ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΜΟΝΑ ΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ COST EVALUATION OF URBAN SEWAGE PROCESSING UNITS

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΜΟΝΑ ΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ Γκράτζιου Μαρία, Οικονόµου Στέφανος ηµοκρίτειο Πανεπιστήµιο Θράκης, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Ξάνθη, 67100 KEYWORDS: Λύµατα, Αστικά,, Κόστος ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της εργασίας είναι η συγκριτική αξιολόγηση του συνολικού κόστους µονάδων επεξεργασίας αστικών λυµάτων για τέσσερις τύπους µονάδων συµβατικών συστηµάτων επεξεργασίας. Για συστήµατα Κλασσικής Ενεργού ιλύος και συστήµατα Παρατεταµένου Αερισµού µε µηχανική αφυδάτωση ή µε κλίνες ξήρανσης. Σε κάθε περίπτωση εκτιµάται η συνάρτηση συνολικού και επιµέρους κόστους, σαν συνάρτηση της δυναµικότητας της µονάδας. Γίνεται ποσοστιαία ανάλυση µεταξύ των συνιστωσών του συνολικού κόστους και σύγκριση των αποτελεσµάτων για τους διαφόρους τύπους επεξεργασίας. Τα υπολογιστικά αποτελέσµατα συγκρίνονται µε απολογιστικά στοιχεία που συλλέχθηκαν από λειτουργούσες µονάδες στον Ελληνικό χώρο. COST EVALUATION OF URBAN SEWAGE PROCESSING UNITS Gratziou Maria, Ikonomou Stefanos Democritus University of Thrace, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Xanti, 67100 KEYWORDS: Sewage, Urban, Treatment, Cost. ABSTRACT The purpose of this paper is the evaluation of urban sewage conventional processing units cost (Conventional Activated Sludge or Extended Aeration with Filter Press Dewatering or Sludge Drying Beds). The cost analysis was founded on the study of its components, such as the construction cost, the energy consumption, the consumption of chemicals, the staffs payment, the maintenance expenses. Each case is followed by the derivation of a cost function, in which the potentiality unit is used as an independent variable. The analysis and the estimation of cost functions, as it was previously pointed out, is based on typical Greek cost prices. A percentage analysis occurs between the total cost components and a comparison of results for the various types of process. The calculating results are compared with the real elements that were collected by units in Greece. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 1

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σκοπός της εργασίας είναι η συγκριτική αξιολόγηση του συνολικού κόστους µονάδων επεξεργασίας αστικών λυµάτων για τέσσερις τύπους µονάδων συµβατικών συστηµάτων επεξεργασίας Για συστήµατα Κλασσικής Ενεργού ιλύος µε µηχανική αφυδάτωση ή µε κλίνες ξήρανσης και συστή- µατα Παρατεταµένου Αερισµού µε µηχανική αφυδάτωση ή αφυδάτωση µε κλίνες ξήρανσης. Οι πληροφορίες παρέχουν ένα πρώτο επίπεδο λεπτοµέρειας, στο γενικό σχεδιασµό και βοηθούν σε µια τεχνική για την γρήγορη οικονοµική αξιολόγηση των συστηµάτων. Υπολογίζεται το κατασκευαστικό κόστος για κατασκευαστική περίοδο 3 ετών, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης για διάρκεια λειτουργίας των µονάδων 40 έτη και αντικατάσταση του µηχανολογικού εξοπλισµού κάθε 20ετία. Ο υπολογισµός του κόστους βασίζεται στην ανάλυση των διαφόρων συνιστωσών του όπως στην κατανάλωση ενέργειας, κατανάλωση χηµικών, µισθοδοσία προσωπικού, έξοδα συντήρησης, υλικά και ποσότητες κατασκευής, µηχανολογικό εξοπλισµό, αξία γης [1]. Όλες οι χρηµατικές ροές, για να είναι συγκρίσιµες, ανάγονται στην παρούσα αξία. Ο υπολογισµός γίνεται παράλληλα µε τυπικές τιµές κόστους για τα Ελληνικά δεδοµένα και δεδοµένα των ΗΠΑ [2], [3] και τα αποτελέσµατα συγκρίνονται. Σε κάθε περίπτωση εκτιµάται η συνάρτηση συνολικού και επιµέρους κόστους, σαν συνάρτηση της δυναµικότητας της µονάδας. Γίνεται, επίσης, ποσοστιαία ανάλυση µεταξύ των συνιστωσών του συνολικού κόστους. 2. ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ Για την εκτίµηση του κόστους χρησιµοποιούνται δύο βασικές µέθοδοι. Στη πρώτη ο υπολογισµός του κόστους βασίζεται στην αναγνώριση των στοιχείων του κόστους στα οποία οι τιµές κόστους εφαρµόζονται, για παράδειγµα από τα κυβικά µέτρα σκυροδέµατος που χρησιµοποιούνται σε µια δεξαµενή. Ο υπολογισµός των ποσοτήτων, των διαφόρων στοιχείων, έγινε µε την ανάπτυξη τυποποιηµένων σχεδίων για τις διάφορες ροές και τη µεταβολή στην παροχή. Στη δεύτερη η παράµετρος του υπολογιζόµενου κόστους είναι βασισµένη σε µια στατιστική προσέγγιση, δηλαδή σε στατιστική ανάλυση του κόστους των εγκαταστάσεων άλλων µονάδων παρόµοιου µεγέθους και χαρακτηριστικών [2],[4],[5]. Η πρώτη προσέγγιση, κοστολόγησης µονάδων, έχει το πλεονέκτηµα πιο στενής παρουσίασης των πραγµατικών εννοιών τoυ τεχνικού υπολογισµού ώστε να εφαρµόζονται σε µια συγκεκριµένη λειτουργία. Στην προσέγγιση αληθινών στοιχείων δαπανών οι λεπτοµέρειες κατασκευής καθορίζονται αρκετά καλά για να υπολογίσουν επαρκώς τις ποσότητες υλικών, τις ανθρωποώρες της εργασίας, κ.α., στοιχεία απαραίτητα για τον υπολογισµό του κόστους. Τα σηµαντικότερα µειονεκτήµατα της δεύτερης µεθόδου παραµετρικής προσέγγισης είναι αυτά που προκύπτουν από τη στατιστική φύση του συστήµατος και είναι τα εξής: (i) η ενηµέρωση είναι δύσκολη καθώς απαιτούνται µεγάλα σύνολα δεδοµένων, (ii) τα αποτελέσµατα των τοπικών οικονοµικών συνθηκών είναι δύσκολο να συµπεριληφθούν στην ανάλυση κόστους και (iii) προβάλλοντας τα αποτελέσµατα του πληθωρισµού στο κόστος του προγράµµατος αυτά είναι περίπλοκα και συχνά ανακριβή. Τα υπολογιστικά αποτελέσµατα συγκρίνονται µε τα στοιχεία από απολογιστικά δεδοµένα που συλλέχθηκαν από λειτουργούσες µονάδες στον Ελληνικό χώρο [4], [5], [6]. 2.1 Μεθοδολογία Υπολογισµού Ποσοτήτων και απανών Κατασκευής Τα σηµαντικότερα στοιχεία δοµικών δαπανών για την κατασκευή οποιασδήποτε µονάδας επεξεργασίας µπορούν γενικά να ταξινοµηθούν ως εξής: εξαµενές ή άλλες κατασκευές από σκυροδέµατος ή χάλυβα. Εγκατεστηµένος εξοπλισµός. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 2

Οικοδόµηση και στέγαση. ιοχέτευση µε σωλήνες, µόνωση, υποστήριξη. Ηλεκτρολογικές εργασίες, συστήµατα ελέγχου και άλλες εγκαταστάσεις. Τα πρώτα τέσσερα στοιχεία µπορούν να αξιολογηθούν ακριβώς και αυτά αποτελούν γενικά το 85% των συνολικών κύριων δαπανών [7]. Το υπόλοιπο του κόστους των στοιχείων µπορεί να υπολογιστεί ως ποσοστό των συνολικών δαπανών για παράδειγµα ο ηλεκτρολογικός εξοπλισµός σε µια σε µια εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων εξαρτάται πολύ από τον µηχανολογικό εξοπλισµό της εγκατάστασης. Οι εκτιµώµενες δαπάνες αυτών των στοιχείων ενσωµατώνονται ως ποσοστό των δαπανών του µηχανολογικού εξοπλισµού. Το κόστος µηχανολογικού-µηχανικού εξοπλισµού διακρίνεται σε τρία συστατικά: το κόστος αγορών του εξοπλισµού, το κόστος εργασίας εγκαταστάσεων και άλλες δευτερεύουσες δαπάνες όπως οι ηλεκτρολογικές εργασίες, η δευτερεύουσα διοχέτευση µε σωλήνες, τα θεµέλια, το βάψιµο κ.α. Το κόστος αγορών του µηχανολογικού εξοπλισµού είναι µια συνάρτηση του µεγέθους ή της χωρητικότητας [7],[8]. Η απαιτούµενη ανθρωποώρα για την εγκατάσταση εξαρτάται από τον τύπο και το µέγεθος του εξοπλισµού. Επειδή τα στοιχεία, σχετικά µε τις ανάγκες σε εργατικό δυναµικό για την εγκατάσταση εξοπλισµού, βρέθηκαν να είναι ελλιπή ή ανύπαρκτα, χρησιµοποιήθηκε ένα ποσοστό του παράγοντα τιµή αγοράς για να υπολογίσει το κόστος της εγκατάστασης του εξοπλισµού. Σε ορισµένες διαδικασίες των µονάδων, είναι απαραίτητη η στέγαση, για την προστασία έναντι στις καιρικές συνθήκες ή για τη λειτουργία των διατάξεων. Οι απαιτήσεις οικοδόµησης εξαρτώνται από τον εξοπλισµό που στεγάζεται, και υπολογίζονται σαν ποσότητες στο τµήµα υπολογισµών ως τετραγωνικό µέτρο. 2.2 Μεθοδολογία Υπολογισµού Κόστους Λειτουργίας και Κατασκευής Η ανάλυση των δαπανών λειτουργίας και συντήρησης περιλαµβάνει τους παράγοντες που απαριθ- µούνται κατωτέρω. Μισθοί Εργαζοµένων και Εργατικού δυναµικού λειτουργίας και συντήρησης. Ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία. Υλικό που απαιτείται για την επισκευή. Χηµικές ουσίες και άλλες απαιτήσεις. Πρόγραµµα αντικατάστασης. Η επάνδρωση κάθε µονάδας επεξεργασίας εξαρτάται βεβαίως και από το µέγεθός της [9]. Η διοικητική οµάδα εργασίας αποτελείται από το προσωπικό διαχείρισης και γραφείων. Η εργαστηριακή οµάδα αποτελείται από το προσωπικό που απαιτείται για να τρέξει τις απαραίτητες δοκιµές, για να ελέγξει τις διάφορες παραµέτρους που πρέπει να ελεγχθούν για να βεβαιώσουν την αποτελεσµατική επεξεργασία [10]. Η συνολική απαίτηση ανθρωποωρών για αυτών των οµάδων συσχετίζεται µε το µέγεθος των εγκαταστάσεων: Ανθρωποώρες = f (Q avg ). Η απαίτηση για την πρώτη οµάδα υπολογίστηκε από την ακόλουθη εξίσωση: Α= 0,55 (Q avg ) 0,7829 (2.1) όπου: Α = διοικητικές ανθρωποώρες που απαιτούνται, ανθρωποώρες / έτος Q avg = µέση παροχή απόβλητου ύδατος, m 3 /ηµέρα. Η απαίτηση ανθρωποώρας για την δεύτερη οµάδα, για τις παροχές που εξετάζονται (200 έως 30.000 m 3 ), υπολογίζεται από την ακόλουθη εξίσωση: ΕΑ = 703,1 (Q avg ) 0,1515 (2.2) όπου: Ε Α= απαιτούµενες εργαστηριακές ανθρωποώρες, ανθρωποώρες / έτος Q avg = µέση παροχή απόβλητου ύδατος, m 3 /ηµέρα. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 3

Προκειµένου να µετατραπούν οι ανθρωποώρες σε δαπάνες, µετατρέπονται σε αριθµό εργαζοµένων και πολλαπλασιάζονται µε ένα µέσο ετήσιο µισθό για κάθε οµάδα εργασίας. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την επεξεργασία είναι το συνολικό ποσό των καταναλώσεων ενέργειας για τις διαδικασίες των επιµέρους τµηµάτων της µονάδας. Η κατανάλωση ενέργειας προκύπτει από τον πολλαπλασιασµό της ετήσιας κατανάλωσης ισχύος σε Kwh µε την τιµή της KWh. Οι ποσότητες κάθε χηµικού που απαιτούνται για τις διαδικασίες επεξεργασίας υπολογίζονται στο τµήµα υπολογισµού ποσοτήτων. Κατόπιν υπολογίζονται οι χηµικές δαπάνες από την ακόλουθη γενική εξίσωση: ΕΚi = (τιµή µονάδας χηµικής ουσίας i) (ηµερήσια δόση ουσίας i) 365 (2.3) όπου: ΕΚi = ετήσιο κόστος χηµικής ουσίας i, Ευρώ/χρόνο. Η αντικατάσταση του µηχανολογικού εξοπλισµού ορίσθηκε κάθε 20ετία Η κατασκευή των εγκαταστάσεων επεξεργασίας απόβλητου ύδατος εξαρτάται όχι µόνο από την κατασκευή των µονάδων διεργασιών, αλλά και από τις υποστηρικτικές εγκαταστάσεις και το δίκτυο σωλήνων που πρέπει επίσης να ολοκληρωθεί προκειµένου να δηµιουργηθεί µια λειτουργική δυνατότητα. Αυτές οι δαπάνες κατασκευής µονάδων διεργασιών έχουν βρεθεί να αντιπροσωπεύουν από 35% έως 50% του συνολικού κόστους κατασκευής. Οι καµπύλες δαπανών που χρησιµοποιούνται στους υπολογισµούς προέρχονται από την βιβλιογραφία [2]. Ένα άλλο σηµαντικό κόστος κατασκευής είναι το κέρδος των αναδόχων και τα έκτακτα έξοδα. εδοµένου ότι αυτό το στοιχείο πρέπει να υπολογιστεί βασισµένο στο συνολικό κόστος κατασκευής, οι καθαρές δαπάνες των διαδικασιών είναι πολλαπλασιαζόµενες µε ένα ποσοστό επί της εκατό, που καθορίζει µια αξία για το κέρδος αναδόχων και των εκτάκτων εξόδων. Στην Ελλάδα το θεσµοθετη- µένο ποσοστό κέδρους του αναδόχου ανέρχεται στο 18% και τα έκτακτα έξοδα ως 15%. Οι συνολικές δαπάνες κατασκευής υπολογίζονται ως άθροισµα των δαπανών των µονάδων επεξεργασίας, άλλων δαπανών κατασκευής και του κέρδους των αναδόχων και των εκτάκτων εξόδων [7],[10]. Ο υπολογισµός του συνολικού κόστους περιλαµβάνει όχι µόνο το κόστος των δαπανών κατασκευής συντήρησης και λειτουργίας, αλλά και µη κατασκευαστικές δαπάνες που συνδέονται µε το βήµα προγραµµατισµού και σχεδιασµού καθώς επίσης και µη κατασκευαστικά έξοδα που συνδέονται µε την προσπάθεια κατασκευής. Οι µη κατασκευαστικές δαπάνες παρουσιάζονται ως ποσοστό των συνολικών δαπανών κατασκευής. Για παράδειγµα ποσοστό 2% για νοµικά έξοδα, 15% για την αµοιβή µελέτης, 3,5% για τον προγραµµατισµό κλπ. Οι δαπάνες εδάφους είναι βασισµένες στους υπολογισµούς κόστους ανά στρέµµα. 3. ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ Οι µονάδες που σχεδιάστηκαν δέχονται λύµατα µε τα ίδια ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά. Η µέθοδος προκαταρκτικής και πρωτοβάθµιας επεξεργασίας (εσχαρισµός, αµµοσυλλογή, πρωτοβάθµια καθίζηση) και η µέθοδος απολύµανσης (χλωρίωση) είναι σε όλες τις περιπτώσεις η ίδια. Αλλαγές έγιναν ως προς τη µέθοδο δευτεροβάθµιας επεξεργασίας και τη µέθοδο αφυδάτωση της παραγόµενης λάσπης [11]. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 4

4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 4.1 Συναρτήσεις κόστους για Υπολογιστικά εδοµένα Το ετήσιο κόστος µισθοδοσίας, το κόστος συντήρησης, το συνολικό λειτουργικό κόστος καθώς και το συνολικό κόστος κατασκευής, συντήρησης και λειτουργίας 40 χρόνων (Παρούσα Αξία) µπορεί να υπολογιστεί σαν µια συνάρτηση της παροχής, της µορφής αq 2 + βq + γ, το κόστος ενέργειας και χηµικών µπορεί να εκφραστεί µε µια γραµµική συνάρτηση της παροχής, της µορφής αq + β, µε άριστη προσέγγιση. Οι συνιστώσες α, β, γ, για τους τέσσερις τύπους που εξετάσαµε και για κάθε κατηγορία κόστους, παρουσιάζονται στους πίνακες που ακολουθούν. Το κόστος εκφράζεται σε ευρώ και η παροχή σε m 3 /ηµέρα, για πεδίο τιµών: 200< Q <30000 m 3 /ηµ. ΠΙΝΑΚΑΣ 4.1: Συντελεστές α,β,γ των συναρτήσεων κόστους Μισθοδοσίας, Κ µ = αq 2 + βq + γ Συντελεστής α β γ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ -7*10-5 -1*10-4 9,1736 14,591 54599 90360 ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ -9*10-5 -1*10-4 9,6179 15,303 57950 95862-9*10-5 -1*10-4 8,5474 13,484 73620 122103 ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ ΜΗΧ. ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -1*10-4 -2*10-4 9,8060 15,585 76461 127011 ΠΙΝΑΚΑΣ 4.2: Συντελεστές α,β,γ των συναρτήσεων κόστους Συντήρησης, Κ σ = αq 2 + βq + γ Συντελεστής α β γ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ -6*10-6 -8*10-6 2,6801 4,4557 10722 17889 ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ -2*10-5 -3*10-5 3,1199 5,1917 11897 19858 ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -1*10-5 -2*10-5 1,5890 2,6475 9943,4 16564 ΜΗΧ. ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ -2*10-5 -4*10-5 2,3793 3,9576 10875 18147 ΠΙΝΑΚΑΣ 4.3: Συντελεστές α,β των συναρτήσεων κόστους Ενέργειας, Κ ε = αq + β α Συντελεστής Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ 7,5000 12,000 7135,2 11389 ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ 17,4910 27,980 7142,8 11460 ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 7,5062 12,100 7135,2 11390 ΜΗΧ. ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 17,5000 27,990 7143,0 11461 β Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 5

ΠΙΝΑΚΑΣ 4.4: Συντελεστές α,β των συναρτήσεων κόστους Χηµικών υλικών, Κ χ = αq + β α Συντελεστής Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ 0,590 3,736 1,7429-2,2917 ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ 0,600 3,756 0,2950 5,8590 ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 0,596 3,740 1,7430-2,2917 ΜΗΧ. ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 0,610 3,760 0,2952 5,8594 ΠΙΝΑΚΑΣ 4.5: Συντελεστές α,β,γ των συναρτήσεων Συνολικού Κόστους, Κ = αq 2 + βq + γ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ - ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΚΛΙΝΗ ΞΗΡΑΝΣΗΣ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗ 1 ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 2 Συντελεστής α β γ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ Ελληνικά ΗΠΑ - - 1283,6 1685,8 7*10 6 9*10 6 - - 1838,5 2496,9 8*10 6 1*10 7 12,411 12,009-22904 -21655 2*10 7 3*10 7 - - 1074,1 1446,7 1*10 7 2*10 7 1 12,4118 12,232-22032 -20768 2*10 7 3*10 7 ΜΗΧ. ΙΑΤΑΞΗ ΑΦΥ ΑΤΩΣΗΣ 2-0,0071-1903,2 2338 1*10 7 2*10 7 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: 1 για πεδίο τιµών: 200< Q <1200m 3 /ηµ., 2 για πεδίο τιµών: 1200< Q <30000m 3 /ηµ Όλες οι συναρτήσεις είχαν άριστη προσέγγιση µε R 2 > 0,99 4.2 Ποσοστιαία Ανάλυση Υπολογιστικών δεδοµένων Καθώς αυξάνεται η δυναµικότητα της µονάδας αυξάνονται και τα κόστη κάθε συνιστώσας κόστους. Η τάση της µεταβολής αυτής είναι γενική και δεν εξαρτάται από τον τύπο της µονάδας. Το ποσοστό όµως συµµετοχής κάθε συνιστώσας προς το συνολικό κόστος της επεξεργασίας µεταβάλλεται ανάλογα µε τον τύπο της µονάδας. ΠΙΝΑΚΑΣ 4.6: Ποσοστά παραµέτρων κόστους (% επί του συνολικού κόστους) µε βάση τα υπολογιστικά στοιχεία Συνιστώσα Μισθοί Συντήρηση Ενέργεια Χηµικά Κατασκευή Ελλάς ΗΠΑ Ελλάς ΗΠΑ Ελλάς ΗΠΑ Ελλάς ΗΠΑ Ελλάς ΗΠΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΚΛ. ΞΗΡΑΝΣΗΣ 25,5% 29,8% 6,5% 7,8% 12,6% 14,6% 0,9% 3,9% 54,5% 43,9% ΠΑΡΑΤ.ΑΕΡ. ΚΛ. ΞΗΡΑΝΣΗΣ 21,2% 24,5% 5,7% 6,7% 20,7% 23,6% 0,7% 2,9% 51,7 42,3% ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ Μ. ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ 24,7% 29,0% 3,9% 4,7% 11,8% 13,6% 0,8% 3,7% 58,8% 49,0% ΠΑΡΑΤ. ΑΕΡ. - Μ. ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ 20,9% 24,4% 3,9% 4,7% 19,0% 21,6% 0,6% 2,7% 55,6% 46,6% β Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 6

Με βάση τα υπολογιστικά στοιχεία, παρατηρήθηκε ότι το ποσοστά του κόστους µισθοδοσίας καθώς και του κατασκευαστικού κόστους, επί του συνολικού κόστους µειώνονται καθώς αυξάνεται η δυναµικότητα της µονάδας, αφού οι υπόλοιπες συνιστώσες αυξάνονται µε πολύ µεγαλύτερο ρυθµό. Ο ρυθµός εξαρτάται από τον τύπο της µονάδας. Το ποσοστό του κόστους συντήρησης, του κόστους για χηµικές ουσίες και το κόστος για ενέργεια, αυξάνονται γραµµικά καθώς αυξάνεται η δυναµικότητα της µονάδας. Η µέση τιµή για το ποσοστό του κόστους κάθε συνιστώσας επί του συνολικού κόστους, για τους διάφορους τύπους επεξεργασίας παρουσιάζεται στον πίνακα 4.6. 4.3 Απολογιστικά στοιχεία Από τα απολογιστικά στοιχεία που συλλέξαµε από ελληνικό χώρο προέκυψαν τα αποτελέσµατα που παρουσιάζονται στον πίνακα ΠΙΝΑΚΑΣ 4.7: Ποσοστά συνιστωσών κόστους λειτουργίας (% επί του ετήσιου συνολικού κόστους λειτουργίας) µε βάση τα απολογιστικά και τα αντίστοιχα υπολογιστικά στοιχεία Συνιστώσα Μισθοί Συντήρηση Ενέργεια Χηµικά Απ/κά Υπ/κά Απ/κά Υπ/κά Απ/κά Υπ/κά Απ/κά Υπ/κά ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ ΚΛ. ΞΗΡΑΝΣΗΣ 56,70% 55,8% 7,9% 14,2% 34,00% 28,0% 1,40% 1,9% ΠΑΡΑΤ.ΑΕΡ. ΚΛ. ΞΗΡΑΝΣΗΣ 59,85% 42,5% 4,0% 11,5% 34,65% 44,6% 1,50% 1,4% ΕΝΕΡΓΟΣ ΙΛΥΣ Μ. ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ 56,70% 50,0% 5,8% 8,9% 35,00% 38,0% 2,50% 3,1% ΠΑΡΑΤ. ΑΕΡ. - Μ. ΑΦΥ ΑΤΩΣΗ 57,95% 39,5% 9,5% 11,1% 29,40% 47,8% 3,15% 1,6% Το ετήσιο κόστος µισθών σε ευρώ, µπορεί να εκφραστεί µε την ακόλουθη γραµµική εξίσωση, σαν συνάρτηση της δυναµικότητας της µονάδας, µε µια ανεκτή προσέγγιση R 2 = 0,84: Κ µ = 21005 +15,066Q (4.1) όπου Q η ηµερήσια παροχή σε m 3. 5. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ Από την ανάλυση των αποτελεσµάτων και των γραφικών παραστάσεων των τιµών συνολικού κόστους (σχήµα 5.1), παρατηρούµε ότι αύξηση της δυναµικότητας αντιστοιχεί σε αύξηση του κόστους. Η επεξεργασία των λυµάτων µε τη µέθοδο του παρατεταµένου αερισµού µε µηχανική διάταξη αφυδάτωσης είναι σε κάθε περίπτωση ακριβότερη σε σχέση µε τους άλλους τύπους επεξεργασίας. Ιδιαίτερη σηµασία πρέπει να δώσουµε στο γεγονός ότι για δυναµικότητα µονάδας µέχρι 6.000 m 3 /ηµέρα ο τύπος επεξεργασίας µε παρατεταµένο αερισµό και κλίνη ξήρανσης έχει µικρότερο συνολικό κόστος από τη µονάδα µε επεξεργασία ενεργού ιλύος και µηχανική διάταξη αφυδάτωσης. Από 6.000 m 3 /ηµέρα και µετά υπάρχει µεγαλύτερη αύξηση του κόστους στη µέθοδο επεξεργασίας µε παρατεταµένο αερισµό και κλίνη ξήρανσης, σε σχέση µε τη µέθοδο ενεργού ιλύος και µηχανικής διάταξης αφυδάτωσης, όπως παρουσιάζεται πολύ χαρακτηριστικά στο σχήµα 5.1. Σε κάθε περίπτωση η µέθοδος ενεργού ιλύος µε κλίνες ξήρανσης είναι η πιο οικονοµική και συστήνεται ιδιαίτερα για ηµερήσια παροχή αποβλήτων έως 6.000 m 3. Η αµέσως επόµενη λύση, έως αυτή την παροχή, είναι ο παρατεταµένος αερισµός µε κλίνες ξήρανσης και είναι ακριβότερη, περίπου, Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 7

κατά 17%. Οι άλλες λύσεις µε τις µηχανικές διατάξεις αφυδάτωσης αυξάνουν το κόστος πολύ περισσότερο από 70%. ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΜΟΝΑ ΩΝ 70000000 Κόστος (Ευρώ) 60000000 50000000 40000000 30000000 20000000 10000000 0 0 10000 20000 30000 40000 Ηµερήσια Παροχή (m3/ηµέρα) ΕΙ + ΚΞ ΕΙ+ΜΑ ΠΑ+ΚΞ ΠΑ+ΜΑ Σχήµα 5.1: ιαγράµµατα Συνολικού Κόστους Μονάδων ς Λυµάτων Οι µηχανικές διατάξεις αφυδάτωσης της λάσπης αυξάνουν το κατασκευαστικό κόστος κατά 40%. Για δυναµικότητα επεξεργασίας πέραν των 9000 m 3 /ηµέρα το κόστος λειτουργίας µονάδας ενεργού ιλύος µε µηχανική διάταξη αφυδάτωσης είναι η πλέον συµφέρουσα οικονοµική λύση. Για δυναµικότητα επεξεργασίας πέραν των 17000 m 3 /ηµέρα για την περίπτωση του παρατεταµένου αερισµού η µηχανική διάταξη αφυδάτωσης έχει πιο οικονοµική λειτουργία κατά 2%. ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ 1.000.000 900.000 800.000 700.000 Ευρώ 600.000 500.000 400.000 300.000 200.000 100.000 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 Παροχή (m3/ηµέρα) EΙ+KΞ ΠΑ +ΚΞ ΕΙ+ΜΑ ΠΑ+ΜΑ Σχήµα 5.2: ιαγράµµατα Συνολικού Ετήσιου Λειτουργικού Κόστους Μονάδων ς Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 8

Συγκριτικά µε το κόστος των µονάδων µε βάση τα Ελληνικά δεδοµένα και τα αντίστοιχα των ΗΠΑ το συνολικό κόστος, για τα ελληνικά δεδοµένα, είναι, γενικά, κατά 30% φθηνότερο, µε έµφαση στο λειτουργικό κόστος που η διαφορά πλησιάζει πολλές φορές το 70%. Αναφορικά µε την ποσοστιαία αναλογία των διαφόρων συνιστωσών του κόστους, το κατασκευαστικό κόστος καταλαµβάνει το µεγαλύτερο τµήµα, ακολουθεί το κόστος µισθοδοσίας και το κόστος για τις ενεργειακές απαιτήσεις (Σχήµα 5.3). Ποσοστιαία Ανάλυση Συνολικού Κόστους 1% 23% 16% 5% 55% Κατασκευή Ενέργεια Μισθοί Συντήρηση Χηµικά Σχήµα 5.3: Ποσοστιαία Αναλογία Συνιστωσών Κόστους Από Υπ ολογιστικά Στοιχεία Από Απ ολογιστικά Στοιχεία 2% 11% 2% Ενέργεια 40% Μισθοί 7% 33% Ενέργεια Μισθοί Συντήρηση Συντήρηση 47% Χηµικά 58% Χηµικά Σχήµα 5.4: Ποσοστιαία Αναλογία Συνιστωσών Λειτουργικού Κόστους Η επίδραση των εδαφικών χαρακτηριστικών, του γηπέδου εγκατάστασης της µονάδας, στο κόστος κατασκευής [12] και κατ επέκταση στο συνολικό κόστος είναι µηδαµινή. Σχετικά µε την σύγκριση των απολογιστικών και υπολογιστικών στοιχείων για τα Ελληνικά δεδο- µένα παρατηρήθηκαν αποκλίσεις ιδιαίτερα στο κόστος λειτουργίας. Το απολογιστικό κόστος κατασκευής έχει µια απόκλιση + 10% ενώ το ετήσιο συνολικό κόστος λειτουργίας 20%. Η απόκλιση για το κόστος µισθοδοσίας ενώ ποσοστιαία φαίνεται να είναι 11%, σε απόλυτες τιµές ήταν µόνο 5,5%. Στα πλαίσια µιας νέας µελέτης, αξίζει να συγκεντρωθούν περισσότερα απολογιστικά στοιχεία, από τις υπάρχουσες µονάδες, για µια σειρά ετών λειτουργίας ώστε να έχουµε πληρέστερες πληροφορίες για πραγµατικά δεδοµένα. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 9

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Anabel Coker and Cathy Richards (1992) Valuing the environment, Belhaven Press 2. Capded-Technical Reference (2000)- Equipment and Costing US Data base 3. Marshall and Swift Equipment Cost Index. MSECI (2003) 4. Panagiotakopulos et a1, (1991) Economies of scale and strategic planning for municipal wastewater treatment p/ants in Greece», Construction Management and Economics, Vo19, ρρ 553-564, 1991. 5. Ανδρεαδάκης Α., Χαλκιά Α., (1992) Κοστολόγηση εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυµάτων µέσω στατιστικής επεξεργασίας δεδοµένων του ελληνικού χώρου, 5o Πανελλήνιο Συνέδριο Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης, Λάρισα, 1992. 6. Οικονόµου Στέφανος (2003) Ανάλυση Κόστους Λειτουργίας και Συντήρησης Μονάδων ς Υγρών Αστικών Αποβλήτων, Μεταπτυχιακή διατριβή, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών,.Π.Θ., Ξάνθη, Σεπτέµβριος 2003. 7. Μ.Γκράτζιου (1998) Συναρτησιακές Σχέσεις για την Αξιολόγηση του κόστους ς Αστικών Λυµάτων, ιδακτορική διατριβή, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών,.Π.Θ., Ξάνθη, Σεπτέµβριος 1998. 8. Μ. Γκράτζιου, Κ.Π. Αναγνωστόπουλος (1999) Αξιολόγηση Συστηµάτων ς Αστικών Λυµάτων µε Κριτήριο το Κατασκευαστικό Κόστος, 3o ιεθνές Συνέδριο HELECO, Ιούνιος 1999, Θεσσαλονίκη 3 rd International Conference Proceedings, vol.1, σ. 226-233. 9. Metcalf and Eddy Inc.(1995) Water Pollution Abatement Technology: Capabilities and Costs, Public Owned Treatment Works, Springfield, VA. 10. M. Gratziou (2002) Analysis of Wastewater Treatment Plant Cost, European Water Resources Management Association 5 th International Conference on Water Resources Management in the ERA of Transition, pp. 529-537, Athens, September, 2002, 11. WPCC Manuall of Practice (2000) Sewage Treatment Plant Design, Water Pollution Control Federation 12. Μ. Γκράτζιου, Η. Αλευράς, Κ.Π. Αναγνωστόπουλος, "Κατασκευαστικό Κόστος Συστηµάτων Παρατεταµένου Αερισµού Συναρτήσει Εδαφικών Χαρακτηριστικών 4 ο Εθνικό Συνέδριο της Ελληνικής Εταιρείας ιαχείρισης Υδατικών Πόρων, Πρακτικά, σελ. 84-90, Ιούνιος 1999, Βόλος. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου 2005 10