµική της αποδοτικότητα µε βάση τις υποθέσεις που έχουν γίνει (δυναµικότητα, τιµή πώλησης προϊόντων, κλπ.). Τα κριτήρια ή οι µέθοδοι που αναπτύσσονται παρακάτω δίνουν την δυνατότητα στον µελετητή, τον επενδυτή ή τον χρηµατοδότη να προσδιορίσει την αποδοτικότητα του εξεταζόµενου επενδυτικού σχεδίου και να την συγκρίνει είτε µε πρότυπα είτε µε άλλες εναλλακτικές επενδύσεις. Από τις υπάρχουσες µεθόδους οικονοµικής αξιολόγησης των επενδύσεων, θα περιγράψουµε συνοπτικά εκείνες που χρησιµοποιούνται περισσότερο, και οι οποίες είναι η µέθοδος του ρυθµού επιστροφής αρχικής επένδυσης, η µέθοδος του χρόνου αποπληρωµής, η µέθοδος της καθαρής παρούσας αξίας, και η µέθοδος του εσωτερικού βαθµού απόδοσης. Για την επιλογή κατασκευαστικών υλικών, µηχανηµάτων, µεταφορικών µέσων, και στοιχείων του εξοπλισµού, γενικά, χρησιµοποιείται η έννοια του κεφαλαιοποιηµένου κόστους Ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης Ο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης, i r, ορίζεται ως εξής: i r = K / C (5.2.1) όπου, K : το καθαρό ετήσιο κέρδος (έσοδα-συνολικό λειτουργικό κόστος) και C : το συνολικό κόστος της επένδυσης (πάγιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης). Κατά άλλους: i r = (K+D) / C (5.2.2) όπου, D: ετήσιες αποσβέσεις. Προφανώς µεταξύ δύο ή περισσότερων εναλλακτικών επενδύσεων θα επιλεγεί εκείνη µε το µεγαλύτερο i r. Όταν εξετάζεται µεµονωµένα µια επένδυση το i r πρέπει να είναι µεγαλύτερο από έναν ελάχιστο αποδεκτό ρυθµό επιστροφής 123

131 που έχει καθορισθεί από την επιχείρηση. Η µέθοδος αυτή δεν λαµβάνει υπόψη την διαχρονική αξία του χρήµατος (βλ. κατωτέρω) Χρόνος αποπληρωµής Με τη µέθοδο αυτή προσδιορίζεται ο χρόνος που χρειάζεται για να ανακτηθεί το κεφάλαιο ίδρυσης από τα έσοδα που δηµιουργούνται κατά τη λειτουργία της εγκατάστασης. Πολύ απλά, ο χρόνος αποπληρωµής, τ, µπορεί να προσδιορισθεί από την σχέση: τ = C / K (5.2.3) Αντί του συνολικού κόστους της επένδυσης, C, µπορεί να µπει µόνον το πάγιο κόστος (µαζί ή όχι µε τους τόκους) και στα κέρδη µπορεί να προστεθούν οι αποσβέσεις. Κατά την αξιολόγηση διαφόρων επενδυτικών σχεδίων ή εναλλακτικών περιπτώσεων προτιµάται εκείνη που εµφανίζει τον µικρότερο χρόνο αποπληρωµής. Ένα βασικό µειονέκτηµα της µεθόδου του χρόνου αποπληρωµής είναι ότι και αυτή δεν λαµβάνει υπόψη τη διαχρονική αξία του χρήµατος. Συγκεκριµένα γνωρίζουµε ότι αν µας οφείλουν ένα ποσό είναι προτιµότερο να το εισπράξουµε τώρα παρά µετά από ένα χρόνο. Εκτός εάν µετά από ένα χρόνο εισπράξουµε µαζί µε το κεφάλαιο και τους τόκους που αναλογούν σε αυτό. Το µέγεθος του τόκου δείχνει τη διαχρονική αξία του χρήµατος. Είναι κατά συνέπεια απαραίτητο, όταν γίνεται σύγκριση χρηµατικών µονάδων που διακινούνται σε διαφορετικές χρονικές στιγµές να συνυπολογίζεται και το µέγεθος της διαχρονικής αξίας. Για να εκτιµηθεί η διαχρονική αξία του χρήµατος χρησιµοποιούµε πιο λεπτοµερειακές µεθόδους όπως αυτή της καθαρής παρούσας αξίας που περιγράφεται στην συνέχεια. Παράδειγµα Μια υπάρχουσα αποθήκη βιοµηχανίας ελαστικών αξίζει 500,000 και η µέση αξία των υλών που αποθηκεύονται σε αυτήν είναι 400,000. Το ετήσιο κόστος ασφάλισης της αποθήκης ανέρχεται στο 1.1% της αξίας της, ενώ των αποθηκευµένων υλών στο 0.95% της αξίας των. Εάν τοποθετηθεί σύγχρονο σύστηµα πυρόσβεσης στην αποθήκη και τα δύο κόστη ασφάλισης µειώνονται κατά 25%. Η αγορά και τοποθέτηση αυτού του συστήµατος θα στοιχίσει 20,000, ενώ τα πρόσθετα ετήσια έξοδα συντήρησης και ελέγχου θα ανέρχονται στα 300. Η διάρκεια ζωής αυτού του συστήµατος εκτιµάται στα 20 χρόνια, ενώ η αποµένουσα αξία του είναι µηδενική. Το κεφάλαιο που απαιτείται για την επένδυση είναι διαθέσιµο. Η λειτουργία της αποθήκης έχει ρυθµό επιστροφής αρχικής επένδυσης ίσο µε 8%. Από την πλευρά των µετόχων της επιχείρησης, το σύστηµα πυρόσβεσης πρέπει να αγορασθεί ή όχι; 124

132 Λύση: Κόστος ασφάλισης χωρίς σύστηµα πυρόσβεσης (στα 20 χρόνια): Αποθήκης: 500,000 x x 20 = 110,000 Αποθ. Υλών: 400,000 x x 20 = 76,000 Σύνολο: 186,000 Κόστος ασφάλισης µε σύστηµα πυρόσβεσης (στα 20 χρόνια): Αποθήκης: 520,000 x x 20 x (75/100) = 85,800 Αποθ. Υλών: 400,000 x x 20 x (75/100) = 57,000 Σύνολο: 142,800 Τοποθέτηση και συντήρηση = 20, x 20 =26,000 Συνολικό κόστος µε σύστηµα = 168,800 Άρα, οφέλη (κέρδη) στα 20 χρόνια = 186, ,800 = 17,200 Ετήσιος % ρυθµός επιστροφής = [(17,200/20)/20,000] x 100 = 4.3% Επειδή 4.3 % < 8 % (ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης αποθήκης) το σύστηµα δεν πρέπει να αγοραστεί. Παράδειγµα Εταιρία χηµικών µελετά επέκταση των εγκαταστάσεων της. Υπάρχουν δύο εναλλακτικές λύσεις. Η µία είναι η επέκταση των υπαρχουσών εγκαταστάσεων η οποία θα στοιχίσει 130,000. Επιπρόσθετα, επιβαρύνεται µε 150,000 εργατικά τον χρόνο, ενώ τα πρόσθετα κόστη για γενικά έξοδα, απόσβεση, φόρους και ασφάλεια είναι 60,000 το χρόνο. Η δεύτερη εναλλακτική λύση απαιτεί κατασκευή και λειτουργία νέων εγκαταστάσεων σε τοποθεσία 200 km από την παρούσα µονάδα. Η λύση αυτή είναι ελκυστική λόγω χαµηλότερων εργατικών και µειωµένης φορολογίας. Οι νέες εγκαταστάσεις θα στοιχίσουν 200,000, ενώ τα εργατικά θα είναι 120,000 το χρόνο. Τα γενικά έξοδα θα είναι 70,000 το χρόνο. Το ποσό των ετησίων φόρων και ασφαλίστρων είναι το 2% του αρχικού κόστους επένδυσης. Όλα τα άλλα κόστη, εκτός της απόσβεσης, θα είναι τα ίδια σε κάθε θέση, όπως επίσης αναµένονται τα ίδια έσοδα. Εάν για την πρώτη λύση υπολογίζεται ένας ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης 9%, ποια θα πρέπει να είναι η ελάχιστη αναµενόµενη διάρκεια ζωής των νέων εγκαταστάσεων ώστε να επιλεχθεί η δεύτερη λύση (η αποµένουσα 125

133 αξία µπορεί να υποτεθεί µηδενική, και µπορεί να χρησιµοποιηθεί η µέθοδος γραµµικής απόσβεσης). Λύση: 1 η εναλλακτική πρόταση: Ο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης, i r, ορίζεται ως γνωστόν: i r = K / C όπου, K : το καθαρό ετήσιο κέρδος (έσοδα-συνολικό λειτουργικό κόστος) και C : το συνολικό κόστος της επένδυσης (πάγιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης). Θεωρώντας ως Α τα συνολικά ετήσια έσοδα µείον τα έξοδα παραγωγής, και αντικαθιστώντας στην ανωτέρω σχέση, παίρνουµε: 0.09 = (Α -150,000 60,000) / 130,000 και άρα : Α = 221,700 2 η εναλλακτική πρόταση: Θεωρώντας ως Ν την ελάχιστη διάρκεια ζωής, και αντικαθιστώντας στην ανωτέρω σχέση, παίρνουµε: 0.09 = [221, ,000 70, x 200,000 - (200,000/Ν)] / 200,000 και άρα: Ν = 20.6 χρόνια Καθαρή παρούσα αξία Αν όλες οι χρηµατορροές που δηµιουργεί µια επένδυση (θετικές: έσοδα, αρνητικές: έξοδα) αναχθούν σε ένα χρονικό σηµείο, συνήθως στην αρχή της επένδυσης, και αθροιστούν αλγεβρικά, το άθροισµα αυτό καλείται καθαρή παρούσα αξία (NPV) της επένδυσης και το µέγεθός της αποτελεί κριτήριο αξιολόγησης της επένδυσης. Μια επένδυση κρίνεται αποδοτική εφόσον η καθαρή παρούσα αξία της είναι θετική. Μεταξύ δύο ή περισσοτέρων εναλλακτικών λύσεων επιλέγεται εκείνη µε την µεγαλύτερη καθαρή παρούσα αξία. Η καθαρή παρούσα αξία, NPV (ή ΚΠΑ) µιας επένδυσης µπορεί να υπολογισθεί σύµφωνα µε τον τύπο: n NPV = F /( 1 i) t t + (5.2.4) t= 1 126

134 όπου, F t : καθαρή ταµειακή ροή έτους t, i : οριακό κόστος κεφαλαίου, και n : χρονική διάρκεια ζωής της επένδυσης. Ο προϋπολογισµός µίας επένδυσης αποδίδεται µε τη µορφή ταµειακού προγράµµατος. Για τη διαµόρφωση ενός ταµειακού προγράµµατος είναι απαραίτητο να καταγραφούν σε ετήσια βάση οι εισροές και οι εκροές του επενδυτικού σχεδίου. Οι εισροές και οι εκροές αποτελούν τα πραγµατικά, από ταµειακή άποψη, έσοδα και έξοδα, αντίστοιχα. Η ετήσια καθαρή ταµειακή ροή προκύπτει αν από την εισροή των πωλήσεων αφαιρεθούν οι εκροές του κεφαλαίου ίδρυσης, του λειτουργικού κόστους (εκτός αποσβέσεων) και των φόρων. Το οριακό κόστος κεφαλαίου, i, για µία επιχείρηση είναι δυνατόν να θεωρηθεί ότι ταυτίζεται µε το ισχύον στην αγορά τραπεζικό επιτόκιο δανεισµού. Η τιµή του NPV δείχνει την αύξηση (ή µείωση) της παρούσας αξίας της επιχείρησης που θα προέλθει από την πραγµατοποίηση της επένδυσης. Γενικότερα, η NPV δίνει ένα µέτρο των συνολικών κερδών που θα δηµιουργήσει η επένδυση, των οποίων προφανώς επιδιώκεται η µεγιστοποίηση Εσωτερικός βαθµός απόδοσης Η µέθοδος αυτή είναι ανάλογη µε εκείνη της καθαρής παρούσας αξίας και εµφανίζει το πλεονέκτηµα ότι παρακάµπτει την δυσκολία της εύρεσης του επιτοκίου που θα χρησιµοποιηθεί για τις διαχρονικές αναγωγές και το οποίο εάν δεν ανταποκρίνεται προς την πραγµατικότητα µπορεί να οδηγήσει σε εσφαλµένα συµπεράσµατα. Με τη µέθοδο του εσωτερικού βαθµού απόδοσης (IRR) προσδιορίζεται το κόστος του κεφαλαίου για το οποίο η καθαρή παρούσα αξία µηδενίζεται: n t F t / = t= 1 ( 1+ r) 0 (5.2.5) όπου, F t : καθαρή ταµειακή ροή έτους t, r : εσωτερικός βαθµός απόδοσης, και n : χρονική διάρκεια ζωής της επένδυσης. Όπως φαίνεται οι Εξ. (5.2.4) και (5.2.5) είναι πανοµοιότυπες µε τη διαφορά ότι η µια θεωρεί δεδοµένη τη τιµή του οριακού κόστους του κεφαλαίου (i : τραπεζικό επιτόκιο), ενώ στην άλλη προσδιορίζεται η τιµή του εσωτερικού βαθµού απόδοσης (r) για την οποία µηδενίζεται η NPV. Ο προσδιορισµός του r γίνεται µε αναλυτικό τρόπο ή και γραφικά. Με τη µέθοδο του IRR υπολογίζεται το επιτόκιο (r : εσωτερικός βαθµός απόδοσης), το οποίο εξισώνει την παρούσα αξία των εσόδων που θα δηµιουργηθούν στο µέλλον µε το κεφάλαιο ίδρυσης. Σύµφωνα µε το κριτήριο της µεθόδου IRR επιλέγεται εκείνη η επένδυση που δίνει εσωτερικό βαθµό απόδοσης (r) µεγαλύτερο του οριακού κόστους (i : τραπεζικό επιτόκιο), ενώ µεταξύ ανταγωνιστικών επενδυτικών σχεδίων ή εναλλακτικών περιπτώσεων του ίδιου επενδυτικού σχεδίου επιλέγεται εκείνο µε τη µεγαλύτερη τιµή r. 127

135 Από την εφαρµογή των µεθόδων NPV και IRR λαµβάνονται ταυτόσηµα αποτελέσµατα αξιολόγησης επενδυτικών προγραµµάτων, δηλαδή, NPV>0 και r>i, NPV 1 >NPV 2 και r 1 >r 2, NPV<0 και r<i. Τα αποτελέσµατα των µεθόδων NPV και IRR έχουν διαφορετική χρησιµότητα ανάλογα µε τον αποδέκτη, έτσι ο επενδυτής κύρια ενδιαφέρεται να γνωρίζει την αύξηση της αξίας της επιχείρησής του (µέγεθος το οποίο δίνει η NPV), ενώ εκείνος που πρόκειται να συµµετάσχει στο δανεισµό, κύρια ενδιαφέρεται να γνωρίζει αν το κόστος του κεφαλαίου του είναι δυνατόν να ικανοποιηθεί (η απάντηση δίνεται από τη τιµή του εσωτερικού βαθµού απόδοσης r). Παράδειγµα Η ανέγερση µιας µονάδας διήρκεσε 3 χρόνια µέσα στα οποία δαπανήθηκαν τα εξής ποσά 1 ος χρόνος: 12 εκ. 2 ος χρόνος: 20 εκ. 3 ος χρόνος: 18 εκ. Στον τρίτο χρόνο αρχίζει η λειτουργία της µονάδας, που αναµένεται να διαρκέσει 12 χρόνια, µε ετήσια καθαρά κέρδη 16 εκ., για τα πρώτα τρία χρόνια, ενώ για τα υπόλοιπα εννέα χρόνια αναµένονται να υποδιπλασιαστούν λόγω ανταγωνισµού. Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης ήταν 5 εκ. και η αποµένουσα αξία µετά το τέλος της ζωής της µονάδας θα είναι 9 εκ.. Να αξιολογηθεί η επένδυση αυτή αν το κόστος κεφαλαίου της εταιρείας είναι 20%. Ποιος είναι ο εσωτερικός βαθµός απόδοσης αυτής της επένδυσης; Λύση: Θεωρούµε ότι δαπάνες και κέρδη γίνονται στο τέλος κάθε χρονιάς. Θεωρούµε επίσης χρόνο αναφοράς το τέλος του 3 ου χρόνου ανέγερσης. Έτσι: Έτος Ροές (εκ. ) Η καθαρή παρούσα αξία της επένδυσης µπορεί να υπολογισθεί σύµφωνα µε τον τύπο: n NPV = F /( 1 i) t t + και άρα: t= 1 NPV = -12 / (1+0.2) / (1+0.2) -1 - (18+5) / (1+0.2) /( 1 ) t /( ) t + (5+9) / (1+0.2) 12 t= 1 t= 4 128

136 και άρα: NPV = = εκ. και επειδή ΚΠΑ < 0 η επένδυση δεν πρέπει να αναληφθεί. Για να βρούµε τον εσωτερικό βαθµό απόδοσης, r, θα πρέπει η καθαρή παρούσα αξία να µηδενίζεται: n t F t / = t= 1 ( 1+ r) 0 και άρα: -12 / (1+r) / (1+r) -1 - (18+5) / (1+r) /( 1 r) t /( 1+ r) t + (5+9) / (1+r) 12 = 0 t= 1 t= 4 Με χρήση Η/Υ υπολογίζουµε ότι r 15% και επειδή r < i (20%), η επένδυση δεν πρέπει να αναληφθεί (όπως ταυτόσηµα προκύπτει ανωτέρω). Παράδειγµα Ιδιώτης την παρούσα χρονική στιγµή διαθέτει 200,000 για παραγωγική επένδυση στον τοµέα αξιοποίησης βιοµηχανικών παραπροϊόντων. Η ανέγερση της µονάδας κατεργασίας προβλέπεται να διαρκέσει 2 χρόνια, κατά τα οποία θα δαπανηθούν 100,000 τον πρώτο χρόνο, 80,000 τον δεύτερο χρόνο, ενώ τα υπόλοιπα 20,000 θα χρησιµεύσουν ως κεφάλαιο κίνησης. Τον τρίτο χρόνο αρχίζει η λειτουργία της µονάδας µε ετήσια κέρδη 33,000, αναµενόµενη διάρκεια ζωής 10 χρόνια και αποµένουσα αξία 20,000. Εναλλακτικά, εξετάζεται η προνοµιακή κατάθεση σε τράπεζα µε τρίµηνο ανατοκισµό και ετήσιο ονοµαστικό επιτόκιο 14.22%. Ποια λύση προτείνετε στον επενδυτή; (Θεωρείστε ότι δαπάνες κέρδη γίνονται στο τέλος κάθε χρονιάς. Επίσης, ότι η επένδυση στην επιχείρηση είναι δυνατόν να ωφεληθεί µε παράλληλη χρήση της ίδιας τραπεζικής κατάθεσης, όπου αυτή µπορεί να γίνει.) Λύση: Θα επιλύσουµε την άσκηση, υπολογίζοντας την καθαρή παρούσα αξία, κάνοντας χρήση του πραγµατικού επιτοκίου της σίγουρης απόδοσης. Εάν αποδειχθεί ότι η NPV µε αυτό το επιτόκιο γίνεται θετική, τότε η επένδυση θα είναι συµφέρουσα. Το πραγµατικό αυτό ετήσιο επιτόκιο, i πρ, υπολογίζεται από την Εξ. (5.1.13) και ισούται µε: 129

137 i πρ = (1+ ( / 4) ) 4 1= 0.15 Η καθαρή παρούσα αξία, NPV, της επένδυσης, παίρνοντας ως χρόνο αναφοράς την εκκίνηση λειτουργίας της, µπορεί να υπολογισθεί σύµφωνα µε την Εξ. (5.2.4) ως κάτωθι. n 1 ( 1+ i) n 1 Σηµειώστε ότι ισχύει µαθηµατικά: = j= 1( 1+ i) j i( 1+ i) n NPV = -100,000 (1+0.15) -80,000-20,000 +Τόκοι + +33,000 [(1+0.15) 10 1] / [i (1+0.15) 10 ] + (20+20)[1/(1+0.15) 10 ] Οι τόκοι που υπεισέρχονται ανωτέρω έχουν να κάνουν µε την εκµετάλλευση των κεφαλαίων που περιµένουν την επένδυση, δηλ., των 100,000 για ένα χρόνο, καθώς και των υπολοίπων (20, ,000 ) για δύο χρόνια (όπως µας προτείνει η εκφώνηση). Υπολογίζουµε λοιπόν αυτούς τους τόκους, που αποτελούν πρόσθετο έσοδο, σύµφωνα µε την Εξ. (5.1.7) ως εξής: Τόκοι = 100, , (20,000+80,000) (20, ,000) (1+0.15) 0.15 = 49,500 Αντικαθιστώντας και τους τόκους στην ανωτέρω σχέση που δίνει την καθαρά παρούσα αξία, λαµβάνουµε: NPV = 10,000 (>0) και άρα επιλέγεται η επένδυση της οινοποιίας. Παράδειγµα Μελετάται η παραγωγή ενός νέου προϊόντος. Εκτιµάται ότι µε πιθανότητα 50%, για µέτριο ανταγωνισµό, η NPV αυτής της επένδυσης ανέρχεται στα 20 εκ., ενώ µε πιθανότητα 20% αναµένεται να φθάσει τα 50 εκ. σε περίπτωση µονοπωλιακής διάθεσης. Αντίθετα εκτιµάται σε µηδενική αξία, µε πιθανότητα 20%, στην περίπτωση ισχυρού ανταγωνισµού και σε -50 εκ., όταν επιπλέον αναµένεται αρνητική διάθεση του κοινού έναντι του νέου προϊόντος. Προτείνετε ή όχι την ανάληψη αυτού του εγχειρήµατος; Λύση: Πιθανά συµβάντα NPV (εκ. ) Πιθανότητα πραγµατοποίησης 1. µέτριος ανταγωνισµός µονοπωλιακή διάθεση ισχυρός ανταγωνισµός αρνητική διάθεση κοινού

138 Η πλέον πιθανή καθαρή παρούσα αξία, pnpv, υπολογίζεται από την σχέση: 4 pnpv = ( NPV ) i P i = (-50) 0.1 = 15 εκ. i= 1 H διακύµανση, Var, υπολογίζεται ως κάτωθι: 4 Var = P [( ) ( )] 2 i NPV i pnpv = 725 i= 1 H τυπική απόκλιση, σ, υπολογίζεται ως κάτωθι: σ = Var = εκ. Ο συντελεστής µεταβλητικότητας ΣΜ, που είναι ένας δείκτης επικινδυνότητας, ορίζεται ως: ΣΜ = σ/ pnpv = 1.8 Εάν ο ΣΜ < 1 τότε ο κίνδυνος αποτυχίας είναι χαµηλός. Ο κίνδυνος τώρα είναι µέτριος επειδή ΣΜ > 1 (αλλά όχι >>1, όπου ο κίνδυνος θα ήταν µέγιστος). Έτσι, η ανάληψη του εγχειρήµατος επαφίεται σε προσωπική κρίση (συνήθως όµως δεν προτείνεται η ανάληψη ενός τέτοιου εγχειρήµατος, µε τα ανωτέρω χαρακτηριστικά). Παράδειγµα (για λύση στο σπίτι) Εξετάζονται δύο επενδυτικά σχέδια µε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Σχέδιο Πάγιο κόστος ( ) Κεφάλαιο κίνησης ( ) Αποµένουσα αξία ( ) 1 12,000 1,000 1, ,000 2,000 2,500 Τα κέρδη στο τέλος κάθε χρονιάς προβλέπονται ως εξής: Σχέδιο 1ο έτος 2ο έτος 3ο έτος 4ο έτος 1 4,000 4,000 4,000 4, ,000 8,000 10,000 8,000 Ποιο σχέδιο θα προτιµηθεί θεωρώντας ως κόστος κεφαλαίου i=0.1. Παράδειγµα (για λύση στο σπίτι) Παραδοσιακή βιοµηχανία γιαουρτιού µελετά την επέκτασή της στην παραγωγή κι εµπορία γάλακτος µικρής διάρκειας. Η κατασκευή αυτής της νέας µονάδας προβλέπεται να διαρκέσει δύο χρόνια και να απορροφήσει 250,000 τον πρώτο χρόνο και 150,000 τον δεύτερο. 131

139 Αρχές του τρίτου χρόνου ξεκινά η λειτουργία της µονάδας και σύµφωνα µε την υπάρχουσα κατάσταση ανταγωνισµού αναµένεται να προσδίδει ετησίως 200,000 καθαρά κέρδη (περίπτωση Α). Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης υπολογίζεται στα 100,000, η διάρκεια ζωής της µονάδας στα 10 χρόνια και η αποµένουσα αξία της στα 120,000. Αναµένεται, όµως, µε πιθανότητα 60% η αντίδραση µεγάλης παραδοσιακής βιοµηχανίας γάλακτος που θα εκδηλωθεί µε την κατασκευή από µέρους της, µονάδας παραγωγής γιαουρτιού (περίπτωση Β). Η λειτουργία της τελευταίας θα ξεκινήσει δύο χρόνια µετά την λειτουργία της µονάδας γάλακτος µειώνοντας τα καθαρά κέρδη της πρώτης βιοµηχανίας από την εµπορία γιαουρτιού κατά 50,000 ετησίως. Τέλος, επιπρόσθετα της περίπτωσης Β αναµένεται λόγω ανταγωνισµού από µικρότερες τοπικές βιοµηχανίες τα ετήσια καθαρά κέρδη µετά τα δύο χρόνια λειτουργίας, να µειωθούν κατά 100,000 επιπλέον (περίπτωση Γ). Εάν οι περιπτώσεις Α και Γ εκτιµάται ότι έχουν ίση πιθανότητα να συµβούν και το κόστος κεφαλαίου της βιοµηχανίας είναι 20% προτείνετε ή όχι την ανάληψη αυτού του εγχειρήµατος; Ποιο θεωρείται κατά την γνώµη σας το κρίσιµο σηµείο από το οποίο εξαρτήθηκε η διαµόρφωση του τελικού αποτελέσµατος; (θεωρείστε ότι δαπάνες κέρδη γίνονται στο τέλος κάθε χρόνιας) Κεφαλαιοποιηµένο κόστος Όταν σε µια επένδυση τίθενται επί µέρους προβλήµατα επιλογής κατασκευαστικών υλικών, µηχανηµάτων, µεταφορικών µέσων, στοιχείων εξοπλισµού γενικά, που προβλέπεται να αντικατασταθούν τουλάχιστον µια φορά κατά τη διάρκεια ζωής της επένδυσης, για την αξιολόγησή τους χρησιµοποιείται το κεφαλαιοποιηµένο κόστος τους (βλ. ενότητα 5.1.4). Αυτή η περίπτωση έχει ιδιαίτερη σηµασία για τον µηχανικό που θέλει να προσδιορίσει το συνολικό κόστος ενός µηχανήµατος που κάθε n χρόνια πρέπει να αντικαθίσταται σε όλη την διάρκεια ζωής της µονάδας. Θα πρέπει λοιπόν κάθε n χρόνια να υπάρχει τόσο κεφάλαιο ώστε ένα µέρος του να καλύψει την αγορά του µηχανήµατος και ένα άλλο να τοκισθεί ώστε µετά από n χρόνια να µπορέσει να δώσει πάλι το κεφάλαιο για την νέα αγορά του µηχανήµατος και το κεφάλαιο που θα ξανατοκισθεί, κ.ο.κ. Το συνολικό κεφάλαιο που υπολογίζεται µε αυτό το σκεπτικό καλείται κεφαλαιοποιηµένο κόστος, Κ, και προσδιορίζεται από την σχέση (5.1.31) ή οµοίως από: C ( ) n R C R 1+ i K = C + = + Y (5.2.6) v n n A 1 1 ( 1+ i) ( 1+ i) 132

140 όπου, C v : αρχικό κόστος του στοιχείου, C R : κόστος αντικατάστασης του στοιχείου, Υ Α : εναποµένουσα αξία του στοιχείου στο τέλος της ζωής του, n: διάρκεια ζωής του στοιχείου, και i: κόστος κεφαλαίου της εταιρείας. Ο όρος n ( 1+ i) ( 1+ i) n 1 αναφέρεται σαν συντελεστής κεφαλαιοποιηµένου κόστους. Κατά την επιλογή θα προτιµηθεί το στοιχείο εκείνο µε το χαµηλότερο κεφαλαιοποιηµένο κόστος. Η µέθοδος του κεφαλαιοποιηµένου κόστους µπορεί να επεκταθεί και να συµπεριλάβει και το λειτουργικό κόστος που συνδέεται µε το κάθε εναλλακτικό στοιχείο. Αυτή η επέκταση είναι ιδιαίτερα απαραίτητη όταν τα διάφορα στοιχεία επηρεάζουν διαφορετικά το αντίστοιχο λειτουργικό κόστος (π.χ., ένας εναλλάκτης από χαλκό λόγω µεγαλύτερης θερµικής αγωγιµότητας θα καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από έναν αντίστοιχο από χάλυβα). Στη περίπτωση αυτή επίσης το λειτουργικό κόστος ανάγεται σε παρούσα αξία και το άθροισµα του κεφαλαιοποιείται πολλαπλασιαζόµενο µε το συντελεστή κεφαλαιοποιηµένου κόστους. Το συνολικό κεφαλαιοποιηµένο κόστος είναι τώρα το άθροισµα του κεφαλαιοποιηµένου κόστους για την πάγια επένδυση του στοιχείου, εκείνου για το λειτουργικό κόστος συν το κεφάλαιο κίνησης: C R K = ( 1+ i) ( 1+ i) n + Y n A + 1 ( 1+ i) n n ( 1+ i) 1 n C λ,j j= 1 1 ( 1+ i) + C j KK (5.2.7) για σταθερά λειτουργικά έξοδα ισχύει: n 1 C λ j= 1 + ( 1 i) = C j λ ( 1+ i) ( 1+ i) n i n 1 (5.2.8) Παράδειγµα Αντιµετωπίζεται το πρόβληµα επιλογής κατασκευαστικού υλικού για έναν αντιδραστήρα. Αν ο αντιδραστήρας γίνει από κοινό χάλυβα, το αρχικό του κόστος θα είναι 15,000 και η διάρκεια ζωής του 3 χρόνια. Αν γίνει από ανοξείδωτο χάλυβα το αρχικό του κόστος είναι 45,000 και η διάρκεια ζωής του 12 χρόνια. Το κόστος κεφαλαίου της επιχείρησης είναι 20%. Η εναποµένουσα αξία στο τέλος της ζωής του αντιδραστήρα και στις δύο περιπτώσεις είναι µηδενική. Ποιο υλικό θα επιλεγεί; 133

141 Λύση: Αφού Υ Α = 0 τότε C v = C R. Αντικαθιστούµε στην Εξ. (5.2.6) τις τιµές των C v και n για κοινό και ανοξείδωτο χάλυβα, αντίστοιχα. Το κεφαλαιοποιηµένο κόστος για τον κοινό χάλυβα υπολογίζεται 35,600. Το κεφαλαιοποιηµένο κόστος για τον ανοξείδωτο χάλυβα υπολογίζεται 50,700. Συνεπώς, επιλέγεται ως κατασκευαστικό υλικό ο κοινός χάλυβας. Παράδειγµα (για επίλυση στο σπίτι) Αντιµετωπίζεται το πρόβληµα επιλογής κατασκευαστικού υλικού για έναν αντιδραστήρα. Αν ο αντιδραστήρας γίνει από κοινό χάλυβα (ΚΧ) το αρχικό του κόστος θα είναι 5,000 και η διάρκεια ζωής του 3 χρόνια. Αν γίνει από ανοξείδωτο χάλυβα (ΑΧ) το αρχικό του κόστος θα ανέλθει στα 15,000 και η διάρκεια ζωής του στα 12 χρόνια. Το κόστος κεφαλαίου της επιχείρησης είναι 20%. Η αποµένουσα αξία στο τέλος της ζωής του αντιδραστήρα από κοινό χάλυβα είναι 500, ενώ από ανοξείδωτο χάλυβα 1,500. Το λειτουργικό κόστος του αντιδραστήρα από κοινό χάλυβα προβλέπεται ότι θα είναι αυξηµένο κατά 500 ετησίως έναντι αυτού από ανοξείδωτο. Ποιο υλικό τελικά προτείνεται; Παράδειγµα (για επίλυση στο σπίτι) Εξετάστε εάν και πόσο συµφέρει η ηλιακή ενέργεια σε σχέση µε την ηλεκτρική ενέργεια στην παρακάτω περίπτωση οικιακού θερµοσίφωνα µε τα εξής δεδοµένα. Ο ηλεκτρικός θερµοσίφωνας έχει κόστος αγοράς 200, διάρκεια ζωής 10 έτη, µηδενική αποµένουσα αξία, και µέσα λειτουργικά έξοδα 150 /yr. Ο ηλιακός θερµοσίφωνας έχει κόστος αγοράς 400, διάρκεια ζωής 6 έτη, µηδενική αποµένουσα αξία, και µέσα λειτουργικά έξοδα (λόγω κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας µερικές µέρες τον χειµώνα) 50 /yr. Θεωρείστε ως κόστος κεφαλαίου i=0.1. Εξετάστε εάν το αποτέλεσµα αλλάζει, και πως, όταν αλλάζει το κόστος κεφαλαίου i. 134

142 Παράδειγµα (για επίλυση στο σπίτι) Αναζητούνται τρόποι προστασίας µιας σιδηροκατασκευής, από την οποία 10,000 m 2 θα τοποθετηθούν σε βιοµηχανική περιοχή και 10,000 m 2 σε αστική περιοχή. Μετά από έρευνα, οι τεχνικοί της κατασκευαστικής εταιρείας πρότειναν τις εξής λύσεις: α. Αµµοβολή της επιφάνειας, επικάλυψη µε σκόνη Zn µε ψεκασµό και δύο στρώµατα εποξειδικού χρώµατος. Κόστος εφαρµογής: 1.12 /m 2. β. Αµµοβολή της επιφάνειας, επικάλυψη µε σκόνη Zn µε εµποτισµό σε τήγµα Zn και ένα στρώµα εποξειδικού χρώµατος. Κόστος εφαρµογής: 1.38 /m 2. Στην βιοµηχανική περιοχή απαιτείται επαναβαφή µε εποξειδικό χρώµα για την α λύση κάθε 5 χρόνια και για την β λύση κάθε 8 χρόνια, ενώ στην αστική περιοχή οι αντίστοιχες περίοδοι είναι 8 και 12 χρόνια. Αν το κόστος επαναβαφής για όλες τις περιπτώσεις είναι 0.44 /m 2, να βρεθεί η οικονοµικά συµφερώτερη λύση για διάρκεια ζωής της εγκατάστασης 35 χρόνια στην αστική και 20 χρόνια στην βιοµηχανική περιοχή (επιτόκιο 20%). 5.3 Ανακεφαλαίωση Όπως η αξία όλων των αγαθών, έτσι και η αξία του χρήµατος µεταβάλλεται µε το χρόνο. Αν κάποιος θέλει να δανειστεί σήµερα χρήµατα όταν τα επιστρέψει στο µέλλον θα πρέπει να καταβάλλει στον δανειστή του ένα επί πλέον ποσό που θα αντισταθµίζει την µείωση της αξίας τους που θα έχει στο µεταξύ επέλθει. Το αντιστάθµισµα που πληρώνεται για τη χρήση δανειακού κεφαλαίου ονοµάζεται στην οικονοµία τόκος. Επιτόκιο ονοµάζεται το ποσό των τόκων που αποδίδεται στην µονάδα του κεφαλαίου ανά µονάδα χρόνου. Σαν µονάδα χρόνου λαµβάνεται συνήθως το έτος. Ανάλογα τώρα µε τον τρόπο που ο τόκος συνδέεται µε το κεφάλαιο διακρίνουµε τους παρακάτω τύπους τόκων: απλό, σύνθετο και συνεχή ανατοκισµό. Συχνά απαιτείται να καθοριστεί το ποσό των χρηµάτων που απαιτούνται σήµερα ώστε να έχουµε ένα συγκεκριµένο ποσό συσσωρευµένο σε κάποια µελλοντική στιγµή ή το αντίστροφο. Η περίπτωση αυτή προσεγγίζεται από τις έννοιες, παρούσα και µελλοντική αξία του χρήµατος. Παρούσα αξία ενός ποσού που ορίζεται σε κάποιο µελλοντικό χρόνο είναι το κεφάλαιο που πρέπει να αποταµιευθεί µε ένα ορισµένο επιτόκιο για να αποδώσει το επιθυµητό ποσό στη δεδοµένη µελλοντική χρονική στιγµή. Μελλοντική αξία σε κάποια µελλοντική χρονική στιγµή ενός ποσού που τοκίζεται σήµερα είναι το ποσό που θα αποδιδόταν αν το σηµερινό ποσό αποταµιευόταν από σήµερα µέχρι τη δεδοµένη χρονική στιγµή µε ένα ορισµένο επιτόκιο. Οι βασικές µέθοδοι για την αξιολόγηση επενδύσεων είναι η µέθοδος του ρυθµού επιστροφής αρχικής επένδυσης και η µέθοδος του χρόνου αποπληρωµής (δεν λαµβάνουν υπόψη την διαχρονική αξία του χρήµατος) και ακριβέστερες εκείνες της καθαρής παρούσας αξίας (NPV) και του εσωτερικού βαθµού απόδοσης (IRR). Οι τελευταίες είναι γνωστές και ως 135

143 µέθοδοι προεξόφλησης ταµειακών ροών επειδή λαµβάνουν υπόψη τη χρονική αξία του χρήµατος και γι αυτό το λόγο θεωρούνται αντικειµενικότερα τα αποτελέσµατα που δίνουν. Η έννοια του κεφαλαιοποιηµένου κόστους µπορεί να εφαρµοσθεί κατά την επιλογή στοιχείων του εξοπλισµού, υλικών κατασκευής, κλπ. Είναι σκόπιµο στην αξιολόγηση επενδύσεων να χρησιµοποιούνται όλες οι µέθοδοι γιατί εξάγονται συµπληρωµατικά συµπεράσµατα. 136

144 Σύµβολα Λατινικά Σύµβολα C αρχική αξία απόσβεσης C πάγιο κόστος C i συγκέντρωση συστατικού i (kgmol/m 3 ) C R C v d D D Ε f i F PS F SP F t i Ι i πρ i r IC κόστος αντικατάστασης στοιχείου εξοπλισµού αρχικό κόστος στοιχείου εξοπλισµού ετήσιος συντελεστής απόσβεσης ετήσιες αποσβέσεις προεξόφληση (διαφορά µελλοντικής- παρούσας αξίας) κόστος προµήθειας κύριου εξοπλισµού συντελεστές κόστους συντελεστής σύνθετου τόκου συντελεστής προεξόφλησης καθαρή ταµειακή ροή έτους t ονοµαστικό ετήσιο επιτόκιο, κόστος κεφαλαίου τόκος πραγµατικό ετήσιο επιτόκιο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης αρχικό κεφάλαιο κίνησης IRR ή r εσωτερικός βαθµός απόδοσης Κ ετήσιο κέρδος Κ συντελεστής διείσδυσης στην διάβρωση Κ κεφαλαιοποιηµένο κόστος m αριθµός φορών ανατοκισµού το έτος n αριθµός ετών ανατοκισµού n εκθέτης στην µέθοδο αναλογίας δυναµικότητας µονάδων n χρονική διάρκεια ζωής της επένδυσης, διάρκεια ζωής στοιχείου εξοπλισµού NPV καθαρή παρούσα αξία επένδυσης (και ΚΠΑ) ΟC κόστος λειτουργίας ΟCD ηµερήσιο κόστος λειτουργίας P αρχικό κεφάλαιο δανεισµού, παρούσα αξία Q δυναµικότητα (ρυθµός παραγωγής) µονάδας r ρυθµός αντίδρασης 137

145 R R R S S t Τ Τ x Χ Y Υ Y Α Ζ έσοδα περιοδική χρηµατοροή υπολειπόµενη αξία απόσβεσης εκλεκτικότητα (mole επιθυµητού προϊόντος / mole αντιδρώντος που αντέδρασαν) ποσό αποπληρωµής, µελλοντική αξία χρόνος θερµοκρασία φόροι µετατροπή (mole αντιδρώντος που αντέδρασαν / mole αντιδρώντος εισόδου) βάθος διείσδυσης απόδοση (mole επιθυµητού προϊόντος / mole αντιδρώντος εισόδου) ταχύτητα διάβρωσης εναποµένουσα αξία στοιχείου εξοπλισµού µέτρο προστατευτικής δράσης της καθοδικής προστασίας Ελληνικά Σύµβολα P T τ τοκοχρεωλυτική δόση πτώση πίεσης θερµοκρασιακή διαφορά χρόνος αποπληρωµής Συντµήσεις Ρ διάγραµµα ροής ΕΣ επιχειρηµατικό σχέδιο ΜΠΕ µελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων ΠΚ περιθώρια κέρδους ΠΚi ΠΚ ανάλογα µε το επίπεδο σχεδιασµού, i = 2, 3, 4, και 5 ΤΟΜ τεχνοοικονοµική µελέτη CAD CE ISO M&S σχεδιασµός µε χρήση Η/Υ Chemical Engineering plant cost index International Standard Organization δείκτης Marshall and Swift για κόστος εξοπλισµού 138

146 Βιβλιογραφία Συγγράµµατα Τεχνοοικονοµικής Μελέτης και Σχεδιασµού J.M. Coulson, J.F. Richardson, and R.K. Sinnott, Chemical Engineering: Design, vol. 6, Pergamon Press, Oxford (1983). J.M. Douglas, Conceptual Design of Chemical Processes, McGraw-Hill, New York (1988). T.E. Edgar and D.M. Himmelblau, Optimization of Chemical Processes, McGraw-Hill, New York (2001). B. Linnhoff, A User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy, The Institution of Chemical Engineers, Rugby (1982). J.J. McKetta, Encyclopedia of Chemical Processing and Design, vol. 4, Dekker, New York (1977). Μ.S. Peters and K.D. Timmerhaus, Plant Design and Economics for Chemical Engineers, McGraw-Hill, New York (1991). W.D. Seider, J.D. Seader, and D.R. Lewin, Process Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation, John Wiley & Sons, New York (1999). G. Stephanopoulos, Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice, Prentice-Hall, New Jersey (1984). R. Turton, R.C. Bailie, W.B. Whiting, and J.A. Shaeiwitz, Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, Prentice-Hall, New Jersey (1998). G.L. Wells and L.M. Rose, The Art of Chemical Process Design, Elsevier, Amsterdam (1988). Μ.S. Peters, K.D. Timmerhaus, R.E. West, Σχεδιασµός και Οικονοµική Μελέτη Εγκαταστάσεων για Μηχανικούς, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη (2006). 139

147 . Μαρίνος-Κουρής και Ζ.Β. Μαρούλης, «Σχεδιασµός Χηµικών Βιοµηχανιών», Εκδ. Παπασωτηρίου, Αθήνα (1993). Βιβλιογραφική Αναζήτηση εδοµένων Εισόδου στον Σχεδιασµό Austin, Shreve s Chemical Process Industries, McGraw-Hill, New York (1984). CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, London (2001). O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 3 rd ed., Wiley, New York (1998). R.H. Perry and D.W. Green, Perry s Chemical Engineering Handbook, Mc Graw-Hill, New York (1998). Poling, Prausnitz, and O Connel, The Properties of Gases and Liquids, Mc Graw-Hill, New York (2000). R.C. Reid, The Properties of Gases and Liquids, Mc Graw-Hill, New York (1989). Περιοδικά: American Institute of Chemical Engineers s Journal (AIChE) Chemical Abstracts Chemical Engineering News Chemical Engineering Progress Chemical Engineering Science Industrial & Engineering Chemistry Research Journal of Materials Science Journal of Physical Chemistry κλπ. 140

148 Παράρτηµα ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ Α. Προµελέτη παραγωγής και εκµετάλλευσης δοµικής ιπτάµενης τέφρας Β. Προµελέτη κατασκευής ασβεστοποιίας σε Ελληνικό νησί Γ. Τεχνοοικονοµική µελέτη πλήρους αξιοποίησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων 141

149 142

150 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 143

151 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 144

152 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΟ ΤΕΛΙΚΟ ΠΡΟΪΟΝ ΚΑΙ Η ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Μελέτη σκοπιµότητας Προµελέτη ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΥΡΙΑ ΙΕΡΓΑΣΙΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΟ ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ ιάγραµµα ροής για άλεση µε ταυτόχρονη ενυδάτωση ιάγραµµα ροής µόνον για άλεση ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΗ ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΥΛΕΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΟΜΟΓΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΙΤΜ Ο ΜΥΛΟΣ ΑΛΕΣΗΣ ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΠΑΡΟΧΕΣ ΤΟΠΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΑ ΙΠΛΩΜΑΤΑ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ ΝΟΜΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ, ΑΣΦΑΛΕΙΑ, ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒ/ΝΤΟΣ Υγιεινή και ασφάλεια εργασίας Προστασία περιβάλλοντος ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ ΚΑΙ ΣΤΕΛΕΧΩΣΗ ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ ιοίκηση

153 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Οργανωτική δοµή της Μονάδας Κατανοµή προσωπικού κατά τµήµατα και βάρδιες ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΘΗΚΟΝΤΩΝ ΑΝΑ ΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΕΝ ΥΤΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΑΓΙΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΑΙ ΑΡΧΙΚΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΑΓΟΡΑ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΩΛΗΣΕΙΣ ΑΓΟΡΑ υνητικοί πελάτες Τιµή προϊόντος Ύψος και τάσεις αγοράς ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΩΛΗΣΕΙΣ ΠΕΡΙΘΩΡΙΑ ΚΕΡ ΟΥΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΟ ΚΕΡ ΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ Ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης Χρόνος αποπληρωµής Αξιολόγηση επένδυσης ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ Κύριες µελλοντικές αποφάσεις Μελέτες και κατασκευή Χρονοδιάγραµµα Προτάσεις επιχειρηµατικού σχήµατος 175 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

154 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ Η παρούσα µελέτη αποτελεί τεχνοοικονοµική προσέγγιση σχετικά µε τον σχεδιασµό και την κατασκευή µονάδας επεξεργασίας ιπτάµενης τέφρας (ΙΤ) στην Μεγαλόπολη Αρκαδίας. Ως προϊόν στοχεύεται κατεργασµένη ιπτάµενη τέφρα (ΚΙΤ) κυρίως για δοµικές χρήσεις. Το προϊόν θα καλύπτεται από τις Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ-450 [1], ή από αντίστοιχες Ελληνικές [2]. Ως πρώτη ύλη θα χρησιµοποιηθεί ακατέργαστη ιπτάµενη τέφρα (ΑΙΤ) που παράγεται στον Ατµοηλεκτρικό Σταθµό (ΑΗΣ Α, νυν Μονάδες Ι-ΙΙΙ) Μεγαλόπολης της ΕΗ. Η καταρχήν επιθυµητή δυναµικότητα παραγωγής είναι της τάξης των 200,000 τόνων ανά έτος (t/y), δηλ. 25 τόνων ανά ώρα (t/h), ή 600 τόνων ανά ηµέρα (t/d). Η αγορά του προϊόντος θα είναι εγχώρια, απευθυνόµενοι κυρίως στην Αττική και Πελοπόννησο. Παρά ταύτα, η δυναµικότητα, η παραγωγική διαδικασία, και η αγορά είναι παράµετροι προς σχεδιασµό και αριστοποίηση. Ως αναπόσπαστο εισαγωγικό τµήµα θεωρείται το 1 ο Παραδοτέο σε σχετικό έργο [3]. Σε αυτό παρουσιάζεται, µέσα από µια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση, η επιτυχηµένη ενσωµάτωση των διαφόρων τύπων του υλικού αυτού (ΚΙΤ) σε διάφορες δοµικές εφαρµογές στην Ελλάδα αλλά και διεθνώς. ίνεται αναλυτική παρουσίαση της ιπτάµενης τέφρας Μεγαλόπολης (ITM) και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της, ενώ έµφαση δίνεται στον εντοπισµό τόσο των τεχνικών προβληµάτων αυτής, όπως αυτά ορίζονται στο Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΝ 450-1, όσο και των αποκλίσεων που αυτή παρουσιάζει σε σχέση µε το εν λόγω πρότυπο. Επιπλέον, οι διαδικασίες που εφαρµόστηκαν µε σκοπό την προσαρµογή της εξεταζόµενης τέφρας στο ισχύον προαναφερθέν πρότυπο και συνεπώς η τελειοποίηση του προϊόντος περιγράφονται λεπτοµερώς, ενώ επισηµαίνονται και τα ευαίσθητα σηµεία που σχετίζονται µε τις προδιαγραφές του τελικού προϊόντος. Στα πλαίσια των παραπάνω ενεργειών, προέκυψε πως η τέφρα που παράγεται στον ΑΗΣ Α του σταθµού Μεγαλόπολης, εν αντιθέσει µε αυτήν που προέρχεται από τον ΑΗΣ Β, µπορεί, µε συνδυασµένη εφαρµογή διαδικασιών οµογενοποίησης και άλεσης, να αποτελέσει ένα εξαίρετο τελικό προϊόν για χρήση σε ποικίλες δοµικές εφαρµογές, και το οποίο υπακούει πλήρως στο πρότυπο EN-450. Είναι εποµένως προφανές ότι παρουσιάζει µεγάλο ενδιαφέρον η περαιτέρω τεχνοοικονοµική διερεύνηση για αξιοποίηση του συγκεκριµένου υλικού, και αυτό είναι ακριβώς το αντικείµενο του παρόντος σταδίου. 147

155 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Στην συνέχεια θα δοθούν επιγραµµατικά, για λόγους πληρότητας της παρούσας έκθεσης, τα κύρια συµπεράσµατα της ανάλυσης που παρατίθεται ως 1 ο Παραδοτέο. 1.2 ΤΟ ΤΕΛΙΚΟ ΠΡΟΪΟΝ ΚΑΙ Η ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Ως ιπτάµενη τέφρα (ΙΤ) χαρακτηρίζεται το «παραπροϊόν» καύσης άνθρακα (λιγνίτη για τα Ελληνικά δεδοµένα) στους λέβητες των Ατµοηλεκτρικών Σταθµών (ΑΗΣ) που ακολουθεί τα καυσαέρια κατά την πορεία τους προς την έξοδό τους στην καµινάδα. Το στερεό αυτό «παραπροϊόν» κατακρατείται, σχεδόν ολικά, στις εγκαταστάσεις αποκονίωσης, δηλαδή στα Ηλεκτροστατικά Φίλτρα (Η/Φ). Πλήθος ιδιοτήτων που αποκτά κατά τη διαδικασία καύσης του λιγνίτη στους λέβητες των ΑΗΣ (που ισοδυναµεί µε τη θερµική επεξεργασία της), καθιστούν την ΙΤ κατάλληλη, µετά από σχετική επεξεργασία, για πολλές εφαρµογές, κυρίως δοµικές, και την καταξιώνουν ως µία αξιόλογη ορυκτή πρώτη ύλη, η οποία µπορεί να θεωρηθεί ότι είναι «ενεργειακά αναβαθµισµένη». Στις αναπτυγµένες χώρες το ποσοστό αξιοποίησης των παραγόµενων τεφρών, κυρίως στον κατασκευαστικό τοµέα, ανέρχεται περίπου στο 40% κατά µέσο όρο. Στην Ελλάδα το ποσοστό αυτό είναι της τάξεως του 10% και οφείλεται στη χρησιµοποίησή της από την ελληνική τσιµεντοβιοµηχανία για παραγωγή ποζολανικών τύπων τσιµέντου, υποκαθιστώντας ποσότητες κλίνκερ µέχρι 15%. Οι υπόλοιπες ποσότητες οδηγούνται µε ταινιόδροµους στις αποθέσεις των λιγνιτωρυχείων, συµβάλλοντας µε τον τρόπο αυτό στη σταθεροποίηση των πρανών και στην πλήρωση των κενών που δηµιουργούνται από την εξόρυξη του λιγνίτη. Η ιπτάµενη τέφρα που παράγεται στους ΑΗΣ της περιοχής Μεγαλόπολης (Νότιο Σύστηµα) αποτελεί το 20-25% περίπου της Εθνικής παραγωγής και διαχειρίζεται αποκλειστικά από την ΕΗ. Συνολικά, στους δύο ΑΗΣ (Α και Β) που λειτουργούν στην περιοχή, παράγονται περίπου 2,600,000 τόνοι ετησίως (t/y), εκ των οποίων ένα µικρό ποσοστό (της τάξης του 10%) αντιστοιχεί σε υγρή τέφρα (ΥΤ). Η πλειοψηφία ΙΤΜ προκύπτει στον ΑΗΣ Α (περίπου τα 2/3 του συνόλου, και ήτοι: 1,500,000 t/y), ο οποίος αποτελεί και τον σταθµό από τον οποίο τροφοδοτούνται τα σιλοφόρα οχήµατα των τσιµεντοβιοµηχανιών που προµηθεύονται τέφρα από την περιοχή Μεγαλόπολης. Πρέπει να τονισθεί ότι όλες οι ποσότητες τέφρας που παράγονται στον ΑΗΣ Β χρησιµοποιούνται επιτόπου για στερεοποίηση της παραγόµενης υγρής γύψου, 148

156 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ αποδυναµώνοντας ουσιαστικά την προσπάθεια για εκµετάλλευση και εµπορία της συγκεκριµένης τέφρας. Έτσι προς το παρόν διαθέσιµες ποσότητες υπάρχουν µόνον στον ΑΗΣ Α. Ένας επιπλέον λόγος που η εκµετάλλευση της τέφρας του ΑΗΣ Β δεν φαντάζει ιδιαίτερα ελκυστική, είναι η αυξηµένη περιεκτικότητα της σε θειϊκά, παράγοντας που ενισχύει την πιθανότητα ύστερης διόγκωσης του τελικού προϊόντος που θα την ενσωµατώσει. Συνοπτικά, από την έρευνα του 1 ου Σταδίου, προέκυψαν τα κάτωθι: Η ιπτάµενη τέφρα που παράγεται στον ΑΗΣ Α του σταθµού Μεγαλόπολης της ΕΗ, εν αντιθέσει µε αυτήν που προέρχεται από τον ΑΗΣ Β, µπορεί, µε συνδυασµένη εφαρµογή διαδικασιών οµογενοποίησης και άλεσης, να αποτελέσει ένα εξαίρετο προϊόν για χρήση σε ποικίλες δοµικές εφαρµογές. Συνοπτικά, τα σηµαντικότερα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά του τελικού προϊόντος (σύµφωνα µε το Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΝ-450 [1]) και οι διαδικασίες που πρέπει να ακολουθηθούν ώστε αυτά να επιτευχθούν δίνονται στον ακόλουθο Πίνακα 1. Πίνακας 1. Κύρια φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ικανοποιεί το τελικό προϊόν (ΚΙΤ) Χαρακτηριστικό Απαίτηση Ικανοποίηση - Ενέργειες Λεπτότητα > 60% του υλικού να διέρχεται από το κόσκινο των 45µm Η ακατέργαστη ΙΤΜ (ΑΙΤ) δεν ικανοποιεί αυτή την απαίτηση και απαιτείται άλεση. Περιεκτικότητα σε θειϊκά (ως SO 3 ) όχι περισσότερο από 3% Η ΙΤΜ (ΑΙΤ) ικανοποιεί αυτή την απαίτηση. Περιεκτικότητα σε ελεύθερο CaO <1% ή <2.5% και ικανοποίηση δοκιµής διόγκωσης Η ΙΤΜ (ΑΙΤ) ικανοποιεί αυτή την απαίτηση. εν απαιτείται µερική ενυδάτωση. Απώλεια πύρωσης όχι περισσότερο από 5% Η ΙΤΜ (ΑΙΤ) ικανοποιεί αυτή την απαίτηση. Η ΙΤΜ κατόπιν οµογενοποίησης και άλεσης συµµορφώνεται πλήρως µε το Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΝ και συνεπώς η χρήση της µπορεί είναι άµεσα επιτρεπτή στην χώρα 149

157 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ µας ως µέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Επίσης, ο τρόπος ελέγχου των ανωτέρω απαιτήσεων και η εξασφάλιση ποιότητας του τελικού προϊόντος δίνονται στο ίδιο πρότυπο ΕΝ-450-1, το οποίο και αποτελεί αναπόσπαστο τµήµα της παρούσας έκθεσης. Η ενεργότητά της ITM (ή συντελεστής k) είναι περίπου στην µονάδα (1), όση δηλαδή και αυτή του τσιµέντου Portland. Αυτό σηµαίνει ότι αυτή η τέφρα, αφού αλεσθεί, µπορεί να αντικαταστήσει ισοδύναµα τσιµέντο Portland (έως και 36%) δίνοντας ίδιες αντοχές. Έτσι η χρήση ΙΤΜ µπορεί να µειώσει δραµατικά το κόστος (οικονοµικό και περιβαλλοντικό) του παραγόµενου σκυροδέµατος. Επίσης, η χρήση της ΙΤΜ επιµηκύνει σηµαντικά το στάδιο προστασίας του οπλισµού στην περίπτωση του, αρκετά διαδεδοµένου στην χώρα µας, µηχανισµού διάβρωσης µέσω διείσδυσης χλωριόντων. 1.3 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Ο όρος τεχνικοοικονοµική µελέτη (ΤΟΜ) εκφράζει απόλυτα το σύγχρονο καθηµερινό αντικείµενο δουλειάς του Μηχανικού. Σηµαίνει ότι κάθε τεχνική µελέτη πρέπει πάντα να συνοδεύεται από την αντίστοιχη µελέτη του οικονοµικού της περιεχοµένου που τελικά θα κρίνει εάν µπορεί να υλοποιηθεί και µε ποια αποτελέσµατα [4]. Η µελέτη σκοπιµότητας ή / και η προµελέτη είναι αυτές οι ΤΟΜ που µας δίνουν ισχυρά στοιχεία για την βιωσιµότητα ή την κερδοφορία από επικείµενη υλοποίηση µιας ιδέας που έχουµε συλλάβει (η εκτίµηση τάξης µεγέθους αποτελεί µια αρχική πρόχειρη εκτίµηση, που απαιτεί εξαιρετική εµπειρία για να έχει αξιόπιστα αποτελέσµατα, και δεν θα εξετασθεί εδώ). Τεχνικό τµήµα αυτών των µελετών είναι ο προκαταρκτικός σχεδιασµός που δίνει την πρώτη τεχνική προσέγγιση στο θέµα (πρώτες ύλες, προϊόντα, µέθοδος παραγωγής, απλό διάγραµµα ροής, βασικές µονάδες εξοπλισµού, αρχικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας, σκιαγράφηση αναγκών σε βοηθητικές παροχές, ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.). Εάν η ΤΟΜ αυτού του επιπέδου προσεγγίζει τα προσδοκώµενα αποτελέσµατα, τότε λαµβάνεται η απόφαση για περαιτέρω ακριβέστερες µελέτες. Το επόµενο βήµα είναι η αναλυτική ΤΟΜ και το τεχνικό και κύριο τµήµα αυτού του επιπέδου, καλείται αναλυτικός σχεδιασµός. Μέσω του αναλυτικού σχεδιασµού προσεγγίζονται µε µεγαλύτερη ακρίβεια τα ανωτέρω θέµατα (ακριβέστερο διάγραµµα ροής, διαµόρφωση ισοζυγίων µάζας και ενέργειας, διαστασιολόγηση µονάδων του εξοπλισµού, προσδιορισµός συστήµατος αυτοµάτου ελέγχου, κλπ.). Εάν και αυτή η µελέτη δίνει θετικά αποτελέσµατα, και 150

158 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ υπάρχει η απαραίτητη χρηµατοδότηση, λαµβάνεται η απόφαση για υλοποίηση του έργου και εκπονείται η τελική ΤΟΜ µε το σηµαντικό τεχνικό της τµήµα τον τελικό σχεδιασµό, που έχει σαν στόχο την κατάστρωση των κατασκευαστικών σχεδίων για την κατασκευή της παραγωγικής µονάδας. Έτσι διαµορφώνονται οι διάφορες φάσεις που πρέπει να ακολουθούνται από την σύλληψη µιας ιδέας µέχρι την τελική υλοποίησή της Μελέτη σκοπιµότητας Προµελέτη Αρκετές φορές σαν πρώτη φάση αντιµετώπισης ή διερεύνησης µιας επενδυτικής απόπειρας αναφέρεται η µελέτη σκοπιµότητας (ή, επίσης, εφικτότητας ή βιωσιµότητας). Η µελέτη σκοπιµότητας παρέχει την ένδειξη της πιθανής επιτυχίας της απόπειρας που πρόκειται να αναληφθεί. Αυτό γίνεται µε µια προσεγγιστική εκτίµηση αφ ενός των δυνατοτήτων διάθεσης (υπαρχόντων και αναµενόµενων) των υπό παραγωγή προϊόντων και των αντίστοιχων τιµών τους (άρα συνολικά των αναµενόµενων εσόδων) και αφ ετέρου του κόστους της επένδυσης (πάγιου και λειτουργικού). Βέβαια, µια µελέτη σκοπιµότητας εντάσσεται συνήθως στα πλαίσια της στρατηγικής µιας επιχείρησης ή µιας ανίχνευσης των επενδυτικών δυνατοτήτων πιστωτικών οργανισµών ή ιδιωτών επιχειρηµατιών ή ακόµα στα πλαίσια της αναζήτησης χρηµατοδοτών από µέρους επιχειρήσεων. Εξεταζόµενη µε αυτό το πνεύµα η µελέτη σκοπιµότητας περιλαµβάνει: α. Εκτιµήσεις: ίνονται κατ αρχήν εκτιµήσεις για τα παρακάτω στοιχεία: - Μέθοδος παραγωγής (αντιδράσεις, αποδόσεις, κλπ.) - Εφικτότητα εφαρµογής των µεθόδων παραγωγής (επίπεδο τεχνολογίας, εξοπλισµού, ανθρώπινου δυναµικού) - Πρώτες ύλες (προέλευση, ποσότητα, τιµές) - Απαιτούµενο προσωπικό (αριθµός, ποιότητα) - Κόστος επένδυσης - Κόστος λειτουργίας - Κόστος προϊόντος ανά µονάδα - Αγορά (ισοζύγια, προσφορά, ζήτηση, θέση ανταγωνισµού, κλπ.) - Τιµή πώλησης ανά µονάδα προϊόντος - Κέρδος ανά µονάδα προϊόντος - υνατότητες χρηµατοδότησης - Ένταξη σε ευρύτερα προγράµµατα (αναπτυξιακά, εθνικά, κοινοτικά) 151

159 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ - ιάρκεια ζωής β. Συµπεράσµατα Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους αξιολογείται και λαµβάνεται η πρώτη απόφαση για τερµατισµό ή για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου. γ. Προτάσεις Εάν τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά η µελέτη σκοπιµότητας πρέπει να ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: - Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας - Προµήθεια εξοπλισµού (αγορά, εισαγωγή, ιδιοκατασκευή) - Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού - Τόπος εγκατάστασης - ιάταξη µονάδας - Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα) - Χρηµατοδότηση - Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας). Η προµελέτη περιέχει περισσότερα τεχνικά στοιχεία από την µελέτη σκοπιµότητας και αποτελεί ουσιαστικά την πρώτη φάση του σχεδιασµού. Τα αποτελέσµατά της παρέχουν µε περισσότερη ακρίβεια την ένδειξη αν η προτεινόµενη επένδυση παρουσιάζει οικονοµικό ενδιαφέρον ώστε να προχωρήσει στις επόµενες φάσεις. Το βασικό αντικείµενο της προµελέτης, που πολλές φορές ταυτίζεται µε την µελέτη σκοπιµότητας, είναι η εξέταση της εφικτότητας του εγχειρήµατος, από ακριβέστερη τεχνική και οικονοµική άποψη. Στην συνέχεια δίνονται τα αποτελέσµατα της προµελέτης/ µελέτης σκοπιµότητας που εκπονήθηκε στο συγκεκριµένο θέµα (µονάδα επεξεργασίας και αγορά ιπτάµενης τέφρας Μεγαλόπολης). 152

160 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 2. ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 2.1 ΚΥΡΙΑ ΙΕΡΓΑΣΙΑ Ως κύρια (κρίσιµη) διεργασία µπορεί να ληφθεί η µετατροπή της ακατέργαστης ΙΤ προς κατεργασµένη, σύµφωνα µε την «αντίδραση»: Ακατέργαστη ΙΤ (ΑΙΤ) Κατεργασµένη ΙΤ (ΚΙΤ) + Ακατάλληλη ΙΤ (Α) (1) Στην ανωτέρω αντίδραση περιλαµβάνεται και η πρόβλεψη για παραγωγή ακατάλληλης τέφρας (Α), αυτής δηλαδή που δεν εµπίπτει στους ισχύοντες κανονισµούς και είναι γενικότερα αντιοικονοµικό να επεξεργασθεί περαιτέρω. Η διεργασία της Εξ. (1) γίνεται σε µύλο άλεσης. Αποδείχθηκε από το 1 ο Στάδιο ότι για την ΙΤΜ δεν απαιτείται µερική ενυδάτωση ώστε να ενυδατωθεί µερικώς το ελεύθερο CaO προς Ca(OH) 2 προς αποφυγή διόγκωσης. Έτσι στον µύλο δεν διοχετεύεται νερό ούτε απαιτείται θέρµανση στους 110 o C, όπως απαιτείτο στην περίπτωση της ιπτάµενης τέφρας Πτολεµαϊδας (ΙΤΠ) στο υπάρχον εκεί συγκρότηµα. Η θερµοκρασία στην οποία γίνεται η ανωτέρω διεργασία είναι αυτή του περιβάλλοντος µε την οποιαδήποτε αδιαβατική ανύψωσή της, λόγω έκλυσης θερµότητας κατά την άλεση. Θέµατα πίεσης και καταλύτη δεν υπεισέρχονται στην παρούσα διεργασία. Η κινητική της ουσιαστικά καθορίζεται από τον χρόνο παραµονής στον µύλο ώστε να επιτευχθεί η απαιτούµενη λεπτότητα. 2.2 ΣΥΝΟΠΤΙΚΟ ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ Την παραγωγική διαδικασία την χωρίζουµε σε τρία στάδια: 1. Οµογενοποίηση πρώτης ύλης (ΑΙΤ) 2. Άλεση ΑΙΤ προς παραγωγή προϊόντος (ΚΙΤ) 3. Οµογενοποίηση προϊόντος και σύστηµα αποθήκευσης- διάθεσης (ΚΙΤ) Η δόµηση του διαγράµµατος ροής (µελέτη της µεθόδου παραγωγής) µαζί µε τον σχεδιασµό του παραγωγικού και βοηθητικού εξοπλισµού αποτελούν το κυριότερο έργο του µηχανικού 153

161 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ κατά τον σχεδιασµό της µονάδας [5]. Η στρατηγική επίλυσης των σχεδιαστικών προβληµάτων υποδεικνύει ότι πρέπει να αναπτύσσουµε κατ αρχήν πολύ απλές λύσεις και µετά να προσθέτουµε διαδοχικά στρώµατα λεπτοµερειών (αναλογικά µε την διαδικασία κατασκευής ενός έργου τέχνης). Έτσι προσεγγίζουµε αρχικά συνολικά το πρόβληµα περικλείοντας όλη την διεργασία µέσα σε ένα µαύρο κουτί και εξετάζουµε µόνον τις εισόδους (τροφοδοσία πρώτων υλών) και εξόδους από το σύστηµα (τελικά προϊόντα και παραπροϊόντα). Κατόπιν, σπάµε το πλαίσιο αυτό σε µικρότερα τµήµατα και ερευνούµε τις µεταξύ των διασυνδέσεις, αποκαλύπτοντας συνεχώς όλο και περισσότερες λεπτοµέρειες, µέχρι να φτάσουµε σε ένα τελικό επιθυµητό επίπεδο. Στον σχεδιασµό εγκαταστάσεων που αφορούν χηµικές και φυσικές διεργασίες, όπως η παρούσα, ακολουθούµε γενικά την παρακάτω ιεραρχική προσέγγιση µέσω διαδοχικών επιπέδων (εσωτερικά επίπεδα σχεδιασµού): 1 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Συλλογή δεδοµένων εισόδου στον σχεδιασµό και πρώτες αποφάσεις. Η σηµαντικότερη απόφαση που πρέπει να πάρουµε σε αυτό το επίπεδο είναι εάν η συνολική διεργασία θα είναι συνεχούς ή ασυνεχούς λειτουργίας. Ένα βασικό κριτήριο πρώτης απόφασης είναι η δυναµικότητα: διεργασίες µε δυναµικότητα µεγαλύτερη των 5,000 t/y σχεδιάζονται συνήθως ως συνεχείς, ενώ µε δυναµικότητα µικρότερη των 500 t/y ως ασυνεχείς. 2 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή εισόδου- εξόδου του διαγράµµατος ροής. Θεωρούµε ότι όλη η παραγωγική διαδικασία περικλείεται από ένα πλαίσιο, του οποίου δεν γνωρίζουµε τα εσωτερικά στοιχεία, και κύριος στόχος αυτού του επιπέδου είναι η ποιοτική και ποσοτική γνώση της εισόδου (πρώτες ύλες) και εξόδου (προϊόντα και παραπροϊόντα) από την συνολική διεργασία. 3 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή ανακύκλωσης του διαγράµµατος ροής. Αρχίζουµε πλέον και ενδιαφερόµαστε για το εσωτερικό του ανωτέρω πλαισίου, διακρίνοντας τα σηµαντικότερα µέρη του (αντιδραστήρας ή κρίσιµη διεργασία και συνολικό σύστηµα διαχωρισµών) και εξετάζοντας την µεταξύ τους διασύνδεση (ανακυκλώσεις). 4 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Γενική δοµή του συστήµατος διαχωρισµών. Συγκεντρώνουµε την προσοχή µας στο σύστηµα διαχωρισµών σχεδιάζοντάς το έτσι ώστε να επιτύχουµε συµφωνία µε τις προηγούµενες απαιτήσεις. Στο επίπεδο αυτό εµφανίζονται τα συστήµατα ανάκτησης αερίων, διαχωρισµού υγρών και στερεών, ανάλογα µε την φύση του προβλήµατος. 154

162 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 5 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Ενεργειακή ολοκλήρωση. Είναι το τελικό στάδιο, στο οποίο σχεδιάζουµε το δίκτυο εναλλακτών θερµότητας για βέλτιστη ενεργειακή εξοικονόµηση. Στο επίπεδο αυτό επίσης φαίνονται και οι ανάγκες σε βοηθητικές παροχές (ατµός, νερό ψύξης, ενέργεια). Η ανωτέρω δοµή αφορά κυρίως τον αναλυτικό σχεδιασµό αν και τα βασικά της σηµεία εφαρµόζονται συνοπτικά και στον προκαταρκτικό σχεδιασµό. Σε κάθε επίπεδο σχεδιασµού πρέπει να πάρουµε συγκεκριµένες αποφάσεις και να παράγουµε συγκεκριµένα αποτελέσµατα, τεχνικά και οικονοµικά, τα οποία και θα είναι δεδοµένα στα επόµενα επίπεδα σχεδιασµού. Ένα µεγάλο πλεονέκτηµα της ανωτέρω ιεραρχικής προσέγγισης σχεδιασµού είναι ότι µας επιτρέπει να υπολογίζουµε το µέγεθος των εκάστοτε µονάδων εξοπλισµού και να εκτιµούµε το αντίστοιχο κόστος, καθώς προχωράµε διαµέσου των διαδοχικών επιπέδων της ιεραρχίας. Έτσι, εάν τα περιθώρια κέρδους γίνονται αρνητικά σε κάποιο επίπεδο, τότε µπορούµε να εξετάσουµε εναλλακτικές λύσεις ή να τερµατίσουµε τον σχεδιασµό της παρούσας ιδέας αποφεύγοντας την πλήρη λύση του προβλήµατος. Στην συνέχεια εφαρµόζονται τα ανωτέρω στην παρούσα περίπτωση. Καταρχήν εξετάζουµε την περίπτωση όπου ταυτόχρονα µε την άλεση γίνεται και µερική ενυδάτωση, σχεδιασµός που οδήγησε στο υπάρχον συγκρότηµα κατεργασίας ΙΤ στην Πτολεµαϊδα. Κατόπιν θα παρουσιάσουµε την επεξεργασία που προτείνεται να γίνει στην Μεγαλόπολη, δηλ. µόνο άλεση, χωρίς ταυτόχρονη µερική ενυδάτωση. Ο λόγος που αναπτύσσεται και παρουσιάζεται και ο πρώτος πιο γενικός σχεδιασµός είναι για σύγκριση των δύο περιπτώσεων. Επιπλέον, για τον πρώτο σχεδιασµό έχουµε και την εφαρµογή του και συνεπώς λεπτοµερή κόστη επένδυσης και λειτουργικά που θα βοηθήσουν να προσεγγισθεί ακριβέστερα ο δεύτερος σχεδιασµός στην Μεγαλόπολη. Από τον σχεδιασµό που ακολουθεί, προκύπτει στο τέλος το συνοπτικό διάγραµµα ροής για την µονάδα επεξεργασίας ιπτάµενης τέφρας Μεγαλόπολης. 155

163 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ιάγραµµα ροής για άλεση µε ταυτόχρονη ενυδάτωση 1 ο ΕΠΙΠΕ Ο: Ε ΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟ ΟΥ ΣΤΟΝ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ 1. Μέθοδος παραγωγής: άλεση Ακατέργαστη ΙΤ (ΑΙΤ) + H 2 O 110 ο C (CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + Q) Κατεργασµένη ΙΤ (ΚΙΤ) + Ακατάλληλη ΙΤ (Α) 2. υναµικότητα: 25 t/h (200,000 t/y) 3. Προδιαγραφές προϊόντος (σύµφωνα µε ειδικές απαιτήσεις [6,7]) οµοιογένεια λεπτότητα: υπόλοιπο στο κόσκινο των 45µm < 30% κβ ελεύθερο CaO < 3% θειικά SO 3 < 7% υγρασία < 1% 4. Πρώτες ύλες: ΑΙΤ, Η 2 Ο, καύσιµα (LPG) 5. Λειτουργικοί περιορισµοί, ασφάλεια, περιβάλλον 6. Θέση εγκατάστασης 7. Φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών 8. εδοµένα κόστους ΑΠΟΦΑΣΗ 1 ΟΥ ΕΠΙΠΕ ΟΥ: Συνεχής διεργασία (200,000 t/y >> 5,000 t/y) 156

164 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 2 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΟΜΗ ΕΙΣΟ ΟΥ - ΕΞΟ ΟΥ Η 2 Ο ΑΙΤ ιεργασία ΚΙΤ Α - Σχεδιαστικές µεταβλητές: χρόνος παραµονής στο µύλο - Γενικά ισοζύγια µάζας αναλογία Η 2 Ο/ΑΙΤ 3 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΟΜΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ Η 2 Ο ΑΙΤ Μύλος Σύστηµα ιαχωρισµού ΚΙΤ Α Ανακύκλωση ΑΙΤ - Ισοζύγια µάζας στο ρεύµα ανακύκλωσης - Ισοζύγια ενέργειας στο µύλο (θερµότητα εισόδου, θερµότητα ενυδάτωσης CaO, θερµότητα τριβής, θερµότητα εξάτµισης Η 2 Ο, ακτινοβολία κελύφους : αδιαβατικά o C) - Σχεδιασµός µύλου 157

165 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 4 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΣΥΣΤΗΜΑ ΙΑΧΩΡΙΣΜΩΝ Αέρας Φίλτρο ΚΙΤ Η 2 Ο ΑΙΤ Μύλος Κυκλ. ιαχ. Κυκλ. ιαχ. Α Αέρας Αέρας Ανακύκλωση ΑΙΤ Κ : Κυκλώνας διαχωρισµού 5 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ Θερµός αέρας ΑΙΤ Αέρια καύσης Φίλτρο ΚΙΤ Αέρας LPG Καυστήρας Κυκλ. προθ. Η 2 Ο Μύλος Κ Κ Α Αέρας Αέρας 158

166 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ιάγραµµα ροής µόνον για άλεση 1 ο ΕΠΙΠΕ Ο: Ε ΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟ ΟΥ ΣΤΟΝ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ 1. Μέθοδος παραγωγής: Ακατέργαστη ΙΤ (ΑΙΤ) άλεση Κατεργασµένη ΙΤ (ΚΙΤ) + Ακατάλληλη ΙΤ (Α) 2. υναµικότητα: 25 t/h (200,000 t/y) 3. Προδιαγραφές προϊόντος (σύµφωνα µε απαιτήσεις EN-450) οµοιογένεια λεπτότητα: υπόλοιπο στο κόσκινο των 45µm < 40% κβ ελεύθερο CaO < 1 ή 2.5% (Η ΑΙΤ ικανοποιεί αυτή την απαίτηση) θειικά SO 3 < 3% (Η ΑΙΤ ικανοποιεί αυτή την απαίτηση) απώλεια πύρωσης < 5% (Η ΑΙΤ ικανοποιεί αυτή την απαίτηση) 4. Πρώτες ύλες: ΑΙΤ 5. Λειτουργικοί περιορισµοί, ασφάλεια, περιβάλλον 6. Θέση εγκατάστασης 7. Φυσικές και θερµοδυναµικές ιδιότητες των υλικών 8. εδοµένα κόστους ΑΠΟΦΑΣΗ 1 ΟΥ ΕΠΙΠΕ ΟΥ: Συνεχής διεργασία (200,000 t/y >> 5,000 t/y) 159

167 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 2 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΟΜΗ ΕΙΣΟ ΟΥ - ΕΞΟ ΟΥ ΑΙΤ ιεργασία ΚΙΤ Α - Σχεδιαστική µεταβλητή: χρόνος παραµονής στο µύλο - Γενικά ισοζύγια µάζας 3 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΟΜΗ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ ΑΙΤ Μύλος Σύστηµα ιαχωρισµού ΚΙΤ Α Ανακύκλωση ΑΙΤ - Ισοζύγια µάζας στο ρεύµα ανακύκλωσης - Σχεδιασµός µύλου 160

168 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 4 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΣΥΣΤΗΜΑ ΙΑΧΩΡΙΣΜΩΝ Αέρας Φίλτρο ΚΙΤ ΑΙΤ Μύλος Κυκλ. ιαχ. Κυκλ. ιαχ. Α Αέρας Αέρας Ανακύκλωση ΑΙΤ Τελικό διάγραµµα ροής µονάδας επεξεργασίας ιπτάµενης τέφρας Μεγαλόπολης 5 ο ΕΠΙΠΕ Ο: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ εν διαφοροποιείται το διάγραµµα ροής σε αυτό το επίπεδο. 161

169 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 3. ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ 3.1 ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΗ ΙΠΤΑΜΕΝΗ ΤΕΦΡΑ Ερευνάται η απαιτούµενη ποσότητα και ποιότητα πρώτων και βοηθητικών υλών και εξετάζονται θέµατα προµηθευτών, τιµών, και διαθεσιµότητας. Για δυναµικότητα παραγωγής 200,000 t/y KIT, απαιτείται τουλάχιστον η ίδια ποσότητα πρώτης ύλης, δηλ. ακατέργαστης ιπτάµενης τέφρας (ΑΙΤ). Υπολογίζοντας όµως µια απόδοση σε ΚΙΤ της τάξης του 80% και 20% σε ακατάλληλη τέφρα (Α), τότε η πρώτη ύλη ΑΙΤ ανέρχεται στους περίπου 250,000 t/d. Προβλέπεται ένα ποσοστό να απορρίπτεται ως ακατάλληλη τέφρα είτε για λόγους µη κάλυψης των προδιαγραφών είτε για οικονοµικούς λόγους, επειδή η ανακύκλωση και η επανάλεση είναι πιο δαπανηρή από την αγορά πρώτης ύλης. Πρέπει να τονισθεί όµως ότι η ακατάλληλη τέφρα µπορεί να επιστραφεί άµεσα πίσω στην ΕΗ ώστε να ακολουθήσει την πορεία που µέχρι τώρα παίρνει. Συνεπώς, κατά προσέγγιση, µπορούµε να υποθέσουµε ότι τελικά απαιτείται προς καθαρή αγορά η ίδια ποσότητα πρώτης ύλης µε αυτήν του παραγόµενου προϊόντος, και ήτοι 200,000 t/y. Ως µοναδικός προµηθευτής α ύλης θεωρείται η ΕΗ (ΑΗΣ Μεγαλόπολης), επειδή την παράγει αποκλειστικά. Η συνολικά παραγόµενη ποσότητα στον ΑΗΣ Α είναι 1,500,000 t/y και ζητείται διάθεση περίπου 200,000 t/y, ήτοι το 13%, ποσοστό που θεωρείται απόλυτα εφικτό και βιώσιµο. Έτσι, από την συνολικά παραγόµενη ποσότητα παραµένουν προς διάθεση οι ίδιες ποσότητες που πήγαιναν στην τσιµεντοβιοµηχανία, και συνεπώς δεν προβλέπεται περιορισµός α ύλης. Ως µέση τιµή α ύλης (τιµή στην µονάδα παραγωγής της ΕΗ, Μεγαλόπολη) από την ΕΗ δίνεται η 2 /t α ύλης ή 2 /t προϊόντος. Εάν η µονάδα επεξεργασίας εγκατασταθεί πλησίον της ΕΗ Μεγαλόπολης, τότε δεν προβλέπεται σηµαντική επιβάρυνση λόγω µεταφορικών. Ο βασικός όγκος α ύλης µπορεί να µεταφέρεται κατευθείαν πνευµατικά, από τον ΑΗΣ στην µονάδα επεξεργασίας. Επιπλέον όµως, προτείνεται η αγορά δύο σιλοφόρων οχηµάτων για µεταφορά ακατέργαστης τέφρας εάν υπάρχει πρόβληµα κατά την πνευµατική µεταφορά, αλλά και για µεταφορά προϊόντος. 162

170 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 3.2 ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΥΛΕΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η παρούσα διεργασία (άλεση χωρίς ταυτόχρονη µερική ενυδάτωση) δεν απαιτεί βοηθητικές ύλες (νερό), ούτε ποσότητες καυσίµου για πρωτογενή παραγωγή ενέργειας (LPG), όπως στο συγκρότηµα της Πτολεµαϊδας. Για την διακίνηση των στερεών απαιτείται πεπιεσµένος αέρας (πνευµατική µεταφορά) ή ηλεκτρική ενέργεια (ταινιόδροµοι). Για την περιστροφή του µύλου απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια. Για την λειτουργία των κυκλώνων διαχωρισµού απαιτείται πεπιεσµένος αέρας. Για το φίλτρο διαχωρισµού απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια. Όλα αυτά όµως συνθέτουν το λειτουργικό κόστος της εγκατάστασης και συνεπώς θα εξετασθούν στο οικείο κεφάλαιο. 163

171 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 4. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 4.1 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ Καθορίζεται το είδος και υπολογίζεται το µέγεθος του εξοπλισµού. Παράλληλα παρέχονται ενδείξεις για τα κατασκευαστικά υλικά αυτού του εξοπλισµού ώστε να ανταποκρίνονται στις συνθήκες εργασίας τους. Η εφαρµογή στην παρούσα µελέτη δίνεται ταυτόχρονα µε τα οικονοµικά µεγέθη στο κεφ. 8. Στην συνέχεια θα εξεταστούν οι βασικές µονάδες εξοπλισµού: το σύστηµα οµογενοποίησης και ο µύλος άλεσης, στηριζόµενοι σε βιβλιογραφικά δεδοµένα [6-11]. 4.2 ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΟΜΟΓΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΙΤΜ Το σοβαρότερο πρόβληµα που πρέπει να αντιµετωπιστεί για να γίνει δυνατή η οποιαδήποτε χρήση των Ελληνικών ΙΤ, είναι οι µεγάλες διακυµάνσεις που παρατηρούνται στη σύστασή τους. Η ιδιότητα αυτή χαρακτηρίζει, περισσότερο ή λιγότερο, σχεδόν όλες τις ΙΤ που προέρχονται από λιγνίτες. Το χαρακτηριστικό της ανοµοιογένειας είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους, διεθνώς, δόθηκε προτεραιότητα στη χρήση λιθανθρακικών ΙΤ, διότι αυτές παρουσιάζουν σχετική σταθερότητα στη σύστασή τους. Για την αντιµετώπιση του προβλήµατος πολλά µπορεί να συνεισφέρει η προσπάθεια που πρέπει να καταβάλλουν τα Ορυχεία και οι ΑΗΣ για την, κατά το δυνατό, οµογενοποίηση του λιγνίτη που καίγεται. Η προσπάθεια αυτή επιβάλλεται, ούτως ή άλλως, για λόγους καλύτερης ενεργειακής αξιοποίησης του καυσίµου. Συνοπτικά προτείνεται: - Αυστηρός ποιοτικός έλεγχος της ακατέργαστης και κατεργασµένης τέφρας. Προς το σκοπό αυτό, προηγείται στενή συνεργασία µεταξύ Ορυχείων και ΑΗΣ, για την εξασφάλιση, κατά το δυνατόν, σταθερής ποιότητας λιγνίτη και, κατ επέκταση, σταθερής ποιότητας ακατέργαστης τέφρας. - Υψηλός βαθµός οµογενοποίησης της ακατέργαστης τέφρας πριν από την τροφοδότησή της στο συγκρότηµα άλεσης. Παράλληλα µε την λειτουργία του συγκροτήµατος άλεσηςκατεργασίας της τέφρας, για να αντιµετωπισθεί το προβλήµατα οµογενοποίησης, πρέπει να οργανωθεί ένα σύστηµα συνεχούς ελέγχου της ακατέργαστης τέφρας. είγµατα 164

172 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ προερχόµενα από συνεχή δειγµατοληψία µέσω ειδικής διάταξης που µπορεί να προσαρµοσθεί στους αγωγούς τροφοδοσίας των σιλό των επιµέρους ΑΗΣ πρέπει να ελέγχονται ως προς τα θειικά τους (SO 3 ) και τις πολύ υψηλές τιµές του ελεύθερου CaO, ενώ παράλληλα πρέπει να σχηµατίζεται άποψη για την ακριβή ποιότητα της τέφρας που τις αµέσως επόµενες ώρες θα έρχεται για άλεση. είγµατα που δεν καλύπτουν, για διάφορους λόγους, ανώτατες τιµές απαιτήσεων (π.χ. 3% για θειικά ή 2.5% για ελεύθερο CaO) πρέπει να απορρίπτονται και να µην οδηγούνται για κατεργασία. H οµοιογένεια της τέφρας µπορεί περαιτέρω να εξασφαλίζεται µε την τροφοδότηση του συγκροτήµατος από συγκεκριµένες µονάδες του ΑΗΣ Α Μεγαλόπολης. Στις µονάδες αυτές, µε την σειρά τους, µπορεί να καταβληθεί προσπάθεια να τροφοδοτούνται µε λιγνίτη από συγκεκριµένα ορυχεία. - Υψηλός βαθµός οµογενοποίησης της κατεργασµένης τέφρας προς πώληση. Η τέφρα αυτή µπορεί να αποθηκεύεται σε διαφορετικά σιλό κατά στρώσεις, ώστε το τελικό προϊόν που θα προκύπτει από το κάθε σιλό να είναι όσο το δυνατό οµογενοποιηµένο. Για παράδειγµα στην µονάδα άλεσης στην Πτολεµαϊδα χρησιµοποιήθηκαν έξι (6) ειδικά εξοπλισµένα σιλό (εγκατεστηµένα στην περιοχή του φράγµατος) χωρητικότητας 500 τόνων το καθένα. Παρόµοια, για το παρόν έργο και για να εξασφαλισθεί οµοιογένεια προϊόντος, προτείνεται µια συστοιχία τριών (3) σιλό αποθήκευσης α ύλης και µια συστοιχία έξι (6) σιλό αποθήκευσης τελικού προϊόντος (χωρητικότητας 500 t έκαστο σιλό). Η πρώτη ύλη προς κατεργασία θα προκύπτει και από τα τρία σιλό α ύλης, και το τελικό προϊόν προς διάθεση θα προκύπτει και από τα έξι σιλό προϊόντος. 4.3 Ο ΜΥΛΟΣ ΑΛΕΣΗΣ Ως κρίσιµη διεργασία θεωρείται ο µύλος άλεσης της ΑΙΤ. Η µελέτη της µονάδας άλεσης στην Πτολεµαϊδα καθώς και η οργάνωση και εξοπλισµός του χηµικού εργαστηρίου για τον ποιοτικό έλεγχο της τέφρας απετέλεσαν µέρος της όλης εργολαβίας κατασκευής του φράγµατος και πραγµατοποιήθηκαν µε την επίβλεψη της ΕΗ από την κοινοπραξία AEGEK - HIDROGRANJA - ASI RCC που είναι και η ανάδοχος κατασκευής του φράγµατος. Η µονάδα άλεσης συνίσταται από ένα µύλο κλειστού κυκλώµατος µε όλο τον προβλεπόµενο συµπληρωµατικό εξοπλισµό. Ο µύλος έχει τρία διαµερίσµατα και η ονοµαστική δυναµικότητα του είναι t/h για τις προβλεπόµενες 165

173 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ λεπτότητες προϊόντος. Ας σηµειωθεί ότι ο µύλος δοκιµάσθηκε και σε παραγωγές 30t/h στις οποίες ανταποκρίθηκε µε την συνεπακόλουθη τροποποίηση της λεπτότητας εφόσον παράλληλα δεν απαιτείται µεγάλη µείωση του ελεύθερου CaO. Οι διαστάσεις του είναι (διάµετρος x µήκος) 2.6x12m και λειτουργεί µε βαθµό πληρώσεως 30% που καλύπτεται από αλεστικά σώµατα διαστάσεων 30 και 40 mm (συνολικού βάρους 42 t) και το υλικό που έχει φαινόµενη πυκνότητα 860 Kg/m 3. Η κίνηση του µύλου γίνεται από κινητήρα ισχύος 720 kw. Για το παρόν έργο, παρόµοιας δυναµικότητας, προτείνεται παρόµοιος µύλος άλεσης. 4.4 ΒΟΗΘΗΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΠΑΡΟΧΕΣ Καταγράφονται οι απαιτήσεις σε βοηθητικό εξοπλισµό (αποθήκες, µεταφορικά µέσα, πιθανά όργανα ελέγχου, κλπ.) καθώς και οι αναγκαίες ποσότητες ενέργειας (ηλεκτρισµού, καυσίµων, πεπιεσµένου αέρα) και νερού. Φυσικά στη φάση αυτή πρέπει να αναφερθεί και να ληφθεί στη συνέχεια υπόψη αν µέρος ή ολόκληρος ο απαιτούµενος κύριος και βοηθητικός εξοπλισµός υπάρχει και είναι ίσως διαθέσιµος. Το ίδιο ισχύει και για την ποσότητα των παροχών. 166

174 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 5. ΤΟΠΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Η επιλογή του τόπου εγκατάστασης της µονάδας αποτελεί συνιστώσα αλλά και συνισταµένη όλων σχεδόν των στοιχείων του σχεδιασµού και έχει καθοριστική επίδραση στην επιτυχία του εγχειρήµατος. Τα βασικά κριτήρια επιλογής του τόπου εγκατάστασης είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής, µεταφορών και αποθήκευσης. Εάν η υπό σχεδιασµό µονάδα αποτελεί επέκταση υπάρχουσας βιοµηχανικής εγκατάστασης, τότε πρέπει ο σχεδιασµός να είναι συµβατός µε τις υπάρχουσες παροχές. Ως τέτοιες θεωρούνται οι παροχές καυσίµων, ο ατµός, το νερό ψύξης και τα άλλα µέσα υπόψυξης, η ηλεκτρική παροχή και η εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων. Εάν η µονάδα πρόκειται να κατασκευασθεί σε µια νέα ανεξάρτητη περιοχή πρέπει να εξετασθούν κατά την επιλογή του τόπου εγκατάστασης µια σειρά από παράγοντες: Κόστος γης. Το κόστος αγοράς γης ή ενοικίασης χώρων συνεισφέρει σε ορισµένες περιπτώσεις σηµαντικά στην διαµόρφωση του συνολικού πάγιου κόστους. Αγορά πρώτων υλών. Η τοποθέτηση της µονάδας κοντά στην πηγή των πρώτων υλών σηµαίνει ελάττωση του κόστους µεταφοράς και αποθήκευσης. Έτσι τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χτίζονται κοντά στα κοιτάσµατα άνθρακα (εάν αυτή είναι η πρώτη ύλη, π.χ. ΕΗ-ΑΗΣ Πτολεµαϊδας, ΕΗ-ΑΗΣ Μεγαλόπολης), τα εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου σε περιοχές πλούσιες σε ασβεστολιθικά πετρώµατα (π.χ., ΤΙΤΑΝ Εργοστάσιο Καµαρίου Βοιωτίας), κλπ. Η ίδια αξιολόγηση µπορεί να γίνει και ως προς τις βοηθητικές ύλες, τα καύσιµα, τα υλικά συσκευασίας, κλπ., ανάλογα µε το είδος και τα χαρακτηριστικά της επιχείρησης. Αγορά προϊόντων. Γενικά είναι επιθυµητή, αλλά όχι αναγκαία, η εγκατάσταση της παραγωγικής µονάδας κοντά στις κυριότερες αγορές γιατί έτσι µειώνεται κυρίως το κόστος διανοµής. Είναι σύνηθες µονάδες παραγωγής ενδιάµεσων προϊόντων να βρίσκονται σε άλλο σηµείο για ειδικούς λόγους και µονάδες παραγωγής τελικών προϊόντων να βρίσκονται κοντά στα µεγάλα αστικά κέντρα. Υποδοµή περιοχής. Η υποψήφια περιοχή πρέπει να συγκεντρώνει αρκετά στοιχεία υποδοχής της µονάδας. Αυτά κυρίως είναι: ύπαρξη βιοµηχανικής ζώνης, ικανό πληθυσµό ποικίλης εκπαίδευσης και εµπειρίας, δυνατότητες υποδοχής προσωπικού, δυνατότητες εκπαίδευσης, ψυχαγωγίας και νοσοκοµειακής περίθαλψης για το προσωπικό, παροχές 167

175 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ενέργειας και νερού, εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων, παροχές υπηρεσιών και κατάλληλους προµηθευτές αναγκαίων υλικών και υπηρεσιών, και καλό συγκοινωνιακό δίκτυο. Η ύπαρξη λιµανιού ή και δίοδος εθνικής οδού, αποτελεί για τα Ελληνικά δεδοµένα το βασικότερο στοιχείο της υποδοµής µιας περιοχής. Χαρακτηριστικά περιβάλλοντος. Το κλίµα έχει σχετικά µικρή επίδραση στην επιλογή αλλά θα πρέπει να εξετασθεί το κόστος θέρµανσης, ψύξης ή µόνωσης για την διατήρηση σταθερών συνθηκών στους χώρους παραγωγής και αποθήκευσης, το κόστος αντιδιαβρωτικής προστασίας σε παραθαλάσσιες ή υγρές περιοχές και τυχόν συγκοινωνιακός αποκλεισµός του Εργοστασίου από κακές καιρικές συνθήκες. Πρέπει να εξετασθεί επίσης εάν το έδαφος προσφέρεται για κατασκευή βιοµηχανικών κτιρίων, καθώς και να ληφθούν υπόψη τα σεισµολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Αναπτυξιακά κίνητρα και φορολογικές απαλλαγές. Σαφώς η εγκατάσταση της µονάδας πρέπει να γίνει εντός των νοµίµων περιοχών που προβλέπονται ανάλογα µε το είδος της βιοµηχανίας. Η Ελλάδα είναι χωρισµένη σε κατηγορίες βιοµηχανικών περιοχών, όπου ανάλογα µε την περιοχή δίνονται κίνητρα ενθάρρυνσης ή αποθάρρυνσης. Τα κίνητρα που παρέχονται συνήθως για επενδύσεις σε περιοχές που επιζητείται η βιοµηχανική ανάπτυξη (κυρίως ακριτικές και οικονοµικά προβληµατικές περιοχές) είναι επιχορηγήσεις, επιδότηση επιτοκίου, φορολογικές εκπτώσεις και αυξηµένες αποσβέσεις, τα οποία πολλές φορές είναι αρκετά ισχυρά κατά την επιλογή της θέσης εγκατάστασης της µονάδας. Με βάσει την ανωτέρω ανάλυση και επειδή στην παρούσα περίπτωση υπερτερεί το γεγονός ότι η πρώτη ύλη δίνει περίπου την ίδια ποσότητα προϊόντος και λόγω ενδεχόµενης συµµετοχής της ΕΗ στην παρούσα επένδυση που πιθανόν µπορεί να διαθέσει χώρο για εγκαταστάσεις, ως τόπος εγκατάστασης της µονάδας επεξεργασίας ΙΤ προτείνεται η Μεγαλόπολη (πλησίον ή εντός των εγκαταστάσεων της ΕΗ). Η γειτνίαση µε τον ΑΗΣ Μεγαλόπολης παρέχει τη δυνατότητα απευθείας τροφοδοσίας της µονάδας µε ακατέργαστη τέφρα, µέσω πνευµατικού συστήµατος. Επίσης διευκολύνεται πάρα πολύ η επικοινωνία µεταξύ του τεχνικού προσωπικού των δύο επιχειρήσεων που συνιστά ένα σηµαντικό ζήτηµα για την ανάπτυξη των παραγωγικών δραστηριοτήτων. 168

176 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 6. ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ 6.1 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΑ ΙΠΛΩΜΑΤΑ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ Το σηµείο αυτό δεν αποτελεί άµεσο στοιχείο σχεδιασµού, είναι όµως δυνατόν να αποκλείσει ορισµένες µεθόδους ή προϊόντα. Εάν υπάρχουν σχετικά διπλώµατα ευρεσιτεχνίας πρέπει να αναζητηθούν και να πληρωθούν. Μετά από σχετική αναζήτηση (Παραδοτέο 2 ο παρόντος έργου) δεν υπάρχουν τέτοια διπλώµατα ευρεσιτεχνίας. 6.2 ΝΟΜΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΧΡΗΣΗΣ Το παραγόµενο προϊόν (ΚΙΤ) καλύπτει τις Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ 450 [1], όπως έχει αναλυθεί στο 1 ο Παραδοτέο [3]. Μέσω του ΕΝ-450 δίνονται οι τεχνικές προδιαγραφές του υλικού, η συχνότητα και η διαδικασία ελέγχου, τα κριτήρια συµµόρφωσης, και άλλα χαρακτηριστικά που εξασφαλίζουν την ζητούµενη ποιότητα. Συνεπώς µέσω αυτού καλύπτονται οι όποιοι νοµικοί περιορισµοί προκύψουν από την διάθεση και χρήση του προϊόντος (για µελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων βλ. παρακάτω). Πρέπει να τονισθεί ότι αναµένονται Ελληνικές Προδιαγραφές [2], οι οποίες θεωρούνται πιο «χαλαρές» από την ΕΝ- 450, προβλέποντας υψηλότερα όρια από αυτές. Η ΙΤΜ (ΚΙΤ) υπερκαλύπτει αυτές τις προδιαγραφές αφού ήδη καλύπτει τις Ευρωπαϊκές ΕΝ-450. Επίσης, ο παραγωγός µπορεί να υιοθετήσει κάποιο σύστηµα ποιότητας, π.χ., ISO 9000, που να αυξάνει την αξιοπιστία του παραγόµενου προϊόντος. 6.3 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ, ΑΣΦΑΛΕΙΑ, ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Σε πολλές περιπτώσεις ο σχεδιασµός πρέπει να γίνει κάτω από ορισµένους περιορισµούς που είτε σχετίζονται µε την καλή λειτουργία της εγκατάστασης είτε µε θέµατα ασφάλειας και προστασίας περιβάλλοντος. Όσο αφορά τους λειτουργικούς περιορισµούς, για παράδειγµα, θα πρέπει να γνωρίζουµε τις λειτουργικές συνθήκες κάτω από τις οποίες κάποια υλικά µπορεί να πολυµερισθούν και να δηµιουργήσουν επικαθίσεις στις επιφάνειες εναλλαγής θερµότητας, ή σε άλλες µονάδες τις διεργασίας. Άλλα υλικά µπορεί να σχηµατίσουν επικαθίσεις άνθρακα και να απενεργοποιήσουν τον καταλύτη. Επίσης, υλικά µε υψηλή 169

177 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ τοξικότητα ή υψηλή διαβρωτικότητα µπορούν να επηρεάσουν την σχεδιαστική πρόταση. Θα πρέπει λοιπόν ο σχεδιαστής µηχανικός να λαµβάνει υπόψη αυτούς τους λειτουργικούς περιορισµούς και να σχεδιάζει στα επιτρεπτά όρια. Στην παρούσα περίπτωση δεν υπάρχουν αξιοσηµείωτοι τέτοιοι λειτουργικοί περιορισµοί. Σηµαντικά είναι επίσης και τα θέµατα ασφάλειας, τα οποία εισάγουν µε την σειρά τους ανάλογους περιορισµούς. Πρέπει να τονισθεί ότι ο σωστός µηχανικός είναι αυτός που όχι µόνον σχεδιάζει σωστά και οικονοµικά, αλλά πρωτίστως µε ασφάλεια. Η ασφάλεια συνδέεται µε την αποφυγή ατυχήµατος που θα προκαλούσε βλάβες στο προσωπικό ή στο περιβάλλον. Σαφώς, πρέπει να αποφεύγεται η λειτουργία σε συνθήκες µέσα στα όρια ανάφλεξης ενός µίγµατος. Ένας µεγάλος αριθµός εκρήξεων και πυρκαγιών έχει καταγραφεί στην ιστορία της χηµικής βιοµηχανίας γι αυτό θα πρέπει να είµαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί. Στα ίδια πλαίσια κινείται και η προσοχή του σχεδιαστή ώστε να µην προκαλέσει αρνητική επίδραση στο περιβάλλον, και οι διάφορες εκποµπές της διεργασίας (αέριες εκποµπές, υγρά και στερεά απόβλητα, ηχητική και θερµική ρύπανση) να βρίσκονται εντός των προδιαγεγραµµένων ορίων. Ειδικότερα: Υγιεινή και ασφάλεια εργασίας Η τήρηση απόλυτα υγιεινού περιβάλλοντος εργασίας και η µείωση στο ελάχιστο των κινδύνων ατυχήµατος κατά τη διάρκεια της εργασίας πρέπει να αποτελούν κύριο µέληµα του µηχανικού κατά τη σχεδίαση µιας µονάδας. Έτσι: - Οι εκποµπές των τοξικών ουσιών πρέπει να αποκλεισθούν. Στις περισσότερες βιοµηχανικές χώρες υπάρχουν κανονισµοί και προδιαγραφές για την ανώτατη επιτρεπτή συγκέντρωση όλων των θεωρουµένων τοξικών ουσιών στο χώρο εργασίας. - Η επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε επιβλαβή χηµικά πρέπει να αποκλεισθεί. - Οι θόρυβοι των µηχανών πρέπει να περιοριστούν στο ελάχιστο και να ηχοµονωθούν οι εκτός παραγωγής χώροι (συµµόρφωση µε προδιαγραφές). - Η εκπεµπόµενη θερµότητα από µηχανές και δίκτυα πρέπει να περιοριστεί µε κατάλληλες µονώσεις και να αποκλεισθεί επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε θερµά σηµεία. - Πρέπει να εξετασθεί η ανάγκη εναλλαγής του αέρα, θέρµανσης/ ψύξης, ύγρανσης του αέρα ώστε το περιβάλλον να είναι ευχάριστο για τους εργαζόµενους. - Τα µηχανήµατα πρέπει να σχεδιαστούν, να κατασκευαστούν και να τοποθετηθούν έτσι ώστε να αποκλειστεί περίπτωση ατυχήµατος των εργαζοµένων (προφύλαξη 170

178 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ περιστρεφόµενων και παλινδροµικών µηχανισµών, τοποθέτηση συστηµάτων ασφαλείας και αποκλεισµού, κλπ.). Το ίδιο ισχύει και για τους µηχανισµούς διακίνησης των υλικών. - Κατά την συντήρηση (π.χ. µύλου, σιλό οµογενοποίησης, κλπ.) ή διαχείριση βλαβών θα πρέπει να λαµβάνονται ιδιαίτερα προληπτικά µέτρα προφύλαξης. - Οι θέσεις εργασίας πρέπει να σχεδιαστούν σύµφωνα µε τα στοιχεία της εργονοµίας. - Επιβάλλεται η σχεδίαση συστήµατος πυρασφάλειας (όχι µόνο κατασταλτικό αλλά και προληπτικό). Η εισαγωγή του θεσµού του Μηχανικού Ασφαλείας στην Ελληνική Βιοµηχανία, ο οποίος πρέπει να λαµβάνει υποχρεωτικά µέρος στη σχεδίαση, θα συνεισφέρει σηµαντικά στη βελτίωση των συνθηκών εργασίας στα εργοστάσια (π.χ., Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ 18000). Τα ανωτέρω θα ακολουθηθούν στην παρούσα περίπτωση ώστε να εξασφαλισθεί πλήρη ασφάλεια κατά την λειτουργία της µονάδας Προστασία περιβάλλοντος Η αρχή που πρέπει να διέπει τη σχεδίαση και εγκατάσταση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας σε έναν τόπο, είναι ότι δεν πρέπει να επηρεάσει καθόλου το περιβάλλον (αρνητικά φυσικά). Για το σκοπό αυτό απαιτείται νοµικά η εκπόνηση και παραλαβή σχετικής Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ). Έτσι ο σχεδιαστής µηχανικός θα πρέπει να εντοπίσει όλες τις πιθανές πηγές ρύπανσης που µπορεί να δηµιουργήσει η µονάδα και να τις αποκλείσει. Η ρύπανση µπορεί να είναι: - Χηµική (εκποµπή επιβλαβών ή δύσοσµων αερίων ή αιωρούµενων σωµατιδίων, απόχυση υγρών αποβλήτων που περιέχουν ουσίες που αλλοιώνουν τη φυσιολογία του αποδέκτη, δηµιουργία στερεών αποβλήτων προβληµατικών προς διάθεση) - Θερµική (απόχυση σε φυσικό αποδέκτη νερού υψηλής θερµοκρασίας). - Ηχητική (εκποµπή θορύβων) - Αισθητική (καµιά αρχιτεκτονική προσαρµογή της µονάδας στο περιβάλλον της). Τις εκποµπές αερίων, σκόνης και θορύβου πρέπει να αντιµετωπίσει ο µηχανικός κατά τη σχεδίαση της µονάδας (πύργοι απορρόφησης, φίλτρα, µονώσεις, κλπ.). Τα υγρά απόβλητα είτε θα καθαριστούν σε µονάδα που θα εγκαταστήσει το ίδιο το εργοστάσιο είτε θα διοχετευτούν σε κοινή µονάδα καθαρισµού µε άλλα εργοστάσια (π.χ. σε βιοµηχανική 171

179 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ περιοχή). Η σχεδίαση µιας µονάδας καθαρισµού αποβλήτων αποτελεί ουσιαστικά σχεδίαση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας. Σχετικά µε τις επιτρεπόµενες περιεκτικότητες των αερίων και υγρών αποβλήτων υπάρχουν γενικοί και τοπικοί κανονισµοί, η παράθεση των οποίων ξεφεύγει από τα όρια της συγκεκριµένης µελέτης. Στην παρούσα µονάδα πρέπει κυρίως να καλύπτονται οι προδιαγραφές εκποµπής αέρα από τους κυκλώνες (όριο αιωρούµενων σωµατιδίων), το επίπεδο αιωρούµενων συστατικών κατά την µεταφορά, και οι εκποµπές θορύβου. Στην περίπτωση της Μονάδας Επεξεργασίας Τέφρας στην Πτολεµαϊδα [12], η µελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων έδειξε ότι από τη λειτουργία της Μονάδας δεν προκύπτουν σοβαρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Το σύστηµα πνευµατικής µεταφοράς της τέφρας πρέπει να είναι απολύτως κλειστό χωρίς δυνατότητα διαφυγής της τέφρας στο περιβάλλον. Επίσης, η αποκονίωση του αέρα κυκλώνων πρέπει να είναι πλήρης ώστε να µην προκαλεί επιβαρύνσεις στην ατµόσφαιρα. Σε γενικές γραµµές, το συγκρότηµα λειτουργεί σχεδόν χωρίς υγρά ή αέρια απόβλητα και σε κάθε περίπτωση, πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι - όπως τονίζεται και στην σχετική µελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων- «το Συγκρότηµα Άλεσης και Επεξεργασίας της τέφρας έχει γενικότερη θετική επίπτωση στο περιβάλλον». 172

180 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 7. ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ ΚΑΙ ΣΤΕΛΕΧΩΣΗ Για την οργανωτική δοµή και στελέχωση της µονάδας λήφθηκαν υπόψη, ως ένα βαθµό, τα δεδοµένα που ίσχυαν κατά τη λειτουργία του αντίστοιχου συγκροτήµατος στην Πτολεµαϊδα, στο πρόσφατο παρελθόν. Η διαµόρφωση του απαιτούµενου αριθµού εργαζοµένων και των ειδικοτήτων βασίστηκε, κατ αρχήν, στο δεδοµένο ότι, το αντίστοιχο προσωπικό που εργάσθηκε και λειτούργησε τις εγκαταστάσεις της µονάδος (Πτολεµαϊδα και Πλατανόβρυση), ήταν περί τα 25 άτοµα. Λόγω απλοποίησης της µονάδας Μεγαλόπολης (έλλειψη µερικής ενυδάτωσης, α ύλη που συνήθως δίνει προϊόν εντός προδιαγραφών) ο αριθµός αυτός ελαττώθηκε στον ελάχιστα απαιτούµενο. Στη συνέχεια προστέθηκε, µε φειδώ, µικρός αριθµός ατόµων για τις πρόσθετες ανάγκες της Μονάδας, όπως αυτές διαφαίνεται ότι θα διαµορφωθούν κατά την αρχική περίοδο λειτουργίας, κυρίως λόγω της αυτόνοµης λειτουργίας της ( ιευθυντής, γραµµατεία, λογιστήριο, R & D και προώθηση πωλήσεων και Marketing). Έτσι, εκτιµήθηκε ότι 25 άτοµα πάλι είναι ο ελάχιστος αριθµός εργαζοµένων που απαιτείται για τη λειτουργία της Μονάδας. Τέλος θεωρήθηκε ότι ο νέος ιδιοκτησιακός φορέας της µονάδας θα έχει µορφή Ανωνύµου Εταιρείας µε 5µελές ιοικητικό Συµβούλιο. Το οργανόγραµµα σχεδιάστηκε µε τρόπο ώστε να υπάρχει µεγιστοποίηση της συνεργασίας αλλά και της αλληλοκάλυψης των καθηκόντων. 7.1 ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ ιοίκηση Τη ιοίκηση της επιχείρησης ασκεί πενταµελές.σ. (Πρόεδρος και τέσσερα µέλη) σε συνεργασία µε το Γενικό ιευθυντή Εργοστασίου Οργανωτική δοµή της Μονάδας 1. Τµήµα Παραγωγής Μονάδα επεξεργασίας οµογενοποίησης Μονάδα ενσάκκισης Αποθήκη Φόρτωση σιλοφόρων 173

181 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Τµήµα Συντήρησης 2. Τµήµα Ποιοτικού Ελέγχου (Εργαστήριο) ειγµατοληψίες Αναλύσεις 3. Τµήµα ιοικητικών & Οικονοµικών Υπηρεσιών Λογιστήριο Προµήθειες - Προσωπικό Γραµµατεία 4. Τµήµα Πωλήσεων Τεχνική υποστήριξη πωλήσεων / Marketing Πωλήσεις Κατανοµή προσωπικού κατά τµήµατα και βάρδιες 1. ιεύθυνση Μονάδας (1) 1 ιευθυντής Μονάδας 2. Τµήµα ιοικητικών και Οικονοµικών Υπηρεσιών (3) Προσωπικό ηµέρας: άτοµα 3 1 Λογιστής (Λογιστήριο) 1 ιοικητικός Υπάλληλος (Προµήθειες Προσωπικό) 1 ιοικητικός Υπάλληλος (Γραµµατεία) 3. Τµήµα Παραγωγής (17) Προσωπικό ηµέρας: άτοµο 1 1 Χειριστής φόρτωσης Προσωπικό βάρδιας: άτοµα 16 4 Χειριστές πίνακα ελέγχου (Μονάδα επεξεργασίας οµογενοποίησης) 4 Εργάτες (Μονάδα ενσάκκισης Αποθήκης Φόρτωσης) 4 Οδηγοί ( Μεταφορά τέφρας µε σιλοφόρα) 4 Τεχνίτες (Αποκατάσταση βλαβών - Συντήρηση) 174

182 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 4. Τµήµα Ποιοτικού Ελέγχου (2) Προσωπικό ηµέρας: άτοµα 2 1 Χηµικός εργαστηρίου 1 Βοηθός χηµείου 5. Τµήµα Πωλήσεων (2) Προσωπικό ηµέρας: άτοµα 2 1 Στέλεχος προώθησης πωλήσεων / Marketing 1 Επιστηµονικό στέλεχος σύµβουλος R&D 7.2 ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΘΗΚΟΝΤΩΝ ΑΝΑ ΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. ιεύθυνση Μονάδας ιευθυντής Μονάδας Συντονίζει τη λειτουργία των τµηµάτων του εργοστασίου, καταρτίζει το πρόγραµµα παραγωγής και την εµπορική πολιτική της επιχείρησης και προωθεί το ερευνητικό και µελετητικό έργο που απαιτείται για τη διεύρυνση των χρήσεων της Ιπτάµενης Τέφρας. Εισηγείται σχετικώς στο.σ. Απαραίτητα προσόντα που πρέπει να διαθέτει, εκτός των άλλων, η υψηλής ποιότητας επιστηµονική κατάρτιση, η άρτια γνώση της αγοράς σκυροδέµατος, καθώς και η γνώση των δυνατοτήτων της ΙΤ. Αναλαµβάνει την υλοποίηση των αποφάσεων του.σ. 2. Τµήµα ιοικητικών και Οικονοµικών Υπηρεσιών Υπεύθυνος Λογιστηρίου Υπεύθυνος της οργάνωσης του λογιστηρίου και της τήρησης των κατά νόµο διαδικασιών. Αναφέρεται στο ιευθυντή της µονάδας για την πορεία του κόστους παραγωγής, τις δαπάνες, τις απαιτήσεις και υποχρεώσεις της επιχείρησης και γενικά, για τη χρηµατοοικονοµική της κατάσταση. ιοικητικός υπάλληλος Υπεύθυνος για την εκτέλεση του προγράµµατος προµηθειών, χειρίζεται τα θέµατα προσωπικού και καταρτίζει το πρόγραµµα των φυλακών βάρδιας. Αναφέρεται στον ιευθυντή εργοστασίου. Υπάλληλος Γραµµατείας 175

183 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Γραµµατειακή υποστήριξη του ιευθυντή και όλης της µονάδας. Χειρισµός τηλεφωνικού κέντρου. 3. Τµήµα Παραγωγής Χειριστής πίνακα ελέγχου Υπεύθυνος για τη ρύθµιση και παρακολούθηση της παραγωγικής διαδικασίας, σύµφωνα µε τις τεχνικές προδιαγραφές της παραγωγής, µέσω του πίνακα ρύθµισης και ελέγχου λειτουργίας της τροφοδοσίας α ύλης του µύλου άλεσης και του συστήµατος οµογενοποίησης. Σε περίπτωση αποκλίσεων ή βλάβης αναφέρεται στο ιευθυντή εργοστασίου. Είναι επικεφαλής της βάρδιας. Χειριστής φόρτωσης Υπεύθυνος για την υλοποίηση του προγράµµατος φορτώσεων σύµφωνα µε τις παραγγελίες του τµήµατος προώθησης των πωλήσεων και την τήρηση της προβλεπόµενης διαδικασίας φορτώσεων. Συνεργάζεται στενά µε το λογιστήριο. Τεχνίτης συντήρησης Είναι υπεύθυνος για την τήρηση του προγράµµατος τρέχουσας συντήρησης του ηλεκτροµηχανολογικού εξοπλισµού και για άµεσες επεµβάσεις σε περιπτώσεις βλάβης κατά την λειτουργία του εργοστασίου. Εργάτης Χειριστής της µηχανής ενσάκκισης και υπεύθυνος της αποθήκης και των φορτώσεων ενσακκισµένου προϊόντος. Εκτελεί τις δειγµατοληψίες. Εκτέλεση γενικών καθηκόντων. Οδηγός Ο οδηγός σιλοφόρων οχηµάτων είναι υπεύθυνος για τη µεταφορά πρώτης ύλης από τους ΑΗΣ και εκτελεί δροµολόγια µεταφοράς έτοιµου προϊόντος. Συνεπικουρεί το χειριστή φόρτωσης κατά τη διάρκεια της φόρτωσης του οχήµατος. 4. Τµήµα Ποιοτικού Ελέγχου (Εργαστήριο) Χηµικός εργαστηρίου Απόφοιτος Ανώτατης Σχολής. Υπεύθυνος για την κατάρτιση και εκτέλεση του προγράµµατος δειγµατοληψιών σύµφωνα µε την προβλεπόµενη διαδικασία και την εκτέλεση ποιοτικών αναλύσεων των δειγµάτων. Συνεργάζεται µε τα τµήµατα παραγωγής και προώθησης του προϊόντος και αναφέρεται στον ιευθυντή Μονάδας. Βοηθός χηµείου Υπεύθυνος για την εκτέλεση των δειγµατοληψιών. Συνεπικουρεί το έργο του χηµικού εργαστηρίου στις αναλύσεις ρουτίνας και αναφέρεται σε αυτόν. Οι ανωτέρω συµµετέχουν στα προγράµµατα R & D. 176

184 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 5. Τµήµα Πωλήσεων Στέλεχος προώθησης πωλήσεων / Marketing Υπεύθυνος για την κατάρτιση και εκτέλεση προγραµµάτων προώθησης των πωλήσεων. Οργανώνει και διασφαλίζει την τεχνική ενηµέρωση των πελατών και εισηγείται την εµπορική πολιτική στο ιευθυντή της µονάδας. Επιστηµονικό στέλεχος R & D Είναι επιφορτισµένος µε την παρακολούθηση των εξελίξεων στον τοµέα των εφαρµογών των ΙΤ στον διεθνή χώρο και την κατάρτιση εισηγήσεων για την ανάπτυξη νέων ποιοτήτων προϊόντος, ανάλογα µε τις τεχνικές απαιτήσεις των ποικίλων εφαρµογών στις δοµικές κατασκευές. Συνεργάζεται στενά µε Πανεπιστήµια, Ερευνητικά Κέντρα και, γενικά, τους φορείς που συµµετέχουν στην ανάπτυξη και εφαρµογή της τεχνολογίας στον τοµέα των υλικών κατασκευών. Εντός της επιχείρησης, συνεργάζεται µε τα στελέχη προώθησης πωλήσεων και µε το τµήµα ποιοτικού ελέγχου. 177

185 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 8. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΕΝ ΥΤΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ Η πρώτη προσέγγιση εκτίµησης κόστους γίνεται βασιζόµενοι στην προηγούµενη εµπειρία από την υπάρχουσα µονάδα της Πτολεµαϊδας [6,7,12]. Η µονάδα αυτή είναι µεν ίδιας δυναµικότητας αλλά είναι πιο περίπλοκη από την παρούσα επειδή διαθέτει σύστηµα µερικής ενυδάτωσης και θέρµανσης. Έτσι πάρθηκαν από την υπάρχουσα µονάδα συγκεκριµένες πληροφορίες για κοινό εξοπλισµό, που µπορούν να εφαρµοσθούν στην παρούσα περίπτωση (πάγιο και λειτουργικό κόστος µύλου, οµογενοποίηση, κλπ.). Σκοπός αυτού του κεφαλαίου είναι να παράσχει στο επενδυτικό σχήµα µια ιδέα των εξόδων που θα παρουσιαστούν καθώς και να προσεγγίσει µε καλή ακρίβεια την οικονοµική βιωσιµότητα του εγχειρήµατος. Ως µέση δυναµικότητα της µονάδας λαµβάνεται η: 25 t/h ή 200,000 t/y. Θεωρούµε συνεχή διεργασία: 24 ώρες / ηµέρα, 7 ηµέρες την εβδοµάδα, 333 ηµέρες το έτος (1 µήνα εκτός λειτουργίας για εκτέλεση τακτικής συντήρησης- άδειες). 8.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΑΓΙΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΑΙ ΑΡΧΙΚΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ Η δηµιουργία µιας βιοµηχανικής µονάδας απαιτεί δαπάνες για την εκπόνηση µελετών, για την αγορά οικοπέδου και την διαµόρφωσή του, για την αγορά και εγκατάσταση των µηχανηµάτων, διασυνδέσεων και εξαρτηµάτων, κλπ. Το σύνολο των δαπανών που απαιτούνται από την σύλληψη της ιδέας µέχρι την υλοποίησή της σε παραγωγική µονάδα και ακριβώς πριν τεθεί αυτή σε κανονική λειτουργία αποτελούν το κεφάλαιο ίδρυσης. Αυτό διακρίνεται σε πάγιο κεφάλαιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης. Το πάγιο κεφάλαιο αφορά δαπάνες για την κτήση ή κατασκευή του εξοπλισµού και την εγκατάστασή του και το αρχικό κεφάλαιο κίνησης δαπάνες που απαιτούνται ώστε να γίνει δυνατή η παραγωγή µέχρι του σηµείου κανονικής λειτουργίας. Από το σηµείο αυτό και πέρα έχουµε συνήθως µόνον λειτουργικές δαπάνες και έσοδα από την πώληση των προϊόντων. Όσον αφορά το πάγιο κεφάλαιο, C (ή πάγιο κόστος) αυτό διακρίνεται σε επιµέρους στοιχεία, που δίνονται συνοπτικά κάτωθι (περιλαµβάνεται η µελέτη- εγκατάσταση). Το νόµισµα που χρησιµοποιείται σε όλες τις αξίες είναι το ευρώ ( ). 178

186 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Εγκαταστάσεις και µηχανήµατα Ηλεκτροµηχανολογικός εξοπλισµός απόσβεση σε 15 χρόνια 1,500,000 Εγκαταστάσεις σωληνώσεις, 20% του βασ. εξοπλ. (15 χρόνια) 300,000 Υποσταθµός Η/Ρ (15 χρόνια) 30,000 Εξοπλισµός εργαστηρίου ποιοτικού ελέγχου (15 χρόνια) 150,000 9 σιλό οµογενοποίησης- αποθήκευσης, 500 t έκαστο (15 χρόνια) 500,000 Μονάδα ενσάκκισης (15 χρόνια) 150,000 2 φορτωτικά µηχανήµατα, κλάρκ (8 χρόνια) 30,000 2 σιλοφόρα οχήµατα (8 χρόνια) 200,000 Εξοπλισµός ασφάλειας ρουχισµός (2 χρόνια) 5,000 Εξοπλισµός γραφείων και επίπλωση (5 χρόνια) 15,000 Σύνολο 2,880,000 Κτίρια Γήπεδα Γραφεία, εργαστήριο, αποθήκη και κτιριακά εξοπλισµού 850,000 Περίφραξη 5,000 Οικόπεδο 50,000 Σύνολο (για όλα απόσβεση σε 25 χρόνια- εκτός οικοπέδου) 905,000 Γενικό Σύνολο 3,785,000 και 10% απρόβλεπτα 378,000 Συνολικό πάγιο κόστος, C 4,163,000 Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης αφορά δαπάνες που σχετίζονται µε: οκιµαστική λειτουργία: Είναι τα έξοδα για την χρησιµοποίηση ειδικού προσωπικού κατά τη φάση της δοκιµαστικής λειτουργίας. Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Το κόστος σε πρώτες και βοηθητικές ύλες που απαιτείται από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώλησή τους. Εργατικά και έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια για τη χρονική περίοδο που αναφέρθηκε προηγούµενα. ιάθεση προϊόντων: Τα έξοδα αποθήκευσης, διαφήµισης (µερικές φορές και ορισµένα µεταφορικά) που είναι απαραίτητα για να φθάσουν τα προϊόντα στον αγοραστή. Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, όπως αναφέρθηκε, χρειάζεται για την κάλυψη των λειτουργικών εξόδων στο χρονικό διάστηµα από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώληση των προϊόντων (υποθέτουµε ένα εξάµηνο). Καλύπτει το κόστος των 179

187 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ απαιτούµενων πρώτων βοηθητικών υλών, τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια, τα έξοδα για τη διάθεση των προϊόντων και το κόστος κατά τη δοκιµαστική λειτουργία. Για την εκτίµηση του αρχικού κεφαλαίου κίνησης θα πρέπει να εκτιµηθούν τα επί µέρους στοιχεία που δίνονται παραπάνω. Αυτό όµως δεν είναι δυνατόν πριν προχωρήσει σε ικανοποιητικό βαθµό ο αναλυτικός σχεδιασµός. Για να ξεπεραστεί το πρόβληµα αυτό, το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, IC, υπολογίζεται µε προσεγγιστικό τρόπο ως ποσοστό του πάγιου κεφαλαίου, C: IC = ( ) C (2) Συνήθως λαµβάνεται ένας συντελεστής ίσος µε Συνεπώς, εκτιµάται σε ευρώ ( ): Αρχικό κεφάλαιο κίνησης, ΙC 749,000 Κεφάλαιο ίδρυσης Κεφάλαιο ίδρυσης = συνολικό πάγιο κόστος + αρχικό κεφάλαιο κίνησης = 4,163, ,000 = 4,912, ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ Τα έσοδα από τις πωλήσεις, R ( /y, δηλαδή ευρώ ανά έτος), είναι δυνατόν να εκτιµηθούν µετά από σχετική έρευνα αγοράς, η οποία θα προσδιορίζει τόσο την τιµή πώλησης όσο και την ποιότητα των προϊόντων που θέλει ο πελάτης. Για τις ανάγκες προκαταρκτικών υπολογισµών, η τιµή πώλησης βρίσκεται από βιβλιογραφικά δεδοµένα και από αντίστοιχα εγχειρήµατα εξωτερικού (βλ. επόµενο κεφάλαιο). Το κόστος λειτουργίας, OC ( /y, δηλαδή ευρώ ανά έτος), περιλαµβάνει έναν αριθµό στοιχείων, τα οποία δίνονται στον Πίνακα 2. Στον ίδιο πίνακα δίνονται πληροφορίες για προσεγγιστική εκτίµηση ορισµένων στοιχείων του κόστους λειτουργίας µε τη χρήση συντελεστών. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι στη βιβλιογραφία υπάρχει µεγάλος αριθµός συντελεστών για όλα τα στοιχεία κόστους µε σηµαντικές αποκλίσεις. Αυτό δηµιουργεί µεγάλη αβεβαιότητα στους υπολογισµούς γι αυτό και αποφεύγεται η ευρεία χρήση τους. Οι συντελεστές του Πίνακα 2 είναι µέσοι όροι της βιβλιογραφίας τροποποιηµένοι σύµφωνα µε ορισµένες Ελληνικές περιπτώσεις. Προκειµένου να γίνει προσδιορισµός του κόστους λειτουργίας είναι απαραίτητο να έχουν γίνει (τουλάχιστον) τα ισοζύγια µάζας και ενέργειας. 180

188 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Πίνακας 2. Στοιχεία λειτουργικού κόστους Περιγραφή Μέθοδος υπολογισµού 1. Πρώτες και βοηθητικές ύλες Υπολογισµός από ισοζύγια 2. Ενέργεια Υπολογισµός από ισοζύγια 3. Εργατικά Υπολογισµός 4. Συντήρηση 0.05C* 5. Έξοδα διοίκησης Το 0.50 του στοιχείου 3 6. Ασφάλιστρα Το 0.01C* 7. Αποσβέσεις Το 0.10C* 8. Τόκοι Χρεωλύσια Υπολογισµός 9. Γενικά έξοδα Το 0.03R** 10. Φόροι Υπολογισµός * C : πάγιο κόστος, **R : έσοδα Αναλυτικότερα για τα στοιχεία του λειτουργικού κόστους παρατηρούµε τα κάτωθι. Θεωρούµε δυναµικότητα 25 t/h και θεωρώντας 333 d/y τότε έχουµε ετήσια δυναµικότητα 200,000 t/y. Όλες οι κάτωθι αξίες είναι σε /y. Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Αναφέρεται σε όλα τα απαραίτητα υλικά (πρώτες βοηθητικές ύλες, ενδιάµεσα προϊόντα) από την κατεργασία των οποίων θα προκύψουν τα προϊόντα. Ο υπολογισµός αυτού του στοιχείου γίνεται εύκολα µε τη βοήθεια των ισοζυγίων και του κόστους των χρησιµοποιούµενων υλών (από βιβλιογραφικά δεδοµένα). Ακατέργαστη ιπτάµενη τέφρα, ΑΙΤ (2 /t x 200,000 t/y) 400,000 Ενέργεια: Περιλαµβάνει αποκλειστικά την ενέργεια και ισχύει ότι και στην περίπτωση των πρώτων και βοηθητικών υλών. Η ενέργεια και οι πρώτες βοηθητικές ύλες αποτελούν τα αναλογικά έξοδα του κόστους λειτουργίας, ενώ τα υπόλοιπα στοιχεία του Πίνακα 2, τα σταθερά έξοδα. Τα αναλογικά έξοδα µεταβάλλονται ανάλογα της δυναµικότητας λειτουργίας της εγκατάστασης, ενώ τα σταθερά δεν εξαρτώνται απ αυτή. Θεωρούµε τιµολόγιο ΕΗ βιοµηχανικής χρήσης, µέσης τάσης (Β1Β ή Β2Β). 181

189 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Ρεύµα µύλου (720 kwh/25t x 0.04 /kwh x 200,000 t/y) 230,400 Ρεύµα υπόλοιπο (280 kwh/25t x 0.04 /kwh x 200,000 t/y) 89,600 Σύνολο 320,000 Εργατικά: Αναφέρονται στο προσωπικό το οποίο απασχολείται αποκλειστικά στην παραγωγή (βάρδια). Ο υπολογισµός κόστους των εργατικών είναι σχετικά εύκολος και προϋποθέτει ελάχιστη σχετική πείρα. Ο αριθµός και οι αµοιβές των εργαζοµένων εξαρτώνται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της χώρας (π.χ., θεσµικό πλαίσιο, παραγωγικότητα) και εδώ υπολογίζονται βάσει µέσου όρου που περιέχει και ασφάλιση. 17 τεχνίτες- εργάτες x 1,100 (µ.ο.) /µήνα x 14 µήνες 262,000 Συντήρηση: Περιλαµβάνει όλα τα έξοδα για τη τακτική συντήρηση, και την αποκατάσταση ζηµιών από βλάβες. Το κόστος της συντήρησης λαµβάνεται ίσο µε το 5% του πάγιου κεφαλαίου. Συντήρηση (0.05 x 4,163,000) 208,000 Έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τα έξοδα για την υποστήριξη της παραγωγής (διοικητικό προσωπικό, γραφεία, δίκτυο πωλήσεων, κλπ.) και αποτελεί, συνήθως, το 50-60% του κόστους των εργατικών. 1 διευθυντής x 2,000 /µήνα x 14 µήνες 28,000 1 χηµικός x 1,500 /µήνα x 14 µήνες 21,000 1 σύµβουλος R&D x 1,500 /µήνα x 14 µήνες 21,000 5 υπάλληλοι x 1,100 (µ.ο.) /µήνα x 14 µήνες 77,000 Αποζηµίωση Προέδρου και µελών Σ x3,000 /µ x14 µήνες 42,000 Σύνολο 189,000 Ασφάλιστρα: Αναφέρεται στην εγκατάσταση και τα παραγόµενα προϊόντα. Είναι δυνατόν να εκτιµηθεί πρωτογενώς (από πληροφορίες της αγοράς), αλλά και µε σχετική ακρίβεια είναι δυνατόν να ληφθεί ως το 1% του πάγιου κεφαλαίου. Ασφάλιση (0.01 x 4,163,000) 42,

190 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Αποσβέσεις: Εκφράζουν το λογιστικό τρόπο επιστροφής του πάγιου κεφαλαίου. Υπάρχουν διάφοροι µέθοδοι υπολογισµού των, µε απλούστερη τη µέθοδο της γραµµικής απόσβεσης. Οι χρόνοι απόσβεσης ποικίλουν για τα διάφορα πάγια στοιχεία, και ρυθµίζονται νοµοθετικά. Με την απλουστευτική (αλλά ρεαλιστική) παραδοχή ότι ο χρόνος ζωής µίας χηµικής βιοµηχανίας είναι 10 έτη και χρησιµοποιώντας τη γραµµική µέθοδο προκύπτει ότι οι ετήσιες αποσβέσεις είναι το 10% του πάγιου κεφαλαίου. Εδώ, έχουµε ορίσει κατά τον υπολογισµό του παγίου κεφαλαίου, τα χρόνια απόσβεσης. Θεωρούµε γραµµική απόσβεση µε µηδενική αποµένουσα αξία. Υπολογισµός του ετήσιου κόστους απόσβεσης: Εγκαταστάσεις και µηχανήµατα Ηλεκτροµηχανολογικός εξοπλισµός απόσβεση σε 15 χρόνια 100,000 Εγκαταστάσεις σωληνώσεις (15 χρόνια) 20,000 Υποσταθµός Η/Ρ (15 χρόνια) 2,000 Εξοπλισµός εργαστηρίου ποιοτικού ελέγχου (15 χρόνια) 10,000 9 σιλό οµογενοποίησης- αποθήκευσης (15 χρόνια) 33,000 Μονάδα ενσάκκισης (15 χρόνια) 10,000 2 φορτωτικά µηχανήµατα, κλάρκ (8 χρόνια) 4,000 2 σιλοφόρα οχήµατα (8 χρόνια) 25,000 Εξοπλισµός ασφάλειας ρουχισµός (2 χρόνια) 2,500 Εξοπλισµός γραφείου και επίπλωση (5 χρόνια) 3,000 Σύνολο αποσβέσεων εγκαταστάσεων/ µηχανηµάτων 209,500 Σύνολο αποσβέσεων κτιρίων 34,500 Γενικό σύνολο αποσβέσεων 244,000 Τόκοι: Αναφέρεται στους τόκους του κεφαλαίου κίνησης ή και σε τόκους δανείων για την αγορά του εξοπλισµού. Ο υπολογισµός των είναι εύκολος εφόσον γνωρίζουµε το αρχικό κεφάλαιο κίνησης και το επιτόκιο που ισχύει στην αγορά για διάφορες κατηγορίες δανείων (κεφαλαίων κίνησης, επένδυσης). Προς το παρόν δεν υπολογίζονται. Γενικά Έξοδα: Είναι τα έξοδα για έρευνα και ανάπτυξη, για την προώθηση των πωλήσεων και τις πληρωµές δικαιωµάτων χρήσης τεχνολογίας ή σήµατος προϊόντων. Τα γενικά έξοδα 183

191 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ διαφέρουν σηµαντικά ανάλογα µε το προϊόν και την πολιτική της επιχείρησης. Προσεγγιστικά είναι δυνατόν να θεωρηθούν ότι αποτελούν το 3% των εσόδων. Γενικά έξοδα (0.03 x 13 /t x 200,000 t/yr) 78,000 Φόροι: Ο φορολογικός συντελεστής ρυθµίζεται νοµοθετικά για κάθε χώρα. Στην Ελλάδα ο φορολογικός συντελεστής είναι περίπου 40% (αν και υπάρχουν µικρές διαφορές ανάλογα µε το είδος της επιχείρησης). Ο φόρος υπολογίζεται επί του ποσού που προκύπτει αν από τα έσοδα αφαιρεθεί το συνολικό κόστος των στοιχείων 1 έως 9 (δηλαδή του κόστους λειτουργίας που προκύπτει χωρίς τους φόρους). Αναλυτικά, οι φόροι (Τ) ευρίσκονται από: Τ = 0.4 (R OC ) (3) όπου, R : έσοδα, OC : κόστος λειτουργίας (µη συµπεριλαµβανοµένων των φόρων). Συνολικά το λειτουργικό κόστος, χωρίς να υπολογίζονται οι φόροι, έχει ως κάτωθι: Περιγραφή κόστους /y 1. Πρώτες και βοηθητικές ύλες 400, Ενέργεια 320, Εργατικά 262, Συντήρηση 208, Έξοδα διοίκησης 189, Ασφάλιστρα 42, Αποσβέσεις 244, Τόκοι Χρεωλύσια - 9. Γενικά έξοδα 78,000 Λειτουργικό κόστος (χωρίς φόρους), OC 1,743,

192 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 9. ΑΓΟΡΑ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΩΛΗΣΕΙΣ 9.1 ΑΓΟΡΑ Ερευνώνται η παρούσα και µελλοντική προσφορά και ζήτηση των προϊόντων οι παρούσες και αναµενόµενες νέες χρήσεις, οι διακυµάνσεις τιµών προϊόντων και παραπροϊόντων, η φύση, η δυνατότητα απορρόφησης, ο τόπος και ο αριθµός των πελατών. Στην Ελλάδα δεν χρησιµοποιείται ΙΤ ως ξεχωριστό υλικό στην δόµηση (π.χ, σκυρόδεµα, κονιάµατα, οδοποιία, φράγµατα, κλπ.). Το παρόν έργο στοχεύει για πρώτη φορά στην ανάπτυξη εµπορεύσιµου τύπου ΙΤ δοµικών εφαρµογών. Η προτεινόµενη τεχνολογία δίνει στην Ελληνική αγορά ένα νέο, φθηνό, συµπληρωµατικό υλικό δόµησης, µε εξαιρετικές τεχνικές ιδιότητες (ενεργότητα k=1, παρόµοια αυτή του τσιµέντου Portland, έως 36% αντικατάσταση). Σαφώς η επιτυχής εφαρµογή του συνοδεύεται από αντίστοιχη παρουσία τσιµέντου, γι αυτό και το υλικό αυτό χαρακτηρίζεται ως συµπληρωµατικό δοµικό υλικό. Στοχεύει να εισέλθει στην γενικότερη αγορά που αφορά τα δοµικά υλικά και τις κατασκευές (τσιµέντο, σκυρόδεµα, κονιάµατα, δοµικά υλικά, προϊόντα σκυροδέµατος, οδοποιία, φράγµατα, κλπ.) υνητικοί πελάτες Ως κατεργασµένη η ΙΤ µπορεί να χρησιµοποιηθεί: 1. Στην παραγωγή σκυροδέµατος, και συγκεκριµένα για οπλισµένο σκυρόδεµα, σκυρόδεµα µεγάλων διατοµών (φράγµατα), σκυρόδεµα πεζοδρόµησης, δοµικά στοιχεία και αγωγοί από σκυρόδεµα, προϊόντα προεντεταµένου σκυροδέµατος, κονιάµατα, τσιµεντενέσεις. 2. Στην παραγωγή ελαφρών αδρανών και υλικών µε καλές θερµοµονωτικές και ηχοµονωτικές ιδιότητες, όπως αδρανή Lytag, αδρανή Aardelite. 3. Στην οδοποιία ως υλικό έδρασης, υπόβασης και επιχωµάτων και γενικά, ως υλικό σταθεροποίησης εδαφών. 185

193 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 4. Στη γεωργία, για τη βελτίωση της αλκαλικότητας όξινων εδαφών (σε συνδυασµό µε ασβέστη). 5. Στην παραγωγή κεραµικών υλικών. 6. Στη στεγανοποίηση εδαφών και, ιδιαίτερα, στη στεγανοποίηση χώρων υγειονοµικής ταφής (σε συνδυασµό µε ασβέστη). 7. Σε άλλες µη δοµικές εφαρµογές, όπως: Εξυγίανση εδαφών, λιµνών, βιοµηχανικών αποβλήτων και δέσµευση τοξικών µετάλλων. Μείωση του BOD 5 και COD σε απόβλητα βιοµηχανικού χάρτου. Ως υλικό πλήρωσης PVC πολυστυρολίου στη βιοµηχανία πλαστικών. έσµευση φωσφορικών ιόντων. Παραγωγή καταλυτών. Παραγωγή ζεολίθων. Ανάκτηση µετάλλων και ιχνοστοιχείων όπως Al, Ga, Ge, Ti, κλπ. Παραγωγή ενεργού άνθρακα, κλπ. Όπως φαίνεται από τα ανωτέρω, οι δυνητικοί πελάτες του προϊόντος είναι κυρίως τα εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου, σκυροδέµατος, κονιαµάτων, και άλλων δοµικών υλικών, οι τεχνικές και κατασκευαστικές εταιρείες. Επιπρόσθετα, µπορεί να αξιοποιηθεί και σε άλλους τοµείς, όπως Γεωργία, ιαχείριση και προστασία περιβάλλοντος, Χηµική βιοµηχανία, κλπ Τιµή προϊόντος Όσον αφορά την προηγούµενη, µοναδική, δραστηριότητα στην Ελλάδα (µονάδα άλεσης Πτολεµαΐδας), η τεχνολογία επεξεργασίας ΙΤ περιελάµβανε άλεση µε ταυτόχρονη µερική ενυδάτωση. Το κόστος αυτής της επεξεργασίας προσέδιδε µια βιώσιµη τιµή στην κατεργασµένη ΙΤ της τάξης των 16 /t [12]. Η τιµή αυτή αναµένεται να κατέλθει αρκετά επειδή απαιτείται µόνο άλεση στο παρόν έργο. Συνολικά λοιπόν είναι δυνατή η ανάπτυξη ενός εµπορεύσιµου προϊόντος (κατεργασµένη ΙΤΜ), πλήρως συµµορφούµενο µε τον Ευρωπαϊκό Κανονισµό (ΕΝ-450), µε µικρότερο κόστος παραγωγής και µε υψηλή ενεργότητα (k=1), γεγονός που το καθιστά ιδιαίτερα ανταγωνιστικό ως δοµικό υλικό. Σηµειώνεται επίσης συγκριτικά η µέση τιµή τσιµέντου που είναι 65 /t. Αξίζει επίσης να σηµειωθεί η τιµή προϊόντος σε µια άλλη Ευρωπαϊκή χώρα, την ανία, όπου χρησιµοποιεί ιπτάµενη τέφρα σε δοµικές εφαρµογές εδώ και τρεις δεκαετίες. Η τιµή που έχει καθιερωθεί η ΙΤ στην αγορά της ανίας είναι στο 20% της τιµής του τσιµέντου Portland (η τιµή του συνήθους τσιµέντου Portland είναι 700 DKK/t, η ΙΤ φθάνει σε 135 DKK/t) [13]. 186

194 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Από την ανωτέρω ανάλυση κρίνεται ότι µια καλή πρώτη προσέγγιση της τιµής της ΚΙΤ στην αγορά είναι το 20% της τιµής του τσιµέντου Portland και ήτοι: 13 /t Ύψος και τάσεις αγοράς Η ετήσια παραγωγή ΙΤ Μεγαλόπολης είναι περίπου 2.3 εκατ. τόνοι. Από αυτήν το 1.5 εκατ. τόνοι παράγονται στον ΑΗΣ Α. Αξίζει να σηµειωθεί ότι η συνολική εγχώρια κατανάλωση τσιµέντου είναι περίπου 7 εκατ. τόνοι. Λόγω των υψηλών τεχνικών επιδόσεων της κατεργασµένης ΙΤΜ, του χαµηλού κόστους της (περίπου 20% του τσιµέντου) και της συµπληρωµατικότητας της µε το τσιµέντο, δεν είναι παράλογος στόχος η, σε σηµαντικό ποσοστό, απορρόφησή της. Η δυναµική όµως του προϊόντος θα φανεί σε νέα έργα, π.χ., στην κατασκευή φθηνών φραγµάτων µε την τεχνική κυλινδρούµενου σκυροδέµατος (RCC) ώστε να εξυπηρετηθούν άκρως επιτακτικοί στην εποχή µας σκοποί: συλλογή και διαφύλαξη υδάτινων πόρων και ανάπτυξη ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Σύµφωνα µε τα ανωτέρω δεδοµένα και µε την πλειονότητα των δυνητικών πελατών, η αρχικά σχεδιαζόµενη δυναµικότητα των 200,000 t/y είναι απόλυτα αιτιολογηµένο να απορροφείται συνολικά. Η δυναµικότητα αυτή µεταφράζεται σε αντίστοιχο οικονοµικό δυναµικό της τάξης των 2.6 εκατ. ετησίως, εάν υποτεθεί µια µέση τιµή πώλησης της τάξης των 13 /t. Η αγορά των κατασκευών παρουσιάζεται αύξουσα τα τελευταία χρόνια, κυρίως εξαιτίας των έργων υποδοµής που επιτελούνται σε όλη την χώρα. Προβλέπεται να διατηρηθεί αυτή η τάση στην παρούσα δεκαετία, λόγω επέκτασης των έργων υποδοµής στην ευρύτερη Περιφέρεια (ιδιαίτερα στην Πελοπόννησο και την υτική Ελλάδα). Επιπλέον, επειδή ένας από τους κύριους στόχους του προϊόντος είναι η εκτεταµένη συµµετοχή του σε φράγµατα, που µπορούν να αποτελέσουν λύση στο πρόβληµα της λειψυδρίας, αναµένεται σχετική επικράτηση του υλικού έναντι άλλων ακριβότερων δοµικών υλικών. 187

195 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 9.2 ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ Συγκεντρώνονται οι διάφορες γενικές στατιστικές παραγωγής των προϊόντων, συγκρίνονται οι χρησιµοποιούµενες από τους ανταγωνιστές µέθοδοι παραγωγής, καθώς και οι προδιαγραφές των προϊόντων του ανταγωνισµού και εκτιµάται η θέση του ανταγωνισµού στην αγορά. εν υπάρχουν προς το παρόν ανταγωνιστές. Για το θέµα πάντως ενδιαφέρονται διάφορες τεχνικές εταιρείες (π.χ., ΑΕΓΕΚ) καθώς και η Ελληνική Τσιµεντοβιοµηχανία (π.χ., ΤΙΤΑΝ, ΑΓΕΤ-Ηρακλής), οι οποίοι προσεγγίζονται κατά την υλοποίηση της Α Φάσης και αναµένεται να συµµετάσχουν ως χρηµατοδότες κατά την Β Φάση. Περί τα τέλη Ιουνίου 1998, η ΕΗ µε ανακοίνωσή της στον ηµερήσιο τύπο προέβη «σε πρόσκληση εκδήλωσης ενδιαφέροντος προς κάθε ενδιαφερόµενο για εµπορική συνεργασία µαζί της προς περαιτέρω αξιοποίηση της ιπτάµενης τέφρας σε διάφορες χρήσεις, µε σύσταση Ανωνύµου Εταιρίας». Στους ενδιαφεροµένους δόθηκε η δυνατότητα, µετά και από µία παράταση χρόνου, να εκδηλώσουν το ενδιαφέρον τους µέχρι το τέλος Σεπτεµβρίου. Κύριο αντικείµενο της επιχειρηµατικής δραστηριότητας καταρχήν φαίνονταν να είναι η αξιοποίηση της υφιστάµενης µονάδας επεξεργασίας τέφρας. Η πρόσκληση όµως αναφέρονταν γενικά στην αξιοποίηση της ΙΤ, που σηµαίνει ότι, η υπό σύσταση εταιρία θα έχει τη δυνατότητα να διευρύνει τις δραστηριότητές της και σε εφαρµογές στις οποίες είναι δυνατή η απευθείας χρήση ακατέργαστης τέφρας. Η πρόθεση αυτή της ΕΗ, αν και εκδηλώθηκε µε µεγάλη καθυστέρηση, αποτέλεσε το σηµαντικότερο βήµα που έχει γίνει µέχρι σήµερα στην κατεύθυνση της αξιοποίησης των Ελληνικών ΙΤ. Αρκετές εταιρίες (τσιµεντοβιοµηχανίες, εταιρείες παραγωγής δοµικών υλικών και κατασκευαστικές εταιρίες) εκδήλωσαν ενδιαφέρον. Πέρα όµως αυτού δεν παρουσιάσθηκε καµία πρόοδος ούτε λήφθηκε τελικά απόφαση, κυρίως εξαιτίας των άλλων θεσµικών κλπ. προβληµάτων που απασχολούν την ΕΗ (ιδιωτικοποίηση, απελευθέρωση ενέργειας, κλπ.). 9.3 ΠΩΛΗΣΕΙΣ Γίνεται µια πρώτη σχεδίαση των µεθόδων διανοµής και πώλησης, εκτιµώνται οι διαφηµιστικές ανάγκες και οι απαιτήσεις για τεχνική εξυπηρέτηση. Εξετάζονται θέµατα τύπου συσκευασίας των προϊόντων. 188

196 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Η διεθνής εµπειρία πάνω σε αυτό το θέµα θα συνεισφέρει σε ένα αποτελεσµατικό και ευέλικτο σχήµα εµπορίας. Ως παράδειγµα αξίζει να αναφερθεί ένα επιτυχηµένο παράδειγµα χρήσης και εµπορίας ΙΤ ως πρόσθετο στο σκυρόδεµα στη ανία [13,14]. Στη ανία παράγονται περίπου 1.5 εκατ. τόνοι ΙΤ ετησίως. Η τέφρα αυτή ανήκει στην κατηγορία της χαµηλής περιεκτικότητας σε οξείδιο του ασβεστίου (τύπου F κατά ASTM C 618). Από τις αρχές της δεκαετίας του 1970 έχει αρχίσει η συστηµατική χρήση της ως πρόσθετο υλικό στο σκυρόδεµα. Πριν από το 1970 χρησιµοποιούνταν ως συστατικό του τσιµέντου για παραγωγή blended type (δηλαδή κάτι αντίστοιχο µε αυτό που συµβαίνει σήµερα στην Ελλάδα), παραγωγή που, στη συνέχεια, περιορίσθηκε αρκετά (σήµερα µόνο σε ποσοστό µέχρι 5% είναι δυνατή η παρουσία ΙΤ στο τσιµέντο). Απορροφούνται όλες οι ποσότητες ΙΤ που παράγονται και, µάλιστα, ορισµένες χρονιές παρατηρήθηκε έλλειψη ΙΤ στην αγορά. Η εµπορία της ΙΤ γίνεται από την εταιρεία Danaske I/S, η οποία ανήκει κατά 50% στις επιχειρήσεις παραγωγής ηλεκτρισµού (SK Power, κλπ) και κατά 50% στην Aalborg Portland, τη µοναδική τσιµεντοβιοµηχανία της ανίας. Συµµετέχουν δηλαδή τόσο ο παραγωγός ΙΤ, όσο και ο διανοµέας ενός κύριου συστατικού των κατασκευών (του τσιµέντου), ο οποίος διέθετε ήδη τα µέσα, αλλά και τους πελάτες, για τη διάθεση αυτού του προϊόντος. Η ΙΤ διατίθεται µε τους παραδοσιακούς τρόπους, όπως το τσιµέντο και φτάνει έτσι σε όλες τις µονάδες έτοιµου σκυροδέµατος, µεγάλα εργοτάξια, κλπ. Το σχήµα αυτό, διακίνησης και διάθεσης ΙΤ, µπορεί να λειτουργήσει και στην Ελλάδα. υνατότητες συµµετοχής και άλλων, δηµόσιων ή ιδιωτικών, φορέων είναι δυνατές και αναζητούνται. 189

197 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 10. ΠΕΡΙΘΩΡΙΑ ΚΕΡ ΟΥΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ 10.1 ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΟ ΚΕΡ ΟΣ Γίνεται µε βάση όλα τα παραπάνω στοιχεία µια προσεγγιστική εκτίµηση του αναµενόµενου κέρδους (ανά µονάδα προϊόντος ή ανά έτος) καθώς και της απόδοσης κεφαλαίου, που αποτελεί και το πρώτο κριτήριο επιλογής της επένδυσης. Από την ανάλυση που παρατέθηκε στα Κεφ. 8 και 9 συνοψίζουµε, ότι για δυναµικότητα 25 t/h (200,000 t/y), έχουµε τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Συνολικό πάγιο κόστος, C 4,163,000 Αρχικό κεφάλαιο κίνησης, ΙC 749,000 Λειτουργικό κόστος (χωρίς φόρους), OC 1,743,000 /y Έσοδα, R (13 /t x 200,000 t/y) 2,600,000 /y Φόροι, [Τ = 0.4 (R OC )] 343,000 /y Καθαρά κέρδη, (Κ = R-OC -T) 514,000 /y 10.2 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ Πολλές φορές είναι ανάγκη να γίνει επιλογή µεταξύ διαφόρων εναλλακτικών περιπτώσεων για ένα επενδυτικό σχέδιο, ή ακόµη και ιεράρχηση διαφόρων επενδυτικών προγραµµάτων προκειµένου να προσδιοριστεί η προτεραιότητα υλοποίησής τους. Προφανώς τα κριτήρια επιλογής και αξιολόγησης διαφέρουν ανάλογα µε τον επενδυτικό φορέα. Έτσι όταν ο φορέας είναι του δηµόσιου τοµέα εξετάζονται εκτός από τα οικονοµικά και τα κοινωνικά κριτήρια, ενώ στους ιδιωτικούς επενδυτικούς φορείς εξετάζονται, κατά προτεραιότητα, οικονοµικά κριτήρια. Η επενδυτική απόφαση αποτελεί κρίσιµη διαδικασία, γιατί µε αυτή θα πρέπει να προσδιοριστούν και µεγέθη που εµφανίζουν µεγάλη αβεβαιότητα, όπως: 190

198 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ υναµικότητα της εγκατάστασης. Η δυναµικότητα εξαρτάται από τις συνθήκες απορρόφησης του προϊόντος. Έτσι αν η δυναµικότητα είναι µεγαλύτερη από την απαιτούµενη, επιβαρύνεται υπέρµετρα το πάγιο κεφάλαιο και δηµιουργείται η ανάγκη για λειτουργία σε µικρότερη δυναµικότητα. Ανάλογα προβλήµατα εµφανίζονται όταν η δυναµικότητα είναι µικρότερη. Χρόνος υλοποίησης. Ο χρόνος που θα πραγµατοποιηθεί η επένδυση έχει ιδιαίτερη σηµασία, γιατί πολλές φορές κρίνει τη βιωσιµότητά της. Έστω ότι έχει παρατηρηθεί αυξηµένη ζήτηση για κάποιο προϊόν, γεγονός που δηµιουργεί τις προϋποθέσεις για την υλοποίηση αντίστοιχου επενδυτικού σχεδίου. Αν η επένδυση αυτή αργήσει να πραγµατοποιηθεί πιθανά η ζήτηση στο προϊόν να έχει καλυφθεί από άλλο ή να έχουν αλλάξει οι προτιµήσεις των καταναλωτών. Προβλήµατα δυνατόν να δηµιουργηθούν και στην αντίθετη περίπτωση (άµεση πραγµατοποίηση της επένδυσης) όταν η αύξηση της ζήτησης του προϊόντος δεν έχει ερµηνευθεί σωστά και αποτελεί παροδικό φαινόµενο. Παρά την αβεβαιότητα που συνοδεύει µια επενδυτική απόφαση είναι δυνατόν να µετρηθεί η οικονοµική της αποδοτικότητα µε βάση τις υποθέσεις που έχουν γίνει (δυναµικότητα, τιµή πώλησης προϊόντων, κλπ.). Τα κριτήρια ή οι µέθοδοι που αναπτύσσονται παρακάτω δίνουν την δυνατότητα στον µελετητή, τον επενδυτή ή τον χρηµατοδότη να προσδιορίσει την αποδοτικότητα του εξεταζόµενου επενδυτικού σχεδίου και να την συγκρίνει είτε µε πρότυπα είτε µε άλλες εναλλακτικές επενδύσεις. Από τις υπάρχουσες µεθόδους οικονοµικής αξιολόγησης των επενδύσεων, θα χρησιµοποιήσουµε εκείνες που χρησιµοποιούνται περισσότερο, και οι οποίες είναι η µέθοδος του ρυθµού επιστροφής αρχικής επένδυσης και η µέθοδος του χρόνου αποπληρωµής Ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης Ο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης, i r, ορίζεται ως εξής: i r = K / (C + IC) (4) όπου, K : το καθαρό ετήσιο κέρδος (έσοδα-συνολικό λειτουργικό κόστος), C : το συνολικό πάγιο κόστος της επένδυσης, και IC : το αρχικό κεφάλαιο κίνησης. Προφανώς µεταξύ δύο ή περισσότερων εναλλακτικών επενδύσεων θα επιλεγεί εκείνη µε το µεγαλύτερο i r. Όταν εξετάζεται µεµονωµένα µια επένδυση το i r πρέπει να είναι µεγαλύτερο από έναν ελάχιστο 191

199 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ αποδεκτό ρυθµό επιστροφής που έχει καθορισθεί από την επιχείρηση. Η µέθοδος αυτή δεν λαµβάνει υπόψη την διαχρονική αξία του χρήµατος. Από τα ανωτέρω δεδοµένα υπολογίζεται: i r = 514,000 / (4,163, ,000) = 10.5 % Χρόνος αποπληρωµής Με τη µέθοδο αυτή προσδιορίζεται ο χρόνος που χρειάζεται για να ανακτηθεί το κεφάλαιο ίδρυσης από τα έσοδα που δηµιουργούνται κατά τη λειτουργία της εγκατάστασης. Πολύ απλά, ο χρόνος αποπληρωµής, τ, µπορεί να προσδιορισθεί από την σχέση: τ = (C +IC) / K (5) Αντί του συνολικού κόστους της επένδυσης µπορεί να µπει µόνον το πάγιο κόστος (µαζί ή όχι µε τους τόκους) και στα κέρδη µπορεί να προστεθούν οι αποσβέσεις. Κατά την αξιολόγηση διαφόρων επενδυτικών σχεδίων ή εναλλακτικών περιπτώσεων προτιµάται εκείνη που εµφανίζει τον µικρότερο χρόνο αποπληρωµής. Από τα δεδοµένα της παρούσας µελέτης ως χρόνος αποπληρωµής της επένδυσης, σύµφωνα µε την Εξ. (5), υπολογίζεται: τ = 9.6 έτη Αξιολόγηση επένδυσης Από τα ανωτέρω αποτελέσµατα προκύπτουν τα εξής συµπεράσµατα : - Ο ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης είναι υψηλότερος από το τρέχον προεξοφλητικό επιτόκιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι η επένδυση είναι βιώσιµη. 192

200 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ - Ο χρόνος αποπληρωµής µπορεί να θεωρηθεί ως ικανοποιητικός, δεδοµένου ότι το σύνολο του εξοπλισµού της επένδυσης είναι νέο, και ότι στον υπολογισµό του έχει µπει το συνολικό κόστος της επένδυσης και στα κέρδη δεν έχουν προστεθεί οι αποσβέσεις ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ Στην παρούσα ενότητα, εξετάζεται ο βαθµός αβεβαιότητας που είναι συνυφασµένος µε την εκτίµηση της απόδοσης του επενδυτικού σχεδίου από τυχόν µεταβολές στις παραδοχές του βασικού σεναρίου. Για το σκοπό αυτό ο ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης και χρόνος αποπληρωµής έχουν υπολογισθεί, για την περίπτωση τυχόν µεταβολών, στα βασικά µεγέθη των ταµειακών ροών. Από όλα αυτά τα µεγέθη, ως το πλέον ευαίσθητο κρίνεται η τιµή του προϊόντος. Συγκεκριµένα εξετάζονται τα ακόλουθα σενάρια, ένα απαισιόδοξο µε χαµηλότερη τιµή προϊόντος στα 11 /t και ένα αισιόδοξο µε υψηλότερη τιµή στα 15 /t. Απαισιόδοξο Βασικό Σενάριο Αισιόδοξο 11 /t 13 /t 15 /t Συνολικό πάγιο κόστος, C ( ) 4,163,000 4,163,000 4,163,000 Αρχικό κεφάλαιο κίνησης, ΙC ( ) 749, , ,000 Λειτουργ. κόστος (χ. φόρ), OC ( /y) 1,731,000 1,743,000 1,755,000 Έσοδα, R ( /y) 2,200,000 2,600,000 3,000,000 Φόροι, [Τ = 0.4 (R OC )] ( /y) 188, , ,000 Καθαρά κέρδη, (Κ = R-OC -T) ( /y) 281, , ,000 Ρυθµός ανάκτησης, i r (%) Χρόνος αποπληρωµής, τ (έτη) Από το ανωτέρω σενάριο ευαισθησίας, είναι φανερό ότι, η προτεινόµενη επένδυση είναι αρκετά ευαίσθητη στη µεταβολή της τιµής της επεξεργασµένης τέφρας. Είναι επίσης σαφές ότι µια µεταβολή από 13 σε 15 /t βελτιώνει εξαιρετικά την αποδοτικότητα της επιχείρησης. Αξίζει να τονισθεί ότι µια τιµή των 16 /t είχε προσδιορισθεί και προταθεί σε παλαιότερη µελέτη σκοπιµότητας για το συγκρότηµα Πτολεµαϊδας [12]. 193

201 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 11. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ 11.1 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους θεωρείται αρκετά αξιόλογο και τα κριτήρια αξιολόγησης (ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης και χρόνος αποπληρωµής) συνηγορούν µε βεβαιότητα για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου, προς την κατεύθυνση της ανάληψης του εγχειρήµατος ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ Κύριες µελλοντικές αποφάσεις Επειδή τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά, η µελέτη σκοπιµότητας ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας. Η συγκεκριµένη τεχνολογία (µύλος άλεσης, µε κυκλώνες διαχωρισµού και σύστηµα οµογενοποίησης) δεν είναι ιδιαίτερα υψηλού επιπέδου ώστε να απαιτεί αποκλειστικά µεταφορά της από προµηθευτές συνήθως εξωτερικού, όπως γίνεται σε άλλες περιπτώσεις υψηλής τεχνολογίας. Η παρούσα προσέγγιση βέβαια καλύπτει αυτήν κυρίως την περίπτωση (προµήθεια από εξωτερικό) ώστε τα αποτελέσµατα να είναι από την ασφαλή πλευρά εκτίµησης. Όµως, µπορεί να επιλεγεί η λύση της ανάπτυξης και εφαρµογής ίδιας τεχνολογίας µε εξωτερική αγορά µερικών τµηµάτων εξοπλισµού και ιδιοκατασκευή άλλων τµηµάτων εξοπλισµού. Η λύση αυτή προβλέπεται να µειώσει δραστικά το πάγιο κόστος και συνεπώς να βελτιώσει την αποδοτικότητα της επένδυσης. Η απόφαση πρέπει να παρθεί σε πιο προχωρηµένη και αναλυτική τεχνοοικονοµική µελέτη (ΤΟΜ). Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού. Μια καλή προσέγγιση δίνεται στο Κεφ. 7. Το προτεινόµενο σχήµα των 25 ατόµων θεωρείται επαρκές και αποτελεσµατικό. Ακριβέστερη προσέγγιση, ιδιαίτερα λαµβάνοντας υπόψη την εφικτότητα εύρεσης κατάλληλου προσωπικού, µπορεί να γίνει σε αναλυτική ΤΟΜ. Τόπος εγκατάστασης. Μια καλή προσέγγιση δίνεται στο Κεφ. 5. Ως επικρατέστερη λύση δίνεται αυτή της Μεγαλόπολης. Ακριβέστερη προσέγγιση µπορεί να γίνει σε αναλυτική ΤΟΜ, 194

202 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ όπου θα έχει αποφασισθεί το επενδυτικό σχήµα και συνεπώς οι εταίροι θα έχουν κύριο λόγο σε αυτή την απόφαση. Επίσης θα εξετασθεί η δηµιουργία σταθµών µεταφόρτωσης. ιάταξη µονάδας. Σχετίζεται µε τον τόπο εγκατάστασης και θα αποτελέσει αντικείµενο προχωρηµένης αναλυτικής ΤΟΜ. Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα). Έχει καταρχήν προσεγγισθεί µια δυναµικότητα των 200,000 t/y, και θεωρήθηκε ότι µπορεί εύκολα να απορροφηθεί στην παρούσα Ελληνική αγορά (Κεφ. 9). Παρά ταύτα, σε προχωρηµένη αναλυτική µελέτη πρέπει να εξετασθούν σενάρια ευαισθησίας γύρω από αυτήν την δυναµικότητα. Για να γίνει αυτό θα πρέπει να προσεγγισθούν µε ακρίβεια τιµές κυρίως πάγιου κόστους έναντι δυναµικότητας, και να δοθεί σχέση δυναµικότητας τιµής προϊόντος. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και η απάντηση του ανταγωνισµού που µπορεί να µειώσει την τιµή προϊόντος. Επίσης, ο σχεδιασµός της µονάδας θα πρέπει να είναι τέτοιος ώστε να δίνει µια σχετική ελαστικότητα (υψηλή ανώτατη και κατώτατη τιµή δυναµικότητας) και να µπορεί να καλύψει ευρύτερο φάσµα παραγωγής γύρω από την σχεδιασµένη δυναµικότητα. Φορέας Παραγωγής και ιαχείρισης - Χρηµατοδότηση. Θα πρέπει να αναζητηθούν οι κατάλληλοι εταίροι που θα συµµετάσχουν στο επενδυτικό σχήµα και θα αποτελέσουν τον Φορέα Παραγωγής και ιαχείρισης του προϊόντος (βλ. επόµενη ενότητα). Θα πρέπει να αναζητηθεί η ένταξη της επένδυσης στο πιο συµφέρον Εθνικό ή Ευρωπαϊκό Πρόγραµµα Στήριξης (Αναπτυξιακός Νόµος, Πρόγραµµα Περιφερειακής Ανάπτυξης, Προγράµµατα Υπουργείων, κλπ.) ώστε να εξασφαλισθεί µεγιστοποίηση της παρεχόµενης χρηµατοδότησης (ως Καθαρά Παρούσα Αξία). Θα πρέπει να προσδιορισθούν το ύψος των ιδίων κεφαλαίων και του δανεισµού. Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας). Μια πρόταση δίνεται πιο εκτεταµένα στην ακόλουθη ενότητα Μελέτες και κατασκευή Χρονοδιάγραµµα Επειδή τα αποτελέσµατα της προµελέτης δείχνουν ότι το εγχείρηµα είναι αποδοτικό, προτείνεται να προχωρήσουµε στην αναλυτική ή λεπτοµερειακή τεχνικοοικονοµική µελέτη. Σε αυτόν τον τύπο της ΤΟΜ καθορίζονται όσο γίνεται ακριβέστερα το κόστος της επένδυσης και το αναµενόµενο κέρδος και γενικά αποτυπώνονται, αναλύονται και αξιολογούνται οι 195

203 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ προϋπολογιζόµενες χρηµατορροές. Στο στάδιο αυτό γίνονται συνήθως οι αναλύσεις επικινδυνότητας για µέρη (τοµείς, π.χ., τεχνολογία, εξοπλισµός, πληθωρισµός, πωλήσεις, κλπ.) και για όλη την επένδυση καθώς και αναλύσεις ευαισθησίας (δηλαδή πώς η µεταβολή ορισµένων παραγόντων επηρεάζει το κόστος ή τα έσοδα). Φυσικά θα αναλυθούν εδώ µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια εκείνα τα στοιχεία που εξετάσθηκαν ακροθιγώς στη προµελέτη (π.χ., κτιριακές εγκαταστάσεις, γραφεία, κλιµατισµός, φωτισµός, υγιεινή και ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.) και θα γίνει λεπτοµερέστερος σχεδιασµός του εξοπλισµού, κύριου και βοηθητικού. Ακόµη θα γίνει σχολαστική αποτύπωση του οργανογράµµατος και της στελέχωσης της µονάδας (άρα περισσότερο ακριβής προσδιορισµός των αναγκών σε προσωπικό), εκτίµηση όλων των άλλων συντελεστών του κόστους παραγωγής (όπως συντήρηση, ανταλλακτικά: κατανάλωση και αποθέµατα), αποθέµατα (πρώτων και βοηθητικών υλών, ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων), παροχές, και των γενικών εξόδων (διοίκηση, πωλήσεις, ανάπτυξη, κλπ.). Η αναλυτική ΤΟΜ πρέπει να είναι σε θέση να δώσει τις: - ακριβείς απαιτήσεις για κεφάλαια για την πάγια επένδυση - ακριβείς απαιτήσεις για κεφάλαια κινήσεως (αρχικά και ετήσια) - προβλέψεις για έσοδα της επιχείρησης. Στη φάση της τελικής ΤΟΜ ή σχεδιασµού της εγκατάστασης, όπως συνήθως αποκαλείται: - Ορίζονται επακριβώς όλες οι παράµετροι και συνθήκες των διεργασιών. - Σχεδιάζονται και προδιαγράφονται ο εξοπλισµός (µύλος, κυκλώνες, οµογενοποίηση, µεταφορά) και οι διαδικασίες (ελέγχου και ρύθµισης, διακίνησης, παροχών, κλπ.). - Σχεδιάζεται η διάταξη όλης της µονάδας. - Προδιαγράφονται οι αποθήκες, τα εργαστήρια, τα γραφεία. - Καταρτίζονται οδηγίες για τις κατασκευές (χωρίς αυτό να σηµαίνει ότι καταρτίζονται απαραίτητα και τα κατασκευαστικά σχέδια). Οι µετασχεδιαστικές φάσεις που ακολουθούν θα είναι: 1. Εκπόνηση κατασκευαστικών σχεδίων 2. Ανάθεση εργασιών και παραγγελία εξοπλισµού 3. Ανέγερση µονάδας και εγκατάσταση εξοπλισµού 4. Εκκίνηση της µονάδας 196

204 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 5. Λειτουργία της µονάδας µε µειωµένη παραγωγή 6. Κανονική λειτουργία της µονάδας Χρονικά, οι σχεδιαστικές και µετασχεδιαστικές φάσεις επικαλύπτονται, ώστε να επιτευχθεί σε συντοµότερο χρονικό διάστηµα η λειτουργία της µονάδας. Στον Πίνακα 3 δίνεται µια πρόταση χρονοδιαγράµµατος ανάπτυξης της µονάδας από την αρχή εκπόνησης της προµελέτης (1/2003) µέχρι την κανονική, πλήρους δυναµικότητας, λειτουργία της. Πίνακας 3. Ακολουθία και διάρκεια εργασιών σχεδιασµού, κατασκευής και λειτουργίας της µονάδας Φάσεις 1 ο έτος (2003) 2 ο έτος (2004) 3 ο έτος (2005) Προµελέτη ή µελέτη σκοπιµότητας ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Αναλυτική και τελική ΤΟΜ ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Ανέγερση και εγκατάσταση ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ Εκκίνηση και δοκιµαστική λειτουργία ΧΧΧΧΧΧ Προτάσεις επιχειρηµατικού σχήµατος Η παρούσα αποτελεί µια προµελέτη/ µελέτη σκοπιµότητας ενός εργοστασίου επεξεργασίας ιπτάµενης τέφρας Μεγαλόπολης. Μεταξύ άλλων απαντά και στα ερωτήµατα, εάν και µε ποιες προϋποθέσεις η µονάδα αποτελεί µία θετική επένδυση, µία κερδοφόρα επιχείρηση. Ως επιχειρηµατικό σχήµα προτείνεται η δηµιουργία µίας νέας εταιρείας µε την νοµική µορφή Ανωνύµου Εταιρείας, η οποία θα είναι ο ιδιοκτήτης της µονάδας επεξεργασίας και του παραγόµενου προϊόντος. Στην νέα αυτή εταιρεία είναι λογικό και επιθυµητό να συµµετέχει ο µοναδικός παραγωγός της α ύλης, η ΕΗ Α.Ε. Η συµµετοχή της ΕΗ εξασφαλίζει την µοναδική α ύλη, δίνει δυνατότητες εγκατάστασης της µονάδας στον χώρο παραγωγής της α ύλης και µείωσης του κόστους µεταφοράς α ύλης και πιο σηµαντικό εξασφαλίζει έναντι αθέµιτου ανταγωνισµού. Επιθυµητή επίσης είναι και η συµµετοχή της Ελληνικής Τσιµεντοβιοµηχανίας, ως εταίροι που έχουν άµεση σχέση µε ένα τέτοιο βασικό δοµικό υλικό. Επιπλέον, ο ρόλος της 197

205 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ τσιµεντοβιοµηχανίας είναι ιδιαίτερα σηµαντικός στην εµπορία και την τοποθέτηση του προϊόντος στην αγορά, επειδή ήδη διαθέτουν το δίκτυο (διανοµής και πελατών) και τον εξοπλισµό διακίνησης τσιµέντου (σιλοφόρα οχήµατα, σταθµούς µεταφόρτωσης, κλπ.). Η διεθνής εµπειρία πάνω σε αυτό το θέµα προτείνει το παρακάτω αποτελεσµατικό και ευέλικτο σχήµα ιδιοκτησίας και εµπορίας. Ως παράδειγµα αξίζει να επαναληφθεί και να τονισθεί το επιτυχηµένο παράδειγµα χρήσης και εµπορίας ΙΤ, ως πρόσθετο στο σκυρόδεµα, στη ανία. Η εµπορία της ΙΤ γίνεται από την εταιρεία Danaske I/S, η οποία ανήκει κατά 50% στις επιχειρήσεις παραγωγής ηλεκτρισµού (SK Power, κλπ) και κατά 50% στην Aalborg Portland, τη µοναδική τσιµεντοβιοµηχανία της ανίας. Συµµετέχουν δηλαδή τόσο ο παραγωγός ΙΤ, όσο και ο διανοµέας ενός κύριου συστατικού των κατασκευών (του τσιµέντου), ο οποίος διέθετε ήδη τα µέσα, αλλά και τους πελάτες, για τη διάθεση αυτού του προϊόντος. Η ΙΤ διατίθεται µε τους παραδοσιακούς τρόπους, όπως το τσιµέντο και φτάνει έτσι σε όλες τις µονάδες έτοιµου σκυροδέµατος, µεγάλα εργοτάξια, κλπ. Το σχήµα αυτό, διακίνησης και διάθεσης ΙΤ, µπορεί να λειτουργήσει και στην Ελλάδα. υνατότητες συµµετοχής και άλλων, δηµόσιων (τοπική αυτοδιοίκηση) ή ιδιωτικών φορέων (εταιρείες δοµικών υλικών, κατασκευαστικές εταιρείες) είναι δυνατές και οφείλουν να αναζητηθούν. Ο προτεινόµενος πάντως τρόπος αναζήτησης εταίρων στο ανώτερο επενδυτικό και διαχειριστικό σχήµα, κατά προτεραιότητα αναζήτησης, είναι ο κάτωθι: 1. ΕΗ Α.Ε. 2. Α.Ε. Τσιµέντων ΤΙΤΑΝ 3. ΑΓΕΤ ΗΡΑΚΛΗΣ 4. Τσιµέντα ΧΑΛΥΨ 5. Κατασκευαστικές εταιρείες 6. Άλλες εταιρείες δοµικών υλικών 7. Εταιρείες παραγωγής σκυροδέµατος 8. Άλλοι ηµόσιοι ή Ιδιωτικοί Φορείς Προτείνεται η επίσηµη αποστολή αναλυτικής επιστολής µε θέµα: «Πρόσκληση εκδήλωσης ενδιαφέροντος για συµµετοχή σε επενδυτικό σχήµα Επεξεργασίας και ιαχείρισης Ιπτάµενης Τέφρας Μεγαλόπολης», στους ανωτέρω φορείς κατά την ανωτέρω σειρά προτεραιότητας. Θα δίδεται εύλογος χρόνος για έγγραφη απάντηση και σε περίπτωση 198

206 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ άρνησης θα ενηµερώνεται ο επόµενος πιθανός εταίρος. Σε περίπτωση θετικής απάντησης εταίρου αυτός θα προστίθεται στο σχήµα και από κοινού θα παίρνεται απόφαση για περαιτέρω προσεγγίσεις επενδυτών. Την επίσηµη αυτή πρόσκληση θα την απευθύνει το ΕΜΠ ως ανάδοχος του έργου ΠΡΑΞΕ Α Φάση και θα συνυπογράφεται από τον Καθ. Στ. Τσίµα, Επιστηµονικό Υπεύθυνο Έργου, και τους συµµετέχοντες στα πνευµατικά δικαιώµατα, ρ. Ε.Γ. Παπαδάκη, και Καθ. Ι. Παπαγιάννη. Η διαδικασία αυτή αποτελεί αντικείµενο του επόµενου και τελευταίου σταδίου «Χρηµατοδοτικό σχήµα και καταστατικό τεχνοβλαστού», και τα αποτελέσµατα θα δοθούν ως 4 ο Παραδοτέο «Έκθεση αναζήτησης χρηµατοδότη και προτεινόµενο τελικό σχήµα χρηµατοδότησης». Θα πρέπει τόσο στο σηµείο αυτό, όσο και στην ανωτέρω πρόσκληση, να τονισθεί ότι αναµένεται σηµαντική χρηµατοδοτική ενίσχυση από την Πολιτεία µέσω ένταξης του έργου σε ενισχυτικά προγράµµατα (Αναπτυξιακός Νόµος 2601/98, Προγράµµατα Περιφερειακής Ανάπτυξης, κλπ.). Μέσω αυτών των προγραµµάτων αναµένεται µια επιχορήγηση της τάξης του 30-40% επί του κόστους επένδυσης (έως συνόλου επένδυσης περίπου 2 εκατ. ). Εάν το έργο ενταχθεί στην Φάση Β του ΠΡΑΞΕ αναµένεται επιδότηση έως και 50% του κόστους επένδυσης (έως συνόλου επένδυσης περίπου 1.5 εκατ. ). Συνεπώς υπολογίζεται µια µέση χρηµατοδότηση της τάξης των 750,000 και στις δύο περιπτώσεις. Εάν το ποσό αυτό αφαιρεθεί από το υπολογιζόµενο κόστος επένδυσης τότε η αποδοτικότητα της επένδυσης βελτιώνεται σηµαντικά ακόµα και στα απαισιόδοξα σενάρια ευαισθησίας. Επίσης, λόγω σηµαντικού περιβαλλοντικού οφέλους θα πρέπει να στηριχθούν από την Πολιτεία οι χρήσεις ιπτάµενης τέφρας στις κατασκευές µέσω σχετικών προδιαγραφών και νοµοθετικών ρυθµίσεων. Για να διαπιστωθούν και να τεκµηριωθούν τα τυχόν πλεονεκτήµατά της απαιτούνται µεγάλα χρονικά διαστήµατα, ενώ τα τυχόν µειονεκτήµατα µπορούν να υπερτονιστούν άµεσα και να αποσταθεροποιήσουν οποιαδήποτε προσπάθεια για διείσδυση του προϊόντος στην αγορά. Για το λόγο αυτό η τέφρα είναι εύκολο να δυσφηµιστεί. Η αποδοχή των χρήσεών της από τους κύριους συντελεστές του κατασκευαστικού τοµέα (αρµόδιες Κρατικές Υπηρεσίες, Τσιµεντοβιοµηχανία, Κατασκευαστικές Εταιρείες, Πανεπιστήµια, Τεχνικοί κ.α.) είναι αναγκαία. Να σηµειωθεί ότι σχεδόν σε όλες τις Ευρωπαϊκές χώρες, ΗΠΑ και Καναδά τα προβλήµατα αυτά έχουν αντιµετωπισθεί και οι αντίστοιχοι φορείς σε απόλυτη συνεργασία προχωρούν, µέσα από Εθνικούς κανονισµούς χρήσης, στην ενσωµάτωση της τέφρας σε νέες εφαρµογές. Η παρούσα προσπάθεια περικλείει όλους αυτούς τους φορείς ώστε να δηµιουργηθούν οι συνθήκες προώθησης και τοποθέτησης του προϊόντος στην κατασκευαστική αγορά. 199

207 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ Πρέπει τέλος να τονισθεί ότι η ενέργεια που ήταν κυρίαρχη κατά το παρελθόν, και ήταν αυτή που καθόριζε την «κρίσιµη διαδροµή» του χρονοδιαγράµµατος αξιοποίησης της Ελληνικής Ιπτάµενης Τέφρας, είναι πλέον γεγονός: Η κατεργασµένη ιπτάµενη τέφρα (ΚΙΤ) Μεγαλόπολης εµπίπτει πλήρως στις Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ-450 και συνεπώς η χρήση της καλύπτεται νοµικά και τεχνικά από αυτές. Παράλληλα, η προετοιµασία γενικότερων Ελληνικών Προδιαγραφών που να καλύπτουν και την ιπτάµενη τέφρα Πτολεµαϊδας είναι σε τελικό στάδιο, και θα συνεισφέρει θετικά στην γενικότερη προώθηση αυτού του προϊόντος σε δοµικές εφαρµογές. 200

208 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. European Committee for Standardization, «EN 450-1: Fly ash for concrete. Definitions, Specifications and conformity criteria», Brussels, Οµάδα Εργασίας ΤΕΕ, «Σχέδιο Κανονισµού για Χρήση Ελληνικής Ιπτάµενης Τέφρας στις Κατασκευές», ΤΕΕ/Τ Μ, Κοζάνη Έργο 01 ΠΡΑΞΕ 68, «1 ο Παραδοτέο: Τελειοποίηση προϊόντος και µεθόδου παραγωγής», Γενική Γραµµατεία Έρευνας και Τεχνολογίας, ΕΜΠ, Αθήνα Παπαδάκης, Ε.Γ, «Τεχνοοικονοµική Μελέτη», Τµήµα ιαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων, Πανεπιστήµιο Ιωαννίνων, Αγρίνιο, Παπαδάκης, Ε.Γ, «Σχεδιασµός ιεργασιών & Εγκαταστάσεων», Τµήµα Χηµικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών, Πάτρα, Papayianni I., Tsiknakou Y., Stefanakos J., Tsimas S., Spanos H., "Use of Treated Greek Fly Ash in Roller Compacted Concrete", Proc.12 th Hell. Symposium on Concrete. TEE, Lemessos, pp , Kravaritis A., Tsimas S., Moutsatsou A., Tsiknakou Y., "Utilization of Fly Ash for Construction of Dams by RCC Method", Proc. Power-Gen 96, Vol. 1, pp , Σ. Τσίµα, οµικά Υλικά (Τσιµέντο- Ασβέστης- Σκυρόδεµα- Κονιάµατα), Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα Α.Θ. Σταυρόπουλου, Βιοµηχανικοί Κλάδοι, Εκδ. Καραµπερόπουλος, Αθήνα Austin, Shreve s Chemical Process Industries, McGraw-Hill, New York, Θ.Χ. Τριανταφύλλου, οµικά Υλικά, Πανεπιστήµιο Πατρών, Πάτρα

209 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ ΟΜΙΚΗΣ ΙΠΤΑΜΕΝΗΣ ΤΕΦΡΑΣ 12. Μπούσιος Α. και Ε.Γ. Παπαδάκης, «Μελέτη Σκοπιµότητας Βιωσιµότητας του Εργοστασίου Επεξεργασίας Ιπτάµενης Τέφρας Πτολεµαϊδας», Έκθεση προς την ΑΝ.ΚΟ ΑΕ, ΚΤΕΣΚ, Αθήνα, Σεπτέµβριος Papadakis V.G, Supplementary cementing materials in concrete-activity, durability and planning, Final Report: Project No. ERBFMBICT961387, Danish Technological Institute, Taastrup, Denmark, Παπαδάκης, Ε.Γ. και E.J. Pedersen, «Παραγωγή, Αξιολόγηση και Χρήση Ιπτάµενης Τέφρας στις Κατασκευές στην ανία», ιηµερίδα: Χρήση των Ελληνικών Ιπτάµενων Τεφρών στις Κατασκευές, ΓΓΕΤ-ΚΤΕΣΚ, Κοζάνη,

210 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 203

211 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 204

212 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 1. Εισαγωγή 1.1 Σύντοµη παρουσίαση θέµατος Η παρούσα µελέτη αποτελεί την πρώτη τεχνοοικονοµική προσέγγιση σχετικά µε τον σχεδιασµό και την κατασκευή ασβεστοποιίας στην Ζάκυνθο από ιδιώτες επενδυτές. Ως προϊόν στοχεύεται ασβέστης (CaO) και τα προϊόντα αυτού (Ca(OH) 2 ), κυρίως για δοµικές χρήσεις. Ως πρώτη ύλη θα χρησιµοποιηθεί ασβεστόλιθος (CaCO 3 ) από ιδιόκτητη έκταση των ενδιαφεροµένων, και ως ενεργειακή πρώτη ύλη επιθυµείται να χρησιµοποιηθεί πυρηνόξυλο. Η επιθυµητή δυναµικότητα παραγωγής είναι της τάξης των τόνων ανά ηµέρα (t/d). Η αγορά των προϊόντων επιθυµείται να είναι η Ζάκυνθος και τα παρακείµενα νησιά καθώς και τµήµα της υτικής Πελοποννήσου. Παρά ταύτα, η δυναµικότητα, η παραγωγική διαδικασία, και η αγορά είναι παράµετροι προς σχεδιασµό και αριστοποίηση. 1.2 Γενικά περί ασβέστη και παραγωγής του Ορολογία ασβέστη Από τα κύρια πεδία των εφαρµογών του ασβέστη (ή άσβεστος) ενδιαφέρουν αυτές που αναφέρονται στην κατασκευή, οι δοµικές άσβεστοι δηλαδή. Επειδή πολλές φορές προκαλείται σύγχυση µε την ορολογία του ασβέστη, κρίνεται σκόπιµο να δοθούν οι σηµαντικότεροι ορισµοί και οι υποδιαιρέσεις των δοµικών ασβέστων. Ασβέστης ή Άσβεστος. Είναι ένας γενικότερος όρος που περιλαµβάνει όλες τις φυσικές και χηµικές µορφές των διαφόρων ποιοτήτων µε τις οποίες το οξείδιο ή/ και το υδροξείδιο του ασβεστίου και του µαγνησίου µπορούν να εµφανισθούν. Αερικές άσβεστοι. Άσβεστοι που συνήθως συνίστανται από οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου και οι οποίες σκληρύνονται αργά στον αέρα κάτω από την επίδραση του διοξειδίου του άνθρακα της ατµόσφαιρας. Κατά κανόνα δεν σκληρύνονται κάτω από το νερό καθόσον δεν έχουν υδραυλικές ιδιότητες. Άσβυστοι άσβεστοι (Quicklimes). Είναι αερικές άσβεστοι που συνίστανται κυρίως από οξείδιο του ασβεστίου και του µαγνησίου και παράγονται κατά την ασβεστοποίηση των ασβεστόλιθων. Παρουσιάζουν εξώθερµη αντίδραση όταν έρχονται σε επαφή µε το νερό. 205

213 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Ανάλογα µε το µέγεθος των χαρακτηρίζονται ως λίθοι, κοκκώδεις, αλεσµένες, πολύ αλεσµένες. Σβησµένες άσβεστοι (slaked ή hydrated limes). Είναι αερικές άσβεστοι που κυρίως συνίστανται από υδροξείδιο του ασβεστίου που προέρχεται από ελεγχόµενο σβήσιµο (προσθήκη νερού) των άσβηστων ασβεστών. Παράγονται ως ξηρά σκόνη ή ως πολτός και δεν εµφανίζουν εξώθερµη αντίδραση σε επαφή µε το νερό. Υδράσβεστοι (Hydrated limes). Σβησµένες άσβεστοι που συνίστανται κυρίως από υδροξείδιο του ασβεστίου. Πολτός ασβέστου (Lime putty). Σβησµένη άσβεστος αναµεµειγµένη µε νερό προς µια επιθυµητή συνεκτικότητα, που συνίστανται κυρίως από υδροξείδιο του ασβεστίου µε ή χωρίς υδροξείδιο του µαγνησίου. Προκύπτουν από το σβήσιµο των άσβηστων ασβέστων µε ελεγχόµενη περίσσεια νερού ή µετά την ανάµειξη υδρασβέστου µε νερό. Γαλάκτωµα ή γάλα ασβέστου (milk of lime). Το προϊόν που παρασκευάζεται όταν αραιωθεί µε νερό, αρίστης ποιότητας πολτός ασβέστου. Χρησιµοποιείται κυρίως στους λευκούς χρωµατισµούς σε συνδυασµό µε άλλα υλικά που του επαυξάνουν τις ιδιότητες του. Το αιώρηµα αυτό συνήθως περιέχει έως 40% κ.β. στερεά Προδιαγραφές ασβέστη και απαιτήσεις ποιότητας Με βάση τις Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ 459-1, ΕΝ και ΕΝ που αναφέρονται παρακάτω, προβλέπονται οι παρακάτω τύποι ασβέστων: CL 90, CL 80, CL 70, DL 85, DL 80, HL 2, HL 3.5, HL 5, NHL 2, NHL 3.5, NHL 5 όπου οι πέντε πρώτοι τύποι (CL=Calcium Lime, DL=Dolomitic Lime), αναφέρονται στην ελάχιστη περιεκτικότητα αθροίσµατος CaO+MgO, ενώ οι έξι τελευταίοι τύποι αναφέρονται για τις υδραυλικές ασβέστους και τις φυσικές υδραυλικές ασβέστους και βασική απαίτηση έχουν τις ελάχιστες αντοχές των στις 28 ηµέρες. Το σύστηµα πιστοποίησης που έχει προταθεί να ακολουθηθεί από όλα τα κράτη µέλη της CEN είναι του τύπου 2 που προβλέπει δήλωση της πιστότητας του προϊόντος από τον κατασκευαστή, µε πιστοποίηση της εγκυρότητας του ελέγχου παραγωγής στο εργοστάσιο από αναγνωρισµένο οργανισµό. 206

214 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Ο έλεγχος ποιότητας περιλαµβάνει χηµικές αναλύσεις και έλεγχο των φυσικών και µηχανικών ιδιοτήτων τόσο στον άσβηστο ασβέστη όσο και στις διάφορες ενυδατωµένες µορφές [βλ. αναφορά: Τσίµας (2001)] Η παραγωγή του ασβέστη από ασβεστόλιθους- Συνοπτική περιγραφή Ο άσβηστος ασβέστης λαµβάνεται από τον ασβεστόλιθο που απαντάται σε αφθονία σε πολλές χώρες και κατά κανόνα µε πολύ υψηλή καθαρότητα στην Ελλάδα. Εκτός από το ανθρακικό ασβέστιο και την κύρια πρόσµιξη του το ανθρακικό µαγνήσιο, στον άσβηστο ασβέστη απαντώνται σε µικρότερα ποσοστά διοξείδιο του πυριτίου και πυριτικά άλατα αργιλίου και σιδήρου. Με πύρωση των ασβεστόλιθων σε ειδικές καµίνους, σε θερµοκρασίες από 800 έως 1200 o C ανάλογα µε τον χρόνο παραµονής και την κοκκοµετρική των διαβάθµιση, προκύπτει ο άσβηστος ασβέστης καθώς και διοξείδιο του άνθρακα. CaCO Kcal/mol CaO + CO 2 (1) Η παραγωγή του CaO πραγµατοποιείται σε καµίνους και η αντίδραση µετατροπής όσο και εάν είναι θεωρητικά απλή, όπως θα αναφερθεί στην συνέχεια, στην πράξη παρουσιάζει αρκετές ιδιαιτερότητες που την καθιστούν περίπλοκη. Εκτός από την πληθώρα των παραµέτρων που επηρεάζουν τις συνθήκες ασβεστοποίησης και την ποιότητα του προϊόντος και οι οποίες αναλύονται διεξοδικά αµέσως παρακάτω, τα προβλήµατα της διάσπασης επαυξάνονται από τη ύπαρξη τριών δόκιµων συστηµάτων έψησης (κάθετες, περιστροφικές και γυροσκοπικές κάµινοι), το κάθε ένα από τα οποία παρουσιάζει επιµέρους πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα. Η ποικιλία αυτή των καµίνων ας συγκριθεί µε την έψηση του τσιµέντου Portland, όπου για πολύ µεγαλύτερα µεγέθη κυριαρχεί ένας µόνο τύπος τσιµέντου (οι περιστροφικές κάµινοι). Στη διαδικασία της έψησης υπεισέρχονται πολλές µεταβλητές που είτε µόνες τους είτε σε συνδυασµό επιδρούν (δυσµενώς ή ευµενώς) στην ποιότητα της ασβέστου. Στις παραµέτρους που σχετίζονται µε την ποιότητα του πετρώµατος περιλαµβάνονται τα φυσικά του χαρακτηριστικά, η κοκκοµετρική του διαβάθµιση, η κρυσταλλική του δοµή, η τάση του να θρυµµατίζεται καθώς και η ποιότητα και ποσότητα των ξένων προσµίξεων. Έτσι µία ολοκληρωµένη εξέταση της θερµικής διάσπασης των ασβεστόλιθων περιλαµβάνει την 207

215 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ εξέταση των παρακάτω επί µέρους περιπτώσεων κάθε µία από τις οποίες έχει την δική της επίπτωση στην ποιότητα του τελικού προϊόντος. Η θερµοκρασία ασβεστοποιήσεως σε συσχετισµό µε την επανασβεστοποίηση (recarbonation) και τον υπολογισµό της καταναλισκόµενης ενέργειας. Ο ρυθµός πρόσδοσης θερµότητας. Ο ρυθµός διάσπασης των ασβεστολίθων σε συνάρτηση µε την απώλεια βάρους και την κατάσταση του πυρήνα του κόκκου. Η διάρκεια της ασβεστοποίησης και ο συσχετισµός υψηλών και χαµηλών θερµοκρασιών. Το µέγεθος και η κοκκοµετρική διαβάθµιση του πετρώµατος. Η συρρίκνωση σε σχέση µε την πυκνότητα και το πορώδες Το σβήσιµο της ασβέστου- Υδράσβεστος- Πολτός Για δοµικές χρήσεις στα πάσης φύσεως κονιάµατα η άσβεστος χρησιµοποιείται µε την σβησµένη της µορφή. Η σβέση της συνίσταται στην κατεργασία µε νερό σύµφωνα µε την αντίδραση: CaO +H 2 O Ca(OH) Kcal/mol (2) και την παραγωγή του υδροξειδίου του ασβεστίου το οποίο µε το γενικό όνοµα υδράσβεστος αποτελεί την καθεαυτό κονία. Η προσθήκη νερού σε άσβηστο ασβέστη είναι ισχυρά εξώθερµη αντίδραση. Ανάλογα µε την ποσότητα του νερού που χρησιµοποιείται λαµβάνεται: α. η υδράσβεστος σε σκόνη εάν χρησιµοποιηθεί η στοιχειοµετρικώς απαιτούµενη ποσότητα νερού (32% του βάρους του CaO) και β. ο πολτός εάν χρησιµοποιηθεί περίσσεια (1 τόνος ασβέστη δίνει τόνους πολτό). Η ενυδάτωση (σβήσιµο) αυτή του CaO πραγµατοποιείται σε αυτόµατες εγκαταστάσεις συνεχούς λειτουργίας όπου τροφοδοτείται σταθερά ποσότητα άσβεστου και ύδατος και το περιβάλλον της αντιδράσεως θερµοστατείται. Επιγραµµατικά, οι µεταβλητές που επηρεάζουν την ποιότητα του Ca(OH) 2 είναι οι εξής: Αντιδραστικότητα µε νερό του CaO, Κοκκοµετρική κατανοµή του CaO, Ποσότητα και ποιότητα του χρησιµοποιούµενου νερού, 208

216 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Θερµοκρασία νερού, Τεχνική προσθήκης CaO και νερού, και Ανάµειξη κατά την διάρκεια της σβέσης. 1.3 Σχεδιασµός και τεχνοοικονοµική µελέτη Ο όρος τεχνικοοικονοµική µελέτη (ΤΟΜ) εκφράζει απόλυτα το σύγχρονο καθηµερινό αντικείµενο δουλειάς του Μηχανικού. Σηµαίνει ότι κάθε τεχνική µελέτη πρέπει πάντα να συνοδεύεται από την αντίστοιχη µελέτη του οικονοµικού της περιεχοµένου που τελικά θα κρίνει εάν µπορεί να υλοποιηθεί και µε ποια αποτελέσµατα. Παρακάτω παρατίθενται µερικές περιπτώσεις όπου η τεχνικοοικονοµική µελέτη είναι απαραίτητη: Σχεδίαση νέας µονάδας Μετατροπή ή επέκταση υπάρχουσας µονάδας Αγορά νέων µηχανηµάτων ή αντικατάσταση παλαιών Τήρηση αποθεµάτων πρώτων και βοηθητικών υλών, ανταλλακτικών και προϊόντων Ανάπτυξη νέου προϊόντος ή βελτίωση υπάρχοντος Ανάπτυξη νέας διεργασίας ή βελτίωση υπάρχουσας Εφαρµογή µεθόδων εργασίας Η µελέτη σκοπιµότητας ή / και η προµελέτη είναι αυτές οι ΤΟΜ που µας δίνουν ισχυρά στοιχεία για την βιωσιµότητα ή την κερδοφορία από επικείµενη υλοποίηση µιας ιδέας που έχουµε συλλάβει (η εκτίµηση τάξης µεγέθους αποτελεί µια αρχική πρόχειρη εκτίµηση, που απαιτεί εξαιρετική εµπειρία για να έχει αξιόπιστα αποτελέσµατα, και δεν θα εξετασθεί εδώ). Τεχνικό τµήµα αυτών των µελετών είναι ο προκαταρκτικός σχεδιασµός που δίνει την πρώτη τεχνική προσέγγιση στο θέµα (πρώτες ύλες, προϊόντα, µέθοδος παραγωγής, απλό διάγραµµα ροής, βασικές µονάδες εξοπλισµού, αρχικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας, σκιαγράφηση αναγκών σε βοηθητικές παροχές, ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.). Εάν η ΤΟΜ αυτού του επιπέδου προσεγγίζει τα προσδοκώµενα αποτελέσµατα, τότε λαµβάνεται η απόφαση για περαιτέρω ακριβέστερες µελέτες. Το επόµενο λοιπόν βήµα είναι η αναλυτική ΤΟΜ και το τεχνικό και κύριο τµήµα αυτού του επιπέδου, καλείται αναλυτικός σχεδιασµός. Μέσω του αναλυτικού σχεδιασµού προσεγγίζονται µε µεγαλύτερη ακρίβεια τα ανωτέρω θέµατα (ακριβέστερο διάγραµµα ροής, διαµόρφωση ισοζυγίων µάζας και ενέργειας, διαστασιολόγηση µονάδων του εξοπλισµού, προσδιορισµός συστήµατος αυτοµάτου ελέγχου, κλπ.). 209

217 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Εάν και αυτή η µελέτη δίνει θετικά αποτελέσµατα, και υπάρχει η απαραίτητη χρηµατοδότηση, λαµβάνεται η απόφαση για υλοποίηση του έργου και εκπονείται η τελική ΤΟΜ µε το σηµαντικό τεχνικό της τµήµα τον τελικό σχεδιασµό, που έχει σαν στόχο την κατάστρωση των κατασκευαστικών σχεδίων για την κατασκευή της παραγωγικής µονάδας. Έτσι διαµορφώνονται οι διάφορες φάσεις που πρέπει να ακολουθούνται από την σύλληψη µιας ιδέας µέχρι την τελική υλοποίησή της. 1.4 Μελέτη σκοπιµότητας/ Προµελέτη Αρκετές φορές σαν πρώτη φάση αντιµετώπισης ή διερεύνησης µιας επενδυτικής απόπειρας αναφέρεται η µελέτη σκοπιµότητας (ή, επίσης, εφικτότητας ή βιωσιµότητας). Η µελέτη σκοπιµότητας παρέχει την ένδειξη της πιθανής επιτυχίας της απόπειρας που πρόκειται να αναληφθεί. Αυτό γίνεται µε µια προσεγγιστική εκτίµηση αφ ενός των δυνατοτήτων διάθεσης (υπαρχόντων και αναµενόµενων) των υπό παραγωγή προϊόντων, των αντίστοιχων τιµών τους (άρα συνολικά των αναµενόµενων εσόδων) και αφ ετέρου του κόστους της επένδυσης (πάγιου και λειτουργικού). Βέβαια µια µελέτη σκοπιµότητας εντάσσεται συνήθως στα πλαίσια της στρατηγικής µιας επιχείρησης ή µιας ανίχνευσης των επενδυτικών δυνατοτήτων πιστωτικών οργανισµών ή ιδιωτών επιχειρηµατιών ή ακόµα στα πλαίσια της αναζήτησης χρηµατοδοτών από µέρους επιχειρήσεων. Εξεταζόµενη µε αυτό το πνεύµα η µελέτη σκοπιµότητας περιλαµβάνει: α. Εκτιµήσεις: ίνονται κατ αρχήν εκτιµήσεις για τα παρακάτω στοιχεία: - Πρώτες ύλες (προέλευση, ποσότητα, τιµές) - Μέθοδος παραγωγής (αντιδράσεις, αποδόσεις, κλπ.) - Εφικτότητα εφαρµογής των µεθόδων παραγωγής (επίπεδο τεχνολογίας, εξοπλισµού, ανθρώπινου δυναµικού) - Κόστος επένδυσης - Απαιτούµενο προσωπικό (αριθµός, ποιότητα) - Κόστος λειτουργίας - Κόστος προϊόντος ανά µονάδα - Αγορά (ισοζύγια, προσφορά, ζήτηση, θέση ανταγωνισµού, κλπ.) - Τιµή πώλησης ανά µονάδα προϊόντος - Κέρδος ανά µονάδα προϊόντος - υνατότητες χρηµατοδότησης - Ένταξη σε ευρύτερα προγράµµατα (αναπτυξιακά, εθνικά, κοινοτικά) - ιάρκεια ζωής 210

218 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ β. Συµπεράσµατα Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους αξιολογείται και λαµβάνεται η πρώτη απόφαση για τερµατισµό ή για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου. γ. Προτάσεις Εάν τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά η µελέτη σκοπιµότητας πρέπει να ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: - Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας - Προµήθεια εξοπλισµού (αγορά, εισαγωγή, ιδιοκατασκευή) - Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού - Τόπος εγκατάστασης - ιάταξη µονάδας - Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα) - Χρηµατοδότηση - Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας). Η προµελέτη περιέχει περισσότερα τεχνικά στοιχεία από την µελέτη σκοπιµότητας και αποτελεί ουσιαστικά την πρώτη φάση του σχεδιασµού. Τα αποτελέσµατά της παρέχουν µε περισσότερη ακρίβεια την ένδειξη αν η προτεινόµενη επένδυση παρουσιάζει οικονοµικό ενδιαφέρον ώστε να προχωρήσει στις επόµενες φάσεις. Το βασικό αντικείµενο της προµελέτης, που πολλές φορές ταυτίζεται µε την µελέτη σκοπιµότητας, είναι η εξέταση της εφικτότητας του εγχειρήµατος, από ακριβέστερη τεχνική και οικονοµική άποψη. Στην συνέχεια δίνονται τα αποτελέσµατα της προµελέτης/ µελέτης σκοπιµότητας που εκπονήθηκε στο συγκεκριµένο θέµα. 211

219 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 2. Μέθοδος Παραγωγής 2.1 Κύρια αντίδραση Ο ασβέστης λαµβάνεται από τον ασβεστόλιθο µε πύρωση σε ειδικούς κάµινους, σύµφωνα µε την αντίδραση: CaCO 3 CaO + CO 2 (1) Θερµοκρασία: o C (ακριβής θερµοκρασία διάσπασης: o C) Θερµότητα που απαιτείται: 42.5 kcal/mol Κινητική: χρόνος παραµονής, κοκκοµετρική διαβάθµιση 2.2 Συνοπτικό διάγραµµα ροής Την παραγωγική διαδικασία την χωρίζουµε σε τρία στάδια: 1. Εξόρυξη και προετοιµασία των πρώτων υλών 2. Παραγωγή της ασβέστου 3. Παραγωγή της υδρασβέστου Ένα τυπικό διάγραµµα ροής δίνεται ως Εικόνα 1 στην αναφορά Γαλανούλης (1988), καθώς επίσης και ένα τυπικό διάγραµµα εγκατάστασης σβέσης ως Εικόνα 27. Στην ίδια αναφορά δίνονται αρκετές λεπτοµέρειες παραγωγικής διαδικασίας και φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά των υλικών. 2.3 Γενικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας Σύµφωνα µε την στοιχειοµετρία της αντίδρασης (1), για παραγωγή 1 τόνου ασβέστη (CaO) απαιτούνται 1.78 τόνοι καθαρού ασβεστόλιθου (CaCO 3 ). Για ενέργεια βλ. παρακάτω πρώτες ύλες. 212

220 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 3. Πρώτες Ύλες 3.1 Ασβεστόλιθος Ερευνάται η απαιτούµενη ποσότητα και ποιότητα πρώτων και βοηθητικών υλών και εξετάζονται θέµατα προµηθευτών, τιµών, και διαθεσιµότητας. Για δυναµικότητα παραγωγής 20 t/d CaO, ο καθαρός ασβεστόλιθος (CaCO 3 ) που απαιτείται σύµφωνα µε την αντίδραση (1), είναι 35.6 t/d. Υπολογίζοντας µια καθαρότητα της τάξης του 95% και µια απόδοση επίσης 95%, τότε η πρώτη ύλη ορυκτού ασβεστόλιθου ανέρχεται στους περίπου 40 t/d. Για άγνωστη δυναµικότητα Q t/d CaO, οι αντίστοιχες τιµές είναι 1.78Q t/d ως CaCO 3 και περίπου 2Q t/d ως ορυκτή πρώτη ύλη. Η ποιότητα της α ύλης θα πρέπει να εµπίπτει στους σχετικούς κανονισµούς και θα πρέπει να ικανοποιεί τις χηµικές και ορυκτολογικές προδιαγραφές. Ως πρωταρχικός προµηθευτής α ύλης θεωρείται ο ίδιος ο ιδιώτης επειδή διαθέτει δική του έκταση µε το σχετικό ορυκτό. Η διαθέσιµη έκταση των 80 στρεµµάτων θεωρείται επαρκής για ικανό χρονικό διάστηµα, δεδοµένης της επιθυµητής χαµηλής δυναµικότητας. Σαφώς θα πρέπει να ικανοποιηθούν οι νοµικοί και λοιποί περιορισµοί (βλ. Κεφ. 8) ώστε να είναι δυνατή η λειτουργία λατοµείου. Ως µέση τιµή α ύλης που φθάνει στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας προς παραγωγή τελικού προϊόντος από αντίστοιχη έρευνα σε παρόµοιες επιχειρήσεις (Α.Ε. Τσιµέντων ΤΙΤΑΝ, εξόρυξη και πρόθραυση ασβεστόλιθου) προσεγγίζεται η 2 /t α ύλης ή 4 /t CaO. Στην τιµή αυτή περιλαµβάνεται η εξόρυξη και η αρχική θραύση έως µεγέθους προς επεξεργασία στην κάµινο. 3.2 Ενέργεια Όσον αφορά την επιθυµητή από τον ιδιώτη µορφή ενέργειας, δηλ., πυρηνόξυλο, αξίζει να αναφερθεί ότι η πλησιέστερη πηγή είναι το Πυρηνελουργείο Πύργου «Ελαιουργική Ηλείας» από την οποία µας δόθηκαν οι κάτωθι τιµές: 213

221 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Λιανική τιµή στο εργοστάσιο: 38 /t Χονδρική τιµή κατόπιν συµφωνίας µακράς συνεργασίας: 25 /t Ως µέση ενδεικτική τιµή θεωρούµε την 30 /t. Αξίζει να επισηµάνουµε τις κάτωθι ενδεικτικές τιµές στερεών και υγρών καυσίµων (πληροφορία από Α.Ε. Τσιµέντων ΤΙΤΑΝ). Στον κάτωθι Πίνακα 1 συµπεριλαµβάνεται και η θερµογόνος αξία του καυσίµου. Πίνακας 1. Καύσιµα για παραγωγή ασβέστη, ενδεικτικές τιµές και θερµογόνος αξία Καύσιµο Προέλευση Τιµή ( /t) Θερµ. αξία (kcal/kg) Κόστος ( /t CaO) Πυρηνόξυλο Εγχώριο Κάρβουνο (80% C) Εισαγωγή Pet Coke Εισαγωγή Μαζούτ Εγχώριο Η διαδικασία παραγωγής ασβέστου απαιτεί αρκετή θερµότητα να µεταφερθεί στον ασβεστόλιθο ώστε να τον προθερµάνει στην θερµοκρασία διάσπασης και στην συνέχεια να τον διασπάσει παράγοντας οξείδιο. Η απαιτούµενη θερµότητα για την πρώτη περίπτωση είναι 442 kcal/kg CaO [1.79 x x (900-15)], ενώ η θερµότητα ασβεστοποίησης είναι 733 kcal/kg CaO. Θα µπορούσε λοιπόν να υποτεθεί ότι η συνολικά απαιτούµενη ποσότητα θερµότητας είναι 1175 kcal/kg CaO. Στην πράξη όµως γίνεται εξοικονόµηση ενέργειας λόγω προθέρµανσης του ασβεστόλιθου από τα αέρια καύσης και συνεπώς µπορούµε να υποθέσουµε ότι σε µια καλά σχεδιασµένη κάµινο οι απαιτήσεις σε ενέργεια είναι της τάξης των 900 kcal/kg CaO. Με το ανωτέρω δεδοµένο υπολογίζεται το κόστος ενέργειας ανά τόνο παραγόµενου CaO, ανάλογα µε το χρησιµοποιούµενο καύσιµο, και παρουσιάζεται στον Πίνακα Βοηθητικές ύλες Απαιτείται σηµαντική παροχή νερού (γεώτρηση). 214

222 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 4. Εξοπλισµός 4.1 Σχεδιασµός και επιλογή εξοπλισµού Καθορίζεται το είδος και υπολογίζεται το µέγεθος του εξοπλισµού (οι διαστάσεις των µονάδων εξοπλισµού του ιαγράµµατος Ροής- Εικ. 1, αναφορά Γαλανούλη 1988). Παράλληλα παρέχονται ενδείξεις για τα κατασκευαστικά υλικά αυτού του εξοπλισµού ώστε να ανταποκρίνονται στις συνθήκες εργασίας τους. Η δόµηση του διαγράµµατος ροής (µελέτη της µεθόδου παραγωγής) µαζί µε τον σχεδιασµό του παραγωγικού και βοηθητικού εξοπλισµού αποτελούν το κυριότερο έργο του µηχανικού κατά τον σχεδιασµό της µονάδας. Η στρατηγική επίλυσης των σχεδιαστικών προβληµάτων υποδεικνύει ότι πρέπει να αναπτύσσουµε κατ αρχήν πολύ απλές λύσεις και µετά να προσθέτουµε διαδοχικά στρώµατα λεπτοµερειών (αναλογικά µε την διαδικασία κατασκευής ενός έργου τέχνης). Έτσι προσεγγίζουµε αρχικά συνολικά το πρόβληµα περικλείοντας όλη την διεργασία µέσα σε ένα µαύρο κουτί και εξετάζουµε µόνον τις εισόδους (τροφοδοσία πρώτων υλών) και εξόδους από το σύστηµα (τελικά προϊόντα και παραπροϊόντα). Κατόπιν, σπάµε το πλαίσιο αυτό σε µικρότερα τµήµατα και ερευνούµε τις µεταξύ των διασυνδέσεις, αποκαλύπτοντας συνεχώς όλο και περισσότερες λεπτοµέρειες, µέχρι να φτάσουµε σε ένα τελικό επιθυµητό επίπεδο. Στον σχεδιασµό εγκαταστάσεων που αφορούν χηµικές και φυσικές διεργασίες ακολουθούµε γενικά την παρακάτω ιεραρχική προσέγγιση µέσω διαδοχικών επιπέδων (εσωτερικά επίπεδα σχεδιασµού): 1 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Συλλογή δεδοµένων εισόδου στον σχεδιασµό και πρώτες αποφάσεις. Η σηµαντικότερη απόφαση που πρέπει να πάρουµε σε αυτό το επίπεδο είναι εάν η συνολική διεργασία θα είναι συνεχούς ή ασυνεχούς λειτουργίας. 2 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή εισόδου- εξόδου του διαγράµµατος ροής. Θεωρούµε ότι όλη η παραγωγική διαδικασία περικλείεται από ένα πλαίσιο, του οποίου δεν γνωρίζουµε τα εσωτερικά στοιχεία, και κύριος στόχος αυτού του επιπέδου είναι η ποιοτική και ποσοτική γνώση της εισόδου (πρώτες ύλες) και εξόδου (προϊόντα και παραπροϊόντα) από την συνολική διεργασία. 3 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: οµή ανακύκλωσης του διαγράµµατος ροής. Αρχίζουµε πλέον και ενδιαφερόµαστε για το εσωτερικό του ανωτέρω πλαισίου, διακρίνοντας τα σηµαντικότερα µέρη του (αντιδραστήρας και συνολικό σύστηµα διαχωρισµών) και εξετάζοντας την µεταξύ τους διασύνδεση (ανακυκλώσεις). 215

223 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 4 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Γενική δοµή του συστήµατος διαχωρισµών. Συγκεντρώνουµε την προσοχή µας στο σύστηµα διαχωρισµών σχεδιάζοντάς το έτσι ώστε να επιτύχουµε συµφωνία µε τις προηγούµενες απαιτήσεις. Στο επίπεδο αυτό εµφανίζονται τα συστήµατα ανάκτησης αερίων, διαχωρισµού υγρών και στερεών, ανάλογα µε την φύση του προβλήµατος. 5 ο Επίπεδο Σχεδιασµού: Ενεργειακή ολοκλήρωση. Είναι το τελικό στάδιο, στο οποίο σχεδιάζουµε το δίκτυο εναλλακτών θερµότητας για βέλτιστη ενεργειακή εξοικονόµηση. Στο επίπεδο αυτό επίσης φαίνονται και οι ανάγκες σε βοηθητικές παροχές (ατµός, νερό ψύξης, ενέργεια). Η ανωτέρω δοµή αφορά κυρίως τον αναλυτικό σχεδιασµό αν και τα βασικά της σηµεία εφαρµόζονται συνοπτικά και στον προκαταρκτικό σχεδιασµό. Σε κάθε επίπεδο σχεδιασµού πρέπει να πάρουµε συγκεκριµένες αποφάσεις και να παράγουµε συγκεκριµένα αποτελέσµατα, τεχνικά και οικονοµικά, τα οποία και θα είναι δεδοµένα στα επόµενα επίπεδα σχεδιασµού. Ένα µεγάλο πλεονέκτηµα της ανωτέρω ιεραρχικής προσέγγισης σχεδιασµού είναι ότι µας επιτρέπει να υπολογίζουµε το µέγεθος των εκάστοτε µονάδων εξοπλισµού και να εκτιµούµε το αντίστοιχο κόστος, καθώς προχωράµε διαµέσου των διαδοχικών επιπέδων της ιεραρχίας. Έτσι, εάν τα περιθώρια κέρδους γίνονται αρνητικά σε κάποιο επίπεδο, τότε µπορούµε να εξετάσουµε εναλλακτικές λύσεις ή να τερµατίσουµε τον σχεδιασµό της παρούσας ιδέας αποφεύγοντας την πλήρη λύση του προβλήµατος. Η εφαρµογή στην παρούσα µελέτη δίνεται ταυτόχρονα µε τα οικονοµικά µεγέθη στο κεφ. 5. Στην συνέχεια θα εξεταστεί µόνο η κύρια µονάδα εξοπλισµού: ο κλίβανος. 4.2 Ο κάθετος κλίβανος Ως κρίσιµη διεργασία θεωρείται η κάµινος ή κλίβανος έψησης του ασβέστη. Ας δούµε λοιπόν τώρα, µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια τον κλίβανο που κυριαρχεί στις Ευρωπαϊκές χώρες, σε αντίθεση µε τις ΗΠΑ, όπου το µεγαλύτερο µέρος της ασβέστου παράγεται σε περιστροφικούς κλίβανους. Ο κάθετος κλίβανος έχει κυκλική ή ορθογώνια διατοµή, τροφοδοτείται από το επάνω µέρος µε ασβεστόλιθο, ο οποίος θερµαίνεται από τα καυσαέρια µε το σύστηµα αντιρροής ή και οµορροής και διασπάται σε CaO. Ο κλίβανος χωρίζεται στα εξής µέρη: 216

224 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 1. Ζώνη προθέρµανσης Στη ζώνη αυτή η πέτρα θερµαίνεται από τα καυσαέρια. Στην εικόνα 13 (αναφορά Γαλανούλη, 1988) είναι η ζώνη V. 2. Ζώνη έψησης Εδώ διασπάται το CaCO 3 σε CaO (Ζώνη Ε). 3. Ζώνη ψύξης Στη ζώνη αυτή ψύχεται ο ασβέστης και παράλληλα θερµαίνεται ο αέρας καύσης (Ζώνη Κ). Το καύσιµο, όταν είναι σε στερεά µορφή και χονδρόκοκκο, τροφοδοτείται µε την πέτρα, όταν όµως είναι υγρό ή αέριο ή στερεό λεπτοαλεσµένο, τροφοδοτείται σε κατάλληλη θέση του κλιβάνου. Ο απαιτούµενος αέρας καύσης µεταφέρεται µε ανεµιστήρα που τοποθετείται στο κάτω ή στο επάνω µέρος του κλιβάνου. ηλαδή ο κλίβανος λειτουργεί µε πίεση ή µε υποπίεση. Η αντίσταση, δηλαδή η απώλεια πίεσης, που έχουµε µέσα στον κλίβανο, εξαρτάται από την κοκκοµετρία του τροφοδοτούµενου υλικού. Το θέµα της κοκκοµετρίας του υλικού, δηλαδή της απώλειας πίεσης στον κλίβανο, είναι πάρα πολύ σπουδαίο, για την οµαλή λειτουργία του και την ποιότητα του παραγόµενου προϊόντος. εν παίζει µάλιστα ρόλο µόνο η απώλεια πίεσης σαν απόλυτη τιµή, αλλά η κατανοµή αυτής της απώλειας, πρέπει να είναι οµοιόµορφη σε όλα τα στρώµατα του υλικού. Αν δεν υπάρχει αυτή η οµοιογένεια, οι περιοχές µε την µειωµένη αντίσταση και από όπου θα διέρχονται τα περισσότερα αέρια, θα θερµαίνονται περισσότερο και οι άλλες λιγότερο, µε αποτέλεσµα µεγάλη ανοµοιογένεια στο προϊόν αλλά και παραγωγή ακατάλληλου προς χρήση προϊόντος. Η κοκκοµετρία όµως, και µάλιστα το µέγιστο µέγεθος κόκκων, παίζει σπουδαίο ρόλο και στον χρόνο έψησης. Από µετρήσεις του J. Wuhrer, γνωρίζουµε ότι ο χρόνος διάσπασης είναι ανάλογος µε το τετράγωνο της µικρότερης διαµέτρου της πέτρας. 4.3 Βοηθητικός εξοπλισµός Παροχές Καταγράφονται οι απαιτήσεις σε βοηθητικό εξοπλισµό (αποθήκες, µεταφορικά µέσα, πιθανά όργανα ελέγχου, κλπ.) καθώς και οι αναγκαίες ποσότητες ενέργειας (ηλεκτρισµού, καυσίµων, πεπιεσµένου αέρα) και νερού. Φυσικά στη φάση αυτή πρέπει να αναφερθεί και να ληφθεί στη συνέχεια υπόψη αν µέρος ή ολόκληρος ο απαιτούµενος κύριος και βοηθητικός εξοπλισµός υπάρχει και είναι ίσως διαθέσιµος. Το ίδιο ισχύει και για την ποσότητα των παροχών. 217

225 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 5. Εκτίµηση του Κόστους της Επένδυσης και του Λειτουργικού Κόστους Η πρώτη προσέγγιση εκτίµησης κόστους έγινε µέσω προσφορών από κατασκευαστέςπροµηθευτές. Μέσω Internet και έγινε προσέγγιση µεγάλων κατασκευαστικών εταιριών του χώρου (Cimprogetti, Maerz, Fercalx, Kosik, Fuller.MPD, κλπ), από τους οποίους ζητήθηκαν προσφορές για κατασκευή «µε το κλειδί στο χέρι» και ορισµένες εταιρείες από αυτές έδωσαν τέτοιες σχετικές προσφορές (βλ. επισυναπτόµενα σχετικά έγγραφα). Οι τιµές που έδωσαν ήταν πολύ πάνω από τις δυνατότητες του πελάτη. Τυπικά αναφέρεται η τιµή που έδωσε η Maerz µόνον για σύστηµα αυτοµατοποιηµένου κάθετου κλίβανου, χωρίς µονάδα ενυδάτωσης και συσκευασίας: 3.5 εκατ., για δυναµικότητα 100t/d. Η πρώτη λοιπόν αυτή προσέγγιση κρίνεται εξαρχής υψηλού παγίου κόστους και αρχικά απορρίπτεται. Στην συνέχεια εξετάστηκε η δυνατότητα ιδιοκατασκευής χρησιµοποιώντας Έλληνες Μηχανικούς και Τεχνικούς, και «χαµηλές»- παραδοσιακές- τεχνολογικές λύσεις. Μέσω εντατικής διερεύνησης στο Internet, βρέθηκε η σχετική αναφορά Spiropoulos (1985), η οποία ασχολείται ακριβώς µε αυτό που επιθυµείται: Παραγωγή δοµικού ασβέστη µικρής κλίµακας, σε αναπτυσσόµενες χώρες. Το παράδειγµα υιοθετήθηκε ως εφαρµόσιµο στην παρούσα περίπτωση, και αναλύεται στην συνέχεια της µελέτης. Σκοπός αυτού του παραδείγµατος είναι να παράσχει στον πελάτη µια ιδέα των εξόδων που θα παρουσιαστούν καθώς και να προσεγγίσει µε καλή ακρίβεια την οικονοµική βιωσιµότητα του εγχειρήµατος. Τα νούµερα στηρίζονται σε πραγµατική µελέτη που έγινε σε περιβάλλον «µικρών εργασιών σε αναπτυσσόµενες χώρες», βλ. αναφορά Spiropoulos (1985). Ως µέση δυναµικότητα της µονάδας λαµβάνεται η κατώτερη επιθυµητή: 20 t/d. Θεωρούµε συνεχή διεργασία: 24 ώρες / ηµέρα, 7 ηµέρες την εβδοµάδα, 340 ηµέρες το έτος. 5.1 Υπολογισµός πάγιου κόστους και αρχικού κεφαλαίου κίνησης Η δηµιουργία µιας βιοµηχανικής µονάδας απαιτεί δαπάνες για την εκπόνηση µελετών, για την αγορά οικοπέδου και την διαµόρφωσή του, για την αγορά και εγκατάσταση των µηχανηµάτων, διασυνδέσεων και εξαρτηµάτων, κλπ. Το σύνολο των δαπανών που απαιτούνται από την σύλληψη της ιδέας µέχρι την υλοποίησή της σε παραγωγική µονάδα και ακριβώς πριν τεθεί αυτή σε κανονική λειτουργία αποτελούν το κεφάλαιο ίδρυσης. Αυτό διακρίνεται σε πάγιο κεφάλαιο και αρχικό κεφάλαιο κίνησης. Το πάγιο κεφάλαιο αφορά δαπάνες για την κτήση ή κατασκευή του εξοπλισµού και την εγκατάστασή του και το αρχικό κεφάλαιο κίνησης δαπάνες που απαιτούνται ώστε να γίνει δυνατή η παραγωγή µέχρι του 218

226 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ σηµείου κανονικής λειτουργίας. Από το σηµείο αυτό και πέρα έχουµε συνήθως µόνον λειτουργικές δαπάνες και έσοδα από την πώληση των προϊόντων. Όσον αφορά το πάγιο κεφάλαιο, C (ή πάγιο κόστος) αυτό διακρίνεται σε επιµέρους στοιχεία, που δίνονται συνοπτικά κάτωθι (περιλαµβάνεται η µελέτη- εγκατάσταση). Το νόµισµα που χρησιµοποιείται σε όλες τις αξίες είναι το ευρώ ( ). Εγκαταστάσεις και µηχανήµατα Κλίβανος απόσβεση σε 10 χρόνια 52,000 Φορτωτικό µηχάνηµα (5 χρόνια) 6,000 Εγκατάσταση ενυδάτωσης ασβέστη (10 χρόνια) 34,000 Αντλία νερού και σωληνώσεις (10 χρόνια) 16,000 Μηχανισµός φόρτωσης ασβεστοπολτού (5 χρόνια) 20,000 Φορτηγό 5 τόνων (5 χρόνια) 20,000 Εξοπλισµός εξόρυξης και µεταφοράς (3 χρόνια) 20,000 Ρουχισµός και εξοπλισµός ασφάλειας (2 χρόνια) 3,000 Εξοπλισµός γραφείου και επίπλωση (5 χρόνια) 6,000 Σύνολο 177,000 Κτίρια Γραφείο, αποθήκη και κτιριακά εξοπλισµού 30,000 Υπόστεγο αποθήκευσης 2,000 Περίφραξη 3,000 Σύνολο (για όλα απόσβεση σε 25 χρόνια) 35, , ,000 και 10% απρόβλεπτα 21,000 Συνολικό πάγιο κόστος, C 233,000 Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης αφορά δαπάνες που σχετίζονται µε: οκιµαστική λειτουργία: Είναι τα έξοδα για την χρησιµοποίηση ειδικού προσωπικού κατά τη φάση της δοκιµαστικής λειτουργίας. Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Το κόστος σε πρώτες και βοηθητικές ύλες που απαιτείται από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώλησή τους. Εργατικά και έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια για τη χρονική περίοδο που αναφέρθηκε προηγούµενα. 219

227 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ ιάθεση προϊόντων: Τα έξοδα αποθήκευσης, διαφήµισης (µερικές φορές και ορισµένα µεταφορικά) που είναι απαραίτητα για να φθάσουν τα προϊόντα στον αγοραστή. Το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, όπως αναφέρθηκε, χρειάζεται για την κάλυψη των λειτουργικών εξόδων στο χρονικό διάστηµα από την έναρξη της παραγωγής µέχρι τη δηµιουργία εσόδων από την πώληση των προϊόντων (υποθέτουµε ένα εξάµηνο). Καλύπτει το κόστος των απαιτούµενων πρώτων βοηθητικών υλών, τους µισθούς και τα ηµεροµίσθια, τα έξοδα για τη διάθεση των προϊόντων και το κόστος κατά τη δοκιµαστική λειτουργία. Για την εκτίµηση του αρχικού κεφαλαίου κίνησης θα πρέπει να εκτιµηθούν τα επί µέρους στοιχεία που δίνονται παραπάνω. Αυτό όµως δεν είναι δυνατόν πριν προχωρήσει σε ικανοποιητικό βαθµό ο αναλυτικός σχεδιασµός. Για να ξεπεραστεί το πρόβληµα αυτό, το αρχικό κεφάλαιο κίνησης, IC, υπολογίζεται µε προσεγγιστικό τρόπο ως ποσοστό του πάγιου κεφαλαίου, C: IC = ( ) C (3) Συνήθως λαµβάνεται ένας συντελεστής ίσος µε Συνεπώς, εκτιµάται: Αρχικό κεφάλαιο κίνησης, ΙC 42,000 Κεφάλαιο ίδρυσης Κεφάλαιο ίδρυσης = συνολικό πάγιο κόστος + αρχικό κεφάλαιο κίνησης = 233, ,000 = 275, Υπολογισµός λειτουργικού κόστους Τα έσοδα από τις πωλήσεις, R ( /yr, δηλαδή ευρώ ανά έτος), είναι δυνατόν να εκτιµηθούν µετά από σχετική έρευνα αγοράς, η οποία θα προσδιορίζει τόσο την τιµή πώλησης όσο και την ποιότητα των προϊόντων που θέλει ο πελάτης. Για τις ανάγκες προκαταρκτικών υπολογισµών, η τιµή πώλησης βρίσκεται από βιβλιογραφικά δεδοµένα και από τιµές ανταγωνισµού. Το κόστος λειτουργίας, OC ( /yr, δηλαδή ευρώ ανά έτος), περιλαµβάνει έναν αριθµό στοιχείων, τα οποία δίνονται στον Πίνακα 2. Στον ίδιο πίνακα δίνονται πληροφορίες για προσεγγιστική εκτίµηση ορισµένων στοιχείων του κόστους λειτουργίας µε τη χρήση συντελεστών. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι στη βιβλιογραφία υπάρχει µεγάλος αριθµός συντελεστών για όλα τα στοιχεία κόστους µε σηµαντικές αποκλίσεις. Αυτό δηµιουργεί µεγάλη αβεβαιότητα στους υπολογισµούς γι αυτό και αποφεύγεται η ευρεία χρήση τους. Οι 220

228 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ συντελεστές του Πίνακα 2 είναι µέσοι όροι της βιβλιογραφίας τροποποιηµένοι σύµφωνα µε ορισµένες Ελληνικές περιπτώσεις. Προκειµένου να γίνει προσδιορισµός του κόστους λειτουργίας είναι απαραίτητο να έχουν γίνει (τουλάχιστον) τα ισοζύγια µάζας και ενέργειας. Πίνακας 2. Στοιχεία λειτουργικού κόστους Περιγραφή Μέθοδος υπολογισµού 1. Πρώτες και βοηθητικές ύλες Υπολογισµός από ισοζύγια 2. Ενέργεια Υπολογισµός από ισοζύγια 3. Εργατικά Υπολογισµός 4. Συντήρηση 0.05C* 5. Έξοδα διοίκησης Το 0.50 του στοιχείου 3 6. Ασφάλιστρα Το 0.01C* 7. Αποσβέσεις Το 0.10C* 8. Τόκοι Χρεωλύσια Υπολογισµός 9. Γενικά έξοδα Το 0.03R** 10. Φόροι Υπολογισµός * C : πάγιο κόστος, **R : έσοδα Αναλυτικότερα για τα στοιχεία του λειτουργικού κόστους παρατηρούµε τα κάτωθι. Θεωρούµε δυναµικότητα 20 t/d και θεωρώντας 320 d/yr τότε έχουµε ετήσια δυναµικότητα 6,800 t/yr. Όλες οι κάτωθι αξίες είναι σε /yr. Πρώτες και βοηθητικές ύλες: Αναφέρεται σε όλα τα απαραίτητα υλικά (πρώτες βοηθητικές ύλες, ενδιάµεσα προϊόντα) από την κατεργασία των οποίων θα προκύψουν τα προϊόντα. Ο υπολογισµός αυτού του στοιχείου γίνεται εύκολα µε τη βοήθεια των ισοζυγίων και του κόστους των χρησιµοποιούµενων υλών (από βιβλιογραφικά δεδοµένα). Ασβεστόλιθος (4 /t x 6,800 t/yr) 27,200 Ενέργεια: Περιλαµβάνει αποκλειστικά την ενέργεια και ισχύει ότι και στην περίπτωση των πρώτων και βοηθητικών υλών. Η ενέργεια και οι πρώτες βοηθητικές ύλες αποτελούν τα αναλογικά έξοδα του κόστους λειτουργίας, ενώ τα υπόλοιπα στοιχεία του Πίνακα 2, τα σταθερά έξοδα. Τα αναλογικά έξοδα µεταβάλλονται ανάλογα της δυναµικότητας λειτουργίας της εγκατάστασης, ενώ τα σταθερά δεν εξαρτώνται απ αυτή. 221

229 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Καύσιµο (πυρηνόξυλο 7.8 /t x 6,800 t/yr) 53,000 Ρεύµα κλίβανου (15 kwh/t x 0.06 /kwh x 6,800 t/yr) 6,000 Ρεύµα υπόλοιπο (15 kwh/t x 0.06 /kwh x 6,800 t/yr) 6,000 Εργατικά: Αναφέρονται στο προσωπικό το οποίο απασχολείται αποκλειστικά στην παραγωγή. Ο υπολογισµός κόστους των εργατικών είναι σχετικά εύκολος και προϋποθέτει ελάχιστη σχετική πείρα. Ο αριθµός και οι αµοιβές των εργαζοµένων εξαρτώνται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της χώρας (π.χ., θεσµικό πλαίσιο, παραγωγικότητα). 8 εργάτες (2 εργάτες/ βάρδια) x 1,000 /µήνα x 14 µήνες 112,000 Συντήρηση: Περιλαµβάνει όλα τα έξοδα για τη τακτική συντήρηση, και την αποκατάσταση ζηµιών από βλάβες. Το κόστος της συντήρησης λαµβάνεται ίσο µε το 5% του πάγιου κεφαλαίου. Συντήρηση (0.05 x 233,000) 12,000 Έξοδα διοίκησης: Το στοιχείο αυτό περιλαµβάνει τα έξοδα για την υποστήριξη της παραγωγής (διοικητικό προσωπικό, γραφεία, δίκτυο πωλήσεων, κλπ.) και αποτελεί, συνήθως, το 50% του κόστους των εργατικών. 2 διοικητικοί x 1,000 /µήνα x 14 µήνες 28,000 Ασφάλιστρα: Αναφέρεται στην εγκατάσταση και τα παραγόµενα προϊόντα. Είναι δυνατόν να εκτιµηθεί πρωτογενώς (από πληροφορίες της αγοράς), αλλά και µε σχετική ακρίβεια είναι δυνατόν να ληφθεί ως το 1% του πάγιου κεφαλαίου. Ασφάλιση (0.01 x 233,000) 2,300 Αποσβέσεις: Εκφράζουν το λογιστικό τρόπο επιστροφής του πάγιου κεφαλαίου. Υπάρχουν διάφοροι µέθοδοι υπολογισµού των, µε απλούστερη τη µέθοδο της γραµµικής απόσβεσης. Οι χρόνοι απόσβεσης ποικίλουν για τα διάφορα πάγια στοιχεία, και ρυθµίζονται νοµοθετικά. Με την απλουστευτική (αλλά ρεαλιστική) παραδοχή ότι ο χρόνος ζωής µίας χηµικής βιοµηχανίας είναι 10 έτη και χρησιµοποιώντας τη γραµµική µέθοδο προκύπτει ότι οι ετήσιες αποσβέσεις είναι το 10% του πάγιου κεφαλαίου. Εδώ, έχουµε ορίσει κατά τον υπολογισµό του παγίου κεφαλαίου, τα χρόνια απόσβεσης. Θεωρούµε γραµµική απόσβεση µε µηδενική αποµένουσα αξία. 222

230 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Υπολογισµός του ετήσιου κόστους απόσβεσης: Εγκαταστάσεις και µηχανήµατα Κλίβανος (10 χρόνια) 5,200 Φορτωτικό µηχάνηµα (5 χρόνια) 1,200 Εγκατάσταση ενυδάτωσης ασβέστη (10 χρόνια) 3,400 Αντλία νερού και σωληνώσεις (10 χρόνια) 1,600 Μηχανισµός φόρτωσης ασβεστοπολτού (5 χρόνια) 4,000 Φορτηγό 5 τόνων (5 χρόνια) 4,000 Εξοπλισµός εξόρυξης και µεταφοράς (3 χρόνια) 6,600 Ρουχισµός και εξοπλισµός ασφάλειας (2 χρόνια) 1,500 Εξοπλισµός γραφείου και επίπλωση (5 χρόνια) 1,200 Σύνολο αποσβέσεων εγκαταστάσεων/ µηχανηµάτων 28,700 Σύνολο αποσβέσεων κτιρίων 1,400 Γενικό σύνολο αποσβέσεων 30,100 Τόκοι: Αναφέρεται στους τόκους του κεφαλαίου κίνησης ή και σε τόκους δανείων για την αγορά του εξοπλισµού. Ο υπολογισµός των είναι εύκολος εφόσον γνωρίζουµε το αρχικό κεφάλαιο κίνησης και το επιτόκιο που ισχύει στην αγορά για διάφορες κατηγορίες δανείων (κεφαλαίων κίνησης, επένδυσης). Προς το παρόν δεν υπολογίζονται. Γενικά Έξοδα: Είναι τα έξοδα για έρευνα και ανάπτυξη, για την προώθηση των πωλήσεων και τις πληρωµές δικαιωµάτων χρήσης τεχνολογίας ή σήµατος προϊόντων. Τα γενικά έξοδα διαφέρουν σηµαντικά ανάλογα µε το προϊόν και την πολιτική της επιχείρησης. Προσεγγιστικά είναι δυνατόν να θεωρηθούν ότι αποτελούν το 3% των εσόδων. Γενικά έξοδα (0.03 x 70 /t x 6,800 t/yr) 14,000 Φόροι: Ο φορολογικός συντελεστής ρυθµίζεται νοµοθετικά για κάθε χώρα. Στην Ελλάδα ο φορολογικός συντελεστής είναι περίπου 40% (αν και υπάρχουν µικρές διαφορές ανάλογα µε το είδος της επιχείρησης). Ο φόρος υπολογίζεται επί του ποσού που προκύπτει αν από τα έσοδα αφαιρεθεί το συνολικό κόστος των στοιχείων 1 έως 9 (δηλαδή του κόστους λειτουργίας που προκύπτει χωρίς τους φόρους). Αναλυτικά, οι φόροι (Τ) ευρίσκονται από: Τ = 0.4 (R OC ) (4) 223

231 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ όπου, R : έσοδα, OC : κόστος λειτουργίας (µη συµπεριλαµβανοµένων των φόρων). Συνολικά το λειτουργικό κόστος χωρίς να υπολογίζονται οι φόροι έχει ως κάτωθι: Περιγραφή κόστους /yr 1. Πρώτες και βοηθητικές ύλες 27, Ενέργεια 65, Εργατικά 112, Συντήρηση 12, Έξοδα διοίκησης 28, Ασφάλιστρα 2, Αποσβέσεις 30, Τόκοι Χρεωλύσια? 9. Γενικά έξοδα 14,000 Λειτουργικό κόστος (χωρίς φόρους), OC 290,

232 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 6. Αγορά Ανταγωνισµός Πωλήσεις 6.1 Αγορά Ερευνώνται η παρούσα και µελλοντική προσφορά και ζήτηση των προϊόντων οι παρούσες και αναµενόµενες νέες χρήσεις, οι διακυµάνσεις τιµών προϊόντων και παραπροϊόντων, η φύση, η δυνατότητα απορρόφησης, ο τόπος και ο αριθµός των πελατών. Η συνολική παγκόσµια ετήσια παραγωγή ασβέστη είναι περίπου 120 εκατ t/y. Η Ελλάδα παράγει περίπου 500,000 t/yr. Η αγορά στην οποία απευθύνεται το προϊόν είναι πρωτίστως αυτή της Ζακύνθου όπου αναµένεται ένα µερίδιο 80%, λόγω εντοπιότητας, χαµηλών τιµών και άµεσης εξυπηρέτησης. Στην συνέχεια θα αναζητηθούν αγορές στα υπόλοιπα Ιόνια νησιά καθώς και στην υτική Πελοπόννησο. Η δυναµικότητα σχεδιασµού των 20 t/d ή 6,800 t/yr θεωρείται ότι µπορεί να απορροφηθεί στην ανωτέρω αγορά. Τιµές από Ασβεστοποιία Ράϊκος, Εργοστάσιο Ασπροπύργου, µε µεταφορά στην περιοχή Ασπροπύργου: 89 /t (προ ΦΠΑ) σκόνη ασβέστου (CaO) 40 /m 3 (προ ΦΠΑ) πολτός υδρασβέστου Τιµές προµήθειας από µάνδρα οικοδοµών, Τσασερλής- Οικοδοµικά Α.Ε., Πανεπιστηµίου 475, Πάτρα, όπως προµηθεύεται από τον Μαντά (Ηλεία) συµπεριλαµβανοµένου και την µεταφορά: 41 /t (προ ΦΠΑ) πολτός υδρασβέστου (1.35 t/m 3 ) εδοµένου ότι 1 τόνος ασβέστη δίνει τόνους πολτό, και ότι η πυκνότητα του πολτού είναι 1.35 t/m 3, τότε προκύπτει τιµή ασβέστη περίπου 100 /t CaO. Από τα ανωτέρω δεδοµένα, θεωρούµε ότι µια αρχική τιµή εισόδου στην αγορά είναι της τάξης των 70 /t CaO. Σηµειώνουµε ότι ως βασικό προϊόν θεωρείται ο ασβέστης (CaO) και βάσει αυτού γίνονται οι υπολογισµοί εσόδων και εξόδων. 225

233 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 6.2 Ανταγωνισµός Συγκεντρώνονται οι διάφορες γενικές στατιστικές παραγωγής των προϊόντων, συγκρίνονται οι χρησιµοποιούµενες από τους ανταγωνιστές µέθοδοι παραγωγής, καθώς και οι προδιαγραφές των προϊόντων του ανταγωνισµού και εκτιµάται η θέση του ανταγωνισµού στην αγορά. Στο Παράρτηµα δίνεται κατάλογος των ανταγωνιστών. 6.3 Πωλήσεις Γίνεται µια πρώτη σχεδίαση των µεθόδων διανοµής και πώλησης, εκτιµώνται οι διαφηµιστικές ανάγκες και οι απαιτήσεις για τεχνική εξυπηρέτηση. Εξετάζονται θέµατα τύπου συσκευασίας των προϊόντων. 226

234 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 7. Τόπος Εγκατάστασης Η επιλογή του τόπου εγκατάστασης της µονάδας αποτελεί συνιστώσα αλλά και συνισταµένη όλων σχεδόν των στοιχείων του σχεδιασµού και έχει καθοριστική επίδραση στην επιτυχία του εγχειρήµατος. Τα βασικά κριτήρια επιλογής του τόπου εγκατάστασης είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής, µεταφορών και αποθήκευσης. Εάν η υπό σχεδιασµό µονάδα αποτελεί επέκταση υπάρχουσας βιοµηχανικής εγκατάστασης, τότε πρέπει ο σχεδιασµός να είναι συµβατός µε τις υπάρχουσες παροχές. Ως τέτοιες θεωρούνται οι παροχές καυσίµων, ο ατµός, το νερό ψύξης και τα άλλα µέσα υπόψυξης, η ηλεκτρική παροχή και η εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων. Εάν η µονάδα πρόκειται να κατασκευασθεί σε µια νέα ανεξάρτητη περιοχή πρέπει να εξετασθούν κατά την επιλογή του τόπου εγκατάστασης µια σειρά από παράγοντες. Κόστος γης. Το κόστος αγοράς γης ή ενοικίασης χώρων συνεισφέρει σε ορισµένες περιπτώσεις σηµαντικά στην διαµόρφωση του συνολικού πάγιου κόστους. Αγορά πρώτων υλών. Η τοποθέτηση της µονάδας κοντά στην πηγή των πρώτων υλών σηµαίνει ελάττωση του κόστους µεταφοράς και αποθήκευσης. Έτσι τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χτίζονται κοντά στα κοιτάσµατα άνθρακα (εάν αυτή είναι η πρώτη ύλη, π.χ. ΕΗ-ΑΗΣ Πτολεµαϊδας, ΕΗ-ΑΗΣ Μεγαλόπολης), τα εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου σε περιοχές πλούσιες σε ασβεστολιθικά πετρώµατα (π.χ., ΤΙΤΑΝ Εργοστάσιο Καµαρίου Βοιωτίας), κλπ. Η ίδια αξιολόγηση µπορεί να γίνει και ως προς τις βοηθητικές ύλες, τα καύσιµα, τα υλικά συσκευασίας, κλπ., ανάλογα µε το είδος και τα χαρακτηριστικά της επιχείρησης. Αγορά προϊόντων. Γενικά είναι επιθυµητή, αλλά όχι αναγκαία, η εγκατάσταση της παραγωγικής µονάδας κοντά στις κυριότερες αγορές γιατί έτσι µειώνεται κυρίως το κόστος διανοµής. Είναι σύνηθες µονάδες παραγωγής ενδιάµεσων προϊόντων να βρίσκονται σε άλλο σηµείο για ειδικούς λόγους και µονάδες παραγωγής τελικών προϊόντων να βρίσκονται κοντά στα µεγάλα αστικά κέντρα. Υποδοµή περιοχής. Η υποψήφια περιοχή πρέπει να συγκεντρώνει αρκετά στοιχεία υποδοχής της µονάδας. Αυτά κυρίως είναι: ύπαρξη βιοµηχανικής ζώνης, ικανό πληθυσµό ποικίλης εκπαίδευσης και εµπειρίας, δυνατότητες υποδοχής προσωπικού, δυνατότητες εκπαίδευσης, ψυχαγωγίας και νοσοκοµειακής περίθαλψης για το προσωπικό, παροχές ενέργειας και νερού, εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων, παροχές υπηρεσιών και κατάλληλους προµηθευτές αναγκαίων υλικών και υπηρεσιών, και καλό συγκοινωνιακό 227

235 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ δίκτυο. Η ύπαρξη λιµανιού ή και δίοδος εθνικής οδού, αποτελεί για τα Ελληνικά δεδοµένα το βασικότερο στοιχείο της υποδοµής µιας περιοχής. Χαρακτηριστικά περιβάλλοντος. Το κλίµα έχει σχετικά µικρή επίδραση στην επιλογή αλλά θα πρέπει να εξετασθεί το κόστος θέρµανσης, ψύξης ή µόνωσης για την διατήρηση σταθερών συνθηκών στους χώρους παραγωγής και αποθήκευσης, το κόστος αντιδιαβρωτικής προστασίας σε παραθαλάσσιες ή υγρές περιοχές και τυχόν συγκοινωνιακός αποκλεισµός του Εργοστασίου από κακές καιρικές συνθήκες. Πρέπει να εξετασθεί επίσης εάν το έδαφος προσφέρεται για κατασκευή βιοµηχανικών κτιρίων, καθώς και να ληφθούν υπόψη τα σεισµολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Αναπτυξιακά κίνητρα και φορολογικές απαλλαγές. Σαφώς η εγκατάσταση της µονάδας πρέπει να γίνει εντός των νοµίµων περιοχών που προβλέπονται ανάλογα µε το είδος της βιοµηχανίας. Η Ελλάδα είναι χωρισµένη σε κατηγορίες βιοµηχανικών περιοχών, όπου ανάλογα µε την περιοχή δίνονται κίνητρα ενθάρρυνσης ή αποθάρρυνσης. Τα κίνητρα που παρέχονται συνήθως για επενδύσεις σε περιοχές που επιζητείται η βιοµηχανική ανάπτυξη (κυρίως ακριτικές και οικονοµικά προβληµατικές περιοχές) είναι επιχορηγήσεις, επιδότηση επιτοκίου, φορολογικές εκπτώσεις και αυξηµένες αποσβέσεις, τα οποία πολλές φορές είναι αρκετά ισχυρά κατά την επιλογή της θέσης εγκατάστασης της µονάδας. Με βάσει την ανωτέρω ανάλυση και επειδή στην παρούσα περίπτωση υπερτερεί το γεγονός ότι η πρώτη ύλη (ασβεστόλιθος) είναι σε ιδιόκτητη έκταση του επενδυτή, στην οποία υπάρχει και ο χώρος για εγκαταστάσεις, ως τόπος εγκατάστασης της ασβεστοποιίας επιλέγεται η ιδιόκτητη έκταση στα βόρεια της Ζακύνθου µε τον ασβεστόλιθο. 228

236 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 8. Περιορισµοί 8.1 Υφιστάµενα διπλώµατα ευρεσιτεχνίας Το σηµείο αυτό δεν αποτελεί άµεσο στοιχείο σχεδιασµού, είναι όµως δυνατόν να αποκλείσει ορισµένες µεθόδους ή προϊόντα. Εάν υπάρχουν σχετικά διπλώµατα ευρεσιτεχνίας πρέπει να αναζητηθούν και να πληρωθούν. 8.2 Λειτουργικοί περιορισµοί, ασφάλεια, και προστασία περιβάλλοντος Σε πολλές περιπτώσεις ο σχεδιασµός πρέπει να γίνει κάτω από ορισµένους περιορισµούς που είτε σχετίζονται µε την καλή λειτουργία της εγκατάστασης είτε µε θέµατα ασφάλειας και προστασίας περιβάλλοντος. Όσο αφορά τους λειτουργικούς περιορισµούς, για παράδειγµα, θα πρέπει να γνωρίζουµε τις λειτουργικές συνθήκες κάτω από τις οποίες κάποια υλικά µπορεί να πολυµερισθούν και να δηµιουργήσουν επικαθίσεις στις επιφάνειες εναλλαγής θερµότητας, ή σε άλλες µονάδες τις διεργασίας. Άλλα υλικά µπορεί να σχηµατίσουν επικαθίσεις άνθρακα και να απενεργοποιήσουν τον καταλύτη. Επίσης, υλικά µε υψηλή τοξικότητα ή υψηλή διαβρωτικότητα µπορούν να επηρεάσουν την σχεδιαστική πρόταση. Θα πρέπει λοιπόν ο σχεδιαστής µηχανικός να λαµβάνει υπόψη αυτούς τους λειτουργικούς περιορισµούς και να σχεδιάζει στα επιτρεπτά όρια. Σηµαντικά είναι επίσης και τα θέµατα ασφάλειας, τα οποία εισάγουν µε την σειρά τους ανάλογους περιορισµούς. Πρέπει να τονισθεί ότι ο σωστός µηχανικός είναι αυτός που όχι µόνον σχεδιάζει σωστά και οικονοµικά, αλλά πρωτίστως µε ασφάλεια. Η ασφάλεια συνδέεται µε την αποφυγή ατυχήµατος που θα προκαλούσε βλάβες στο προσωπικό ή στο περιβάλλον. Σαφώς, πρέπει να αποφεύγεται η λειτουργία σε συνθήκες µέσα στα όρια ανάφλεξης ενός µίγµατος. Ένας µεγάλος αριθµός εκρήξεων και πυρκαγιών έχει καταγραφεί στην ιστορία της χηµικής βιοµηχανίας γι αυτό θα πρέπει να είµαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί. Στα ίδια πλαίσια κινείται και η προσοχή του σχεδιαστή ώστε να µην προκαλέσει αρνητική επίδραση στο περιβάλλον, και οι διάφορες εκποµπές της διεργασίας (αέριες εκποµπές, υγρά και στερεά απόβλητα, ηχητική και θερµική ρύπανση) να βρίσκονται εντός των προδιαγεγραµµένων ορίων. Ειδικότερα: 229

237 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ α. Υγιεινή και ασφάλεια εργασίας Η τήρηση απόλυτα υγιεινού περιβάλλοντος εργασίας και η µείωση στο ελάχιστο των κινδύνων ατυχήµατος κατά τη διάρκεια της εργασίας πρέπει να αποτελούν κύριο µέληµα του µηχανικού κατά τη σχεδίαση µιας µονάδας. Έτσι: - Οι εκποµπές των τοξικών ουσιών πρέπει να αποφευχθούν. Στις περισσότερες βιοµηχανικές χώρες υπάρχουν κανονισµοί και προδιαγραφές για την ανώτατη επιτρεπτή συγκέντρωση όλων των θεωρουµένων τοξικών ουσιών στο χώρο εργασίας. - Η επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε επιβλαβή χηµικά πρέπει να αποκλεισθεί. - Οι θόρυβοι των µηχανών πρέπει να περιοριστούν στο ελάχιστο και να ηχοµονωθούν οι εκτός παραγωγής χώροι. Και για τα επίπεδα θορύβου υπάρχουν προδιαγραφές. - Η εκπεµπόµενη θερµότητα από µηχανές και δίκτυα πρέπει να περιοριστεί µε κατάλληλες µονώσεις και να αποκλεισθεί επαφή του ανθρώπινου σώµατος µε θερµά σηµεία. - Πρέπει να εξετασθεί η ανάγκη εναλλαγής του αέρα, θέρµανσης/ ψύξης, ύγρανσης του αέρα ώστε το περιβάλλον να είναι ευχάριστο για τους εργαζόµενους. - Τα µηχανήµατα πρέπει να σχεδιαστούν, να κατασκευαστούν και να τοποθετηθούν έτσι ώστε να αποκλειστεί περίπτωση ατυχήµατος των εργαζοµένων (προφύλαξη περιστρεφόµενων και παλινδροµικών µηχανισµών, τοποθέτηση συστηµάτων ασφαλείας και αποκλεισµού, κλπ.). Το ίδιο ισχύει και για τους µηχανισµούς διακίνησης των υλικών. - Οι θέσεις εργασίας πρέπει να σχεδιαστούν σύµφωνα µε τα στοιχεία της εργονοµίας. - Επιβάλλεται η σχεδίαση συστήµατος πυρασφάλειας (όχι µόνο κατασταλτικό αλλά και προληπτικό). Η εισαγωγή του θεσµού του Μηχανικού Ασφαλείας στην Ελληνική Βιοµηχανία, ο οποίος πρέπει να λαµβάνει υποχρεωτικά µέρος στη σχεδίαση, θα συνεισφέρει σηµαντικά στη βελτίωση των συνθηκών εργασίας στα εργοστάσια (π.χ., Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ 18000). β. Προστασία περιβάλλοντος Η αρχή που πρέπει να διέπει τη σχεδίαση και εγκατάσταση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας σε έναν τόπο, είναι ότι δεν πρέπει να επηρεάσει καθόλου το περιβάλλον (αρνητικά φυσικά). Για το σκοπό αυτό απαιτείται νοµικά η εκπόνηση και παραλαβή σχετικής Μελέτης Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ). Έτσι ο σχεδιαστής µηχανικός θα πρέπει να εντοπίσει όλες τις πιθανές πηγές ρύπανσης που µπορεί να δηµιουργήσει η µονάδα και να τις αποκλείσει. Η ρύπανση µπορεί να είναι: 230

238 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ - Χηµική (εκποµπή επιβλαβών ή δύσοσµων αερίων ή αιωρούµενων σωµατιδίων, απόχυση υγρών αποβλήτων που περιέχουν ουσίες που αλλοιώνουν τη φυσιολογία του αποδέκτη, δηµιουργία στερεών αποβλήτων προβληµατικών προς διάθεση) - Θερµική (απόχυση σε φυσικό αποδέκτη νερού υψηλής θερµοκρασίας). - Ηχητική (εκποµπή θορύβων) - Αισθητική (καµιά αρχιτεκτονική προσαρµογή της µονάδας στο περιβάλλον της). Τις εκποµπές αερίων, σκόνης και θορύβου πρέπει να αντιµετωπίσει ο µηχανικός κατά τη σχεδίαση της µονάδας (πύργοι απορρόφησης, φίλτρα, µονώσεις, κλπ.). Τα υγρά απόβλητα είτε θα καθαριστούν σε µονάδα που θα εγκαταστήσει το ίδιο το εργοστάσιο είτε θα διοχετευτούν σε κοινή µονάδα καθαρισµού µε άλλα εργοστάσια (π.χ. σε βιοµηχανική περιοχή). Η σχεδίαση µιας µονάδας καθαρισµού αποβλήτων αποτελεί ουσιαστικά σχεδίαση µιας µονάδας Χηµικής Βιοµηχανίας. Σχετικά µε τις επιτρεπόµενες περιεκτικότητες των αερίων και υγρών αποβλήτων υπάρχουν γενικοί και τοπικοί κανονισµοί η παράθεση των οποίων ξεφεύγει από τα όρια της συγκεκριµένης µελέτης. 231

239 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 9. Περιθώρια Κέρδους Αξιολόγηση Επένδυσης 9.1 Αναµενόµενο κέρδος Γίνεται µε βάση όλα τα παραπάνω στοιχεία µια προσεγγιστική εκτίµηση του αναµενόµενου κέρδους (ανά µονάδα προϊόντος ή ανά έτος) καθώς και της απόδοσης κεφαλαίου, που αποτελεί και το πρώτο κριτήριο επιλογής της επένδυσης. Από την ανάλυση που παρατέθηκε στο Κεφ. 5 συνοψίζουµε, ότι για δυναµικότητα 20 t CaO /d (6,800 t/yr), έχουµε τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Συνολικό πάγιο κόστος, C 233,000 Αρχικό κεφάλαιο κίνησης, ΙC 42,000 Λειτουργικό κόστος (χωρίς φόρους), OC 290,600 /yr Έσοδα, R (70 /t x 6,800 t/yr) 476,000 /yr Φόροι, [Τ = 0.4 (R OC )] 74,200 /yr Καθαρά κέρδη, (Κ = R-OC -T) 111,200 /yr 9.2 Αξιολόγηση επένδυσης Πολλές φορές είναι ανάγκη να γίνει επιλογή µεταξύ διαφόρων εναλλακτικών περιπτώσεων για ένα επενδυτικό σχέδιο, ή ακόµη και ιεράρχηση διαφόρων επενδυτικών προγραµµάτων προκειµένου να προσδιοριστεί η προτεραιότητα υλοποίησής τους. Προφανώς τα κριτήρια επιλογής και αξιολόγησης διαφέρουν ανάλογα µε τον επενδυτικό φορέα. Έτσι όταν ο φορέας είναι του δηµόσιου τοµέα εξετάζονται εκτός από τα οικονοµικά και τα κοινωνικά κριτήρια, ενώ στους ιδιωτικούς επενδυτικούς φορείς εξετάζονται, κατά προτεραιότητα, οικονοµικά κριτήρια. Η επενδυτική απόφαση αποτελεί κρίσιµη διαδικασία, γιατί µε αυτή θα πρέπει να προσδιοριστούν και µεγέθη που εµφανίζουν µεγάλη αβεβαιότητα, όπως: υναµικότητα της εγκατάστασης. Η δυναµικότητα εξαρτάται από τις συνθήκες απορρόφησης του προϊόντος. Έτσι αν η δυναµικότητα είναι µεγαλύτερη από την 232

240 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ απαιτούµενη, επιβαρύνεται υπέρµετρα το πάγιο κεφάλαιο και δηµιουργείται η ανάγκη για λειτουργία σε µικρότερη δυναµικότητα. Ανάλογα προβλήµατα εµφανίζονται όταν η δυναµικότητα είναι µικρότερη. Χρόνος υλοποίησης. Ο χρόνος που θα πραγµατοποιηθεί η επένδυση έχει ιδιαίτερη σηµασία, γιατί πολλές φορές κρίνει τη βιωσιµότητά της. Έστω ότι έχει παρατηρηθεί αυξηµένη ζήτηση για κάποιο προϊόν, γεγονός που δηµιουργεί τις προϋποθέσεις για την υλοποίηση αντίστοιχου επενδυτικού σχεδίου. Αν η επένδυση αυτή αργήσει να πραγµατοποιηθεί πιθανά η ζήτηση στο προϊόν να έχει καλυφθεί από άλλο ή να έχουν αλλάξει οι προτιµήσεις των καταναλωτών. Προβλήµατα δυνατόν να δηµιουργηθούν και στην αντίθετη περίπτωση (άµεση πραγµατοποίηση της επένδυσης) όταν η αύξηση της ζήτησης του προϊόντος δεν έχει ερµηνευθεί σωστά και αποτελεί παροδικό φαινόµενο. Παρά την αβεβαιότητα που συνοδεύει µια επενδυτική απόφαση είναι δυνατόν να µετρηθεί η οικονοµική της αποδοτικότητα µε βάση τις υποθέσεις που έχουν γίνει (δυναµικότητα, τιµή πώλησης προϊόντων, κλπ.). Τα κριτήρια ή οι µέθοδοι που αναπτύσσονται παρακάτω δίνουν την δυνατότητα στον µελετητή, τον επενδυτή ή τον χρηµατοδότη να προσδιορίσει την αποδοτικότητα του εξεταζόµενου επενδυτικού σχεδίου και να την συγκρίνει είτε µε πρότυπα είτε µε άλλες εναλλακτικές επενδύσεις. Από τις υπάρχουσες µεθόδους οικονοµικής αξιολόγησης των επενδύσεων, θα χρησιµοποιήσουµε εκείνες που χρησιµοποιούνται περισσότερο, και οι οποίες είναι η µέθοδος του ρυθµού επιστροφής αρχικής επένδυσης και η µέθοδος του χρόνου αποπληρωµής Ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης Ο ρυθµός επιστροφής της αρχικής επένδυσης, i r, ορίζεται ως εξής: i r = K / (C + IC) (5) όπου, K : το καθαρό ετήσιο κέρδος (έσοδα-συνολικό λειτουργικό κόστος), C : το συνολικό πάγιο κόστος της επένδυσης, και IC : το αρχικό κεφάλαιο κίνησης. Προφανώς µεταξύ δύο ή περισσότερων εναλλακτικών επενδύσεων θα επιλεγεί εκείνη µε το µεγαλύτερο i r. Όταν εξετάζεται µεµονωµένα µια επένδυση το i r πρέπει να είναι µεγαλύτερο από έναν ελάχιστο αποδεκτό ρυθµό επιστροφής που έχει καθορισθεί από την επιχείρηση. Η µέθοδος αυτή δεν λαµβάνει υπόψη την διαχρονική αξία του χρήµατος. Από τα ανωτέρω δεδοµένα υπολογίζεται: 233

241 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ i r = 111,200 / (233, ,000) = 40 % Χρόνος αποπληρωµής Με τη µέθοδο αυτή προσδιορίζεται ο χρόνος που χρειάζεται για να ανακτηθεί το κεφάλαιο ίδρυσης από τα έσοδα που δηµιουργούνται κατά τη λειτουργία της εγκατάστασης. Πολύ απλά, ο χρόνος αποπληρωµής, τ, µπορεί να προσδιορισθεί από την σχέση: τ = (C +IC) / K (6) Αντί του συνολικού κόστους της επένδυσης µπορεί να µπει µόνον το πάγιο κόστος (µαζί ή όχι µε τους τόκους) και στα κέρδη µπορεί να προστεθούν οι αποσβέσεις. Κατά την αξιολόγηση διαφόρων επενδυτικών σχεδίων ή εναλλακτικών περιπτώσεων προτιµάται εκείνη που εµφανίζει τον µικρότερο χρόνο αποπληρωµής. Από τα δεδοµένα της παρούσας µελέτης ως χρόνος αποπληρωµής της επένδυσης υπολογίζεται: τ = 2.5 έτη 234

242 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ 10. Συµπεράσµατα Προτάσεις 10.1 Συµπεράσµατα Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους θεωρείται αρκετά αξιόλογο και τα κριτήρια αξιολόγησης (ρυθµός επιστροφής αρχικής επένδυσης και χρόνος αποπληρωµής) συνηγορούν µε βεβαιότητα για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου, προς την κατεύθυνση της ανάληψης του εγχειρήµατος Προτάσεις Επειδή τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά η µελέτη σκοπιµότητας ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: - Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας - Προµήθεια εξοπλισµού (αγορά, εισαγωγή, ιδιοκατασκευή) - Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού - Τόπος εγκατάστασης - ιάταξη µονάδας - Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα) - Χρηµατοδότηση - Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας). Αν τα αποτελέσµατα της προµελέτης έδειξαν ότι το εγχείρηµα είναι αποδοτικό, προχωρούµε στην αναλυτική ή λεπτοµερειακή τεχνικοοικονοµική µελέτη. Σε αυτόν τον τύπο της ΤΟΜ καθορίζονται όσο γίνεται ακριβέστερα το κόστος της επένδυσης και το αναµενόµενο κέρδος και γενικά αποτυπώνονται, αναλύονται και αξιολογούνται οι προϋπολογιζόµενες χρηµατορροές. Στο στάδιο αυτό γίνονται συνήθως οι αναλύσεις επικινδυνότητας για µέρη (τοµείς, π.χ., τεχνολογία, εξοπλισµός, πληθωρισµός, πωλήσεις, κλπ.) και για όλη την επένδυση καθώς και αναλύσεις ευαισθησίας (δηλαδή πώς η µεταβολή ορισµένων παραγόντων επηρεάζει το κόστος ή τα έσοδα). Φυσικά θα αναλυθούν εδώ µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια εκείνα τα στοιχεία που εξετάσθηκαν ακροθιγώς στη προµελέτη (π.χ., κτιριακές εγκαταστάσεις, γραφεία, κλιµατισµός, φωτισµός, υγιεινή και ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.) και θα γίνει λεπτοµερέστερος σχεδιασµός του εξοπλισµού, κύριου και βοηθητικού. 235

243 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Ακόµη θα γίνει αποτύπωση του οργανογράµµατος και της στελέχωσης της µονάδας (άρα προσδιορισµός των αναγκών σε προσωπικό), εκτίµηση όλων των άλλων συντελεστών του κόστους παραγωγής (όπως συντήρηση, ανταλλακτικά: κατανάλωση και αποθέµατα) αποθέµατα (πρώτων και βοηθητικών υλών, ενδιάµεσων και τελικών προϊόντων) παροχές, και των γενικών εξόδων (διοίκηση, πωλήσεις, ανάπτυξη, κλπ.) Η αναλυτική ΤΟΜ πρέπει να είναι σε θέση να δώσει τις: - απαιτήσεις για κεφάλαια για την πάγια επένδυση - απαιτήσεις για κεφάλαια κινήσεως (αρχικά και ετήσια) - προβλέψεις για έσοδα της επιχείρησης. Στη φάση της τελικής ΤΟΜ ή σχεδιασµού της εγκατάστασης, όπως συνήθως αποκαλείται: - Ορίζονται επακριβώς όλες οι παράµετροι και συνθήκες των διεργασιών. - Σχεδιάζονται και προδιαγράφονται ο εξοπλισµός (αντιδραστήρες, στήλες, δοχεία, εναλλάκτες, αντλίες, συµπιεστές, σωληνώσεις) και οι διαδικασίες (ελέγχου και ρύθµισης, διακίνησης, παροχών, κλπ.). - Σχεδιάζεται η διάταξη όλης της µονάδας. - Προδιαγράφονται οι αποθήκες, τα εργαστήρια, τα γραφεία. - Καταρτίζονται οδηγίες για τις κατασκευές (χωρίς αυτό να σηµαίνει ότι καταρτίζονται απαραίτητα και τα κατασκευαστικά σχέδια). Οι µετασχεδιαστικές φάσεις που ακολουθούν θα είναι: 1. Εκπόνηση κατασκευαστικών σχεδίων 2. Ανάθεση εργασιών και παραγγελία εξοπλισµού 3. Ανέγερση µονάδας και εγκατάσταση εξοπλισµού 4. Εκκίνηση της µονάδας 5. Λειτουργία της µονάδας µε µειωµένη παραγωγή 6. Κανονική λειτουργία της µονάδας Στην συνέχεια δίνονται ειδικότερα οι αποφάσεις που πρέπει να παρθούν, καθώς και οι διάφοροι παράγοντες που πρέπει να συνυπολογισθούν κατά τα επόµενα σχεδιαστικά στάδια. 236

244 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Αποφάσεις που πρέπει να παρθούν Παράγοντες που πρέπει να υπολογιστούν Σχεδιασµός διαδικασίας ενυδάτωσης - µέθοδος ενυδάτωσης - επίπεδο πωλήσεων και απαιτούµενα επίπεδα αποθέµατος - συσκευασία προϊόντος και προετοιµασία - απαιτούµενη ποιότητα άσβεστου για την αγορά - µορφή προϊόντος (πολτός, σκόνη, κλπ) - χρόνος ενυδάτωσης - περιορισµοί που επιβάλλονται από φυσικές καταστάσεις - διαθέσιµα µηχανήµατα & εξοπλισµός - συντήρηση και άλλες διαθέσιµες υπηρεσίες - περιορισµοί εργασίας Σχεδιασµός κλίβανου - επιλογή καύσιµου και τεχνικής ανάφλεξης - παραγωγή που αντιστοιχεί µε ρυθµό ενυδάτωσης και επίπεδα αποθέµατος - τύπος κλίβανου - απαιτούµενη ποιότητα (ποιες διακυµάνσεις είναι ανεκτές) - µέγεθος κλίβανου - φυσικοί περιορισµοί - µέθοδος αυτοµατισµών - τύποι διαθέσιµου υλικού για κατασκευή - διαθέσιµα µηχανήµατα & εξοπλισµός - µέσα επιδιόρθωσης και συντήρησης - περιορισµοί εργασίας - διαθέσιµα καύσιµα για ανάφλεξη Προετοιµασία τροφοδοσίας - µέθοδος προετοιµασίας -ρυθµός και τύπος µεθόδου τροφοδοσίας που θα χρησιµοποιηθεί - τύπος ασβεστολίθου που θα χρησιµοποιηθεί - διαθέσιµα µηχανήµατα και εξοπλισµός - διαθέσιµα µέσα συντήρησης - φυσικοί περιορισµοί - περιορισµοί εργασίας Σχεδιασµός εξόρυξης - σχέδιο εξόρυξης - φυσική κατάσταση της περιοχής εξόρυξης - µέθοδος εξόρυξης -απαιτούµενες ποσότητες τροφοδοσίας - παράγοντας αποβλήτων τροφοδοσίας - τύπος αποθεµάτων ασβεστολίθου - αναµενόµενη ζωή έργου, εναλλακτικές µέθοδοι εξόρυξης & περιβαλλοντικοί περιορισµοί - διαθέσιµα µηχανήµατα - µέσα επιδιόρθωσης και συντήρησης - περιορισµοί εργασίας ιαχείριση και µεταφορά - µέθοδοι & εξοπλισµός για να χρησιµοποιηθεί - φυσική κατάσταση εδάφους - κόστος εργασίας, επίπεδα παραγωγικότητας και πολιτική δηµιουργίας θέσεων - διαθέσιµα µηχανήµατα & εξοπλισµός - µέσα επιδιόρθωσης και συντήρησης - διαθέσιµα καύσιµα - περιορισµοί εργασίας 237

245 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΠΟΙΙΑΣ ΣΕ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΝΗΣΙ Βιβλιογραφία 1. Σ. Τσίµα, οµικά Υλικά (Τσιµέντο- Ασβέστης- Σκυρόδεµα- Κονιάµατα), Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα Ε. Γαλανούλη, Άσβεστος, Πανεπιστήµιο Πατρών, Πάτρα J.A.H. Oates, Lime and Limestone- Chemistry and Technology, Production and Uses, Wiley-VCH, Weinheim, J. Spiropoulos, Small Scale Production of Lime for Building, Deutsches Zentrum fur Entwicklungstechnologien, GTZ, Wiesbaden, Α.Θ. Σταυρόπουλου, Βιοµηχανικοί Κλάδοι, Εκδ. Καραµπερόπουλος, Αθήνα Austin, Shreve s Chemical Process Industries, McGraw-Hill, New York, Θ.Χ. Τριανταφύλλου, οµικά Υλικά, Πανεπιστήµιο Πατρών, Πάτρα Παπαδάκης, Ε.Γ, Σχεδιασµός ιεργασιών & Εγκαταστάσεων, Τµήµα Χηµικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών, Πάτρα, Παπαδάκης, Ε.Γ, Τεχνοοικονοµική Μελέτη, Τµήµα ιαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων, Πανεπιστήµιο Ιωαννίνων, Αγρίνιο,

246 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 239

247 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 240

248 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην Περιφέρεια υτικής Ελλάδας (Π Ε) υπάρχει έντονη ερευνητική δραστηριότητα σε θέµατα προστασίας και διαχείρισης περιβάλλοντος (εργαστήρια του Πανεπιστηµίου Πατρών, ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ, κλπ.). Τα αποτελέσµατα αυτών των ερευνών έχουν τύχει ευρείας αποδοχής από την επιστηµονική κοινότητα και αρκετά από αυτά αποτελούν ήδη διεθνή καινοτοµικά επιτεύγµατα. Από την άλλη πλευρά όµως απουσιάζουν εντελώς από την Π Ε οι αντίστοιχες εταιρίες που θα µπορούσαν να παραλάβουν αυτά τα ερευνητικά καινοτοµικά αποτελέσµατα, να τα αναπτύξουν σε προϊόντα τεχνολογίας και να τα προωθήσουν στην τοπική, ελληνική και διεθνή αγορά. Η ανάπτυξη τέτοιων δραστηριοτήτων θα δώσει νέα σηµαντική αγορά σε απόφοιτους Πανεπιστηµίων (σχεδιασµός περιβαλλοντικών συστηµάτων) αλλά και στους τοπικούς Κατασκευαστές (ανάπτυξη, εγκατάσταση και συντήρηση τεχνολογικού εξοπλισµού). Ως εξαιρετικό παράδειγµα (case study) άµεσης εφαρµογής επιλέχθηκε η διαχείριση διαφόρων αγροτικών παραπροϊόντων, επειδή η Π Ε παράγει εκτενώς τέτοια προϊόντα, και ειδικότερα η διαχείριση υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων (olive mill wastewaters- OMW). Τα υγρά απόβλητα τέτοιων µονάδων περιέχουν υψηλό οργανικό φορτίο και προκαλούν αυξηµένα περιβαλλοντικά προβλήµατα αν διατεθούν σε υδάτινο αποδέκτη χωρίς επεξεργασία (όπως συνήθως γίνεται κατά παράβαση των ισχυόντων κανονισµών). Έχουν προταθεί, στην διεθνή βιβλιογραφία και αγορά, διάφορες µέθοδοι επεξεργασίας, µερικές εκ των οποίων είναι ιδιαίτερα αποτελεσµατικές (εξάτµιση, θερµική συµπύκνωση, φυσικοχηµική και βιολογική επεξεργασία, µεµβράνες, κλπ.). Το µεγάλο όµως κόστος αυτών των µεθόδων κάνει σχεδόν αδύνατη την εφαρµογή τους, µε αποτέλεσµα το πρόβληµα ρύπανσης να παραµένει. Στο Πανεπιστήµιο Πατρών και το ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ έχει ήδη αναπτυχθεί (Ευρωπαϊκό Πρόγραµµα PANELEA) η κατάλληλη τεχνογνωσία για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιουργείων µε χρήση ειδικών µεµβρανών και φυσικών διεργασιών (νάνο-διήθηση, NF και αντίστροφη όσµωση, RO). Το υψηλό κόστος των µεµβρανών και των εγκαταστάσεων µπορεί να εξισορροπηθεί µε την αξιοποίηση των παραπροϊόντων που προκύπτουν. Τα απόβλητα ελαιοτριβείου περιέχουν ενώσεις µε θρεπτική αξία, καθώς επίσης και πολυφαινόλες µε ιδιαίτερη φυτοτοξική δράση. Η έρευνα που έχει ήδη γίνει αφορά εκτεταµένη παραµετρική µελέτη για την βελτίωση των κλασµάτων αποβλήτων ελαιοτριβείου. Το πρώτο κλάσµα που λαµβάνεται περιέχει λιπαρά και άλλες θρεπτικές οργανικές ουσίες (το 241

249 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ οποίο αποτελεί είτε εξαιρετικό λίπασµα για βιολογικές καλλιέργειες είτε σηµαντικό πρόσθετο για ζωοτροφές), το δεύτερο είναι πλούσιο σε πολυφαινόλες (από το οποίο µπορεί να γίνει παραγωγή οικολογικών ζιζανιοκτόνων για βιολογικές καλλιέργειες) και το τρίτο είναι διαυγές νερό µε άλατα πολύτιµα για άρδευση. Έτσι µε την λύση αυτή εξασφαλίζεται η ασφαλής διάθεση του µεγάλου όγκου των υγρών αποβλήτων (είτε για άρδευση ή για ασφαλή διάθεση σε υδάτινο αποδέκτη) και η παραγωγή χρήσιµων παραπροϊόντων, ιδιαίτερα υψηλής προστιθέµενης αξίας. Υπάρχει λοιπόν η ευκαιρία και το υψηλό οργανικό φορτίο των υγρών αποβλήτων να µειωθεί και χρήσιµα (πολλές φορές πανάκριβα) συστατικά να αποµονωθούν. Στα πλαίσια της προτεινόµενης µελέτης αφενός έχουν σχεδιασθεί δράσεις ωρίµανσης της ανωτέρω τεχνολογίας (σχεδιασµός διεργασιών σε βιοµηχανική κλίµακα, τεχνοοικονοµική µελέτη) και αφετέρου δράσεις για την εκµετάλλευση και προώθηση αυτής της τεχνολογίας (επιχειρηµατικό σχέδιο, ανάπτυξη spin-off εταιρίας, δράσεις διάχυσης- προβολής, κλπ.). Από την παρούσα µελέτη- επιχειρηµατικό σχέδιο προέκυψε ότι το ύψος του αναµενόµενου κέρδους είναι ιδιαίτερα αξιόλογο και τα κριτήρια αξιολόγησης συνηγορούν µε βεβαιότητα για την ανάληψη του εγχειρήµατος, γι αυτό και η µελέτη πλαισιώνεται µε συγκεκριµένες επιχειρηµατικές προτάσεις υλοποίησής της. 242

250 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ 241 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ, ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ Μελέτη σκοπιµότητας Προµελέτη Επιχειρηµατικό σχέδιο ΜΕΘΟ ΟΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ & ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ OMW TO ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ OMW ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ιήθηση µε µεµβράνες Έλεγχος φυτοτοξικής δράσης Έλεγχος θρεπτικής αξίας Συµπεράσµατα ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ OMW ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΙΚΤΥΟ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ Α ΥΛΗΣ Νοµός Αχαΐας Νοµός Ηλείας ΑΓΟΡΑ ΠΩΛΗΣΕΙΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Περιγραφή εξοπλισµού Αποτελεσµατικότητα διεργασίας και προϊόντος ΤΟΠΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΙΠΛΩΜΑΤΑ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ, ΑΣΦΑΛΕΙΑ, ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Υγιεινή και ασφάλεια εργασίας Προστασία περιβάλλοντος ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ ΚΑΙ ΣΤΕΛΕΧΩΣΗ ΣΥΝΕΧΗΣ Η ΑΣΥΝΕΧΗΣ ΙΕΡΓΑΣΙΑ ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΟΜΗ Οργανωτική δοµή της µονάδας Κατανοµή προσωπικού και περιγραφή καθηκόντων

251 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 9. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΕΝ ΥΤΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΥΝΑΜΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΑΓΙΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΑΙ ΑΡΧΙΚΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΠΕΡΙΘΩΡΙΑ ΚΕΡ ΟΥΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΟ ΚΕΡ ΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΣΥΝΟΨΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΟΥ Κύριες αποφάσεις Μελέτες και κατασκευή Χρονοδιάγραµµα Προτάσεις επιχειρηµατικού σχήµατος 330 ΥΠΟΜΝΗΜΑ 332 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

252 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΕΛΕΤΗΣ Η υψηλή παραγωγή ελαιόλαδου τα τελευταία χρόνια δηµιούργησε πολλά περιβαλλοντικά προβλήµατα. Η επικρατούσα τεχνολογία των ελαιοτριβείων τριών φάσεων έχει σαν αποτέλεσµα την παραγωγή τεραστίων ποσοτήτων υγρών αποβλήτων (olive mill wastewater- OMW), ουσιαστικά ίση µε το βάρος τού προς επεξεργασία ελαιοκάρπου, λόγω της προσθήκης σηµαντικών ποσοτήτων νερού κατά την παραγωγική διαδικασία. Στην περιοχή της Μεσόγείου, η ποσότητα των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων που παράγεται ετησίως είναι της τάξης των 15 εκατ. τόνων υψηλού ρυπαντικού φόρτου. Ένα τυπικό ελαιοτριβείο παράγει κατά µέσο όρο 1,000 tons τοξικών υγρών αποβλήτων ανά περίοδο. Ο ρυπαντικός φόρτος (BOD και COD) των υγρών αποβλήτων ενός ελαιοτριβείου ισοδυναµεί µε αυτόν των ακατέργαστων αστικών λυµάτων µιας πόλης 30,000 κατοίκων [1-4]. Τα OMW συνήθως διατίθενται σε υδάτινους αποδέκτες (χείµαρροι, ποτάµια, θάλασσα, λίµνες) χωρίς επεξεργασία (κατά παράβαση των ισχυόντων κανονισµών) ή σε ακαλλιέργητα ή αγροτικά εδάφη. Έχουν προταθεί, στην διεθνή βιβλιογραφία [1-9] και αγορά, διάφορες µέθοδοι επεξεργασίας, µερικές εκ των οποίων είναι ιδιαίτερα αποτελεσµατικές (εξάτµιση, θερµική συµπύκνωση, φυσικοχηµική και βιολογική επεξεργασία, µεµβράνες, κλπ.). Το µεγάλο όµως κόστος αυτών των µεθόδων κάνει σχεδόν αδύνατη την εφαρµογή τους, µε αποτέλεσµα το πρόβληµα ρύπανσης να παραµένει. Η ευρεία εφαρµογή αποτελεσµατικών µεθόδων κατεργασίας OMW παρουσιάζει µεγάλες δυσκολίες, κυρίως λόγω του υψηλού παγίου και λειτουργικού κόστους των. Μόνο στην Ιταλία περισσότερες από 100 εταιρείες έχουν προτείνει σχετικά συστήµατα, αλλά κανένα δεν αποτελεί µια πρακτική και χαµηλού κόστους λύση στο πρόβληµα διαχείρισης των OMW. Έτσι, η παρούσα κατάσταση παραµένει όπως στο παρελθόν: αυτά τα απόβλητα οδηγούνται σε µεγάλες δεξαµενές ή εκβάλλουν σε χείµαρρους, λίµνες, θάλασσα, κλπ., προκαλώντας καταστροφικές συνέπειες στο περιβάλλον. Καθώς το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας φαίνεται να µην µειώνεται, η αποκόµιση κέρδους από πιθανή παραγωγή χρήσιµων παραπροϊόντων µπορεί να συνεισφέρει σηµαντικά στην επίλυση του προβλήµατος. 245

253 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Η παρούσα µελέτη κινείται σε αυτή την κατεύθυνση: Το OMW είναι ένα µίγµα θρεπτικών συστατικών κατάλληλων ως λίπασµα ή ζωοτροφή (ανόργανα άλατα, πρωτεΐνες, λιπαρά, κλπ.), όπως επίσης συστατικών µε φυτοτοξική δράση (πολυφαινόλες, ταννίνες, κλπ.). Η απ ευθείας διάθεσή των, π.χ., για άρδευση ελαιώνων, περιορίζεται λόγω της ισχυρής φυτοτοξικής δράσης παρά το παράλληλο θρεπτικό περιεχόµενο. Είναι δυνατή η εφαρµογή ενός συνδυασµού κατάλληλων φυσικοχηµικών διεργασιών για αποτελεσµατική κλασµατοποίηση των OMW σε χρήσιµα παραπροϊόντα, όπως λιπάσµατα, ζιζανιοκτόνα, κλπ. Έτσι, µπορεί να επιτευχθούν ταυτόχρονα δύο στόχοι: µια βιώσιµη λύση διάθεσης των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων και η παραγωγή εναλλακτικών οικολογικών ζιζανιοκτόνων, λιπασµάτων και άλλων χρήσιµων παραπροϊόντων. Αντικείµενο µελέτης της παρούσας µελέτης είναι τα κάτωθι: Σύνοψη έρευνας βελτίωσης των υπαρχόντων συστηµάτων διαχωρισµού ώστε να επιτευχθεί υψηλότερος διαχωρισµός προς: θρεπτικά, φυτοτοξικά, ανόργανα άλατα και καθαρό νερό προς ανακύκλωση. Η πλέον κατάλληλη τεχνική είναι ο συνδυασµός υπερδιήθησης (ultra filtration -UF) και αντίστροφης όσµωσης (reverse osmosis -RO). Τεχνοοικονοµική αξιολόγηση των κλασµάτων σαν λίπασµα, ζωοτροφή, ζιζανιοκτόνα: παραπροϊόντα υψηλής εµπορικής αξίας. Εκπόνηση µελέτης βιωσιµότητας εκµετάλλευσης των αποτελεσµάτων του έργου (επιχειρηµατικό σχέδιο). Η επιτυχής ολοκλήρωση αυτής της µελέτης θέτει την βάση για µια τεχνικά-ολοκληρωµένη και οικονοµικά-αποδοτική λύση ενός από τα σπουδαιότερα περιβαλλοντικά προβλήµατα της Μεσογείου. Η προτεινόµενη ολοκληρωµένη τεχνολογία, επειδή θα είναι οικονοµικά αποδοτική µπορεί να αποτελέσει µια βιώσιµη λύση στο πρόβληµα διάθεσης των OMW. 246

254 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Αναµένεται ότι η προτεινόµενη προσέγγιση θα έχει µεγάλη απήχηση στην αγορά (ελαιοτριβεία, αγρότες) και δυνητικά έχει τα χαρακτηριστικά µιας επιτυχούς επιχειρηµατικής δράσης. 1.2 ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ, ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ Ο όρος τεχνικοοικονοµική µελέτη (ΤΟΜ) εκφράζει απόλυτα το σύγχρονο καθηµερινό αντικείµενο δουλειάς του Μηχανικού. Σηµαίνει ότι κάθε τεχνική µελέτη πρέπει πάντα να συνοδεύεται από την αντίστοιχη µελέτη του οικονοµικού της περιεχοµένου που τελικά θα κρίνει εάν µπορεί να υλοποιηθεί και µε ποια αποτελέσµατα [10-13]. Η µελέτη σκοπιµότητας ή / και η προµελέτη είναι αυτές οι ΤΟΜ που µας δίνουν ισχυρά στοιχεία για την βιωσιµότητα ή την κερδοφορία από επικείµενη υλοποίηση µιας ιδέας που έχουµε συλλάβει (η εκτίµηση τάξης µεγέθους αποτελεί µια αρχική πρόχειρη εκτίµηση, που απαιτεί εξαιρετική εµπειρία για να έχει αξιόπιστα αποτελέσµατα, και δεν θα εξετασθεί εδώ). Τεχνικό τµήµα αυτών των µελετών είναι ο προκαταρκτικός σχεδιασµός που δίνει την πρώτη τεχνική προσέγγιση στο θέµα (πρώτες ύλες, προϊόντα, µέθοδος παραγωγής, απλό διάγραµµα ροής, βασικές µονάδες εξοπλισµού, αρχικά ισοζύγια µάζας και ενέργειας, σκιαγράφηση αναγκών σε βοηθητικές παροχές, ασφάλεια, προστασία περιβάλλοντος, κλπ.). Εάν η ΤΟΜ αυτού του επιπέδου προσεγγίζει τα προσδοκώµενα αποτελέσµατα, τότε λαµβάνεται η απόφαση για περαιτέρω ακριβέστερες µελέτες. Το επόµενο βήµα είναι η αναλυτική ΤΟΜ και το τεχνικό και κύριο τµήµα αυτού του επιπέδου, καλείται αναλυτικός σχεδιασµός. Μέσω του αναλυτικού σχεδιασµού προσεγγίζονται µε µεγαλύτερη ακρίβεια τα ανωτέρω θέµατα (ακριβέστερο διάγραµµα ροής, διαµόρφωση ισοζυγίων µάζας και ενέργειας, διαστασιολόγηση µονάδων του εξοπλισµού, προσδιορισµός συστήµατος αυτοµάτου ελέγχου, κλπ.). Εάν και αυτή η µελέτη δίνει θετικά αποτελέσµατα, και υπάρχει η απαραίτητη χρηµατοδότηση, λαµβάνεται η απόφαση για υλοποίηση του έργου και εκπονείται η τελική ΤΟΜ µε το σηµαντικό τεχνικό της τµήµα τον τελικό σχεδιασµό, που έχει σαν στόχο την κατάστρωση των κατασκευαστικών σχεδίων για την κατασκευή της παραγωγικής µονάδας. Έτσι διαµορφώνονται οι διάφορες φάσεις που πρέπει να ακολουθούνται από την σύλληψη µιας ιδέας µέχρι την τελική υλοποίησή της. 247

255 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Μελέτη σκοπιµότητας Προµελέτη Επιχειρηµατικό Σχέδιο Αρκετές φορές σαν πρώτη φάση αντιµετώπισης ή διερεύνησης µιας επενδυτικής απόπειρας αναφέρεται η µελέτη σκοπιµότητας (ή, επίσης, εφικτότητας ή βιωσιµότητας). Η µελέτη σκοπιµότητας παρέχει την ένδειξη της πιθανής επιτυχίας της απόπειρας που πρόκειται να αναληφθεί. Αυτό γίνεται µε µια προσεγγιστική εκτίµηση αφ ενός των δυνατοτήτων διάθεσης (υπαρχόντων και αναµενόµενων) των υπό παραγωγή προϊόντων και των αντίστοιχων τιµών τους (άρα συνολικά των αναµενόµενων εσόδων) και αφ ετέρου του κόστους της επένδυσης (πάγιου και λειτουργικού). Βέβαια, µια µελέτη σκοπιµότητας εντάσσεται συνήθως στα πλαίσια της στρατηγικής µιας επιχείρησης ή µιας ανίχνευσης των επενδυτικών δυνατοτήτων πιστωτικών οργανισµών ή ιδιωτών επιχειρηµατιών ή ακόµα στα πλαίσια της αναζήτησης χρηµατοδοτών από µέρους επιχειρήσεων. Εξεταζόµενη µε αυτό το πνεύµα η µελέτη σκοπιµότητας περιλαµβάνει: α. Εκτιµήσεις: ίνονται κατ αρχήν εκτιµήσεις για τα παρακάτω στοιχεία: - Μέθοδος παραγωγής (αντιδράσεις, αποδόσεις, κλπ.) - Εφικτότητα εφαρµογής των µεθόδων παραγωγής (επίπεδο τεχνολογίας, εξοπλισµού, ανθρώπινου δυναµικού) - Πρώτες ύλες (προέλευση, ποσότητα, τιµές) - Απαιτούµενο προσωπικό (αριθµός, ποιότητα) - Κόστος επένδυσης - Κόστος λειτουργίας - Κόστος προϊόντος ανά µονάδα - Αγορά (ισοζύγια, προσφορά, ζήτηση, θέση ανταγωνισµού, κλπ.) - Τιµή πώλησης ανά µονάδα προϊόντος - Κέρδος ανά µονάδα προϊόντος - υνατότητες χρηµατοδότησης - Ένταξη σε ευρύτερα προγράµµατα (αναπτυξιακά, εθνικά, κοινοτικά) - ιάρκεια ζωής 248

256 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ β. Συµπεράσµατα Το ύψος του αναµενόµενου κέρδους αξιολογείται και λαµβάνεται η πρώτη απόφαση για τερµατισµό ή για πιο λεπτοµερή εξέταση του επενδυτικού σχεδίου. γ. Προτάσεις Εάν τα αποτελέσµατα της πρώτης αξιολόγησης είναι θετικά η µελέτη σκοπιµότητας πρέπει να ολοκληρώνεται µε προτάσεις για: - Μεταφορά τεχνολογίας ή ανάπτυξη ίδιας - Προµήθεια εξοπλισµού (αγορά, εισαγωγή, ιδιοκατασκευή) - Οργανωτική δοµή και ποιότητα προσωπικού - Τόπος εγκατάστασης - ιάταξη µονάδας - Μέγεθος µονάδας (δυναµικότητα) - Χρηµατοδότηση - Χρονοδιαγράµµατα (µελέτης, κατασκευής, έναρξης λειτουργίας). Η προµελέτη περιέχει περισσότερα τεχνικά στοιχεία από την µελέτη σκοπιµότητας και αποτελεί ουσιαστικά την πρώτη φάση του σχεδιασµού. Τα αποτελέσµατά της παρέχουν µε περισσότερη ακρίβεια την ένδειξη αν η προτεινόµενη επένδυση παρουσιάζει οικονοµικό ενδιαφέρον ώστε να προχωρήσει στις επόµενες φάσεις: στις επιχειρηµατικές προτάσεις. Το βασικό αντικείµενο της προµελέτης, που πολλές φορές ταυτίζεται µε την µελέτη σκοπιµότητας, είναι η εξέταση της εφικτότητας του εγχειρήµατος, από ακριβέστερη τεχνική και οικονοµική άποψη. Το σύνολο των ανωτέρω τεχνικών, οικονοµικών και επιχειρησιακών στοιχείων αποτελούν το επιχειρηµατικό σχέδιο. Την οµάδα την προβληµάτισαν αρκετά εναλλακτικά σενάρια, ιδίως στο σηµαντικό θέµα της µονάδας επεξεργασίας: (α) Κεντρική µονάδα επεξεργασίας (π.χ., µία ανά νοµό), στην οποία τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων θα µεταφέρονται µε βυτιοφόρα. Τα υψηλής προστιθέµενης αξίας προϊόντα της διαδικασίας θα αποτελούν το κύριο προϊόν εµπορίας της προς ανάπτυξη επιχείρησης. (β) Πολλές, µικρότερου µεγέθους µονάδες (π.χ. µία για κάθε ελαιοτριβείο). Εδώ αποφεύγονται τα σηµαντικά έξοδα διακίνησης, και στα προς εµπορία προϊόντα προστίθενται και οι υπηρεσίες επίλυσης του περιβαλλοντικού προβλήµατος, ανά ελαιοτριβείο. (γ) Κινητή µονάδα επεξεργασίας. 249

257 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Έγινε κοινά αποδεκτό ότι η περίπτωση (γ) είναι η λιγότερο ελκυστική και για το λόγο αυτό η συζήτηση επικεντρώθηκε στις περιπτώσεις (α) και (β). Από τις γνώµες που ακούστηκαν, έγινε κατανοητό ότι η τελική απόφαση δεν µπορεί να ληφθεί πριν να έχουµε στη διάθεσή µας περισσότερα δεδοµένα σχετικά µε την θέση, τον αριθµό και την πυκνότητα των ελαιοτριβείων ανά περιοχή (π.χ. Νοµό), το κόστος και το µέσο χρόνο µεταφοράς µε βυτιοφόρο, κ.τ.λ. Φάνηκε ότι περισσότερο πρακτική είναι η κατασκευή κεντρικής µονάδας επεξεργασίας, π.χ. µία ανά Νοµό, µε τρόπο λειτουργίας αντίστοιχο µε αυτό των πυρηνελαιουργίων (παρόµοια ώριµη τεχνολογία). Όσον αφορά το τεχνολογικό µέρος, δεν φαίνεται να υπάρχει πρόβληµα για την προµήθεια / κατασκευή των επιµέρους τµηµάτων και της συνολικής µονάδας. Το σχετικά υψηλό κόστος εγκατάστασης και εξοπλισµού µπορεί να µειωθεί µε διάφορους τρόπους (π.χ. οικονοµία κλίµακας, ιδιοκατασκευές, κ.λ.). Τα σηµαντικότερα προβλήµατα που πρέπει να αντιµετωπιστούν σχετίζονται µε: (1) Την έγκριση από τις αρχές για τη διάθεση στην αγορά και την εµπορία των προϊόντων της διεργασίας (βιολογικά ζιζανιοκτόνα και λιπάσµατα), και (2) Την πιθανή άρνηση των ιδιοκτητών των ελαιοτριβείων να επωµισθούν το κόστος επεξεργασίας των αποβλήτων τους, παρά την κατά το νόµο υποχρέωσή τους. Αποφασίστηκε τα µέλη της οµάδας να προχωρήσουν στις παρακάτω ενέργειες: Ενέργεια 1: Χαρτογράφηση των ελαιοτριβείων που δραστηριοποιούνται στους Νοµούς Αχαΐας και Ηλείας, ως πρώτες ενδεικτικές περιοχές στόχου. Προµελέτη κόστους και µέσου χρόνου µεταφοράς των υγρών αποβλήτων σε ένα κεντρικό σηµείο, π.χ., ΒΙΠΕ ή συναφής χώρος, ανά νοµό. Ενέργεια 2: ιερεύνηση του νοµικού πλαισίου που διέπει την έγκριση & εµπορία ζιζανιοκτόνων και λιπασµάτων στην ελληνική και ευρωπαϊκή αγορά (π.χ. έγκριση κυκλοφορίας από Υπ. Γεωργίας). Καταγραφή των απαραίτητων ερευνητικών και επιχειρησιακών διαδικασιών που απαιτούνται, καθώς και του κόστους των, για είσοδο αυτών των προϊόντων στην αγορά. Ενέργεια 3: ιερεύνηση της ζήτησης (α) βιολογικών ζιζανιοκτόνων και (β) βιολογικών λιπασµάτων από τις µονάδες εµπορίας και τους τελικούς χρήστες. ιερεύνηση του κόστους των συµβατικών 250

258 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ ζιζανιοκτόνων και λιπασµάτων (τιµές χονδρικής) για την εκτίµηση του οικονοµικού οφέλους από την πώληση των προϊόντων της µονάδας. Καταγραφή των µονάδων που δραστηριοποιούνται στο αντικείµενο αυτό στην ελληνική αγορά. Καταγραφή των ποσοτήτων των προϊόντων που διακινούνται ετησίως. Ενέργεια 4: ιερεύνηση της πιθανότητας χρήσης των ελαιούχων συστατικών για την παραγωγή βιο-ντίζελ, βιο-πλαστικών ή άλλων εναλλακτικών προϊόντων υψηλής προστιθέµενης αξίας. Στην συνέχεια δίνονται αναλυτικά τα αποτελέσµατα της προµελέτης/ µελέτης σκοπιµότητας και γενικότερου επιχειρηµατικού σχεδίου που εκπονήθηκε στο παρόν θέµα της οικονοµικά αποδοτικής αξιοποίησης των OMW. 251

259 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 2. ΜΕΘΟ ΟΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ & ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ OMW 2.1 ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ OMW Η καλλιέργεια της ελιάς και η παραγωγή ελαιολάδου είναι µια από τις κύριες αγροτικές δραστηριότητες τόσο στη χώρα µας όσο και στις υπόλοιπες Μεσογειακές χώρες, όπου παράγεται περίπου το 95% της παγκόσµιας παραγωγής ελαιολάδου (~2.5 εκ. τόνοι ελαιολάδου/ χρόνο). Η ελιά είναι άρρηκτα συνδεδεµένη µε το τοπίο και την ιστορία της Μεσογείου. Για τον F. Braudel, όπως και για πολλούς άλλους, τα όρια της Μεσογείου αλλά και το ίδιο το µεσογειακό κλίµα ορίζονται από το όριο της καλλιέργειας της ελιάς. Ακόµη και σήµερα, όπου η καλλιέργεια της ελιάς έχει αρχίσει να επεκτείνεται σε περιοχές τόσο µακρινές όσο η Αµερικανική ήπειρος και η Αυστραλία, αυτό συµβαίνει µόνο στους θύλακες εκείνους του Νέου Κόσµού που χαρακτηρίζονται από το Μεσογειακό κλίµα. Η Ελλάδα κατέχει την τρίτη θέση παγκοσµίως στην παραγωγή ελαιολάδου µε µέση παραγωγή περίπου 430,000 tn ετησίως. Στην Ελλάδα, η καλλιέργεια της ελιάς καλύπτει πάνω από επτά εκατοµµύρια στρέµµατα, το 18.5% των γεωργικών εκτάσεων, και εξαπλώνεται σε όλα σχεδόν τα διαµερίσµατα της χώρας. Υπολογίζεται ότι η µέση ετήσια παραγωγή ελαιοκάρπου στη χώρα µας ανέρχεται περίπου σε χιλιάδες τόνους, από τους οποίους ένα µικρό µόνο µέρος (περίπου 10%) χρησιµοποιείται για την παρασκευή βρώσιµων ελιών, ενώ το υπόλοιπο χρησιµοποιείται για την παραγωγή ελαιολάδου. Κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου παραλαµβάνουµε, πλέον του λαδιού, τα αλεσµένα στερεά συστατικά του καρπού, λιόφυλλα που είχαν µεταφερθεί µε τον ελαιόκαρπο και µια σηµαντική ποσότητα υγρών αποβλήτων τα οποία είναι γνωστά ως «λιόζουµα», «κατσίγαροι» ή «µούργες»: υγρά απόβλητα ελαιουργείων (olive mill wastewater: OMW). Τα απόβλητα αυτά συνίστανται κυρίως από το υδάτινο κλάσµα του χυµού του ελαιοκάρπου, το νερό της έκπλυσης, και το νερό που προστίθεται κατά τη µάλαξη της ελαιοµάζας καθώς και στο διαχωριστήρα. ιακρίνονται από σχεδόν µαύρο χρώµα, ισχυρή φυτοτοξικότητα και έντονες αντιµικροβιακές ιδιότητες. Τα κύρια χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων παρουσιάζονται στον Πίνακα Kατά την διαδικασία παραγωγής του ελαιολάδου παράγεται ένας τεράστιος όγκος αποβλήτων (1-1.5 φορές το βάρος του προς άλεση ελαιοκάρπου), ο οποίος λόγω του υψηλού οργανικού φορτίου αλλά και των τοξικών συστατικών του (κυρίως φαινολικές ενώσεις) δεν είναι εύκολα κατεργάσιµος µε τις συµβατικές µεθόδους επεξεργασίας (Fiestas, 1981, Τσώνης, 1988). 252

260 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Κύρια φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων (Πηγή: Μπαλής & Αντωνάκου, 1998) Παράµετρος Τιµή Νερό 83-94% Οργανικά συστατικά (σάκχαρα, λίπη, οργανικά οξέα, 4-16% φαινολικές ενώσεις, πολυαλκοόλες κλπ) Ανόργανα συστατικά (K, P, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, 1-2% S) Πυκνότητα g/cm 3 Αγωγιµότητα 8-16 ms/cm ph BOD g/l COD g/l Αιωρούµενα στερεά 9 g/l Ολικά στερεά 60 g/l Πτητικά στερεά 55 g/l Τα OMW αν και αποτελούν υποπροϊόντα επεξεργασίας του ελαιοκάρπου, συγκαταλέγονται στα κατ εξοχήν βεβαρηµένα από πλευράς ρυπαντικού φορτίου γεωργικά βιοµηχανικά απόβλητα. Η σύστασή τους ποικίλει ανάλογα µε τις κλιµατολογικές συνθήκες, την ποικιλία, την προσβολή από έντοµα, τις καλλιεργητικές συνθήκες, το στάδιο ωρίµανσης του καρπού και από παράγοντες σχετικούς µε τη διαδικασία εξαγωγής του ελαιολάδου (Cabrera et al., 1996). Ένα µεσαίου µεγέθους ελαιοτριβείο παράγει περίπου 1000 τόνους απόβλητα ανά περίοδο συγκοµιδής ελαιοκάρπου µε οργανικό φορτίο το οποίο ισοδυναµεί µε τα ετήσια απόβλητα µιας πόλης 30,000 κατοίκων. Στην Ελλάδα λειτουργούν περί τα 2,500 ελαιοτριβεία. Στην πλειονότητά τους είναι φυγοκεντρικά τριών φάσεων από τα οποία προκύπτουν m 3 υγρά απόβλητα/t ελαιοκάρπου (Μπαλής & Αντωνάκου, 1998). ιατηρούνται επίσης µερικά πιεστικά παλαιού τύπου τα οποία παράγουν 0,7-0,9 m 3 υγρά απόβλητα/t ελαιοκάρπου. Σχετικά πρόσφατα δηµιουργήθηκαν τα ελαιοτριβεία δύο φάσεων για την µείωση της κατανάλωσης νερού. Τα ελαιοτριβεία αυτού του τύπου δεν έχουν διαδοθεί πολύ στη χώρα µας κυρίως λόγω του ηµιστερεού αποβλήτου (ελαιοπυρηνόλυµα) που παράγουν (υγρασία γύρω στο 60-65%), το οποίο δεν είναι επεξεργάσιµο στα πυρηνελαιουργεία. 253

261 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Ο πιο συνηθισµένος τρόπος διάθεσης των OMW ήταν και εξακολουθεί να είναι η απόρριψη σε αποδέκτες «ευκολίας», όπως θάλασσες, ποτάµια, έδαφος, ρεµατιές και χείµαρροι. Οι τεκµηριωµένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από αυτή την πρακτική είναι σηµαντικές λόγω του υψηλού ρυπαντικού φορτίου των αποβλήτων, και περιλαµβάνουν: ρύπανση επιφανειακών και υπόγειων νερών ρύπανση των ακτών και της θάλασσας εκδήλωση τοξικών φαινοµένων στην υδρόβια πανίδα ζηµιές στις γεωργικές καλλιέργειες, λόγω φυτοτοξικότητας δηµιουργία οσµών και αισθητική υποβάθµιση των αποδεκτών Τα αίτια που δυσχεραίνουν την επεξεργασία και διάθεση των OMW είναι: 1. Ο µεγάλος αριθµός και η διασπορά των ελαιουργείων και η οικογενειακή µορφή της επιχείρησης. 2. Ο µεγάλος όγκος των OMW που παράγονται σε µικρό χρονικό διάστηµα (4-5 µήνες). 3. Το υψηλό οργανικό φορτίο (40 80 g/l BOD και g/l COD). 4. Η όξινη αντίδρασή τους (ph 5) και η µεγάλη ρυθµιστική ικανότητά τους. 5. Οι τοξικές τους ιδιότητες. Μετά την απαγόρευση διάθεσης των OMW σε φυσικούς αποδέκτες (ρυάκια, ποταµοί, θάλασσα, κλπ.) µε σκοπό την αποφυγή της ρύπανσης του περιβάλλοντος, η µέθοδος των δεξαµενών εξάτµισης έχει επικρατήσει, λόγω του µικρού κόστους εφαρµογής. Ωστόσο, ειδικά σε τουριστικές περιοχές, δηµιουργεί προβλήµατα από τις δυσµενείς οσµές που παράγονται, ενώ η πληµµελής κατασκευή των δεξαµενών (µη στεγανοποίηση) εγκυµονεί σοβαρούς κινδύνους ρύπανσης των υδροφορέων. Οι διάφορες µέθοδοι (αερόβιος-αναερόβιος επεξεργασία, παραλαβή χρωστικών, χρήση µεµβρανών κλπ.) που κατά καιρούς έχουν προταθεί για τη διαχείριση των OMW, αν και αποτελεσµατικές στην εξουδετέρωση του ρυπαντικού φορτίου, χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος εφαρµογής και απαιτούν εξειδικευµένο προσωπικό, γεγονός που τις καθιστά ανεφάρµοστες για την πλειοψηφία των οικογενειακού τύπου επιχειρήσεων. Η εφαρµογή των OMW απ ευθείας στο έδαφος έχει ήδη προταθεί και εφαρµοσθεί πειραµατικά στις Μεσογειακές χώρες µε σκοπό να αποφευχθεί το υψηλό κόστος της 254

262 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ επεξεργασίας τους (Tamburino et al., 1999; Di Giovacchino et al., 2002). Η θεωρεία στην οποία βασίζεται η µέθοδος είναι ότι το έδαφος έχει τη δυνατότητα βιοαποδόµησης του οργανικού µέρους των OMW, ενώ λόγω της ρυθµιστικής του ικανότητας, δεν επηρεάζεται έντονα από το χαµηλό ph και την υψηλή ηλεκτρική αγωγιµότητα των αποβλήτων. Έτσι µπορεί να χρησιµοποιηθεί σαν ένα φυσικό σύστηµα επεξεργασίας των OMW, µε την προϋπόθεση ότι δεν δηµιουργούνται αρνητικές επιδράσεις στα καλλιεργούµενα φυτά και δεν υπάρχει κίνδυνος ρύπανσης των υπογείων υδροφορέων. Οι επιδράσεις της εφαρµογής OMW στο έδαφος εξαρτώνται σε µεγάλο βαθµό από τις χρησιµοποιούµενες δόσεις. Σε µη καλλιεργούµενο έδαφος και υψηλές δόσεις εφαρµογής OMW (µέχρι 600 m 3 /στρ.), αυξάνεται η οργανική ουσία, το Ν και ο P του εδάφους, αλλά παρατηρείται µετακίνηση Na και NO 3 σε βάθος µεγαλύτερο του 1 m, η οποία, ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά του εδάφους, µπορεί να δηµιουργήσει ρύπανση των υπογείων υδροφορέων (Cabrera et al., 1996; Lopez et al., 1996). Επιπλέον, µειώνεται σε σηµαντικό βαθµό το ποσοστό των πόρων του εδάφους µε µέγεθος >0,1 µm (Cox et al., 1997). Αντίθετα, σε µικρότερες δόσεις εφαρµογής (8-32 m 3 /στρ.), οι τιµές του ph, της αγωγιµότητας, του COD και των φαινολικών ουσιών στο έδαφος επανέρχονται σε παρόµοια επίπεδα µε τους µάρτυρες µετά την πάροδο 2-4 µηνών (Levi-Minzi et al., 1992a και 1992b), ενώ τα ανόργανα στοιχεία που περιέχουν τα OMW βελτιώνουν τη θρεπτική κατάσταση του εδάφους (Tomati and Galli, 1992) µε σηµαντικότερη επίδραση αυτή της αύξησης του Κ (Morisot and Tournier, 1986). Από την εφαρµογή OMW σε καλλιεργούµενο έδαφος, προβλήµατα φυτοτοξικότητας έχουν αναφερθεί µόνο σε ετήσιες καλλιέργειες και ποώδη φυτά, και µόνο αν αυτές φυτευτούν πριν ή λίγο µετά την εφαρµογή (Morisot and Tournier, 1986; Bonari et al., 1993; Garcia-Ortiz et al., 1999; Tamburino et al., 1999). Στις ελάχιστες αναφορές της διεθνούς βιβλιογραφίας για τις επιδράσεις σε παραγωγικά φυτά ελιάς, αναφέρονται βελτίωση της θρεπτικής κατάστασης των ελαιοδέντρων (Catalano et al., 1985), ενώ 10 και 14 µήνες µετά την εφαρµογή OMW η φωτοσυνθετική ικανότητα των φύλλων της ελιάς ήταν σε επίπεδα παρόµοια µε των φυτών µαρτύρων (Proietti et al., 1988). Η πιθανότητα ρύπανσης των υπογείων υδροφορέων από την εφαρµογή OMW στο έδαφος, δεν έχει µελετηθεί σε συνθήκες αγρού και εφαρµογή χαµηλών δόσεων. Εφαρµογή OMW σε µικρά λυσίµετρα και υψηλές δόσεις (µέχρι 980 m 3 /στρ.), έδειξαν ότι όταν τα απόβλητα περνούσαν από ένα προφίλ 1 m εδάφους και 1 m υπεδάφους, το 2% του Κ και Na και το 0,1% του COD ανιχνεύτηκαν στο νερό στράγγισης (Cabrera et al., 1996). 255

263 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Από τα συστατικά των OMW οι φαινολικές ενώσεις και τα λίπη παρουσιάζουν ιδιαίτερο περιβαλλοντικό ενδιαφέρον επειδή: περιορίζουν το φάσµα και τη δράση των µικροοργανισµών εκείνων που θα µπορούσαν να εγκατασταθούν και να αποδοµήσουν το απόβλητο έχουν τοξική δράση σε φυτά και πολλά ευαίσθητα υδρόβια ζωικά είδη βιοαποδοµούνται µε βραδύ ρυθµό από εξειδικευµένες και ολιγάριθµες οµάδες µικροοργανισµών. Οι ιδιότητες αυτές, σε συνδυασµό µε το πολύ υψηλό οργανικό φορτίο και τις αντιµικροβιακές ιδιότητες των OMW είχαν αποτρέψει µέχρι πρόσφατα το σχεδιασµό και την επιτυχή εφαρµογή ενός περιβαλλοντικά αποδεκτού συστήµατος αξιοποίησής τους. Όµως ακριβώς λόγω του υψηλού οργανικού τους φορτίου και της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε κάλιο, φώσφορο και ιχνοστοιχεία τα OMW θα µπορούσα να συµβάλλουν στην παροχή λιπαντικών στοιχείων στις καλλιέργειες και την βελτίωση των εδαφών αρκεί να βρισκόταν τρόπος να εξουδετερωθεί η φυτοτοξικότητά τους. Αυτόν το στόχο είχε και η πολύχρονη έρευνα του αείµνηστου καθηγητή Κώστα Μπαλή και της οµάδας του στο Γεωργικό Πανεπιστήµιο Αθηνών (Balis, 1995), η οποία οδήγησε στην ανάπτυξη µιας πρωτότυπης µεθόδου βιοεπεξεργασίας µέσω της οποίας τα απόβλητα µετατρέπονται σε οργανικό λίπασµα υψηλής βιολογικής αξίας 1. Η µέθοδος «Μπαλή» για την αξιοποίηση των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων Η µέθοδος Μπαλή στηρίζεται στο γεγονός ότι τα OMW προσφέρουν ένα εκλεκτικό υπόστρωµα ανάπτυξης µιας εξαιρετικά χρήσιµης από γεωργικής απόψεως οµάδας µικροοργανισµών. Συγκεκριµένα, έχει διαπιστωθεί ότι υπό αερόβιες και ελαφρά αλκαλικές συνθήκες ευνοούν την εκλεκτική επικράτηση αζωτοδεσµευτικών βακτηρίων και κατ εξοχήν ειδών του γένους Azotobacter. Η δράση των µικροοργανισµών αυτών στο έδαφος: Συντελεί στη δέσµευση µοριακού αζώτου. Προάγει την σταθερότητα των εδαφικών συσσωµατωµάτων και βελτιώνει τη δοµή του εδάφους. Κατά συνέπεια αυξάνονται το πορώδες και η υδατοϊκανότητά του. 1 ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας ΟΒΙ, Μπαλής Κ., Χατζηπαυλίδης Ι. και Φλουρή Φ. 256

264 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Συντελεί στην αύξηση της επισχετικότητας του εδάφους (soil suppressiveness) έναντι εδαφογενών παθογόνων µυκήτων, όπως ειδών Pythium, Phytophthora και Rhizoctonia solani (Kotsou et al., 2004). Προάγει την παραγωγή ρυθµιστών αυξήσεως στο ριζοσφαιρικό περιβάλλον των φυτών. Συντελεί στην ανακύκλωση των λιπαντικών στοιχείων που περιέχονται στον κατσίγαρο, καθώς και στην κινητοποίηση εκείνων που βρίσκονται υπό δεσµευµένη µορφή στο έδαφος. Λόγω όµως γενικότερα της δυσκολίας που παρουσιάζει η επεξεργασία των αποβλήτων αλλά και λόγω της ανεκτικότητας που δείχνει το κράτος στην δραστηριότητα της παραγωγής ελαιολάδου στη χώρα µας, η πλέον «προσφιλής» µέθοδος διάθεσης του κατσίγαρου είναι η απόρριψη του σε ρέµατα, χειµάρρους, ποτάµια µε τελική κατάληξη στην θάλασσα. Μελέτες έδειξαν ότι είναι δυνατή η διάθεση των υγρών αποβλήτων στο έδαφος των ελαιώνων (Tamburino et al., 1999, Di Giovacchino et al., 2002) αρκεί να αυτή η τεχνολογία να συνδυαστεί µε καλλιεργητικές τεχνικές που θα περιορίζουν τα συστατικά που προκαλούν φυτοτοξικότητα. Σχετικές είναι και οι εργασίες βιοκοµποστοποίησης, όπου οι οργανικές ενώσεις και τα άλατα αξιοποιούνται για την παραγωγή βιολιπάσµατος (Chatjipavlidis et al., 1996, Piperidou et al, 2000). Οι βιολογικές διεργασίες (αναερόβιες και αερόβιες) αποδοµούν τις οργανικές ενώσεις (Τσώνης, 1988, Borja et al., 1992, Erguder, 2000) εάν προηγηθεί η αφαίρεση των τοξικών φαινολικών συστατικών. Είναι, όµως, γενικά παραδεκτό ότι δεν υπάρχει σήµερα µια αποτελεσµατική και οικονοµική πρόταση για την επιτόπου επεξεργασία των αποβλήτων από τα µικρού µεγέθους ελαιοτριβεία. Γι αυτό και στην παρούσα εργασία προτείνεται ο συνδυασµός µιας διεργασίας επεξεργασίας αποβλήτων µε παράλληλη αξιοποίηση κλασµάτων του αποβλήτου. Τα απόβλητα περιέχουν ανόργανα άλατα που θα µπορούσαν να συµβάλουν στην ανόργανη θρέψη των καλλιεργειών ως συστατικά του νερού για άρδευση. Οι πολυφαινολικές ενώσεις, στις οποίες αποδίδεται κατά κύριο λόγω η φυτοτοξικότητα, θα µπορούσαν να αποµονωθούν και να αξιοποιηθούν ως αναστολείς της ανάπτυξης αυτοφυών φυτών βιολογικής προέλευσης σε καλλιέργειες. Οι υπόλοιπες οργανικές ενώσεις µπορούν να αποτελέσουν συστατικά ζωοτροφής ή λιπάσµατος. Στο Πανεπιστήµιο Πατρών και το ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ έχει ήδη αναπτυχθεί (Ευρωπαϊκό Πρόγραµµα PANELEA [35]) η κατάλληλη τεχνογνωσία για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιουργείων µε χρήση ειδικών µεµβρανών και φυσικών διεργασιών (νάνο- 257

265 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ διήθηση, NF και αντίστροφη όσµωση, RO) [36-40]. Αναπτύχθηκε ένα σύστηµα επεξεργασίας αποβλήτων µε πιλοτικές µονάδες µεµβρανών (υπερδιήθηση, νανοδιήθηση, αντίστροφη όσµωση) σε ένα τυπικό ελαιοτριβείο της Αχαΐας για µια ολόκληρη περίοδο συγκοµιδής ελαιοκάρπου. Προηγήθηκαν πειράµατα στο εργαστήριο, τα οποία έδειξαν τις άριστες τιµές των λειτουργικών παραµέτρων για τις πιλοτικές µονάδες. Τα αποτελέσµατα έδειξαν ότι το 80% του νερού που περιέχεται στα απόβλητα µπορεί αναχθεί σχεδόν καθαρό για άρδευση ή για διάθεση µε ασφάλεια στους υδάτινους αποδέκτες. Τα συµπυκνώµατα που ελήφθησαν από τις µεµβράνες αξιολογήθηκαν και διαπιστώθηκε ότι έχουν επιλεκτική φυτοτοξική δράση έναντι ιδιαίτερα αυτοφυών φυτών καθώς θρεπτική αξία για τα καλλιεργούµενα είδη. 2.2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ιήθηση µε µεµβράνες Η διάταξη των µονάδων υπερδιήθησης (ultrafiltration, UF), νανοδιήθησης (nanofiltration, NF) και αντίστροφης όσµωσης (Reverse Osmosis, RO) καθώς και ρεύµατα εισόδου, συµπυκνώµατος και διηθήµατος σε κάθε µονάδα φαίνεται στο Σχήµα Πριν την είσοδο του αποβλήτου στις µονάδες των µεµβρανών προηγήθηκε διήθηση του αποβλήτου µε κόσκινα 80 µm, όπου αποµακρύνθηκαν τα στερεά µαζί µε το µεγαλύτερο ποσοστό λιπών. Στη συνέχεια το διήθηµα διοχετεύεται στη µονάδα υπερδιήθησης (UF) όπου αποµακρύνονται επιπλέον στερεά καθώς και µεγάλου µοριακού βάρους οργανικές ενώσεις. Οργανικό υλικό µε µέγεθος µορίων 10,000 ΜW και 1,000,000 ΜW κατακρατείται από την µεµβράνη της υπερδιήθησης (1 ο συµπύκνωµα στο Σχήµα 2.2.1). Το πρώτο συµπύκνωµα, το οποίο περιέχει στερεά, λίπη, σάκχαρα και άλλες οργανικές ενώσεις µεγάλου µοριακού βάρους, αξιολογείται περαιτέρω για τις θρεπτικές ή φυτοτοξικές του ιδιότητες σε υδροπονικά πειράµατα στο εργαστήριο. Το διαπερατό από τη κεραµική µεµβράνη της υπερδιήθησης χρησιµεύει ως τροφοδοσία για τη µονάδα της νανοδιήθησης (NF) ή της αντίστροφης όσµωσης (RO). Τόσο η νανοδιήθηση όσο και η αντιστροφή όσµωση φαίνεται να καθαρίζουν αποτελεσµατικά το απόβλητο του ελαιοτριβείου. Το δεύτερο συµπύκνωµα περιέχει σχεδόν όλα τα οργανικά εκείνα στοιχεία και ενώσεις που δεν κατακρατήθηκαν από την υπερδιήθηση, ενώ το διαπερατό κλάσµα είναι ένα διάφανο καθαρό υγρό, σχεδόν καθαρό νερό. 258

266 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Στο Πίνακα φαίνονται τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά όλων των ρευµάτων του Σχήµατος Η τελευταία στήλη του Πίνακα δείχνει τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά του τελικού διηθήµατος που αποτελεί και το µεγαλύτερο όγκο των αποβλήτων (~80 % του αρχικού όγκου). Τα χαρακτηριστικά του υδατικού αυτού τελικού προϊόντος είναι πολύ κοντά σε αυτά του καθαρού νερού και έτσι µπορεί κάποιος να προτείνει την διάθεση του για άρδευση ή τη διοχέτευση του σε υδάτινους αποδέκτες. Στο Σχήµα φαίνονται ένα δείγµα αρχικού αποβλήτου (καφέ χρώµατος) και ένα δείγµα από το διαπερατό κλάσµα της υπερδιήθησης (µαύρο χρώµα). Όπως φαίνεται, η υπερδιήθηση αποδεικνύεται χρήσιµη µόνο, για την συµπύκνωση του αρχικού αποβλήτου και για την αποµάκρυνση των αιωρούµενων στερεών. Το διαπερατό της κλάσµα, (µαύρου χρώµατος λόγω διατήρησης των τανινών στο διάλυµα) είναι εν µέρει διάφανο και στην κατάσταση που απαιτούν τόσο η νανοδιήθηση και η αντίστροφη όσµωση για να λειτουργήσουν. Στο Σχήµα µπορεί κανείς να παρατηρήσει τις διαφορές ανάµεσα στο δείγµα τροφοδοσίας της αντίστροφης όσµωσης (µαύρο χρώµα) και στο δείγµα που εξέρχεται της αντίστροφης όσµωσης (διαυγές διάλυµα). Ο συνδυασµός υπερδιήθησης και νανοδιήθησης ή και αντίστροφης όσµωσης µπορεί να επεξεργαστεί αποτελεσµατικά οιοδήποτε απόβλητο προερχόµενο από επεξεργασία γεωργικών προϊόντων, αφού αντιµετώπισε εξαιρετικά, το κατά γενική οµολογία «βαβαρυµένο» µε οργανικά απόβλητο ελαιοτριβείου. Ήδη στα Ιωάννινα και στα Καλάβρυτα εφαρµόζεται µε επιτυχία πρόγραµµα ανάκτησης πρωτεϊνών από τα απόβλητα τυροκοµείου. Προ-διήθηση UF, υπερδιήθηση NF/RO νανοδιήθηση/ αντίστροφη όσµωση Απόβλητο Νερό Λίπη, στερεά, d>80µm 1 ο συµπύκνωµα 2 ο συµπύκνωµα Σχήµα ιάταξη πιλοτικής µονάδας επεξεργασίας αποβλήτων ελαιοτριβείου 259

267 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά αρχικού αποβλήτου, τροφοδοσίας µεµβρανών, συµπυκνωµάτων και διηθηµάτων υπερδιήθησης (UF) και αντίστροφης όσµωσης (RO) Φυσικοχ. Αρχικό Τροφοδ. UF συµπ. UF RO RO Παράµετροι απόβλ. Μεµβρ. mg/l διήθ. συµπ. διήθ. mg/lt mg/l mg/l mg/l mg/l TOC COD Σάκχαρα Λίπη Φαινολικά 701, ,4 K ,2 Na 27, ,2 14,3 Ca 83 38, ,7 Mg 88, ,4 Cl S 64, ,3 N P

268 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Σχήµα είγµα ακατέργαστου OMW (καφέ σκούρο υγρό) αποβλήτου ελαιοτριβείου και δείγµα µετά από επεξεργασία στην συσκευή υπερδιήθησης (µαύρο χρώµα) Σχήµα Φωτογραφία δείγµατος πριν την τροφοδοσία σε συσκευή αντίστροφης όσµωσης και φωτογραφία µετά την επεξεργασία σε αυτή (διαφανές δείγµα) 261

269 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Έλεγχος φυτοτοξικής δράσης Τα συµπυκνώµατα από τη διεργασία των µεµβρανών αξιολογήθηκαν περαιτέρω ως προς τη φυτοτοξική τους δράση. Χρησιµοποιήθηκε η επίσηµη διεθνώς αναγνωρισµένη µέθοδος για τον έλεγχο της φυτοτοξικότητας στη βλάστηση σπεραµάτων διαφορετικών. Αξιολογήθηκε η φυτοτοξική δράση αυξανόµενων συγκεντρώσεων συµπυκνώµατος από υπερδιήθηση στη βλάστηση σπερµάτων 15 ειδών αυτοφυών και καλλιεργούµενων φυτών. Η κλιµάκωση της συγκέντρωσης του συµπυκνώµατος εκφράστηκε ως κλιµακούµενη συγκέντρωση ολικών φαινολών (Σχήµατα 2.2.4, 2.2.5). Στο Σχήµα 2.2.4αξιολογείται η φυτοτοξική δράση σε 4 είδη ζιζανίων Sinapis alba L (κ. αγριοσυνάπι), Settaria sp L (κ. σετάρια), Avena fatua L (κ. αγριοβρώµη), Sonchus oleraceus L (κ. ζωχός), όλα κοινά ζιζάνια αγρών σε καλλιέργειες σιτηρών. Τα αποτελέσµατα δείχνουν ότι το συµπύκνωµα από την υπερδιήθηση σε σχετικά µικρές αραιώσεις (1/20) είναι ένας ισχυρός αναστολέας της βλάστησης των σπερµάτων τους. Στο Σχήµα φαίνεται η αντίστοιχη επίδραση για δύο καλλιεργούµενα σιτηρά για το Triticum aestivum L (κ. σιτάρι), και την Avena sativa L (κ. βρώµη). Αντιθέτως προς τη συµπεριφορά των αυτοφυών ειδών τα δύο αυτά καλλιεργούµενα είδη εµφανίζουν µια αξιοσηµείωτη ανθεκτικότητα στην παρουσία ίδιων συγκεντρώσεων του τοξικού συµπυκνώµατος. % Germination inhibition S in a p is a lb a L. ( S e tta r ia s p L ). A v e n a fa tu a L. S o n c h u s o le ra c e o u s L. (α ) P h e n o lic c o m p o u n d s c o n c e n tr a tio n (m g /l) Σχήµα Υστέρηση στην ανάπτυξη αυτοφυών ως συνάρτηση της συγκέντρωσης των φαινολών στο συµπύκνωµα της υπερδιήθησης 262

270 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ % Germination inhibition Avena sativa L. slope Triticum aestivum L. (slope 0,0209, 0.988) Phenolic compounds concentration (mg/l) (β) Σχήµα Υστέρηση στην ανάπτυξη καλλιεργούµενων ειδών ως συνάρτηση της συγκέντρωσης των φαινολών στο συµπύκνωµα της υπερδιήθησης Έλεγχος θρεπτικής αξίας Τα κλάσµατα από τις διεργασίες µεµβρανών αξιολογήθηκαν για την θρεπτική τους αξία σε υδροπονικά πειράµατα, όπου καλλιεργήθηκαν αγγουράκια σε διαφορετικές συνθήκες άρδευσης. Χρησιµοποιήθηκαν 4 διαφορετικές γλάστρες εκ των οποίων η πρώτη ποτίστηκε µε ένα πρότυπο διάλυµα µε άλατα και θρεπτικά συστατικά (Χ0) για την ανάπτυξη φυτών. Η δεύτερη γλάστρα ποτίστηκε µε το συµπύκνωµα που λήφθηκε από την υπερδιήθηση αφού αραιώθηκε αρκετά (1%, Χ1). Η τρίτη γλάστρα ποτίστηκε µε το κλάσµα που εξέρχεται από την αντίστροφη όσµωση (Χ3) χωρίς καµία επιπλέον επεξεργασία. Τέλος, η τέταρτη γλάστρα ποτίστηκε µε το ίδιο διάλυµα όπως το Χ3 αλλά µε την προσθήκη θρεπτικών, όπως στην Χ0. Τα αποτελέσµατα της ανάπτυξης των φυτών φαίνονται στα Σχήµατα και Όπως φαίνεται στο Σχήµα όλα τα φυτά εκτός από την γλάστρα Χ3 αναπτύχθηκαν κανονικά και µάλιστα οι γλάστρες Χ2 και Χ4 έδωσαν τα ίδια αποτελέσµατα όπως ο «µάρτυρας» στην γλάστρα Χ0. Αντιθέτως, η γλάστρα Χ2 έδειξε ότι το νερό που χρησιµοποιήθηκε για το πότισµα της είναι τόσο καθαρό που δεν βοηθάει από µόνο του στην 263

271 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ ανάπτυξη των φυτών. Όµως µας επιτρέπει να το αναµίξουµε µε διάφορα θρεπτικά και να το χρησιµοποιήσουµε για ανάπτυξη φυτών όπως έγινε στην περίπτωση της Χ4 γλάστρας. Στη χειρότερη περίπτωση εάν οι συνθήκες δεν το επιτρέπουν για άρδευση το νερό που εξέρχεται από την αντίστροφη όσµωση (τελικό προϊόν, ίσο µε το 80% του αρχικού όγκου των αποβλήτων) µπορεί να διατεθεί µε ασφάλεια σε οιοδήποτε υδάτινο αποδέκτη χωρίς να προκαλεί ζηµιά στο περιβάλλον. Στα ίδια αποτελέσµατα µπορεί να καταλήξει κανείς παρατηρώντας το Σχήµα όπου δίνεται το βάρος κάθε φυτού µετά από την ανάπτυξη του µε τους διαφορετικούς τρόπους ποτίσµατος τους. Τόσο το αραιωµένο συµπύκνωµα από την υπερδιήθηση όσο και το τελικό προϊόν µε προσθήκη ελάχιστων θρεπτικών έδωσε βάρος φυτών όσο και ο «µάρτυρας». Σχήµα Τα φυτά µετά το τέλος του πειράµατος µε επεξεργασία µε τα Χ0, Χ1, Χ2, Χ3 διαλύµατα 264

272 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 8 A 7 (1) Xo: Control plants (2) X1: 1% UF concentrate toxic fraction (3) X2: Non toxic fraction (4) X3: Control + non toxic fraction Total plant dry weights (g) Xo X1 X2 X3 Type of treatment Σχήµα Ολικό ξηρού βάρους φυτών για τις τέσσερις διαδικασίες άρδευσης (Χ0, Χ1, Χ2, Χ3, αντίστοιχα) Συµπεράσµατα Αναπτύχθηκαν πιλοτικές µονάδες υπερδιήθησης, νανοδιήθησης και αντίστροφης όσµωσης σε τοπικό ελαιοτριβείο της Αχαΐας. Τα αποτελέσµατα της επεξεργασίας των αποβλήτων έδειξαν ότι είναι δυνατός ο σχεδόν πλήρης καθαρισµός τους από τα οργανικά, τα οποία συµπυκνώνονται και µπορούν να αξιοποιηθούν ως βιολογικά σκευάσµατα αναστολής της ανάπτυξης αυτοφυών φυτών στις καλλιέργειες καθώς και η αξιοποίηση τους ως συµπληρώµατα σε λιπάσµατα. Η αξιοποίηση των παραγόµενων υποπροϊόντων µπορεί να συνεισφέρει σηµαντικά στην µείωση του κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας συστηµάτων µεµβρανών. Ο µεγαλύτερος όγκος των αποβλήτων αποδίδεται στο περιβάλλον ως καθαρό και απαλλαγµένο από οργανικό φορτίο διάλυµα το οποίο µπορεί να αξιοποιηθεί για άρδευση αγρών ή στην χειρότερη περίπτωση να διατεθεί µε ασφάλεια στο περιβάλλον χωρίς να ρυπαίνει τους υδάτινους αποδέκτες. Η χρήση µεµβρανών για επεξεργασία υγρών αποβλήτων αγροκτηνοτροφικών προϊόντων αυξάνει καθηµερινά, αφού η εξέλιξη της τεχνολογίας επιτρέπει την κατασκευή φθηνότερων µεµβρανών µε καλύτερες ιδιότητες και δίνει την δυνατότητα αξιοποίησης παραπροϊόντων που άλλοτε κατέληγαν µαζί µε το υπόλοιπο υγρό απόβλητο στους υδάτινους αποδέκτες. 265

273 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 3. ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ 3.1 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ OMW Ένα τυπικό διάγραµµα της µεθόδου παραγωγής του ελαιόλαδου παρουσιάζεται στο Σχήµα Σε αυτό το διάγραµµα, υποδεικνύεται η παραγωγή της πρώτης ύλης που θα συγκεντρώνεται για εκµετάλλευση (απόβλητα ελαιοτριβείων-omw). Στην αρχή της διαδικασίας, τα φύλλα αποµακρύνονται µε φύσηµα αέρα και οι ελιές πλένονται και αλέθονται (διαµόρφωση ενός πολτού). Στο στάδιο της θερµικής µάλαξης, προστίθεται ζεστό νερό για την αύξηση της θερµοκρασίας και ο πολτός της ελιάς περιστρέφεται αργά. Σε αυτό το βήµα, το λάδι ρέει από τα διερυγµένα ολεϊκά κύτταρα στην υγρή φάση του πολτού της ελιάς. Ο πολτός µετά το στάδιο της θερµικής µάλαξης, αραιώνεται µε νερό και οδηγείται προς έναν τριφασικό φυγοκεντρικό διαχωριστή (decanter), όπου διαχωρίζεται σε στερεά φάση (πυρήνας), σε λιπαρή φάση και σε υδατική φαση. Η υδατική φάση αποβάλλεται σαν κύριο υγρό απόβλητο. Η λιπαρή φάση διέρχεται µεσα από έναν κάθετο φυγοκεντρικό διαχωριστή παράγοντας καθαρό ελαιόλαδο και την εναποµείνουσα υδατική φάση που προστίθεται επιπλέον στα υγρά απόβλητα. Παίρνοντας ως βάση αναφοράς ένα µετρικό τόνο επεξεργασµένων ελιών (1000 kg), παράγεται ένα µέσο ποσό 170 kg ελαιόλαδου, µαζί µε 550 kg στερεού απόβλητου και 1100 kg OMW. Για αυτήν την δυναµικότητα, καταναλώνεται ένα ποσό ενέργειας 110 kwh (λαµβάνοντας υπόψη ένα τυπικό ελαιοτριβείο τριών φάσεων εγκαταστηµένο στην Ελλάδα). Είναι αποδεκτό [1-9], ότι ο όγκος του παραγόµενου OMW είναι περίπου 1.1 l OMW / kg ελιών. Η ετήσια απόδοση ενός τυπικού ελαιοτριβείου κυµαίνεται µεταξύ 500 και 1800 τόνων ελιάς. Λαµβάνοντας υπόψη µια µέση παραγωγή ελαιολάδου της τάξης του 17%, η µέση παραγωγή ελαιόλαδου είναι περίπου 200 τόνοι ετησίως. Η περίοδος εργασίας στη διάρκεια ετών υψηλής παραγωγικότητας είναι από τέλη Σεπτεµβρίου έως τέλη Μαρτίου, δηλαδή περίπου 6 µήνες ακανόνιστης λειτουργίας: αυτή θα είναι η περίοδος παραγωγής OMW ως πρώτη ύλη. Το εργατικό προσωπικό στη διάρκεια της παραπάνω περιόδου αποτελείται από 5 άτοµα (για όλες τις εσωτερικές και εξωτερικές εργασίες). Το επενδυόµενο κεφάλαιο για ένα τυπικό ελαιοτριβείο είναι περίπου (τιµές του 2005). 266

274 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Ελαιοκαρπός Ζεστό Νερό Κρύο Νερό Φύσηµα Πλύσιµο Φύλλα Καθαρισµός µηχανηµάτων Άλεση Θερµική µάλαξη Φυγοκέντριση (decanter 3 φάσεων) Πυρήνα Φυγοκ/ση λαδιού Ελαιόλαδο OMW Σχήµα ιάγραµµα ροής ενός τυπικού ελαιοτριβείου στο οποίο φαίνονται όλες οι πηγές προέλευσης OMW. Στην Ελλάδα, τουλάχιστον, το µεγαλύτερο ποσοστό του παραγόµενου OMW (Σχήµατα και 3.1.3) προς το παρόν αποβάλλεται σε ρυάκια τα οποία καταλήγουν σε ποτάµια και τελικά όλα καταλήγουν σε µεγαλύτερους υδάτινους αποδέκτες, όπως σε θάλασσες και λίµνες, εύκολα και µε µηδενικό κόστος. Αυτή η µέθοδος χρησιµοποιείται από τα αρχαία χρόνια και 267

275 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ πολλά ελαιοτριβεία τη χρησιµοποιούν µέχρι και σήµερα. Παρόλο αυτά, οι επιπτώσεις για τα υδάτινα οικοσυστήµατα είναι σοβαρές. Η διαταραχή των οικοσυστηµάτων στα ποτάµια και στους χείµαρρους, και στα µέρη όπου αυτά αποβάλλονται στη θάλασσα, προκαλείται εξαιτίας της έλλειψης οξυγόνου στο νερό, το οποίο είναι απαραίτητο για την αναπνοή των υδατικών οργανισµών. Η έλλειψη διαλυµένου οξυγόνου είναι αποτέλεσµα των παρακάτω: Το υψηλό οργανικό φορτίο αποβλήτων που απαιτεί µεγάλα ποσά διαλυµένου οξυγόνου για την αποσύνθεση του. Το γαλάκτωµα που επιπλέει στις υδάτινες επιφάνειες και η σύσταση του περιέχει κολλοειδή, τα οποία αναχαιτίζουν τη διάχυση οξυγόνου στο νερό. Τα συστατικά αυτών των γαλακτωµάτων κατακάθονται στον πάτο των ποταµών, των λιµνών και των θαλασσών και περιορίζουν τα επίπεδα του διαλυµένου οξυγόνου στα βαθύτερα επίπεδα του νερού. Η κατακάθιση των γαλακτωµάτων και των συστατικών στο αναπνευστικό σύστηµα των ασπόνδυλων και των ψαριών. 3.2 ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ Λαµβάνοντας υπόψη τον µέσο βαθµό παραγωγής των 1150 τόνων ελιών ετησίως, ένα συνολικό ποσό των 1265 τόνων OMW αποβάλλονται κάθε σεζόν για ένα τυπικό ελαιοτριβείο υπό εξέταση. Υποθέτοντας ότι µία µέση περίοδος εργασίας διαρκεί 4 µήνες το έτος, και το ελαιοτριβείο λειτουργεί 25 µέρες το µήνα και 10 ώρες τη µέρα, το ποσό των επεξεργασµένων ελιών είναι 1.15 τόνοι ανά ώρα δηµιουργώντας κατά µέσο όρο 1.26 τόνους OMW ανά ώρα ή περίπου 1265 λίτρα OMW ανά ώρα (ορίζεται ως ρυθµός παραγωγής κατά παρτίδα). Εάν υπολογίζαµε τον ρυθµό συνολικής παραγωγής των 4 µηνών, αυτός θα είναι 440 λίτρα OMW ανά ώρα (ορίζεται ως µέσος βαθµός συνεχούς παραγωγής). Παρόλα αυτά, για σχεδιαστικούς λόγους µία µέση ποσότητα 1000 λίτρων OMW ανά ώρα γίνεται αποδεκτή λαµβάνοντας υπόψιν µεγαλύτερες περιόδους λειτουργίας, σε σύγκριση µε τις εγκαταστάσεις των ελαιοτριβείων που περιλαµβάνουν την περίοδο καθαρισµού του εξοπλισµού. Γενικά τώρα, το µέγεθος αγοράς του ελαιόλαδου και του OMW εντός και εκτός της Ε.Ε. απεικονίζεται στον Πίνακα Το µέγεθος αγοράς για το ελαιόλαδο έχει µία τάξη µεγέθους των 10,000 εκατοµµυρίων ανά έτος παγκοσµίως (75% εντός Ε.Ε.). Η τεράστια ποσότητα του παραγόµενου OMW, από την άλλη µεριά, έχει προς στιγµή αρνητική αποτίµηση, καθώς απαιτούνται επενδύσεις (πάγια και λειτουργικά κόστη) για την κατεργασία. Αυτή η µελέτη στοχεύει στο να µετατρέψει αυτά τα αρνητικής αξίας απόβλητα σε επικερδή υποπροϊόντα. 268

276 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Σχήµα Τα OMW παράγονται από τον decanter µαζί µε την ελαιούχα φάση. Σχήµα Συνολικά παραγόµενο OMW σε ένα τυπικό ελαιοτριβείο. 269

277 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Το ελαιόλαδο αναγνωρίζεται ως ένα από τα πιο ωφέλιµα (στους τοµείς της δίαιτας και της υγείας) προϊόντα της Νότιας Ευρώπης και των Μεσογειακών χωρών. Ισπανία, Ιταλία και Ελλάδα είναι οι κύριες χώρες παραγωγοί του ελαιόλαδου (37, 22 και 15% της παγκόσµιας παραγωγής, αντίστοιχα). Τυνησία, Τουρκία, Συρία, Μαρόκο, Κύπρος, Ισραήλ και άλλες µεσογειακές χώρες παράγουν επίσης ελαιόλαδο (20% της παγκόσµιας παραγωγής) και το υπόλοιπο (5%) παράγεται από µη- µεσογειακές χώρες. Η συνολική παραγωγή ελιών στην Ε.Ε. είναι περίπου 10εκ. τόνοι ανά έτος, η οποία συνοδεύεται από µία σχεδόν ισοβαρή παραγωγή απόβλητων ελαιοτριβείων (OMW). Μόνο ένα µικρό µέρος αυτών των αποβλήτων επεξεργάζεται ώστε να µειωθεί το υψηλά οργανικό και τοξικό φορτίο, ενώ το µεγαλύτερο µέρος οδηγείται σε ποτάµια, λίµνες και στη θάλασσα. Πίνακας Παραγωγή λαδιού και OMW σε παγκόσµια κλίµακα Χώρα * Παραγωγή ελαιόλαδου (τόνοι/έτος) Εκτιµώµενη παραγωγή OMW (τόνοι/έτος) Εντός Ε.Ε. Ισπανία 970,000 (37%) 5,800,000 Ιταλία 570,000 (21,5%) 3,400,000 Ελλάδα 410,000 (15%) 2,500,000 Πορτογαλία 40,000 (1,5%) 250,000 Εκτός Ε.Ε. Άλλες Μεσογειακές χώρες 530,000 (20%) 3,200,000 Μη- Μεσογειακές χώρες 130,000 (5%) 800,000 ΣΥΝΟΛΟ 2,650,000 16,000,000 *Μία µέση ποσότητα για τα τελευταία 6 χρόνια. Η σύνθεση του OMW εξαρτάται σηµαντικά από το είδος της ελιάς και την παραγωγική διαδικασία. Έτσι, µπορεί να διαφέρει από περιοχή σε περιοχή και µεταξύ ελαιοτριβείων της ίδιας περιοχής. Ο όγκος και η σύνθεση του παραγόµενου OMW ποικίλουν σηµαντικά και επηρεάζονται από τους ακόλουθους παράγοντες: Τύπος παραγωγικής διαδικασίας Είδος ελιάς, το οποίο εξαρτάται από: Περιοχή καλλιέργειας ή καλλιεργήσιµο έδαφος 270

278 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Χρήση παρασιτοκτόνων και λιπασµάτων Περίοδος συγκοµιδής και στάδιο ωριµότητας Κλιµατικές καιρικές συνθήκες. Γενικώς, αυτά τα απόβλητα περιέχουν: το µεγαλύτερο κλάσµα υδατικών-ευδιάλυτων στοιχείων των ελιών, οργανικών στερεών, και λιπίδια σε µικρότερες ποσότητες. Τυπικές φυσικοχηµικές αναλύσεις του OMW έχουν αποκαλύψει ένα υψηλό ποσοστό συστατικών που ανήκουν στις ακόλουθες κατηγορίες [1,2]: Υδρογονάνθρακες 2-18% (φρουκτόζη, γλυκόζη, mannose, sucrose) Οργανικά οξείδια 3-5% (κιτρικό, φουµαρικό, ταρταρικό, µαλεικό) Φαινόλες % Ανόργανα άλατα 1-2% (κυρίως θείου, ασβεστίου, σιδήρου και φωσφόρου) Πολυαλκοόλες 1-1.5% Πηκτίνες-Τανίνες 1-1.5% Hemicelluloses Λιπαρά οξέα, etc. Τα φαινολικά συστατικά είναι τα διάφορα φαινολικά οξέα (caffeic, protocatechic, a- hydrocynnamic,vanillic), flavonoids, anthocyanes και ελαιοπρωτεινες. Φαινόλες και τανίνες είναι τα βασικά συστατικά µε φυτοτοξική δράση, κατάλληλα για χρήση ως ζιζανιοκτόνα. Από την άλλη µεριά, τα κύρια συστατικά µε θρεπτική αξία είναι υδρογονάνθρακες, ανόργανα άλατα, κ.α. ανάλογα µε τη χρήση (ζωοτροφές ή λιπάσµατα). Τα τυπικά συστατικά του OMW δίδονται λεπτοµερώς αλλού [35]. 3.3 ΙΚΤΥΟ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ Α ΥΛΗΣ Όπως αναλυτικά παρουσιάζεται στο Κεφ. 6 για τον τόπο εγκατάστασης, η βιοµηχανική περιοχή (ΒΙ.ΠΕ.) Πατρών συγκεντρώνει αρκετά από τα θετικά χαρακτηριστικά για να χαρακτηρισθεί ως προτεινόµενος τόπος εγκατάστασης της µονάδας, στην οποία µπορεί να έρχονται OMW από τους Νοµούς της Περιφέρειας υτικής Ελλάδας: Αχαΐα, Ηλεία, Αιτωλοακαρνανία. Ενδεικτικά κάτωθι δίνονται τα ελαιουργεία και οι ιδιαιτερότητες των Νοµών Ηλείας και Αχαΐας καθώς και ο τρόπος συγκέντρωσης των υγρών αποβλήτων στην υπό σχεδιασµό µονάδα. Πρέπει να τονισθεί ότι ίσως να χρειασθεί σταθµός προσυγκέντρωσης των OMW της Ηλείας 271

279 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ σε ένα κεντρικό σηµείο εντός του νοµού και στην συνέχεια να µεταφερθούν στον Νοµό Αχαΐας. Ο νοµός Αιτωλοακαρνανίας καθώς και άλλες περιοχές µπορούν να εξετασθούν µελλοντικά Νοµός Αχαΐας Ο Νοµός Αχαΐας, µε έκταση 3271 km 2 και πληθυσµό 327,316 κατοίκους βρίσκεται στη βορειοδυτική Πελοπόννησο και υπάγεται στην Περιφέρεια υτικής Ελλάδας. Πρωτεύουσα του νοµού είναι η Πάτρα, τρίτο σε µέγεθος αστικό κέντρο της χώρας, το λιµάνι της οποίας αποτελεί την πύλη της Ελλάδας στην υπόλοιπη Ευρωπαϊκή Ένωση. Η Αχαΐα συνδυάζει φυσική οµορφιά και πολιτιστική ανάπτυξη. Το ήπιο και εύκρατο κλίµα του νοµού, η εναλλαγή των φυσικών τοπίων, βουνά, θάλασσα, λίµνες, ποτάµια, φαράγγια, σπήλαια, καταρράκτες, βιότοποι, δάση κλπ. δίνει την δυνατότητα στον επισκέπτη να απολαµβάνει τις φυσικές του οµορφιές στις 4 εποχές του χρόνου. Η γεωργική έκταση του Νοµού Αχαΐας υπολογίζεται στα 1,250,000 στρέµµατα. Μεγάλο µέρος της φυτικής παραγωγής καταλαµβάνουν τα αµπέλια. Κυρίως καλλιεργούνται σταφύλια για την παραγωγή κρασιού, κορινθιακή σταφίδα αλλά και επιτραπέζια σταφύλια. Επίσης, στην εύφορη αχαϊκή γη καλλιεργούνται δηµητριακά (σιτάρι, κριθάρι, βρώµη, καλαµπόκι, µηδική), καρπούζια, πατάτες, ντοµάτες, φασόλια, φράουλες, λεµόνια, πορτοκάλια, µανταρίνια, αχλάδια, µήλα, κεράσια, αµύγδαλα, καρύδια και, όπως σε όλη σχεδόν τη υτική Ελλάδα, ελιές. Ο νοµός Αχαΐας αποτελεί την πρόταση µας για την εγκατάσταση µιας πιλοτικής µονάδας καθώς είναι µια περιοχή µε παράδοση στο χώρο της ελαιοπαραγωγής, η οποία συνορεύει µε αρκετές περιοχές µε έντονη πλούσια παραγωγή λαδιού. Επίσης στην πρωτεύουσα του νοµού εδρεύει το Πανεπιστήµιο Πατρών στο οποίο πραγµατοποιήθηκε η συγκεκριµένη έρευνα και αναπτύχθηκε η τεχνολογία που προτείνεται να εφαρµοστεί πιλοτικά, παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα άµεσης επίτευξης της εφαρµογής αυτής καθώς και την επέκτασή της στους γειτονικούς νοµούς. Στο νοµό Αχαΐας βρίσκονται εγκατεστηµένα και σε λειτουργία 12 ελαιοτριβεία, τα οποία παραθέτονται στη συνέχεια: 272

280 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Ελαιοτριβεία Νοµού Αχαΐας (ενδεικτικός πίνακας) Περιοχή Τίτλος εταιρείας Τηλέφωνο επικοινωνίας 1 Άνω Σουδανέικα, Κάτω Αχαΐα Παναγιωτοπούλου Κιούση Αικ ύµη Παναγόπουλος Παύλος Καµάρες Λιανός Κων/νος Καλαµακι, Κάτω Αχαΐα Αγγελόπουλος Μιχαήλ Λαρισσός,Ματαράγκα Αδαµόπουλοι Αφοι Πατρα ΣακελλαρόπουλοςΑνδρ.&Κων Πατρα Καιµακά Αφοί Πάτρα Τσάκας Πάτρα Καϊµακάς Ιωαν Πετροχώρι, Κάτω Αχαΐα Βαµβακάς Ανδρ.ΟΕ Τοσκιές Χριστοδουλόπουλος Παν Χαλανδρίτσα Αφοί Ιατρού Πίνακας Χιλιοµετρικές αποστάσεις µεταξύ των δήµων και χωριών στα οποία βρίσκονται Ελαιοτριβεία Νοµού Αχαΐας Αριθµός ελαιοτριβείων ανά περιοχή 1 Άνω Άνω Σουδανέικα ύµη Καµάρες Καλαµάκι Λαρισσός Πάτρα Πετροχώρι Τόσκες Χαλανδρίτσα Σουδανέικα ύµη 0 1 Καµάρες Καλαµάκι Ματαραγκα Πάτρα Πετροχώρι Τόσκες Χαλανδρίτσα

281 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Ενδεικτικά κόστη µεταφοράς για συγκέντρωση OMW (ευρώ / φορτίο) Ανω Σουδανέικα ύµη Καµάρες Καλαµάκι Λαρισσός Πάτρα Πετροχώρι Τόσκες Χαλανδρίτσα Ανω Σουδανέικα ,25 4, ,5 5,25 4 ύµη Καµάρες 13, ,75 21,25 8,25 15,25 15,5 13 Καλαµάκι 4, ,75 0 5,5 6,5 3, Ματαραγκα ,25 5,5 0 10,5 5 9,75 12,25 Πάτρα 5 0 8,25 6,5 10, ,25 4,75 Πετροχώρι 3,5 0 15,25 3, ,25 13,75 Τόσκες 5, ,5 10 9,75 7,25 9,25 0 6,25 Χαλανδρίτσα ,25 4,75 13,75 6,

282 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Ο Πίνακας µας παρέχει την πυκνότητα των ελαιοτριβείων ανα περιοχή και τις µεταξύ τους χιλιοµετρικές αποστάσεις και ο Πίνακας µας παρέχει τα µέσα κόστη µεταφοράς, σε ευρώ ανά φορτίο (βυτιοφόρο). Ενδεικτικά οι τιµές πετρελαίου κίνησης (11/2006) κυµαίνονται στα 0,80-0,82 /lt. Λαµβάνοντας υπόψη τόσο την τιµή του πετρελαίου όσο και έξοδα λειτουργίας και συντήρησης του οχήµατος (βυτιοφόρο), λάδια, φθορές, συντήρηση, κ.α., θεωρούµε ως κόστος µεταφοράς τα 0,25 /km. Λαµβάνοντας υπόψη τα δεδοµένα που µας παρέχουν οι Πίνακες και προτείνουµε τη δηµιουργία µιας κεντρικής µονάδας επεξεργασίας στον νοµό Αχαΐας στην οποία τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων θα µεταφέρονται µε βυτιοφόρα. Προτείνουµε ως χώρο εγκατάστασης µιας σταθερής µονάδας στην Βιοµηχανική Περιοχή Πατρών για τους εξής λόγους: 1) Όλα τα ελαιοτριβεία βρίσκονται συγκεντρωµένα γύρω από την ΒΙΠΕ Πατρών µε µοναδική εξαίρεση το ελαιοτριβείο στις Καµάρες Αιγίου. 2) Στην ΒΙΠΕ υπάρχουν διαθέσιµες εκτάσεις και απαραίτητες υποδοµές για την εγκατάσταση µιας µονάδας επεξεργασίας. 3) Στην ΒΙΠΕ παρέχεται η δυνατότητα για µελλοντική συνεργασία για ανταλλαγή υποπροϊόντων και παραπροϊόντων µε τις ήδη υπάρχουσες βιοµηχανίες (industrial ecology). 4) Η κοντινή απόσταση από το Πανεπιστήµιο Πατρών διευκολύνει τα µέλη της οµάδας να ασχοληθούν µε την επίβλεψη της εγκατάστασης και λειτουργίας της µονάδας επεξεργασίας Νοµός Ηλείας Ο Νοµός Ηλείας, µε έκταση 2618m 2 και πληθυσµό 193,288 κατοίκους, υπάγεται στην Περιφέρεια υτικής Ελλάδας, καταλαµβάνοντας το Β.. τµήµα της Πελοποννήσου. 275

283 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πρωτεύουσα είναι ο Πύργος, ενώ ανατολικά του Πύργου, σε µία κοιλάδα ανάµεσα στον Κρόνιο λόφο, τον ποταµό Αλφειό και τον παραπόταµό του Κλαδέο, απλώνεται ένας από τους σηµαντικότερους αρχαιολογικούς χώρους της Ελλάδας, η Αρχαία Ολυµπία. Ο Νοµός αποτελείται από 22 ήµους. Ο Νοµός Ηλείας είναι κατεξοχήν πεδινός Νοµός µε κλίµα µεσογειακό και θερµό και σχετικά υψηλά ποσοστά βροχοπτώσεων. Έχει πλήθος ιαµατικών πηγών, θαυµάσιες παραλίες και αξιόλογα οικοσυστήµατα. Νοµός µε πολυδιάστατη οικονοµική ζωή, καθώς το 39% του οικονοµικά ενεργού πληθυσµού του νοµού απασχολείται στον πρωτογενή τοµέα, το 17% στο δευτερογενή και το 44% στον τριτογενή. Οι νόµιµοι µετανάστες αποτελούν το 6,3% του πληθυσµού και η µεγάλη τους πλειοψηφία απασχολείται στη γεωργία (58%). Ο Νοµός είναι ο πρώτος παραγωγός τοµάτας και πατάτας στην χώρα, ο 5 ος όσον αφορά στα εσπεριδοειδή και 6 ος στο ελαιόλαδο. Κύριο πολιτιστικό και ιστορικό χαρακτηριστικό του νοµού αποτελεί η περιοχή της Αρχαίας Ολυµπίας, γενέθλιος γη και σταθερός τόπος τέλεσης των αρχαίων Ολυµπιακών Αγώνων από 776 π.χ. έως το 393 µ.χ., όπου σήµερα πραγµατοποιείται πάντοτε η τελετή αφής της Ολυµπιακής φλόγας. Η Νοµαρχιακή Αυτοδιοίκηση Ηλείας έχει υλοποιήσει έργα στα πλαίσια Κοινοτικών Προγραµµάτων και Πρωτοβουλιών στο παρελθόν, όπως LIFE και LEADER, ενώ, ιδιαίτερα το χρονικό διάστηµα από µέχρι και σήµερα, έχει αναπτύξει µία έντονη δραστηριότητα σε Κοινοτικά Προγράµµατα. Συγκεκριµένα, η υπογραφή Μνηµονίου Συνεργασίας µε τις Νοµαρχίες Μπάρι και Λέτσε της Ιταλίας, για την ανάπτυξη δράσεων στον τοµέα επεξεργασίας και αξιοποίησης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων, στα πλαίσια του Προγράµµατος INTERREG III A, καθιστά τον νοµό Ηλείας την καλύτερη και πιο προσοδοφόρα ίσως επιλογή εφαρµογής του προγράµµατος δηµιουργίας ενός τοµέα διαχείρισης υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείων. Στο νοµό Ηλείας βρίσκονται εγκατεστηµένα και σε λειτουργία 31 ελαιοτριβεία, τα οποία παραθέτονται στον Πίνακα 3.3.4, ενώ στον Πίνακα δίνονται οι µεταξύ των χιλιοµετρικές τους αποστάσεις. Στον Πίνακα 3.3.6, µε βάση το εκτιµώµενο κόστος µεταφοράς και τις χιλιοµετρικές αποστάσεις µεταξύ των περιοχών, αναγράφονται ενδεικτικές τιµές κόστους µεταφοράς από και προς κάθε περιοχή. 276

284 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Ελαιοτριβεία Νοµού Ηλείας (ολοκληρωµένος πίνακας) Περιοχή Τίτλος εταιρείας Τηλέφωνο επικοινωνίας 1 Αµαλιάδα Μιχαλάς &Σια Αµαλιάδα Ηλιόπουλος Ανδρέας Αµαλιάδα Μιχαλόπουλος Αµαλιάδα Παναγιωτοπούλου Ανάλυψη Αφοί Κωνσταντόπουλοι Βαρθολοµιό Πλέσσας Κων/νος Βαρθολοµιό Σούλης Βαρθολοµιό Μανιανής Στέλιος Βρανάς Αφοί Αρβανίτη Γεράκι Αφοί Σπυρόπουλοι Γεράκι Κατσαντώνης 12 Επιτάλιο Ελαιοκάρπ Ελλάς ΑΕ Επιτάλιο Ελαιουργική Ηλείας Εφύρα Αναγνωστόπουλος Ζαχάρω Ένωση Αγροτικών Συνεταιρισµών Κάστρο Κουρή Κων/να Κάστρο Λευκαδίτης Κατω Παναγιά Ξανθός Κων/νος Κουρτέσι Μακάριος Γεώργιος Κρέστενα Κάτω Παναγιά Μηνιωτάκης Αντώνης Κυλλήνη Ζαφείρης Σωτήρης Λεχαινα Ενωση Αγροτικων Συνεταιρισµών Λυγιά Καρδιανου Κων/να Μάχος 26 Μέλισσα Θεοφιλόπουλος Μιχάλης Πύργος Στρούσι Χριστόπουλος Γρηγόρης Τραγανό Κυπριώτης Κων/νος Τραγανό Ξερογιάννης Παντελής Χάβαρη Παπαζαφειρόπουλος

285 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 278

286 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Χιλιοµετρικές αποστάσεις µεταξύ των δήµων και χωριών στα οποία βρίσκονται Ελαιοτριβεία Νοµού Ηλείας Αριθµός ελαιοτριβείων ανά περιοχή Αµαλιάδα Ανάληψη Βαρθολοµιό Βρανάς Γεράκι Επιτάλιο Εφύρα Ζαχάρω 4 Αµαλιαδα Αναληψη Βαρθολοµιο Βρανας Γερακι Επιταλιο Εφυρα Ζαχάρω Κάστρο Κάτω Παναγιά Κουρτέσι Κρέστενα Κυλλήνη Λυγιά Μάχος Μέλισσα Πύργος Στρούσι Τραγανό Χάβαρη Κάστρο Κάτω Παναγιά Κουρτέσι Κρέστενα Κυλλήνη Λυγιά Μάχος Μέλισσα Πύργος Στρούσι Τραγανό Χάβαρη 279

287 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Πίνακας Ενδεικτικά κόστη µεταφοράς (ευρώ / φορτίο) για προσυγκέντρωση στον Νοµό Ηλείας Αµαλιάδα Ανάληψη Βαρθολοµιό Βρανάς Γεράκι Επιτάλιο Εφύρα Ζαχάρω Κάστρο Κάτω Παναγιά Κουρτέσι Κρέστενα Κυλλήνη Λυγιά Μάχος Μέλισσα Πύργος Στρούσι Τραγανό Χάβαρη Αµαλιαδα 0 2,25 4,5 5 1,25 6 5,5 11, ,5 9,5 9,25 5,75 5,5 8,25 4,75 5,75 5 1,75 Αναληψη 2,25 0 6,75 7,25 1 8,25 2,75 13,75 10,25 11,25 9, ,5 8 7,8 10, ,25 3,75 Βαρθολοµιο 4,5 6,75 0 0,5 5,75 8, ,25 3,5 4,5 6, ,75 1, ,25 1,25 4,25 6,25 Βρανας 5 7,25 0,5 0 6,25 9,25 10,5 15, , ,25 0,75 1,5 7,5 9,75 1,75 4,75 6,75 Γερακι 1,25 1 5,75 6,25 0 7,25 6,75 12,75 9,25 10,25 8, ,5 7 6,8 9, ,25 3 Επιταλιο 6 8,25 8,75 9,25 7, ,5 6 12,25 13,25 13,5 3,5 13,5 10 9,8 14,25 1,25 11, ,75 Εφυρα 5,5 2, ,5 6,75 11, ,5 14, ,8 11, ,75 10,25 11,25 10,5 3,75 Ζαχάρω 11,5 13,75 15,25 15,75 12, , ,5 21,3 16, , ,5 16,5 13,25 Κάστρο 8 10,25 3,5 3 9,25 12,25 13,5 19, , ,25 2,25 1,8 10,5 12,75 1,75 3,25 9,75 Κάτω Παναγιά 9 11,25 4,5 4 10,25 13,25 14, ,25 3,25 2,8 5,25 13,75 1,75 3,75 10,75 Κουρτέσι 7,5 9,75 6,25 6,75 8,75 13, , ,75 7,5 3,5 3 12,25 2,5 3,25 9,25 Κρέστενα 9,5 11, ,5 10,75 3,5 15 4,5 14,5 16, , , , ,25 Κυλλήνη 9,25 11,5 4,75 4,25 10,5 13,5 14,75 21,25 1,25 0,25 3, , ,5 1,5 3,5 11 Λυγιά 5,75 8 1,25 0, ,25 16,5 2,25 3,25 7,5 12 3,5 0 2,3 8,25 10,5 2,5 5,5 7,5 Μάχος 5,5 7,75 1 1,5 6,75 9, ,25 1,75 2,75 3, , ,25 1 3,5 7,25 Μέλισσα 8,25 10,5 7 7,5 9,5 14,25 13,75 19,75 10,5 5, , ,25 7 4,25 10 Πύργος 4,75 7 9,25 9,75 6 1,25 10, ,75 13,75 12, ,5 10, ,25 0 7,25 9 6,5 Στρούσι 5,75 8 1,25 1, ,75 11,25 16,5 1,75 1,75 2,5 12 1,5 2, ,25 0 2,5 7,5 Τραγανό 5 7,25 4,25 4,75 6, ,5 16,5 3,25 3,75 3, ,5 5,5 3,5 4,25 9 2,5 0 6,75 Χάβαρη 1,75 3,75 6,25 6,75 3 7,75 3,75 13,25 9,75 10,75 9, ,5 7,3 10 6,5 7,5 6,

288 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Λαµβάνοντας υπόψη τα δεδοµένα που µας παρέχουν οι Πίνακες και προτείνουµε τα εξής σενάρια σχετικά µε την εγκατάσταση µιας διακριτής µονάδας επεξεργασίας στον Νοµό Ηλείας ή την πιθανή περιοχή προσυγκέντρωσης OMW, µε σκοπό να µεταφερθούν στην συνέχεια στον Νοµό Αχαΐας. Σενάριο 1 Κεντρική µονάδα στην περιοχή Αµαλιάδος Θεωρούµε µια κεντρική µονάδα επεξεργασίας στον νοµό Ηλείας στην οποία τα υγρά απόβλητα των ελαιοτριβείων θα µεταφέρονται µε βυτιοφόρα. Με βάση τον Πίνακα που µας παρέχει την πυκνότητα των ελαιοτριβείων ανά περιοχή και τις µεταξύ τους χιλιοµετρικές αποστάσεις και τον Πίνακα που µας παρέχει τα κόστη µεταφοράς προτείνουµε ως χώρο εγκατάστασης µιας σταθερής µονάδας στην περιοχή της Αµαλιάδας για τους εξής λόγους: 1) Η µέγιστη απόσταση από την περιοχή αυτή, καθώς βρίσκεται στο κέντρο του νοµού, είναι 46km, ενώ η πλειοψηφία των ελαιοτριβείων βρίσκεται σε σχετικά κοντινές αποστάσεις από αυτήν (8 ελαιοτριβεία στην περιοχή γύρω από την Αµαλιάδα και 14 σε απόσταση των 25km περίπου στην ευρύτερη περιοχή Βαρθολοµιού), σε αντίθεση µε τις υπόλοιπες περιοχές οι οποίες βρίσκονται ακόµα και σε απόσταση 85km µεταξύ τους (βλέπε Ζαχάρω-Κυλλήνη). 2) Η πρόσβαση στην Αµαλιάδα είναι άµεση χάρη στο οδικό δίκτυο (εθνική οδός) σε αντίθεση µε άλλες σχετικά δύσβατες περιοχές (βλέπε Κάστρο, Χάβαρη, Μέλισσα). 3) Ο κάµπος της Αµαλιάδας µας παρέχει τη δυνατότητα να χρησιµοποιήσουµε το επεξεργασµένο νερό για την άρδευση των αγροτικών εκτάσεων. 4) Λόγω της µορφολογίας του εδάφους και της οικιστικής πυκνότητας της περιοχής υπάρχει αρκετή διαθέσιµη έκταση για την εγκατάσταση της µονάδας επεξεργασίας. Σενάριο 2 Κεντρική µονάδα στην περιοχή Βαρθολοµιού Ως χώρος εγκατάστασης µιας σταθερής µονάδας στην περιοχή του Βαρθολοµιού µπορεί να προταθεί για τους εξής λόγους: 1) Στην ευρύτερη περιοχή του Βαρθολοµιού δραστηριοποιείται ο µεγαλύτερος αριθµός ελαιοτριβείων του νοµού Ηλείας (14 από τα 30), σχεδόν τα µισά ελαιοτριβεία του νοµού, σε ακτίνα 20km. Επίσης σε απόσταση 20km βρίσκονται τα 8 ελαιοτριβεία της περιοχής Αµαλιάδας και σε απόσταση 25km βρίσκονται τα ελαιοτριβεία Κουρτεσιου και Μέλισσας, τα βορειότερα του νοµού. Συµπεραίνουµε, λοιπόν, πως σε µια ακτίνα περίπου 20km γύρω από το Βαρθολοµιό βρίσκονται τα 24 από τα 30 ελαιοτριβεία του νοµού. 281

289 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 2) Η περιοχή του Βαρθολοµιού διαρρέεται από τον Πηνειό ποταµό και υπάρχει εκτεταµένο δίκτυο άρδευσης το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την διάθεση του επεξεργασµένου νερού προς άρδευση. Σενάριο 3 ηµιουργία δύο µονάδων, στις περιοχές Βαρθολοµιού και Πύργου Για τους προαναφερθέντες λόγους, προτείνουµε τη δηµιουργία δύο µονάδων επεξεργασίας στον νοµό Ηλείας. Μια στο Βαρθολοµιό που θα καλύπτει τις περιοχές: Βαρθολοµιό, Βρανάς, Κάστρο, Κουρτέσι, Κυλλήνη, Κάτω Παναγιά, Λυγιά Μάχος, Μέλισσα, Στρούσι, Τραγανό) όπου θα συγκεντρώνεται ο κύριος όγκος των υγρών αποβλήτων (16 από τα 30 ελαιοτριβεία του νοµού) και µια στον Πύργο για να καλυφθεί γεωγραφικά ο υπόλοιπος νοµός(14 από 30 ελαιοτριβεία του νοµού σε µέγιστη απόσταση 32km). Τα άνωθι σενάρια µπορούν να χρησιµεύσουν στην περίπτωση που θα απαιτηθεί να υπάρξει µια µονάδα επεξεργασίας ανά νοµό. Προς το παρόν όµως και για λόγους αρχικής προσέγγισης θα εξετάσουµε την δηµιουργία ενός εργοστασίου αξιοποίησης υγρών αποβλήτων στην ΒΙΠΕ Πατρών µε δυνατότητα να προσυγκεντρώνεται α ύλη και στους όµορους νοµούς στα σηµεία όπως υποδεικνύονται για παράδειγµα στον Νοµό Ηλείας. 282

290 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 4. ΑΓΟΡΑ ΠΩΛΗΣΕΙΣ Το κόστος των συστηµάτων επεξεργασίας των OMW είναι σχεδόν ίσο µε το κόστος µιας µικρής µονάδας ελαιοτριβείου και αυτό καθιστά την εγκατάσταση οικονοµικά απαγορευτική, τουλάχιστον προς το παρόν. Πολλές εταιρίες έχουν αναπτύξει και προωθήσει στην αγορά διάφορα συστήµατα που διαχειρίζονται αποτελεσµατικά τα OMW. Εν τούτοις τα κόστη αυτών των συστηµάτων είναι πολύ υψηλά για µικροµεσαία ελαιοτριβεία. Η µελέτη στο παρόν πρόγραµµα είναι επικεντρωµένη στη µείωση του κόστους των προϋπαρχόντων συστηµάτων προτείνοντας εναλλακτικές και οικονοµικές λύσεις, κυρίως όµως παράγοντας υψηλά εµπορεύσιµα υποπροϊόντα. Τα προϊόντα/ υπηρεσίες που προέκυψαν από την επιτυχή εφαρµογή του παρόντος προγράµµατος µπορεί να χωρισθούν ως ακολούθως: Ένα πλήρες και οικονοµικό σύστηµα (UF/NF) για την αποτελεσµατική επεξεργασία των OMW, παράγοντας µεγάλη ποσότητα καθαρού νερού για ανακύκλωση ή διάθσεη σε υδάτινους αποδέκτες, λύνοντας ουσιαστικά το πρόβληµα. Μία σειρά από υποπροϊόντα από την επεξεργασία των OMW που µπορούν να χρησιµοποιηθούν σαν οικολογικά ζιζανιοκτόνα και λιπάσµατα για την γεωργία. Το σηµαντικό πλεονέκτηµα για αυτά τα υποπροϊόντα είναι ότι η µέθοδος είναι εξίσου αποδοτική ενάντια στο πρόβληµα της µόλυνσης του περιβάλλοντος και θα στρέψει τους ιδιοκτήτες των ελαιοτριβείων σε µια νέα προσέγγιση για αυτή. Η ιδέα αυτή, συµπεριβαλλανοµένου του εξοπλισµού, της διεργασίας και των προϊόντων µπορεί να πατενταριστεί, εγγυώντας έτσι τα αποκλειστικά δικαιώµατα των εφευρετών της. Εκτιµώντας το πρώτο προϊόν της παρούσας µελέτης, δηλαδή το πλήρες σύστηµα για αποτελεσµατική αντιµετώπιση των OMW, η αξία του ανέρχεται περίπου στα 250,000 ανά µονάδα και µπορεί να µειωθεί εάν χρησιµοποιηθεί από µεγάλο αριθµό ελαιοτριβείων (200,000 ανά µονάδα σε περίπτωση συνεταιρισµού 5 ελαιοτριβείων µαζί). Ο αριθµός των ελαιοτριβείων στην Ελλάδα ανέρχεται σε περίπου 3,000 ελαιοτριβεία και το υψός αγοράς έτσι ανέρχεται στα 600 εκατοµµύρια. Η αγορά στην Ιταλία είναι σχεδόν η διπλάσια και στην Ισπανία είναι η τριπλάσια από την αγορά της Ελλάδας. Κατά συνέπεια η αγορά στόχος της Ε.Ε σε αυτό τον τοµέα εκτιµάται στα 3.6 δισεκατοµµύρια. 283

291 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Από την άλλη πλευρά το υψηλά εµπορεύσιµο ζιζανιοκτόνο ως υποπροϊόν που προκύπτει από την επεξεργασία των OMW, µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε διαφορετικές εφαρµογές. Ανάλογα από το φάσµα των ζιζάνιων που καταπολεµά ταξινοµείται σε εκλεκτικό και µη εκλεκτικό. Από τον τρόπο µε τον οποίο χρησιµοποιείται ταξινοµείται σε ζιζανιοκτόνο φυλλώµατος ή ζιζανιοκτόνο εδάφους καθώς η µέθοδος της δράσης τους τα καθορίζει καθώς έρχεται σε επαφή ή µεταφέροντας σε άλλη τοποθεσία τα ζιζάνια. Τα ζιζανιοκτόνα συνήθως επιθέτονται είτε στο έδαφος είτε στο φύλλωµα και για την δραστική λειτουργία τους πρέπει να εναποθετηθούν σε συγκεκριµένες περιοχές. Η ποσότητα ενεργών συστατικών των ζιζανιοκτόνων στην Ελλάδα ανέρχεται ετησίως σε 3,400 tons/yr, µε µια συνολική αξία περίπου στα 57 εκατοµµύρια. Η συνολική στοχεύσιµη αγορά στην Ε.Ε. σε αυτόν τον τοµέα εκτιµάται στα 500 εκατοµµύρια. Επιπρόσθετα στα πιο πάνω ποσά, η αντίστοιχη ποσότητα από τον τοµέα παραγωγής λιπάσµατος (αγορά 2 εκατοµµύρια τόνων στην Ελλάδα ετησίως) πρέπει να προστεθεί, όπως και από άλλους τοµείς πιθανής εφαρµογής. Η διαδικασία που προτείνεται στην παρούσα µελέτη παράγει δύο βασικά ρεύµατα συµπυκνωµάτων, το ένα είναι της υπερδιήθησης (UF) που περιλαµβάνει ενώσεις µεγάλου µοριακού βάρους, κολλοειδή και αιωρήµατα, και το άλλο της αντίστροφης ώσµωσης (RO) ή µικροδιήθησης (MF) που περιλαµβάνει οργανικές ενώσεις µε µοριακό βάρος µεγέθους Το συµπύκνωµα από την UF είναι χαµηλής περιεκτικότητας σε φαινόλες και τέφρα και σε υψηλής περιεκτικότητας σε θρεπτικά συστατικά. Κάνοντας µια σύγκριση µεταξύ της σύστασης των αµινοξέων µε ενός εκ της σόγιας και του γάλατος, είναι ξεκάθαρο ότι λείπουν µόνο δυο από τα βασικά αµινοξέα. Όµως η σύσταση είναι αρκετά ισορροπηµένη και παρόµοια µε της σόγιας και το συµπύκνωµα µπορεί να χρησιµοποιηθεί σαν ολοκληρωµένη ζωοτροφή (ως εναλλακτική χρήση από την ανωτέρω χρήση ως λίπασµα). Το συµπύκνωµα της RO που είναι πλούσιο σε τέφρα, σε φαινόλες και απαλλαγµένο από λιπαρές ουσίες, επιπλέον της ανωτέρω χρήσης του σαν ζιζανιοκτόνο, µπορεί να χρησιµοποιηθεί σαν ενζυµικός παράγοντας για την καθυστέρηση του φαινοµένου της υδρόλυσης κατά την παραγωγή του λαδιού ή στη µείωση κατά 50% της οξύτητας της παραγωγής του κατά τις διεργασίες εκχύλισης. Τα οφέλη µετά την εφαρµογή αυτής της παραγωγής στην πράξη και η κατανοµή των σε κάθε πιθανό συνεργάτη ή πελάτη εκτιµάται ως ακολούθως. Οι κατασκευαστικές εταιρείες µηχανολογικού εξοπλισµού αναµένουν σηµαντική άνοδο της αγοράς στα συστήµατα αυτά. Αντίστοιχη άνοδο των πωλήσεων αναµένεται για εταιρείες εµπορίας της ανωτέρω τεχνικής. 284

292 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Επίσης σηµαντική άνοδο των πωλήσεων αναµένεται και στην βιοµηχανία γεωργικών φαρµάκων, ιδιαίτερα δε σε αυτή που έχει µια οικολογική βιολογική κατεύθυνση. Πρέπει να τονισθεί ότι η παραγωγή οικολογικών ζιζανιοκτόνων αποτελεί επανάσταση στον τοµέα των αγροχηµικών, όπου µε την κατάλληλη διαφήµιση αναµένεται σηµαντική ανταπόκριση από τους γεωργούς και τους καταναλωτές. Εν τούτοις, τα καινούργια προϊόντα ειδικά τα οικολογικά ζιζανιοκτόνα πρέπει να είναι εγκεκριµένα σύµφωνα µε τους κανονισµούς της Ε.Ε. και τους διεθνείς οργανισµούς. Όταν µια αγροχηµική εταιρία θέλει να παρουσιάσει ένα καινούργιο προϊόν, όπως π.χ., το παρόν ζιζανιοκτόνο, χρειάζονται πολλά πειράµατα και ειδικότερα όταν αυτό προβάλλεται µε οικολογικό χαρακτήρα, µε ένα εξαιρετικά υψηλό κόστος ( βιοδυναµικά πειράµατα σε εργαστήρια, στην ύπαιθρο, σε ζώα, για την ανθρώπινη υγεία, κλπ.). Ερωτώντας κατάλληλα αγροχηµικές βιοµηχανίες της χώρας (Παπαοικονόµου Αγροχηµικά ΑΕ, κλπ.) διαπιστώθηκε ότι µια τέτοια έγκριση τύπου στοιχίζει περίπου 1 εκατοµµύριο. Τα αναµενόµενα κέρδη όµως υπαγορεύουν η εταιρεία που θα αναλάβει την παραγωγή τους να εξετάσει σοβαρά τον τρόπο µε τον οποίο αυτά τα καινούργια προϊόντα θα πιστοποιηθούν, ειδικότερα τα οικολογικά ζιζανιοκτόνα, ώστε πιθανά να αναζητήσει οικονοµική υποστήριξη στον εξαιρετικά δαπανηρό τρόπο πιστοποίησης. 285

293 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 5. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 5.1 ΜΕΘΟ ΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Έχοντας τις κατάλληλες µεθόδους που πρέπει να ακολουθούνται για ικανοποιητικό διαχωρισµό των θρεπτικών από τα τοξικά κλάσµατα, ένα βέλτιστο, τεχνικά και οικονοµικά, σχέδιο της διαδικασίας σε βιοµηχανικό επίπεδο µπορεί να πραγµατοποιηθεί. Ο στόχος είναι µια τεχνικά αποδεκτή λύση στο ελάχιστο δυνατό πάγιο και λειτουργικό κόστος. Ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται µε την εφαρµογή ενός µεθοδικού σχεδιασµού ώστε να βρεθεί το καλύτερο διάγραµµα ροής της διαδικασίας (π.χ. η επιλογή των µονάδων διεργασίας και των διασυνδέσεων ανάµεσα σε αυτές τις µονάδες) και να υπολογισθούν οι βέλτιστες σχεδιαστικές συνθήκες. Μετά τον ορισµό των λειτουργικών παραµέτρων, το διάγραµµα ροής της διαδικασίας κατασκευάστηκε µέσω µιας ιεράρχησης των αποφάσεων σχεδιασµού, ονοµαστικά: δοµή εισόδου-εξόδου, ανακύκλωση, διαχωρισµός και θερµική ολοκλήρωση. Στην συνέχεια συνοψίζουµε τα κύρια χαρακτηριστικά του προβλήµατος της επεξεργασίας των OMW, που χρησιµεύουν στον µεθοδικό σχεδιασµό: 1. Μέθοδος παραγωγής: εν απαιτούνται χηµικές αντιδράσεις για το συγκεκριµένο πρόβληµα. Ο διαχωρισµός λαµβάνει χώρα χρησιµοποιώντας µόνο φυσικές διεργασίες, όπως υπερδιήθηση και αντίστροφη όσµωση ως διαδικασίες διαχωρισµού. Η πρώτη ύλη OMW θα διαχωρίζεται σε µια σειρά από χρήσιµα προϊόντα: θρεπτικά, φυτοτοξικά και υδατικά κλάσµατα. 2. Ρυθµός παραγωγής: Η ποσότητα του επεξεργασµένου OMW ανα χρονική µονάδα ορίζεται ως ο ρυθµός παραγωγής του προβλήµατός µας. Η συνολική ποσότητα του παραγόµενου OMW ανα περίοδο είναι περίπου 1265tn. Ο ρυθµός παραγωγής µιας παρτίδας είναι περίπου 1265 l OMW/h και ο µέσος συνεχής ρυθµός παραγωγής είναι περίπου 440 l OMW/h. 3. Καθαρότητα προϊόντος και αξία: εν απαιτείται κάποια ιδιαίτερα υψηλή καθαρότητα των προϊόντων. Οι περιορισµοί καθαρότητας απλώς απαιτούν το θρεπτικό κλάσµα να περιέχει την πλειοψηφία των θρεπτικών συστατικών χωρίς φαινόλες, το φυτοτοξικό κλάσµα την πλειοψηφία των φαινολών µε όσο το δυνατόν χαµηλότερα θρεπτικά και, τέλος, το υδατικό κλάσµα να έχει τα απαιτούµενα χαρακτηριστικά είτε για αποµάκρυνση είτε για ανακύκλωση είτε για άρδευση. 4. Πρώτες ύλες και κόστη: Σαν πρώτη ύλη το ρεύµα OMW θεωρείται άνευ αξίας, πιθανόν πρέπει να του δοθεί µια αρνητική αξία. Παρόλα αυτά, η πρώτη ύλη εδώ θα θεωρείται 286

294 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ µηδενικής αξίας. Άλλες πρώτες ύλες είναι το νερό και οι ουσίες καθαρισµού, οι οποίες θα προστεθούν στο λειτουργικό κόστος. 5. Περιορισµοί διεργασίας: δεν προβλέπονται συγκεκριµένοι περιορισµοί σχετικά µε κινδύνους λειτουργίας, ασφάλειας και περιβάλλοντος. Υπάρχουν περιορισµοί θερµοκρασίας, σύµφωνα µε τον κατασκευαστή, συνήθως για κεραµικές µεµβράνες να µην υπερβούν τους 70 O C και για πολυµερικές τους 50 O C (άρα δηµιουργούνται απαιτήσεις για σύστηµα ψύξης), και το ρεύµα τροφοδοσίας πρέπει να µην περιέχει σωµατίδια διαµέτρου µεγαλύτερης από τα 100µm. Υπάρχουν επίσης ανώτερα όρια πίεσης για τις µεµβράνες, σύµφωνα µε τον κατασκευαστή (συνήθως 4-6 bars για τις κεραµικές µεµβράνες και 70 bars για τις πολυµερικές). 6. Άλλα δεδοµένα για το εργοστάσιο και το χώρο: Βυτιοφόρα απαιτούνται για την τροφοδοσία, την συγκέντρωση και την επιθυµητή συλλογή. Πόσιµο νερό απαιτείται για τον καθαρισµό των µεµβρανών. Απαιτείται µια τυπική τριφασική ηλεκτρική εγκατάσταση. 7. Φυσικά χαρακτηριστικά και πληροφορίες σχετικά µε τα χηµικά που συµµετέχουν: βλέπε σχετική βιβλιογραφία (1-9, 35-40). Καθώς ο ρυθµός παραγωγής είναι περίπου 1265tn/year µε περιοδικό χαρακτήρα διαλέγουµε τη λειτουργία κατά παρτίδα αντί της συνεχούς. Αυτό σηµαίνει ότι το εργοστάσιο για επεξεργασία OMW θα λειτουργεί συνεχώς, συµπεριλαµβανοµένων της επεξεργασίας OMW και του καθαρισµού των µεµβρανών. Η τεχνολογία µεµβράνης η οποία δίνει το απαιτούµενο ρεύµα προϊόντων παρουσιάζεται στο Σχήµα Το τελικό διάγραµµα ροής, που λαµβάνει υπόψη όλες τις παραπάνω ιεραρχικές διαδικασίες και τις συνήθεις αρχές σχεδιασµού δίνονται στο Σχήµα Prefilter UF OMW Solids, d>100 µm RO2 Concentrate: Nutritious fraction NF or RO1 Water Concentrate: Fertilizer Concentrate: Phytotoxic fraction Σχήµα οµή διαχωρισµών του διαγράµµατος ροής χρησιµοποιώντας υπερδιήθηση (UF), νάνο-διήθηση (NF) ή/και αντίστροφη όσµωση (RO). 287

295 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Fresh OMW Storage tank of OMW Prefilter Pump Solids d>100 µm UF feed Nutrient additives Ultrafiltration Pump UF permeate for RO feed UF concentrate Nutritious fraction Nanofiltration or Reverse osmosis Water for fertilization or discharge Pump RO Concentrate Phytotoxic fraction Σχήµα Τελικό διάγραµµα ροής για κατεργασία OMW και αποµόνωση χρήσιµων κλασµάτων. 288

296 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ 5.2 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Περιγραφή εξοπλισµού Το σύστηµα αποτελείται από δύο βήµατα επεξεργασίας: ένα σύστηµα υπερδιήθησης (UF) το οποίο ακολουθείται από ένα σύστηµα αντίστροφης όσµωσης (RO). Υπάρχει ένα στάδιο προεπεξεργασίας το οποίο πραγµατοποιείται µέσω χαµηλής ροής φιλτράρισµα µε κεραµικές µεµβράνες σε πολυκάναλη διαµόρφωση, κατα το οποίο γίνεται η αποµάκρυνση κολλοειδών και αιωρηµάτων. ιεργασία υπερδιήθησης Η υπερδιήθηση περιλαµβάνει µε µεµβράνες και είναι ικανή να διαχωρίσει τα µεγαλύτερα συστατικά στο διάλυµα (όπως βακτήρια, κολλοειδή, αιωρούµενα στερεά και συστατικά υψηλής µοριακής µάζας). Η διήθηση είναι διασταυρούµενης ροής, µε το προς επεξεργασία υγρό να µετακινείται µε ροή παράλληλη στην επιφάνεια του φίλτρου δηµιουργώντας έτσι τέτοια αναταραχή ώστε να αποφεύγεται το φράξιµο. Οι µεµβράνες υπερδιήθησης είναι κεραµικές µεµβράνες µε πολυκάναλη διαµόρφωση, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ισχυρή χηµική-φυσική αντίσταση, εξαιρετική δυνατότητα αναγέννησης και διαρκή αποδοτικότητα. Η υπερδιήθηση µέσω κεραµικών µεµβρανών παρέχει τα παρακάτω πλεονεκτήµατα: υνατότητα χρήσης µεµβράνης σε σπειροειδή διαµόρφωση επιτρέποντας εξοικονόµηση ενέργειας (χαµηλή εγκαταστηµένη ισχύ) και οικονοµία στο λειτουργικό κόστος. υνατότητα επίτευξης υψηλού συντελεστή ογκοµετρικής συγκέντρωσης. Γρήγορο και εύκολο καθαρισµό των µεµβρανών. Υψηλότερο µέσο όρο ζωής των µεµβρανών. ιεργασία αντίστροφης όσµωσης Η διεργασία της αντίστροφης όσµωσης διαχωρίζει τα διαλυτά από το διαλύτη επιβάλλοντας στο διαλύτη να ρέει µέσα από τη µεµβράνη, εξαιτίας υψηλότερης πίεσης από την κανονική οσµωτική πίεση. Οι RO µεµβράνες είναι λεπτού υµένα σύνθετες µεµβράνες, οι οποίες χαρακτηρίζονται από υψηλή απόρριψη µονοσθενών διαλυµένων συστατικών και από επιφάνεια µεµβράνης µε αντίσταση στο φράξιµο. Περαιτέρω χαρακτηριστικά τέτοιων µεµβρανών είναι: υψηλή παραγωγικότητα, µεγάλο εύρος λειτουργικής πίεσης και µεγάλο εύρος ph. Η απορροή από ένα RO σύστηµα θα µπορούσε να επανα-επεξεργαστεί από την ίδια µονάδα ώστε να επιτευχθεί καλύτερη ποιότητα. Το φρέσκο OMW συγκεντρώνεται σε δεξαµενή 289

297 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ αποθήκευσης και έπειτα µε αντλία φιλτράρεται χρησιµοποιώντας περιστρεφόµενο κύλινδρο µε οπές µεγέθους 100µm (προφιλτράρουµε ώστε να προστατευθεί το UF σύστηµα). Τα OMW συστατικά µε µέγεθος µικρότερο από αυτό, διαπερνούν τον κύλινδρο, ενώ στην επιφάνεια του κυλίνδρου συγκεντρώνονται τα στερεά και µετακινούνται στη δεξαµενή αποθήκευσης για να χρησιµοποιηθούν είτε σαν λιπάσµατα είτε σαν ζωικές τροφές. Η προφιλτραρισµένη απορροή αποθηκεύεται σαν τροφοδοσία της µονάδας UF και µε τη χρήση αντλίας τροφοδοτεί τη µονάδα υπερδιήθησης. Η απορροή απο την UF µονάδα αποθηκεύεται ως τροφοδοσία της µονάδας RO ενώ µετά από αρκετούς κύκλους κυκλοφορίας η τροφοδοσία της UF µονάδας χαρακτηρίζεται σαν συµπύκνωµα αυτής της µονάδας και µεταφέρεται σε ξεχωριστή δεξαµενή αποθήκευσης, σαν θρεπτικό κλάσµα. Η απορροή της UF µονάδας τροφοδοτεί την µονάδα αντίστροφης όσµωσης ή νανοφιλτραρίσµατος χρησιµοποιώντας αντλία. Η απορροή από αυτές τις µονάδες είναι το κλάσµα του νερού για ανακύκλωση, λίπανση, άρδευση ή απόρριψη. Το συµπύκνωµα είναι το φυτοτοξικό κλάσµα το οποίο συγκεντρώνεται ξεχωριστά σε δεξαµενή αποθήκευσης. Μονάδα UF Όπως έχει ήδη προαναφερθεί, υπερδιήθηση και µικροδιήθηση είναι διεργασίες διαχωρισµού µέσω µεµβρανών ικανές να πραγµατοποιήσουν έναν διαχωρισµό των συστατικών του διαλύµατος, µε κινητήριο δύναµη την διαφορά πίεσης µεταξύ των δύο πλευρών της µεµβράνης (πίεση διαπερατότητας µεµβράνης ή TMP). ιαλύτης και χαµηλού µοριακού βάρους διαλυτά (διαλυµένες ουσίες) διαπερνούν τη µεµβράνη (διήθηµα), ενώ υψηλού µοριακού βάρους διαλυµένες ουσίες, καθώς και τυχόν αιωρούµενα υλικά, δεν διαπερνούν την επιφάνεια φιλτραρίσµατος και κατακρατούνται (απορρίπτονται) στο ρεύµα συγκέντρωσης (συµπύκνωµα). Ένα τέτοιο σύστηµα είναι φιλτράρισµα διασταυρούµενης ροής. Το υγρό που είναι προς επεξεργασία κυκλοφορεί µε ροή παράλληλη στην επιφάνεια φιλτραρίσµατος, συνεπώς δηµιουργεί τέτοια αναταραχή ώστε να αποφευχθεί φράξιµο. Για τον λόγο αυτό το φιλτράρισµα διασταυρωµένης ροής παρέχει διαρκή αποτελεσµατικότητα για µεγάλες περιόδους. Η πιλοτική µονάδα για τον σκοπό αυτό είναι ένα σύστηµα πολυχρηστικών µεµβρανών σχεδιασµένο για εφαρµογές νανοδιήθησης, υπερφδιήθησης και µικροδιήθησης. 290

298 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Περιγραφή εξαρτηµάτων UF Η µονάδα αποτελείται απο τον ακόλουθο εξοπλισµό: Πλαίσιο: AISI 304 Στοιχείο διήθησης: Αντλία: Ηλεκτρικός κινητήρας: Υλικό: Κεραµικό / Zirconia Επιφάνεια µεµβράνης: 0.24 m 2 Φυγόκεντρη τύπου (SS 316), 4kW 220/380 V, 50 Hz, 3 φάσεων Βαλβίδες Αντλία εκροής (εκκένωσης) Έξοδος συµπυκνώµατος Έξοδος διηθήµατος Όργανα: είκτες πίεσης είκτες θερµοκρασίας Μετρητής ροής ανακυκλοφορίας Προδιαγραφές λειτουργίας Μέγιστη πίεση λειτουργίας Μέγιστη θερµοκρασία 4-6 bar 70 ο C Το Σχήµα είναι ένα διάγραµµα ροής της υπερδιήθησης. Η πιλοτική / πρότυπη οµάδα έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί σε µαζική-συνεχή διεργασία (batch mode). Αποτελείται από τον ακόλουθο εξοπλισµό: εξαµενή, στην οποία φορτώνεται το διάλυµα τροφοδοσίας και συλλέγεται πίσω το συµπυκνωµένο διάλυµα Αντλία τροφοδοσίας οχείο πίεσης που περιέχει τη κεραµική µεµβράνη ιαφραγµατική βαλβίδα στην αντλία εκκένωσης ύο (2) διαφραγµατικές βαλβίδες στην έξοδο συµπυκνώµατος και διηθήµατος από το δοχείο πίεσης Τρεις (3) µετρητές πίεσης Μετρητή ροής στη έξοδο συµπυκνώµατος από το δοχείο πίεσης Θερµόµετρο 291

299 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Σχήµα ιάγραµµα ροής της διεργασίας UF 292

300 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Η UF πιλοτική µονάδα δύναται να εξυπηρετήσει διαφορετικά είδη κεραµικών µεµβρανών τα οποία διαφέρουν ως προς το µέγεθος, την ενεργό περιοχή και πορώδες. Η µεµβράνη υπερφιλτραρίσµατος που τοποθετήθηκε για την OMW επεξεργασία έχει πολυκάναλη διαµόρφωση και χαρακτηρίζεται από υψηλή φυσικοχηµική αντίσταση και άψογη αναρρυθµιστική ικανότητα. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά της µεµβράνης αυτής δίνονται στους παρακάτω πίνακες. Προδιαγραφές στοιχείων Τύπος στοιχείων: Ρ 1940 ιάµετρος πόρου: 100 nm Αριθµός καναλιών: 19 ιάµετρος καναλιού: 4 mm Ενεργή περιοχή: 0.24 m 2 Μέγεθος στοιχείων: µήκος 1020 mm A B A = 28 mm B = 31 mm ιαπερατότητα καθαρού νερού Μετρηµένη σε νέα µεµβράνη µετά τη πρώτη ολοκληρωµένη CIP. ιαπερατότητα: Περίπου 1800 l/hm 2 bar Όγκος Hold-up Όγκος τροφοδοσίας / συµπυκνώµατος: Όγκος διηθήµατος: 0.24 l 0.64 l Ρυθµός ροής έναντι ταχύτητας Ταχύτητα διασταυρωµένης ροής (m/s) Ρυθµός ροής / στοιχείο (m 3 /h)

301 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Μονάδα NF/RO Στην διεργασία διαχωρισµού µέσω µεµβρανών κατα NF/RO, η λειτουργική αρχή είναι η εξής: πιέζοντας τον διαλύτη να περάσει µέσω της µεµβράνης, η διαλυµένη ουσία διαχωρίζεται από τον διαλύτη εξαιτίας µιας εφαρµοζόµενης πίεσης υψηλότερης της οσµωτικής. Τα δύο χαρακτηριστικά µεγέθη της απόδοσης του διαχωρισµού είναι η ροή διαλύτη (διήθηµα) και η απόρριψη διαλυµένων ουσιών. Το Σχήµα είναι ένα διάγραµµα ροής της διαδικασίας. Περιγραφή εξαρτηµάτων Η µονάδα αποτελείται από τον ακόλουθο εξοπλισµό: Πλαίσιο: AISI 304 Στοιχείο διήθησης: Υλικό: πολυµερή µεµβράνη Επιφάνεια µεµβράνης: m 2 ιάσταση: 2.5 x 40 Αντλία: Τύπου εµβόλου (SS 316), 2.2 kw Ηλεκτρικός κινητήρας: 220/380 V, 50 Hz, 3 φάσεων Βαλβίδες Έξοδος συµπυκνώµατος Όργανα: είκτες πίεσης ιακόπτης πίεσης Μετρητής ροής διηθήµατος Προδιαγραφές λειτουργίας Μέγιστη πίεση λειτουργίας: Μέγιστη θερµοκρασία: 68 bar 50 o C 294

302 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Σχήµα ιάγραµµα ροής της διεργασίας NF/RO. 295

303 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Η µονάδα έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί σε µαζική επεξεργασία (batch mode) και αποτελείται από τον ακόλουθο εξοπλισµό: εξαµενή, στην οποία φορτώνεται το διάλυµα τροφοδοσίας και συλλέγεται πίσω το συµπυκνωµένο διάλυµα Αντλία τροφοδοσίας οχείο πίεσης στο οποίο τοποθετείται η ελικοειδής µεµβράνη Βαλβίδα µε ακροφύσιο στην έξοδο συµπυκνώµατος από το δοχείο πίεσης Μετρητή ροής στη έξοδο διηθήµατος από το δοχείο πίεσης Βαλβίδα ασφαλείας στην αντλία της γραµµής εκκένωσης ιακόπτης υψηλής πίεσης στην αντλία της γραµµής εκκένωσης Ανάλογα µε τη φύση του τροφοδοτούµενου υλικού και του τελικού προϊόντος αυτή η µονάδα µπορεί να εφοδιαστεί µε διαφορετικούς τύπους πολυµερών µεµβρανών. Με µία απλή ανταλλαγή του στοιχείου διήθησης η µονάδα µπορεί εύκολα να µετατραπεί είτε για RO είτε για UF/NF εφαρµογές. Η διαµόρφωση των µεµβρανών είναι ελικοειδής. Τέτοιου είδους διαµόρφωση επιτρέπει τη µέγιστη αναλογία µεταξύ του εµβαδού επιφανείας της µεµβράνης ανά κατειληµµένο όγκο και των ροών. Στους ακόλουθους πίνακες δίνονται λεπτοµέρειες σχετικά µε τη µεµβράνη που προτείνεται. Προδιαγραφές του στοιχείου διήθησης Τύπος µοντέλου: DK U19F ιαµόρφωση: Ελικοειδής Εύρος τροφοδοσίας: 30 mil, 50 mil διαθέσιµα Ενεργή περιοχή: 2.5 m 2 Μεγέθη στοιχείου: 2.5 D x 40 L Απόδοση µεµβράνης Συστατικό Μοριακό βάρος % Απόρριψη Συνθήκες δοκιµής MgSO mg/l τροφοδοσία, 25 o C, 100 psig Παράµετροι σχεδιασµού και λειτουργίας Μεµβράνη: Σύνθετη µη κυταρινική µεµβράνη Κατάταξη (Rating): MWCO Πίεση: Προτεινόµενο εύρος λειτουργίας: psig, µέγιστο 600 psig 296

304 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Θερµοκρασία: 50 ο C µέγιστη ph: Εύρος ph λειτουργίας: 1 11 Εύρος ph καθαρισµού: Ανθεκτικότητα στο χλώριο: Πολύ χαµηλή, αποφυγή οξειδωτικών µέσων Τα στάδια επεξεργασίας είναι τα ακόλουθα, Σχήµα 5.2.3: Στάδιο προ-επεξεργασίας όπως περιγράφεται παραπάνω. Το διηθηµένο OMW περνά µέσα από την UF µονάδα και συλλέγονται δύο κλάσµατα (διήθηµα και συµπύκνωµα). Το κλάσµα του διηθήµατος από την UF διαδικασία χρησιµοποιείται ως τροφοδοσία για τη διαδικασία της νανοδιήθησης ή αντίστροφής όσµωσης (NF/RO), ενώ το συµπυκνωµένο κλάσµα της UF χρησιµοποιήθηκε ως παραπροϊόν υψηλής θρεπτικής αξίας. Το διήθηµα από τις NF ή RO διαδικασίες ελέγχεται και χρησιµοποιείται ως ανόργανο λίπασµα. Το συµπύκνωµα από τις NF ή RO διαδικασίες χρησιµοποιείται ως ζιζανιοκτόνο. Σχήµα Γενική άποψη του εξοπλισµού NF/RO για επεξεργασία OMW. Χηµικός καθαρισµός µεµβρανών Κεραµικές µεµβράνες Σκοπός Καθαρισµός του συστήµατος σωληνώσεων και εξασθένιση του δυναµικού διπλής στοιβάδας της µεµβράνης Συνήθης καθαρισµός Καθαρισµός της κεραµικής δοµής υποστήριξης και της πλευράς διηθήµατος Καθαριστικό / Αποστειρωτικό NaClΟ ppm ή NaOH 2 % Θερµοκρασία = 60 o C, χρόνος = 30 λεπτά NaOH 2% ή NaOH 1.5% - Ultrasil * % Θερµοκρασία = o C, χρόνος = 25 λεπτά 297

305 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ της υποµονάδας Αύξηση της διαλυτότητας µε ιζηµατοποιητικά ανόργανα άλατα HNO % ή Ultrasil * % Θερµοκρασία = 70 o C, χρόνος = 20 λεπτά * προϊόν Henkel Πολυµερικές µεµβράνες Υλικό φραγής Κρούστα ανόργανης ύλης και µεταλλικά Καθαριστικό / Αποστειρωτικό Κιτρικό οξύ ph 2 - Ultrasil * 72 ιζήµατα Οργανικά, ιλύ, βακτηριακή λάσπη NaOH 0.5% Sodium dodecyl sulfate 0.1% Ρύθµισµένο σε ph 11.5 µε HCl εάν χρειάζεται Trisodium phosphate 1% or Sodium tripolyphosphate 1% or Sodium dodecyl sulfate 0.1% or Tetrasodium EDTA 1% Ρύθµισµένο σε ph 11.5 µε HCl εάν χρειάζεται Ultrasil % Βακτήρια (Αποστειρωτικά) Sodium bisulfite 0.1% * προϊόν Henkel Αποτελεσµατικότητα διεργασίας και προϊόντος Η αποτελεσµατικότητα της προτεινόµενης διεργασίας για την επεξεργασία του OMW έχει περιγραφεί πλήρως στο Κεφ. 2 µε όρους τεχνικών χαρακτηριστικών των τελικών παραγοµένων. Ανακεφαλαιώνοντας: Μια εκτεταµένη παραµετρική µελέτη, για το βέλτιστο διαχωρισµό του OMW σε υποπροϊόντα που µπορούν να εκµεταλλευτούν περαιτέρω, πραγµατοποιήθηκε στα εργαστήρια του ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ [35]. Βασισµένο σε αυτή τη µελέτη µια πιλοτική εγκατάσταση από µονάδες υπερδιήθησης (UF) και νανοδιήθησης (NF) αντίστροφης όσµωσης (RO) για την επεξεργασία λυµάτων ελαιοτριβείου (OMW) εγκαταστάθηκαν 298

306 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ σε ένα τυπικό ελαιοτριβείο. Η υπερδιήθηση (UF) σε συνδυασµό µόνο µε το νανοδιήθηση (NF) είναι διαδικασίες που αποδείχτηκε ότι επεξεργάζονται αποτελεσµατικά τα OMW, βλέπε Σχήµα Το στερεό κλάσµα από την αρχική διαδικασία διήθησης και άλλα οργανικά υπολείµµατα (προπεξεργασία) που κατακρατήθηκαν σε φίλτρα αξιολογήθηκαν ως καλά φυτικά λιπάσµατα. Η λαµβανόµενη τελική εκροή ήταν καθαρά διάφανα λύµατα µε πολύ µικρή συγκέντρωση από οργανικά και άλατα που µπορεί να διατεθεί σε υδάτινους αποδέκτες ή να χρησιµοποιηθεί για άρδευση. Αυτό σηµαίνει ότι η κύρια απαίτηση για την επιτυχή επεξεργασία του OMW έχει ικανοποιηθεί. Βρέθηκε ότι η διαδικασία της υπερδιήθησης διαχωρίζει τα συστατικά µε υψηλό µοριακό βάρος και τα εναποµείναντα στερεά σωµατίδια και θρόµβους. Η διαδικασία της νανοδιήθησης και/ή αντίστροφης όσµωσης αποδείχτηκε ότι διαχωρίζει αποτελεσµατικά σε συµπυκνωµένες συνεχείς ροές το µεγαλύτερο τµήµα των φαινολών. Εάν η νανοδιήθηση πραγµατοποιηθεί µετά την υπερδιήθηση, τότε η απόδοση της είναι ισοδύναµη µε την αντίστροφη όσµωση και σε αυτή την περίπτωση η τελευταία διεργασία µπορεί να επιλεγεί ως πιο οικονοµική. Εάν παρόλα αυτά η RO ακολουθεί τη NF τότε οι ροές του διηθήµατος µπορούν να καθαριστούν αποτελεσµατικά και οι ροές συµπυκνώµατος της RO περιέχουν τη πλειοψηφία των ανόργανων αλάτων. Τα υποπροϊόντα OMW δοκιµάσθηκαν σε µεγαλύτερη κλίµακα για να αποδειχθεί η αποτελεσµατικότητα τους σε αγρότες και ιδιοκτήτες ελαιοτριβείων, τουλάχιστον µε εµφανή τρόπο. Συγκεκριµένα παρατηρήθηκε ξεκάθαρα µια εκτεταµένη ζιζανιοκτονία. Αυτά τα ενθαρρυντικά ορατά αποτελέσµατα είναι, σύµφωνα µε τους τοπικούς αγρότες, όµοια µε αυτά που παρατηρούνται µε τη χρήση συµβατικών φυτοφαρµάκων. Αυτό σε συνδυασµό µε την εκτεταµένη έρευνα σε εργαστηριακό επίπεδο όσον αφορά την αποτίµηση της αξίας των NF ή RO συµπυκνωµάτων ως φυτοφάρµακα (δόθηκαν στο Κεφ. 2), τα ορατά αποτελέσµατα στους αγρούς καταδεικνύουν περαιτέρω την αποτελεσµατικότητα του «OMW τοξικού κλάσµατος». Σε συνδυασµό µε τα αυστηρά επιστηµονικά αποτελέσµατα από την έρευνα σε εργαστηριακό επίπεδο σχετικά µε την αποτίµηση της αξίας των θρεπτικών κλασµάτων του OMW (δόθηκαν στο Κεφ. 2), τα ορατά αποτελέσµατα στους αγρούς αποδεικνύουν περαιτέρω την αποτελεσµατικότητα του «OMW θρεπτικού κλάσµατος». Πίνακας Χαρακτηριστικά εκροών µετά την επεξεργασία UF/RO 299

307 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΛΗΡΟΥΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΩΝ Παράµετρος Μετά RO1 Μετά RO2 COD (ppm) TOC (ppm) Λιπαρή ουσία - - Ξηρή ουσία 0.08% - Θολότητα < 1 NTU < 0.1 NTU Αγωγιµότητα (µs/cm) Σχήµα Αποτελεσµατικότητα της διαδικασίας UF/RO στην επεξεργασία του OMW 300