suolanpoiston kustannukset

1. Johdanto

1960-luvulla suolanpoistosta tuli yksi tärkeimmistä keinoista käsitellä suolaista vettä, jotta se voitaisiin saattaa hyväksyttävien vedenlaatunormien mukaiseksi käytettäväksi eri puolilla maailmaa ja teollisuuden aloilla(Ghaffour, et al., 2012). Ilmastonmuutoksen, väestönkasvun ja teollistumisen lisääntymisen vaikutukset ovat vaikuttaneet merkittävästi veden niukkuuteen ja veden kysyntään. Monet Afrikan, Lähi-idän ja Aasian maat kärsivät vakavasta makean veden stressistä, ja veden niukkuuden ennustetaan kasvavan pitkälle vuoteen 2025. On myös tärkeää huomata, että lähes 40 prosenttia maailman väestöstä asuu 100 km: n säteellä valtamerestä tai merestä (Ghaffour, et al., 2012), mikä oikeuttaa meriveden suolanpoiston olennaisena osana maapallon vastausta veden niukkuuteen.

tässä asiakirjassa esitetään yleiskatsaus suolanpoiston kustannuksista sekä niihin liittyvien pääomakustannusten (CAPEX) ja käyttö-ja ylläpitokustannusten (OPEX) pääkomponenteista. Esimerkkejä suolanpoistolaitoksen kustannuksista on esitetty, jotta voidaan havainnollistaa odotettavissa olevia kustannuksia ja auttaa suolanpoistohankkeiden käsitteellisessä suunnittelussa ja kehittämisessä.

2. Suolanpoiston markkinaosuus ja kehityssuuntaukset

yleisimmät suolanpoiston muodot voidaan jakaa kahteen teknologiatyyppiin:

  1. terminen suolanpoisto (käyttäen lämpöenergiaa tisleen erottamiseen suolapitoisesta vedestä), jota edustaa pääasiassa monivaikutteinen tislaus (MED) ja monivaiheinen Flash-tislaus (MSF). Mekaanista Höyrynpuristusta (MVC) käytetään pääasiassa korkean TDS: n (> 45 000 mg/l) ja/tai teollisuuden jätevesien suolanpoistoon uudelleenkäyttöä varten, joka ei välttämättä ole juomakelpoista.
  2. käänteisosmoosi (Ro) kalvojen erottaminen, jossa käytetään kalvosuojaa ja pumppausenergiaa suolojen erottamiseen korkeasta suolapitoisuudesta (tyypillisesti < 45 000 mg/l).

Suolanpoistotekniikalla voidaan käsitellä vettä monista eri lähteistä, muun muassa murtovedestä, pintavedestä, merivedestä sekä kotitalouksien ja teollisuuden jätevesistä. Suolanpoistoteknologioiden kehittyessä ja parantuessa suolanpoistolaitosten rakennuskustannukset ovat laskeneet. Tämä kustannusten lasku on ollut yksi päätekijöistä suolanpoiston hyväksymiselle, kasvulle ja onnistumiselle. 1960-luvulta lähtien monivaiheisen Flash-tislauksen (MSF) kustannukset veden suolanpoistoon ovat laskeneet noin 10: llä, ja yksikkökustannukset ovat 1960-luvulla olleet US$ 10.00/m3 alle US$1.00/m3 ($3.79 per 1000 gallonaa) vuonna 2010. Tällä hetkellä vuonna 2017 joillakin paikkakunnilla MSF: n kustannukset ovat laskeneet jopa 20 prosenttia vuodesta 2010 teknologisen kehityksen ja alhaisempien energian hintojen vuoksi. Samoin kalvosuunnittelun ja järjestelmäintegraation teknologiset parannukset ovat vähentäneet murtoveden suolanpoistokustannuksia yli puolella viimeisten kahden vuosikymmenen aikana (Ghaffour ym., 2012). Esimerkiksi, vuonna 2012 Texas Water Development Board arvioi, että kokonaistuotantokustannukset suolanpoistoon murtoveden pohjaveden vaihteli $0.29 – $0.66 per m3 kapasiteetti ($1.09 – $2.49 per tuhat gallonaa) (Arroyo, et al., 2012). Kuitenkin veden uudelleenkäyttö Association tutkimus vuonna 2012 osoitti, että kustannusten kehitys suurten meriveden Käänteisosmoosi (SWRO) hankkeet näyttävät litistynyt vuodesta 2005, mutta ovat vaihdelleet laajalti välillä $0.79 $2.38 per m3 ($3.00 $9.00 per tuhat gallonaa) kapasiteetin jälkeen (WRA, 2012). Suuri vaihtelu johtuu monista kustannustekijöistä ja muuttujista, joita käsitellään jaksossa 3.

kaaviot (Kuva. 1-5) alla esitetään suolanpoiston kokonaiskapasiteetti ja kasvu tyypin, sijainnin ja loppukäyttäjän sovellusten mukaan.

2.1 kokonaiskapasiteetti

suolanpoistokapasiteetti ylitti 64 miljoonaa m3/vrk vuonna 2010 ja oli lähes 98 miljoonaa m3/vrk vuonna 2015. Kuviosta 1 käy ilmi, miten kapasiteetti on kasvanut nopeasti 2000-luvulla (lähde: GWI Desal Data & IDA).

Kuva 1-suolanpoiston maailmanlaajuinen kokonaiskapasiteetti (m3 / d)

Maailmanlaajuinen Suolanpoistokapasiteetti

2.2 kasvu ja asennettu kapasiteetti alueittain

suurin tuotantokapasiteetti sijaintipaikoittain on Lähi-idässä, koska siellä ei ole makean veden lähteitä ja runsaasti energiavaroja, kuten kuvioista 2 ja 3 voidaan havaita. Suurin suolanpoistokäyttäjä kapasiteetilla mitattuna on Saudi-Arabian kuningaskunta, jota seuraavat Yhdysvallat, arabiemiirikunnat, Australia, kiina, Kuwait ja Israel.

kuva 2 – Suolanpoistokapasiteetti maittain

Suolanpoistokapasiteetti maittain

15 parasta suolanpoistomarkkinaa yhdeksän vuoden ajanjaksolla 2007-2016 on esitetty kuvassa 3. Yhdysvalloissa asennettu kapasiteetti on kasvanut eniten sitten vuoden 2012.

kuva 3-suolanpoiston markkinaosuus 2007 – 2016

suolanpoiston markkinaosuus

2.3 asennettu kapasiteetti tekniikan mukaan

Kuvassa 4 esitetään asennettu kapasiteetti vs. teknologia. Nykyisin vallitseva suolanpoistotekniikan tyyppi on käänteisosmoosi (Ro). RO: n käyttö on ollut vaihtokauppa alhaisen OPEX-arvon välillä (sähkömekaaninen energia vs. tyypillisesti kalliimpi lämpöenergia). korkea CAPEX (koska kustannukset ja suhteellisen lyhyt käyttöikä kalvojen, niin korkea korvauskustannukset). Vuosien mittaan kalvojen hinnat ovat laskeneet dramaattisesti ja kalvojen käyttöikä on pidentynyt paremman syöttöveden esikäsittelyn ja Ro-järjestelmien käytön paremman ymmärryksen ansiosta.

Kuva 4-maailmanlaajuinen kokonaiskapasiteetti suolanpoistotyypin mukaan

 Desal maailmanlaajuinen kapasiteetti teknologian mukaan

2.4 asennettu kapasiteetti käyttö-ja käyttökohtaisesti

Kuvassa 5 esitetään suolanpoiston markkinaosuus loppukäyttäjäsovelluksittain. Kunnallinen suolanpoistokäyttö vaarantaa suurimman osan kokonaiskapasiteetista, jota seuraa teollisuus -, sähkö -, kastelu-ja matkailukäyttö.

kuva 5 – suolanpoiston kokonaiskapasiteetti markkinasovelluksen mukaan

suolanpoiston kokonaiskapasiteetti

edellä mainitut tekijät, kuten kapasiteetti, sijainti, tyyppi ja käyttö, vaikuttavat merkittävästi kustannuksiin. On muita tärkeitä paikkasidonnaisia tekijöitä, jotka vaikuttavat suoraan suolanpoistokustannuksiin, joita käsitellään seuraavassa jaksossa.

3. Merkittäviä vaikutuksia Suolanpoistokustannuksiin

tekijöitä, joilla on suora ja merkittävä vaikutus suolanpoistokustannuksiin, ovat muun muassa suolanpoistoteknologia, raakaveden ja tuoteveden laatu, imu-ja ulostulotyyppi, laitoksen tai hankkeen sijainti, käytetyn energian talteenoton tyyppi, sähkön hinta, jälkikäsittelytarpeet, varastointi, jakelu, paikalliset infrastruktuurikustannukset ja ympäristömääräykset.

3.1 Suolanpoistotekniikka

lähes 95 prosenttia asennetusta suolanpoistokapasiteetista on nykyään joko termistä (35 prosenttia) tai kalvopohjaista (60 prosenttia) tekniikkaa (Ghaffour, et al., 2012). Kukin Järjestelmätyyppi vaihtelee huomattavasti muun muassa jalanjäljen, rakennusmateriaalien, laitteiden, esikäsittelyvaatimusten, teho-ja höyryvaatimusten suhteen. Teknologiavalinnassa määritetään myös, millaisia kemikaaleja käytetään esikäsittelyyn ja jälkikäsittelyyn, jotka vaikuttavat käyttökustannuksiin.

3.2 sijainti

suolanpoistolaitoksen rakennuspaikalla voi olla suuri vaikutus hankkeen kokonaiskustannuksiin. Esimerkiksi SWRO: n (Sea Water Reverse Osmosis) suolanpoistolaitoksessa laitoksen tulisi sijaita mahdollisimman lähellä meriveden imulähdettä, jotta vältetään suuremmat kustannukset imuputkistojen ja monimutkaisten imurakenteiden osalta. Optimaalinen hankesijoitus vähentää myös tiivistetyn suolaveden poistolinjaa takaisin mereen. Kiinteistöjen hankintakustannukset ovat kuitenkin merkittävä tekijä, joka voi vaatia suurempaa veden siirtoa paikoissa, joissa tonttikustannuksissa voi olla suuruusluokan eroja suhteellisen lyhyillä etäisyyksillä. Rakentamisen kannalta suositellaan huolellista harkintaa esimerkiksi paikallisten maaperäolosuhteiden (saattaa vaatia uutta maaperän täyttöä tai rakenteellisia betonipaaluja) ja luotettavan virtalähteen läheisyyden osalta, jotta sähkönsiirtokustannukset pienenisivät.

3.3 raakaveden laatu

paikkasidonnaisella raakaveden laadulla voi olla suuri vaikutus itse suolanpoistovaiheen edellä tarvittavien esikäsittelyvaiheiden määrään ja tyyppiin sekä suolanpoistolaitoksen yleiseen mitoitukseen. Lähdeveden liuenneen kiintoaineen kokonaistaso (tds) vaikuttaa suoraan käyttökustannuksiin, sillä korkeampien käyttöpaineiden (RO) ja lämpötilojen (thermal) on tyypillisesti noustava raakaveden suolapitoisuuden kasvaessa. Korkeampi raakaveden suolapitoisuus voi myös vähentää toteutettavissa olevaa tuotteen veden talteenottoa raakavesilitraa kohti sekä RO-että lämpöjärjestelmissä. Kun kyseessä on SWRO, alueilla, kuten pienet lahdet, kuilut tai kanavat, merivirrat, ja tuloksena luonnollinen sekoittuminen suurempi elin meriveden (eli valtameri) voi olla minimaalinen. Näillä alueilla voi olla suurempi paikallinen suolapitoisuus, suurempi kiintoaineiden kokonaismäärä, suurempi lämpötilanvaihtelu sekä suurempi orgaaninen kuormitus ja biologinen aktiivisuus verrattuna avomeren veteen. Kaikki nämä tekijät lisäävät suunnittelun ja rakentamisen monimutkaisuutta ja voivat siten lisätä merkittävästi sekä CAPEXin että OPEXIN kustannuksia.

lisäksi syöttöveden lämpötilalla on suuri vaikutus ro-käyttöpainekustannuksiin, syöttöpaine kasvaa 10-15 prosenttia, kun Syöttöveden lämpötila laskee 10 ⁰F Alle 70 ⁰F (WRA, 2012).

RO-järjestelmässä vaadittu tuoteveden laatu määrää tarvittavan kalvon läpäisyjen määrän, mikä vaikuttaa kustannuksiin.

3.4 sisäänotto ja ulostulo

suolanpoistolaitokseen valittu sisäänotto-ja ulostulotyyppi on yksi tärkeimmistä teknisistä seikoista laitoksen kustannustehokkaan suunnittelun ja optimaalisen toiminnan kannalta. On arvioitava tärkeitä tekijöitä, kuten sopivinta saantityyppiä (veden alle jääminen vs. avoin saanti), saannin etäisyyttä kasviin nähden, saantisuojien tyyppiä, saantirakenteen tyyppiä, imuputken tyyppiä (haudattu vs. maanpinnan yläpuolella) sekä ympäristönäkökohtia merieliöstön tunkeutumisen ja vangitsemisen osalta. Jokaisella näistä eristä on merkittävä kustannusvaikutus. Kustannukset saanti järjestelmä voi vaihdella Alhainen $0.13 MM per tuhat m3 / päivä ($0.5 MM per MGD) kapasiteetin avoimen saanti $0.79 MM per tuhat m3/päivä ($3.00 mm / MGD) monimutkaisissa tunneleissa ja offshore-päästöissä (WRA, 2012).

imu-ja päästörakennekustannusten mahdollisen merkityksen havainnollistamiseksi SWRO-laitoksen päästöt, jotka sijaitsevat lähellä merellisiä elinympäristöjä, jotka ovat erittäin herkkiä kohonneelle suolapitoisuudelle, edellyttävät monimutkaisia tiivistepurkausjärjestelmiä, joiden kustannukset voivat ylittää 30 prosenttia suolanpoistohankkeen kokonaiskustannuksista. Sen sijaan suolanpoistolaitoksissa, joissa veden tuotantokustannukset ovat alhaisimmat, tiivistepäästöt sijaitsevat joko rannikkoalueilla, joissa luonnollinen sekoittuminen on erittäin suurta, tai ne on yhdistetty voimaloiden ulkorakenteisiin, mikä mahdollistaa hyvän alkusekoituksen ja paremman poistoputken poiston. Näiden laitosten imu-ja poistolaitoskustannukset ovat yleensä alle 10 prosenttia suolanpoistolaitoksen kokonaiskustannuksista (WRA, 2012).

3, 5 esikäsittely

Esikäsittelykustannuksiin vaikuttaa esikäsittelyjärjestelmän tyyppi ja monimutkaisuus. Tarvittavan esikäsittelyn tyyppi riippuu raakaveden laadusta hankekohteessa. Joissakin raa ’ assa merivedessä tai murtoveden pintavesilähteissä on runsaasti orgaanisia aineita ja biologista aktiivisuutta, ja ne vaativat järeämpiä esikäsittelytekniikoita, kuten DAF (liuenneen ilman vaahdotus) ja UF (ultrasuodatus). Muut raakavesilähteet, joissa käytetään vedenalaisia tai hyvin pohjautuvia saantoja, voivat vaatia vähemmän esikäsittelyä, kuten yksivaiheista väliaineen suodatusta tai MF-suodatusta (Mikrosuodatusta).

Water Reuse Associationin artikkelin ”Seawater Desalination Costs” mukaan esikäsittelykustannukset ovat tyypillisesti 0,13-0,40 MM tuhatta m3/vrk (0,5-1,5 mm / MGD). Tämän vaihteluvälin alapäässä riittävät perinteiset yksivaiheiset väliaineiden suodatusjärjestelmät. Esikäsittelykustannukset kasvavat, kun esikäsittelyyn lisätään lisävaiheita, kuten mediasuodattimien kaksivaiheinen käsittely tai mediasuodatus, jota seuraavat MF-tai UF-järjestelmät.

Esikäsittelykustannukset ovat tyypillisesti suuremmat, jos lähteenä on jätevesi. Tämä voi johtua monista tekijöistä, kuten tarpeesta poistaa korkea kalsium-ja magnesium (kovuus) tasot, lisäämällä klooraus-ja dechloration vaiheet tuhota mikrobeja, tai tarve käyttää UF poistaa molekyylipainoltaan suuria orgaanisia yhdisteitä.

3.6 energian talteenotto

Ro-järjestelmät käyttävät korkeapainepumppuja voittaakseen raa ’ an syöttöveden osmoottisen paineen. Esimerkiksi jotkin SWRO-kasvit voivat vaatia jopa 70 bar (1000 psig) syöttöpainetta. Tämän prosessin ro-konsentraattiliuoksessa on paineenergiaa, joka voidaan ottaa talteen ro-järjestelmän yleisen energiantarpeen vähentämiseksi. Energian talteenottoteknologiat vähentävät energian kokonaispanosta ja vähentävät siten käyttökustannuksia.

3.7 sähköenergia

paikallisilla energian hinnoilla, siirtoetäisyydellä, liittymämaksuilla ja mahdollisesti hinnoilla suolanpoistolaitoksen ehdotetulla sijaintipaikalla on tärkeä merkitys liitetyn sähkön toimitushinnan määrittämisessä. Hyvin suurten suolanpoistolaitosten kohdalla laitoksen ja voimalaitoksen yhteispaikan harkinta voi olla lupaavaa tällaisen yhdistelmän luontaisten etujen vuoksi.

3.8 jälkikäsittely

lopputuotteen veden laatu määrittää tarvittavan jälkikäsittelyn tyypin. Jälkikäsittelyn vaiheet lisäävät lisäkustannuksia. Toisen RO-solan tarve erittäin alhaisten TDS-tasojen saavuttamiseksi tai tiettyjen ionien, kuten boorin tai kloridin, pitoisuuksien vähentämiseksi hyväksyttävälle tasolle voi olla kallis vaihtoehto. Kahden passin RO-järjestelmä on tyypillisesti 15-30 prosenttia kalliimpi kuin yhden passin RO-järjestelmä (WRA, 2012).

myös tuotteen veden stabilointi edellyttää tyypillisesti pH: n säätämistä ja bikarbonaatin emäksisyyden lisäämistä, mikä voidaan tehdä hiilidioksidin, kalkin ja/tai natriumhydroksidin yhdistelmällä, mikä taas lisää lisäkustannuksia.

sellaisten suolanpoistolaitosten osalta, jotka sijaitsevat rannikolla lähellä vettä käyttäviä yhteisöjä, maa on yleensä hinnoiteltu kalliiksi. Kustannukset, jotka aiheutuvat laitoksen sijoittamisesta lähemmäs käyttöpistettä ja sopivasta voimanlähteestä, olisi punnittava suhteessa kustannuksiin, jotka liittyvät ylimääräiseen imu-ja purkuputkiston kulkuoikeuteen, putkikustannuksiin, materiaalien kuljetukseen, lupiin, työvoimaan ja kunnossapitoon, jotka liittyvät laitoksen siirtämiseen kauemmas rannikosta tai jakelupalvelualueelta (WRA, 2012).

Jälkikäsittelykustannukset ovat tyypillisesti suuremmat, jos lähteenä on jätevesi. Tämä voi johtua monista tekijöistä, kuten jälkikäsittelyn hapetuksesta inaktivoiduiksi viruksiksi ja korkeammista kustannuksista, joita aiheutuu suolajätteestä tai kiintoaineen hävittämisestä.

3.9 paikalliset infrastruktuurikustannukset

infrastruktuurikustannukset sisältävät muun muassa Maanrakennustyöt, betonin, teräksen, rakenteet, salaojitukset ja rakennusmateriaalit. Riippuen laitoksen sijainnista, kustannukset kunkin näistä eristä voivat vaihdella merkittävästi. Kaukana teollisuuskaupungeista sijaitsevien syrjäisten tehtaiden rakennuskustannukset ovat yleensä korkeammat verrattuna tehtaisiin, jotka on rakennettu lähelle betonin tuotantolaitoksia ja teollisuusalueita, joilla on runsaasti rakennusmateriaaleja.

3.10 ympäristösäädökset

jokaisella maantieteellisellä alueella on omat ympäristösäännöksensä ja-määräyksensä, jotka voivat myös vaihdella osavaltioittain yksittäisen maan sisällä. Esimerkiksi Kalifornian projektien lupakustannukset ovat lähes nelinkertaiset Floridan tyypillisiin lupakustannuksiin verrattuna (WRA, 2012). Kaliforniassa on tiukemmat määräykset ja / tai ohjeet juomaveden tuotantoon verrattuna Texasissa tai Floridassa, mikä lisää sääntelykustannuksia suolanpoistoprojektiin. Pidemmät ympäristökatselmusajat voivat myös pidentää projektin aikataulua, mikä johtaa tyypillisesti myös korkeampiin hankkeen kustannuksiin. Itse asiassa vuosien määrä, joka tarvitaan kehittämään ja sallimaan hanke Kalifornian kaltaisessa osavaltiossa, jossa on hyvin tiukat määräykset, voi olla huomattavasti pidempi kuin aika, joka tarvitaan tehtaan rakentamiseen ja käynnistämisen aloittamiseen. (WRA, 2012)

4.0 kustannuserät-CAPEX

CAPEX jaetaan kahteen tärkeimpään välittömien ja välillisten kustannusten luokkaan. Välittömiin kustannuksiin kuuluvat laitteet, rakennukset ja muut rakenteet, putkistot ja sivuston kehittäminen, ja ne ovat tyypillisesti 50-85 prosenttia koko CAPEXISTA. Jäljellä olevat välilliset kustannukset sisältävät rahoituskorot ja-palkkiot, tekniset, oikeudelliset ja hallinnolliset kustannukset sekä ennakoimattomat menot (Ghaffour, et al., 2012). Tyypilliset CAPEX-kustannukset ja komponentit useimmille suolanpoistolaitoksille voidaan jakaa edelleen yhdeksään osaan seuraavasti: saanti ja raakaveden kuljetus; esikäsittely; suolanpoistokäsittely; jälkikäsittely; tuotteen veden pumppaus ja varastointi; sähkö-ja instrumentointijärjestelmä; laitosrakennukset, rakennustyömaat ja maanrakennustyöt sekä laitoksen tasapaino; suolaveden tyhjennys ja kiintoaineiden käsittely; ja sekalaiset suunnittelu-ja kehityskustannukset. Myös muut kustannukset, kuten rahoituspalkkiot ja muut kaupallisiin tarkoituksiin liittyvät maksut, on otettava huomioon. Kuvassa 6 on yksi esimerkki SWRO-laitoksen CAPEX-kustannuserittelystä.

kuva 6-tyypillinen SWRO-suolanpoistolaitos CAPEX-erittely (lähde: Advisian)

tyypillinen SWRO: n suolanpoistolaitoksen CAPEX-jaottelu

CAPEX riippuu merkittävässä määrin mittakaavasta, jossa suuremmat suolanpoistolaitokset maksavat vähemmän miljoonaa gallonaa asennettua kapasiteettia kohti. Alla olevan kuvan 7 perusteella keskikokoisen 10 MGD SWRON tehtaan rakentaminen maksaisi noin 80 miljoonaa dollaria ja suuren tehtaan, kuten 35 MGD Carlsbad Swron tehtaan San Diegon lähellä, odotetaan maksavan 250 miljoonaa dollaria. Huomautus: ympäristö -, lupa-ja rakennuskysymysten vuoksi tehdas päätyi maksamaan paljon enemmän.

Kuva 7 – yksikkökohtaiset rakennuskustannukset vs. SWRO-laitosten kapasiteetti

 Yksikkörakentamiskustannukset vs. SWRO-laitosten kapasiteetti

5.0 kustannuskomponentit-OPEX

käyttökustannukset (OPEX) jaetaan yleensä kahteen pääryhmään: kiinteisiin kustannuksiin (kuten työvoima -, hallinto -, laite-ja kalvonvaihtokustannuksiin sekä kiinteistömaksuihin/ – veroihin jne.).) ja muuttuvat kustannukset (kuten sähkö, kemikaalit ja muut kulutushyödykkeet. (Arroyo, et al., 2012). Useimpien suolanpoistolaitosten tyypilliset OPEX-kustannukset ja komponentit voidaan jakaa edelleen yhdeksään osaan, jotka koostuvat seuraavista:: virrankulutus, kulutushyödykkeet, kiinteät jätteet, kemikaalit, työvoima, kunnossapito, laitteiden takuu, laitostase & apuohjelmat ja muut kiinteät kustannukset (hallinto, varaosat, varatoimitus jne.), kuten kuvassa 8.

Kuva 8-tyypillinen SWRO-suolanpoistolaitos OPEX-erittely (lähde: Advisian)

tyypillinen SWRO suolanpoistolaitos OPEX erittely

6.0 veden suolanpoiston kokonaiskustannukset

elinkaarikustannukset, joita kutsutaan myös yksikkötuotantokustannuksiksi tai vuosittaisiksi kustannuksiksi, ovat kustannukset, jotka aiheutuvat tuhannen gallonan tai kuutiometrin veden tuottamisesta suolanpoiston avulla, ja niissä otetaan huomioon kaikki CAPEX (mukaan lukien velanhoito) ja OPEX, ja niitä voidaan mukauttaa laitoksen ennustetulla tai toteutuneella käyttökertoimella. Kaikkien muuttujien vuoksi nämä vuosittaiset kustannukset voivat olla hyvin monimutkaisia, eivätkä yksikkötuotantokustannusten erot hankkeiden välillä välttämättä ole suoraan vertailukelpoisia. Parhaimmillaankin tulevien kustannusten ennustaminen aikaisempien laitoskustannustietojen avulla johtaa tyypillisesti vain pallopohjaisiin arvioihin.

kuviosta 9 käy ilmi, että erityyppisten toteutettujen RO-hankkeiden vuosittaiset kustannukset ovat vaihdelleet suuresti. Keskimääräiset kustannukset, joita edustaa parhaiten istuva rivi esitetyissä tiedoissa, ovat noin $0.70/m3 ($2.65 per tuhat gallonaa) erittäin suurille kasveille (325,000 m3/päivä) ja nousevat $1.25/m3 ($4.75 per tuhat gallonaa) pienille kasveille (10,000 m3/päivä).

kustannukset voivat kuitenkin olla jopa 3 dollaria.20 / m3 hyvin pienille kapasiteettilaitoksille (alle 4 000 m3/vrk tai 1 MGD), joilla on kalliita laitoskohtaisia imu -, tyhjennys-ja kuljetusmahdollisuuksia. Poistaminen vaikutukset saanti, vastuuvapauden, ja kuljettaminen vähentää ja kaventaa vuosittainen kustannusalue $0.53 / m3 $1.58/m3 ($2.00 o $6.00 per tuhat gallonaa) SWRO kasveja ja $0.11 $1.10 / m3 ($0.40 – $4.00 per tuhat gallonaa) murtoveden ro kasveja (WRA, 2012).

Kuva 9 – ro-laitoksen yksikkötuotantokustannukset vs. hankekapasiteetti

 Ro-laitoksen Yksikkötuotantokustannukset vs. Hankkeen kapasiteetti

teollisuuden jätevesien suolanpoistokustannukset uudelleenkäyttöä varten voivat olla paljon suuremmat. Esimerkiksi WorleyParsons / Advisian teki tutkimuksen CAPEXin ja OPEXIN kehittämiseksi 35 000 m3/vrk suolanpoistolaitokselle, joka sijaitsee Arabianlahden alueella ja jota ruokittiin öljykentällä, tuotti vettä ja tuotti kattilan syöttövettä. Tutkimuksessa syntyneiden CAPEX – ja OPEX-budjettikustannusten perusteella yksikkötuotantokustannukset olivat noin neljä kertaa suuremmat kuin kuviota 9 käytettäessä olisi ennustettu.

alla olevassa kuvassa 10 esitetään MSF: n, MED: n ja SWRO: n tyypillinen elinkaarikustannusvertailu, jossa tuotetaan yksi kuutiometri (264 gallonaa) vettä päivässä. Kuten on osoitettu, MSF ja MED, jotka ovat termistä suolanpoistotekniikkaa, vaativat sähköenergian lisäksi höyryä (lämpöenergiaa), mikä on tärkein syy siihen, että niillä on suuremmat veden elinkaarikustannukset verrattuna SWRO: hon.

Kuva 10-veden Yksikkötuotantokustannukset suolanpoistotekniikassa

 veden Yksikkötuotantokustannukset Suolanpoistotekniikassa

7.0 esimerkkejä suolanpoistolaitoksen kustannuksista

kuten tässä asiakirjassa todetaan, suolanpoistolaitoksen kehittämis -, rakennus-ja käyttökustannukset riippuvat laitoksen sijainnista, raakaveden tyypistä ja laadusta, imu-ja ulostulotyypistä, käytetystä suolanpoistotekniikasta ja energian talteenottojärjestelmistä, sähköenergian kustannuksista, tarvittavista jälkikäsittely-ja varastointikustannuksista, jakelukustannuksista ja ympäristömääräyksistä. Nämä erot voivat tehdä yhdelle alueelle rakennetusta suuresta tehtaasta kalliimman kuin toiselle alueelle rakennetusta Pienemmästä tehtaasta ja johtaa merkittäviin eroihin OPEXISSA. Tämä käy ilmi

taulukossa 1 esitetyistä hankkeista, jotka koskevat kolmea SWRO-laitosta, jotka sijaitsevat eri puolilla maailmaa, kuten Yhdysvalloissa, Lähi-idässä ja Australiassa.

alue

Yhdysvallat

Arabianlahti

Australia

Projektin nimi

Carlsbadin Suolanpoistoprojekti

Fujairah F1 Extension SWRO

Gold Coastin suolanpoistolaitos

Tehtaan sijainti

Carlsbad, Yhdysvallat

Fujairah, Arabiemiirikunnat

Tugin, Australia

tehtaan rakennuspäivä

2014

2013

2009

laitoksen kapasiteetti m3 / d (MGD)

189,000 (50)

136,000 (30)

133,000 (35.1)

kasvien talteenotto

45-50%

45-50%

45%

raakaveden suolapitoisuus (ppm)

36,000

45,000

38,000

Tuotteen vedenlaatu (ppm)

200

500 (WHO: n standardi)

200

imun tyyppi

avoin sisäänotto, yhteispaikka

avoin saanti

avoin sisäänotto, rumpusuojat, sisäänotto- / uloslaskutunneli

Esikäsittelytyyppi

Dual media suodatus

liuenneen kaasun vaahdotus + suodatus

Dual media suodatus

Suolanpoistotekniikka

2 Ohita SWRO

2 Ohita SWRO

2 Ohita SWRO

energian talteenoton tyyppi

ERI

ERI

DWEER ERD

jälkihoito

hiilidioksidin ja kalkin lisääminen, klooraus, fluoraus

hiilidioksidin ja kalkin lisääminen, klooraus

hiilidioksidin ja kalkin lisääminen, klooraus, fluoraus

varastointi ja jakelu

3.4 MG + 10 mailia kuljetusputki ja pumppaus

Alm

8 MG + 16 mailia putki + pumppaus

Suolavedenpoisto

suoraan merelle voimalaitoksella

suoraan merelle

300 metriä mereen, diffuusorit

ympäristömääräykset

erittäin tiukat

kohtalainen

tiukka

Ominaisenergia (kwh / m3)

ei sovelleta

3.7 – 4.0

3.40

TIC cost (Yhdysvallat$)

$692,000,000
(529 MM + 163 mm conv. pipeline)
+ $213 MM rahoituskulut
($904 MM yhteensä)

$200,000,000

$943,000,000
(745 MM laitos + 198 MM tunnelit)

arvioitu elinikä, Vuodet

20

20

20

yksinkertainen vuosittainen CAPEX, US$ / vuosi

ei sovelleta

ei sovelleta

$47,150,000

OPEX (US$ / vuosi)

$53,100,000

$26,900,000*2

$32,000,000

yksikkökohtaiset tuotantokustannukset,

US$ / m3-päivä

$1.86 *1

< $0.60

$1.63

*1 Kokonaisyksikkökustannukset omistajalle, joka sisälsi maksut, rahoituspalkkiot putkijohdoissa, sekalaiset. rakenneparannukset, sekalaiset. O / M kustannukset, admin kulut. * 2 Arvioitu

  1. Noreddine Ghaffour, Thomas M. Missimer, Gary L. Amy. ”Tekninen tarkastelu ja arviointi talouden veden suolanpoisto: Nykyiset ja tulevat haasteet vesihuollon kestävyyden parantamiseksi.”Veden suolanpoisto-ja Uudelleenkäyttökeskus KAUST, lokakuu 2012.
  2. Jorge Arroyo, Saqib Shirazi. Cost of Brackish pohjavesi Desalination in Texas, syyskuu 2012.
  3. Veden Uudelleenkäyttöyhdistys. Seawater Desalination Costs, Tammikuu 2012.
  4. Pankratz, Tom. Veden Suolanpoistoraportti, 2010.
  5. Crisp, Gary. ”Desalination in Australia” – esitys, toukokuu 2010.
  6. San Diego County Water Authority. Overview of Key Terms for a Water Purchase Agreement between the San Diego County Water Authority and Poseidon Resources. syyskuu 2012.
  7. GWI Desal Data & IDA (Int. Desal. Assosiaatio) kuvassa 1, Kuvassa 3, Kuvassa 5, Kuvassa 10.
  8. Xavier Bernat, Oriol Gibert, Roger Guiu & Joana Tobella, Carlos Campos. ”Suolanpoiston taloustiede eri käyttötarkoituksiin.”Water Technology Center, Barcelona, Espanja.
  9. Robert Huehmer, Juan Gomez, Jason Curl, Ken Moore. ”Suolanpoistojärjestelmien Kustannusmallinnus.”Suolanpoiston globaali teknologiajohtaja, CH2M HILL, USA.
  10. Gleick H. Peter, Heather Cooley. ”The World’ s Water 2008-2009: the Biennial Report on Freshwater Resources”, Pacific Institute.
  11. Global Water Intelligence. Volume 12, Issue 12, December 2011.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

Previous post Northrop Grumman B-21 Raider
Next post Inside Uberin suunnitelma vallata kaupunkielämä toimitusjohtaja Dara Khosrowshahi