optimering driflen sid i (64) Bilaga 2 LINJAR PROGRAMME.RING SOM ARBETSMETOD 615 T996LFK
optimering driften sid 2 (64) Vad är linjår programmering? Idag, när det finns bra dataprogram som utfor allt räknearbete, är det enklaste sättet att komma underfund med vad linjär programmering uträttar att titta på ett exempel som av sig sjalvt leder till den formella uppstållningen av optimeringsmetodens mattedel. Varj e datapro gram har sin standarduppställning ör det rent praktiska inknappandet och berörs inte hår. Ritar man flödesschemat for lösningsvolymerna i ätetvinnings-systemet och antecknar sammanhangen så har man automatiskt formulerat villkorsdelen i den linjåra programmeringen.den funktion som skall göras så liten eller så stor som möjligt faller naturligt på plats. Titta på blandningen av stopp-, fix- och bleksköljvattnen. I dess enklaste utf,crmning går allt till avloppet. villkor: vl: volym sköljvatten till avloppet, villkoret är självklart men måste vara med. Många villkor har denna enkla utformning' [halten NH4] * vl {: tillåten mängd NH4 enlig tillståndet [halten SO4] * vl <: tr rr SO4 rr r' [halten CN ] * vl <: '! I' CN * '' de tre sista villkoren år riktvärden från länsstyrelsen kostnad: plxvl målfunktionen, optimeras av den linjåra optimeringen så att villkoren uppfulls pl år kostn adern:aflorknippade med att bli av med en m3 vatten genom vattenverkets örsorg. Ett sätt att bli av med åmnen som inte får gå till avlopp är attlätalösningen gå genom aktivt kol innan det når avloppet. Miljokrav leder ofta till sådan hantering' Systemet ser då ut så hår:
optimering driften sid 3 (64) villkor. vl + v2: hela volymen sköljvatten i m3, villkoret år sjålvklart men måste vara med. Många villkor har denna enkla utformning. v3 : v2 ingående volym till kolet ilr också lika med utgående volym, inget år komma pä avvägar. NH4 * vl + NH4 * v3 {: tillåten miingd NH4 enlig tillståndet so4xvl +So4*v3<:, 'r so4 " I' CN *v1 +CN *v3(: tr rr CN tr rt de tre sista villkoren är riklvården skrivsättet fhalten ]IH4l har forenklats till NH4 lor att göra villkoren mer lattlasta och syftar på efterfibljande volym, likadant lor SO4 och CN v7,v2 och v3 ):0 inga flöden rinner baklänges kostnad: pl * vl + p3 * v3 måtfunktionen, optimeras av den linjära optimeringen, så att villkoren uppfylls pl och p3 är kostnaderna frrknippade med att bli av med en m3 vatten genom vattenverkets forsorg. I p3 ingår också kostnader som iir forknippade med kolhanteringen.
optimering dffien sid 4 (64) Allt våsentligt x nu på plats, en villkorsdel som måste vara uppsrlld samtidigt som en funktion, kostnader i detta fall, görs så liten eller så stor som möjligt. Detta år linjär programmering. Det var det hela- Sedan är det bata att välja tillämpning och komplicera saker och ting. Linjär programmering i praktiken. Fyra saker att komma ihåg. 1. Villkoren har alltid forrnen a x x*b * y+ c* 2t... (:, : eller >: etttal 2. Målfunktionen har också samma form. Vad den är lika med tar den linjåra programmeringen reda på. 3. Resultatet år en helhet och kan kräva en stunds eftertanke. 4. Genom att sätta in värdena på variablerna i villkoren frr man reda på hur mycket ett villkor ilr taget i anspråk, om det finns marginal kvar eller om det är helt uppfi'llt Effekterna av ett jonbytessteg för att återvinna en kemikalie ur vattnet kan lått infioras. Observera att den volym som gått genom jonbytaren kanske måste gå genom aktiw kol också. Det utökade systemet ser nu ut så här. aktiv kol
optimering driften sid 5 (6a) villkor: vl + y2 * v4: totala volymen sköljvatten v3 : v2 utgående volym från kolet : ingående volym till kolet, inget på awägar, skrivs också v3-v2:o v6 : v5 utgående volym från kolet : ingående volym till kolet, inget på avvägar, skrivs också v6-v5:0 v5 * v7 :v4 utgående volym franjonbytaren: ingående volym till jonbytaren, inget på awägar, v8 : skrivs också v5+v7-v4:0 återvunnen volym, spelar roll i kostnaden NH4 * vl + NH4 *v3 + NH4 * v6 + NH4 * yl {: tillåten mängd NH4 SO4 * v1 + SO4 *v3 * SO4 E v6 + 594 * v7 <: tillåten mängd s04 CN * vl + 911 *v3 - CN * v6 + CN * v'7 <: tillåten mängd CN NH4, SO4 OCH CN är givetvis olika for olika sorters volymer v1 t o m v7 >: 0 kostnad: inea flöden rinner baklånses p1 * vl + p3 *v3 +p6 *v6 + p7 *v7 - p8 x v8 pl är priset lor att bli av med m3 vatten genom vattenverkets florsorg. p3 är priset for att bli av med m3 som gått genom aktivt kol och inkluderar priset for kol, dess transport till Sakab och deras destruktion av det samt andra kostnader som kan vara relevanta i sammanhanget. p6 är priset for att bli av med m3 vatten som gått genom jonbytaren och sedan genom aktivt kol och inkluderar alla kostnader som är adekvata i det sammanhanget. p7 är priset lor att bli av med m3 vatten som gått enbart genom jonbytaren. p8 är vårdet av den återr,unna lösningen. Optimeringen kan misslyckas om villkoren är lor lösa och inte medger en entydig och andlig losning. Villkoren måste då utökas. Motsatsen kan också inträffa; villkoren är for många, ör hårda eller motsågande. God praxis i detta fall ar att inlora en "flykrväg", som garanterar en lösning. I det här fallet år Sakab det uppenbara hjillpmedlet. De priser som anvånds i kostnadsfunktionen är då reella Ar nödlösningen till bara for att möjliggöra eff optimeringsresul-
tat såtts priset for den orimligt hogt' Den kommer då med bara om det år absolut nödvändig1. Innebörden är egentligen att det inte finns någon losning. optimering driften sid 6 {64)
Det ytterliggare utökade systemet kommer att se ut så här: optimering driften sid 7 (64) aktiv kol återvunnet Antalet möjliga vågar lor avfallshanteringen Ökar ordentligt. Nu kan genomrunna lösningar fran jonbytaren gå till Sakab, eventuellt via indunstare, istället for genom kol, om det blir billigare. Hur långt indunstningen kan drivas måste man forstås kånna till. Ett indunstningsvillkor är egentligen två eftersom den indunstade volymen kan variera mellan maximal indunstning till ingen alls. Ex v14170 (: v13 (: v14. De två villkoren blir då v13 - v14 (:0 och v74ll} - v13 {:O.Den senare är enklare att skriva v14-10 * v13 (: 0. Villkor: vl + vz * v4 * v10 + vl1 : totala volymen sköljvatten
optimering driften sid 8 (64) v3 - v2 :0 utgående volym fran kolet : ingående volym till kolet, inget På awägar v4 -v5 -v7 -v9 : 0 utgående volym från jonbytaren : ingåendevolym till jonbytaren, inget På avvägat, v8 uppfattas här som oberoende av v4 och är inte med i villkoret v6 -v5 -o :d;?ä:töm'ffå5:* v8 inget På awägar : återr,'unnen volym, spelar roll i kostnaden v9 -v 14 - v15 :0 inget på awägar mellan jonbytare och indunstare eller Sakab v13 - v14 <: 0 v14 - Kl*v13 (:0 lånet som helst den indunstade volymen är inte större än den ingående, självklart kan det tyckas" men det måste vara med indunstningen kan inte drivas hur v12 - v10 <: 0 den indunstade volymen är inte större än den ingående, självklart kan det tyckas, men det måste vara med v10 - K2*v 72 <: O indunstningen kan inte drivas hur lånst som helst vlo + v14 {: indunstarens kapacitet kan inte skridas vl1 + v12 + vll + vl5 <: Sakab tar inte ernot hur mycket som helst och så riktvårdena till sist NH4 * vl + NH4 *v3 * NH4 * v6 + NH4 * vj (: tillåten mängd NH4 SO4 * vl + SO4 *v3 + SO4 * v6 + SO4 * vj 4: tillåten mångd s04 cn * vl + CN *v3 * CN * v6 + CN * v7 1: tillåten mångd CN
optimering driften sid 9 (64) NH4, SO4 OCH CN Ar givetvis olika for olika v.en v1tomvl5>:0 Kostnad. pl * vl +p3 * v3 +P6 * v6* p7 * v7 -p8*v8 +pl1 * vl1 + ptz* vl}+ p13 * v13 + P15 * vl5 En optimering av den här storleksordningen, sambanden mellan villkoren, hur flödena konkurerar om behandling och hur kostnaden påverkas år knappast överskådligt utan linjär programmering. I-öu*ngen är komplett och innehåller värden på uttu ts variabler plus minsta kostnaden som är lorenlig med att villkoren uppfylls. Genom att sätta in variabelvärdena i villkoren får man veta, i fallen (: och ):, hur stor del av villkoret som år tageti anspråk' Resultatet är en helhet, variablerna iir beroende av vatandta, och målfunktionens vårde åir beroende av villkoren och variablerna. Det är viktigt att göra resultatanvändarna uppmärksamma på detta eftersom de ofta diskuterar redovisade resultat Som om de har med oberoende variabler att gora. Ändrar man ett variabelvärde kan man göra de andra ogiltiga. Om man ändrar, tar bort eller tillfor villkor år detta så gott som säkert' I så fall år det nödvändigt att göra en ny körning lor att bekräfta eller forkasta dragna slutsatser. Fastän de olika p:na är konstanter är de många gånger baserade på ett stort antal variabler utanfor villkorsdelen. En lyckad optimering år givetvis beroende av att alla ingångsvärden är riktiga. Man kan man vånta att linjår programmering blir ett standardforfarande for att dimensionera anlaggningar och flöden samt redovisa planerad drift vid tillståndsansökningar. Dessutom lämpar dån sig väl som beskrivning av komplicerade system och deras beteende vid olika forutsättningar. Optimeringen blir sannolikt ett hjalpmedel som genom åren ständigt uppdateras och forfinas då anlåggningar modifieras-eller bytts mot nya, verksamheten lorändras eller nya krav från milj övårdande myndigheter tillkommer. Ju bättre ingångsvärden desto större precision i optimeringen' TVÄ ENKLA TILLÄMPNINGAR...
optimering driften sid 10 (64) Linjär programmering har tillämpats i två fall hittills hos oss. Det forsta fallet är strukturellt enkelt' men leder till ett omfattande databehov och olika tolkningar av villkorsdelens ekvationer. Infrr en masskopiering av biogra{kopior stod det klart att återvinningsanläggningen for ECP-U inte skulle hinna med att behandla fiirgframkallaren och dess stoppbad. Systemet ser ut som nedan och måste utökas. fl volym framkallare / tidsenhet sl volym stoppbad /tidsenhet x återvunnen volym, alltid 1 m3 ltidsenhet Vad man kunde förutse, om inget giordes, var att det kunde bli nödvändigt att skicka både stoppbad och framkallare till Sakab. För att minska volymen av stoppbadet kunde aktivt kol användas, stoppbadet innehåller endast la 6Ä av CD-z halten i framkallaren. Aktivt kol lor framkallaren bedömdes inte behövas, eftersom den kan gå tillbaka till framkallningen efter kemikaliekomplettering. I vissa lagen kunde det bli nödvändigt att blanda ny framkallare flir att undvika avbrott i framkallningen. Det utökade systerret måste då se ut som nedan. Problemet är att finna de floden som ger den lägsta kostnaden.
optimering driften sid 11 (64) maskiner f0 är volym framkallare från maskinerna fl " " av f0 som går till återvinningen P. u " av f0 som går tillbaka obehandlad f3 " " av f0 som går till Sakab f4' " från återvinningen f5 " " nyblandad framkallare s0 " " stoppbad från maskinerna s1 " " av s0 som går till återvinningen s2 " " av s0 som går genom aktiw kol, som sedan går till Sakab s3 " " av s0 som går direkt till Sakab Låt oss kika på vilka ingångsvärden man måste ha i villkorsdelen. Optimeringen måste avse sn bestämd period. Optimeringen kan ge olika resultat ör olika perioder' Det är inte bara att skala upp eller skala ned i sådana här sammanhang' Perioden sattes till48 timmar, vilket är tidscykeln for återvinningsanläggningen. Därutöver behövs fl ödet/48 timmar for framkallare och stoppbad från maskinerna, jonbytarens
kapacitet, aktiva kolets kapacitet, CD-? halten i framkallare och stoppbad sorn kommer från maskinerna samt CD-? halten i framkallaren som går tillbaka till maskinerna. Till kostnadsfunktionen behövs en hel del ingångsvården' - destruktiontskostnaderna hos Sakab for framkallare, stoppbad och aktivt kol. - transportkostnader till Sakab lor desarnma - andra kostnader som år aktuella når Sakab är involverad' - kostnaden for 1 m3 nyblandad framkallare, - " * CD-2tillskottet i en m3 ej behandlad framk' - rr " 1 m3 åtenunnen framkallare It rr I m3 återwnnet stoppbad tr rr 1 kg CD-2 Det behövs alltså ett stort antal ingångsvården flor att kunna starta optimeringen. Oftast finns de inte tillgängliga till att börja med. Sedan år det svårt att få dem tillforlitliga' Ibland finns det inget faktaunderlag alls, eftersom man aldrig forutsett behovet av det och exempelvis journaler saknas. En optimering kan alltså behova en hel del forberedelser och framforhållning. Till sist år man emellertid, utan att visa sifferdetaljerna i högerleden: optimering driften sid 12 (64) Villkor lor perioden 48 timmar fl + f2 * f3 : 3,36 volym framkallare från maskinerna, allt måste tas om hand 2 + f4 + f5 : 3,36 volym framkallare till maskinerna, saflrma volym måste återgå till maskinerna så att totala volymen är konstant. Nyblandning kan inte uteslutas f4 fl + sl - 1 en m3 framkallarel48 timme måste tillforas systemet så att halten biprodukter stannar på en godtagbar nivå :3,67 jonbytarens kapacitet, hela kapaciteten utnyttjas, dårav likhetstecknet s1 + s2 + s3 : 5,71 volym stoppbad från maskinerna, allt måste tas om hand [halten CD-2] * fl + [halten CD-2] * sl (: 5'8 ' den återvunna framkallningsvolymen ffir inte innehålla mer CD-z än vad som står i receptet
optimering driften sid 13 (64) alla variabler >0 : 0 Kostnad i tusenkronor: 2.9-1,4 * fl -0.25 * sl * 1,5 x D. + 3 * fj + 3,3 * f5 +0,6xs2+3*s3 RESULTATET av optimeringen blev att per 48 timme fl : 1 m3 framkallare från maskinerna genom jonbltaren D.:2,36 m3,,?t,' gär tillbaka obehandlat av jonbytaren ingen framkallare till Sakab R :0 f4: 1 m3 återvunnen volym från jonbytaren f5 : 0 ingen ny framkallare behöver blandas sl :2,6'l m3 stoppbad från maskinerna går till jonbytaren s2:3,04m3,,,,,, gär till Sakabvia s3 : 0 aktivt kol inget stoppbad går till Sakab direkt min. kostnad:6196 krl48 tirnmar Av speciellt intresse här är naturligtvis de variabler som är noll. Resultatanvåndare missar ibland betydelsen av en nollvariabel. Driften sattes upp efter resultatet och naturligtvis blev det awikelser, till det bättre faktiskt. Volymen stoppbad till Sakab via aktivt kol stannade på 3 m3 for hela perioden på 10 dagar, vilket tyder på att flödet överskattades då optimeringen sattes upp. De.t andra fallet gäller minimering av operatörskostnaden for framkallningsmaskiner i ett tänkt sammanslaget laboratorium mellan Swelab och FilmTeknik. Ingångsvärdena var antalet meter/timme, antalet timmar maskinerna kan gå och operatörskostnaderltimme for olika arbetstider. Resultatet båkraftar tumregeln att belasta den billigaste vägen forst. Hade belastningen angetts i meter/timme under daglid hade denna siffra blivit mindre under dagtid iin "nattetid" beroende på fler avbrott och servicetillfiillen på dagen' Det hade då inte varit uppenbart vilken belastning som blivit billigast och optimering hade varit enda möjligheten att fä den sorts klarhet som övertygar folk med pengar- Optimeringen är emellertid intressant ur andra synpunkter. Flödesschemat for tre positir.'rnaskiner är:
optimering driften sid 14 (64) FILMFLODET TILL EN MASKIN-GRUPP maskin 2 Alla f betyder meter film/tirnme Villkor: fl+f2+f3 fl1 +flz+fl3 -fl u+n2+n3 -n f31+ f32+ f 33 - R fl1 (: 13500 fi21: 9900 fl3 <: 14400 D1<::13500 f221: 9900 D31:14400 R1 {: 13500 RZ 4: 9900 R3 (: 14400 F, alla f ): 0 :f0-0 -0 -n Kostnad: Minimera.5*T27,27*9,5 + ft2*2,166*223,40/1800 + fl3 * 2,T66*291,6711800 + n2*2,166x223,401180a + n3 x 2,166*291,65/1800 + RZxZ"I66*ZZj,4Allg00 + f33 * 2,166*291,6711800 +
optimering driften sid 15 (64) optimeringsperioden är 24 timmar. De fyra lorsta villkoren är balanwillkor. Det år inte forsvinna eller komma till film på vägen. Resterande är öwe och undre begränsningar for variablerna. Här har ciet "självklara" villkoret att ingen film har negativ längd skrivits ut sist i villkorsdelen. Det är inte alltid kla* vilken algoritm eller råkneprocedur ett dataprogram anvånder och for säkerhets skull kan det vara nödvändigt rttvaraövertydlig. När jag korde det forra exemplet fick jag negativa värden på en del floden och nollkostnad' Problernets praktiska natur avslöjade falsariet, men det finns problem diir det inte ilr lika lättgenomskådligt. Kostnaden innehåller en konstant fiorst. Den tas inte med i algoritm, den har ingen inverkan på optimeringen' De andra termerna har sorten [meter film ] * [1](meter/timme)] * fant operatörer] * fkr/(timme & operatör)] : kr Det är till trjalp att göra en sortanalys i kostnadsdelen for att kontrollera att den blir rätt....och EN MINDRE ENKEL UTREDNING.., Denna utredning avser inte ett sammanslaget laboratorium. Swelab är skyldig att ha en indunstningsanläggning i drift den I juli 1996 enligt lånsstyrelsens tillstånd for att inte modifierade former av cd-z och cd-3 från återvinningsanläggningarna skall nå reningsverket på Loudden. Ämnena finns i fiir[framkallare och deras stoppbad. En optimeringsanalys görs foiatt se hur man på billigaste sått skall uppfylla villkoren. Hänsyn kommer också att tas till riktvardesvillkoren lor NH4, SO+ och cn, eftersom indunstaren kan användas åven på dessa Men lorst en titt på ingångsvårdenas kvalitet och ursprung. Volymerna lor olika bad lir noga kåinda utom for sköljvatten, vars volymer kan vara Över- eller underskattade 1-2 ggr' Kostnaderna iir ktinda och torde vara riktiga. Indunstningsfaktorena är uppskattningar. Ingen egen praktisk erfarenhet finns for närvarande. Badens ämnen och halter är vål kända enli$ recept och analyser. Skölj-volymer Det år svårt att uppskatta sköljvolymerna' Inga måtningar har gjorrs på dem. Man får tills vidare lita till beräkningar baserade på mångden utslåppta kemikalier under året, tot-cn flor blek och S2O3 for fix. Manualviirdena for blek och stopp är lika varfor volymen stoppskölj sätts lika rned den for bleket'
optimering driften sid 16 (64) Volym blek-skölj Enligt analysresultat från utomstående lab (VW) var utsläppt mängd tot-cn 119 kg, vilket motsvarar 251,2 kg K-ferricyanid, som finns i 4,7 m3 blek. Om bleksköljen år 1 o/o blek, vilket analyser tyder på, motsvarar detta 470 m3 blekskolj. Volym stopp-skölj Volymen uppskattas till470 m3. Volym fix-skölj 3506 kg S2O3 släpptes ut vilket motsvarar 4639,4 kg ATS' fi*. Volymen utsläppt slutavsilwat fix Det finns i 30,8-3 O* fixsköljen är I Yo fix var volymen fixskölj 590 var 24.9-3. m'. 10380 kg SOa slåpptes ut vilket är 854 kg mer än vad balansråkningarna kan svara for. Dårlor har 4 m3 extra fix formellt tilllorts for att få en realistisk optimering' Det är trots allt analysvåirdena fran WL som bestiimmer utomstående intressenters ståillningstagande. NH4 kommer dä attbli 14 % hogre än vad analysvärdena säger. Frågan är om NH4 kan mätas koirekt eftersom dygnsprovetnaär basiska, ph 8-9, och det formodligen avdunstar NH4. Kostnader I kostnaderna ingår inkopspriser, transport- och destruktionspriser enligt fakturor från sellbergs och Sakab. vattenoch elkostnader tas inte med. Medelvärden har använts. Enligt branschkållor är Sakabs pris for indunstade lösningar 9-13 kr/i. 10 har använts' Indunstningsfaktorer Labbet har ingen egen erfarenhet av hur långt indunstningar kan drivas foi olika lösningar eller blandningar därav. Till grund lor de angivna faklorerna ligger kemiska övervåganden baserade på salters löslighet. Det är viktigt att den indunstade lösningen är pumpbar och lätthanterlig for transportörer och Sakab. Riktvärden Riktvärden är angivna som halter, mg/i, i tillståndet for verksamheten. Optimeringen åndrar utslåppta volymer och därmed hal-
terna. Därbr har riktvärdena översatts till vikter, kg. De är ftillåten halt] * [utgående volym processvatt en 799 5f - optimering driften sid 17 (64)
optimering driften sid 18 (64) Destruktions-kostnader Aktivt kol 84>lkg Kapacitet 2 hg CD/kg Sakab 4.-lkg Transport 3.-lkg Destruktionskostnad/liter framkallare 5. 00 5 kr Fotolösningar Sakab 4,20kdl Transport O,3074krll Destruktionskostnad/liter lösning 4,5A7 4 kt bad :ECP-[ ämne(n) '.3.62 g SO4/1 årsvolym : 103 570 I (enljournaler) destr.kost.. 4.5074 krll lor lösning symbol : x11, x12 ind.fakt. : l0 bad : ECP-[ stopp ämne(n) :10.585gSOa/l årsvolym : 161 0991(enl. journaler) destr.kost. '. 4.5A74 kr/lfor losning symbol '. x2l,x22 x2t+x4l ind.fakt. : 10 ( bad : ECP-[ stoppskölj : l Yo stopp ämne(n) :0.10585gSOaÄ årsvolym..32g7011(uppskattad"g4000enligtmanualer) destr.kost. '. 4.5074 krll for losning symbol : sammanslaget med ECN-II stoppsköljar ind.fakt. : 200 ) bad.ecn-ii ämne(n) 4.9459 SO4/l årsvolym : 26000 I (enl.journaler) destr.kost. : 4.5074 kr/l lor losning symbol '. x31,x32 ind.fakt. : 10 bad : ECN-II stopp ämne(n) :10.585gSO411 årsvolym.63 171I (enl journaler) destr.kost..4.5074 kril for lösning symbol '. x4i,x42 ind.fakt. : 10 ( bad : ECN-II stoppskolj : 1Yo stopp
ämne(n) : 0.10585 g SO4/l årsvolym. MA 2991 (uppskattad,4a 000 enl manualer) destr.kost. '. 4.5074 kr/l for lösning symbol : sammanslaget med ECP-[ stoppsköljar ) ind.fakt..zaa bad :VNF ämne(n) : 11 g CD-3n 11.661 g SO4ll årsvolym.295a I (enljournaler) destr.kost. '. 4.5074 krll flor losning 5.005 krlkg aktivt kol symbol. x51, x52 ind fakt.. 1o bad :SV/V ämne(n) :HQ, metol, fenidon årsvolym : 1 1 950 1 (enl journaler) destr.kost. '. 4.5074 kr/l for lösning symbol :x61 ind.fakt. '.2p gamycket sulfit bad :FIX åmne(n)'. 36.629 gnh4/1 r9s.437 g SO4/l årsvolym. 24 945 (enl journaler) destr.kost. '. 4.5074 krll för lösning symbol '. x7i,x72 ind.fakt. :5pgaATS bad : STOPP-SKÖLJAR sammanslaget ECP-II och ECN-II stoppsköljar: 1 oä stopp amne(n) :0.10585 g SO4ll årsvolym : 470 000 I (uppskattad,l34 000 enl manualer) destr.kost.. 4,5074 kr/l for losning symbol : x81, x82 ind.fakt. : 200 bad : BlEK-sköljar: 1 %blek ämne(n) '. A.23293 g CNÄ årsvolym : 470 000 I (uppskattad, T34 000 enl manualer) destr.kost.. 4.5074 ktä symbol '. x9l, x92 ind.fakt. '.2a0 bad : FlX-skÖljar: I o/o ftx ämne(n).a36629gnh4ll r.9s437 g SO4/l årsvolym : 590 000 I (uppskattat,196 000 enl manualer) destr.kost.. 4.5A7 4 krll optimering driften sid 19 (64)
symbol. xl01, xl02 ind.fakt. :200 (u3 1e96 LEK) optimering driften sid 20 {64)
Den nuvarande ar,{allshanteringen har nedanstående konfiguration, dår flödena år angivna i m3. Aktivt kol örekommer som mojlighet for VNF. optimering driften sid 2l (64) ECP-ll ECP-II STOPP ECN-Il ECN-II STOPP VNF x31 x41 103,57 224,27 26 AVLOPP SVA/ FIX STOPP - SKÖLJ BLEK - SKÖLJ FIX - SKÖLJ x71 x81 x91 x101 28,95 470 474 590 AKTIW KOL 0 2,95 11,95 SAKAB
optimering driften sid 22 (64) Villkor: xll: T03,57 m3 ECP-II frånåtervinningen x2i :224,27 m3 tt Stoppbad 'r x3l: 26 m3 ECN-II " 't x51+ x52:2,95 m3 VNF frånmaskinerna x61 :11,95 m3 rt sv/v " rr rl x77 :28,945 m3 Fix x81 :470 x9i :470 m3 blek skoljar m3 fi* skoljar x101 :590 m3 stoppsktiljar NH4-riktvärdet: 36,629 * x71 * 0 36629 * x101 <: 1617,4 kg SO4-riktvardet: 3,62 * xl I * 10,585 xxzl * 4,945 * x31 + 11,661 * x51 +214,571 * x71 + 0,10585 * x81 f Z,I457I * x 101 <:97A4,4k9 CN-riktvärdet: 0,23293 * x9l <:80,87 kg alla variabler ): 0 Kostnad: 5.005 * x51 f 4,5074 + x52 + 4,5A74 * x61 Resultat av optimeringen Riktvärdeskraven är inte uppfullda. För mycket CN från blekskoljvattnet och so4 från slutavsilvrat fix kommer ut. Kostnaden lor hantering en är 67 200:-. I själva verket är kostnaden högre p g a att framkallare i maskinerna då och då skickas till Sakab når de misstänks vara av dålig kvalitet. Ibland skickas också fix till Sakab när det inte finns hanteringsutrymme for det. För att finna kostnaden för det nuvarande systemet om det skall uppfylla alla villkoren infors alla tänkbara vägar och optimering av dem följer. För åskådlighets skull visas de på tre sidor. annars blir bilderna mera en demonstration av komplicerad rördragning
optimering driften sid 23 (64) Del 1(3) ECP-II och ECN-II processerna ECP-ll ECP-II STOPP ECN-rl ECN.II STOPP x41 x11 x21 x31. VNF AVLOPP SVA/ FIX STOPP - SKÖLJ BLEK - SKÖLJ FIX - SKÖLJ E SAKAB
optimering driften sid 24 (64) Del2(3) \rflf, SV/V OCH slutavsilwat FIX ECP-ll ECP_II STOPP ECN-ll ECN-II STOPP VNF AVLOPP SVru FIX STOPP - SKÖLJ BLEK - SKÖLJ FIX - SKÖLJ x71 AKTIW KOL
optimering driften sid 25 (64) Del 3(3) Stopp-, fix- och bleksköljvattnen ECP-tl ECP-II STOPP ECN-II ECN-II STOPP VNF sv/ AVLOPP FIX STOPP - SKÖLJ BLEK - SKÖLJ FIX - SKÖLJ x8t xe1 1 x101. E x12 x102 - SAKAB
optirnering driften sid 26 (64) Villkor: xll + xi2: 1A3,57 m3 ECp-II från återvinningen x2l + xz2:224,27 m3 Stoppbad " 'r x31+ x32: 26 m3 ECN-II " '' x51 + x52: 2"95 m3 \'NrF från maskinerna x61 : 11,95 m3 SV/V " '' x71 + x72: 28,945 m3 Fix rr rr x81 + x82:470 m3 stoppsköljar x91 + x92: 470 m3 blek sköljar x101 + xl}2:590 m3 fix skoliar NH4-riktvärdet: 36,629 * x71 + 0.36629 * x101 <: 1617,4 kg SO4-riktvärdet: 3,62 * xl1 * 10,585 *x21 + 4,945 * x31 t 11,661 * x51 * 214,571* x71 f 0,10585 * x81 * 2,14571x x 101 <:97A4,4k9 CN-riktvardet: 0,23293 * x9l (: 90,97 kg alla variabler >: 0 Kostnad: 4.5A74* xl}+ 4,5074* x22+ 4,5074* x32 + 5.005 * x51 + 4,5A74* x52+ 4.5074 * x61 * 4,5074* x72+ 4,5074 * x82* 4,5074* x92+ 4,5074* x102 Resultat av optimeringen. De erhållna flöden, som inte är noll, år markerade i m3 i efterloljande figur. Kostnaden lor hanteringen år 635 400:-, nästan l0 ggr den nuvarande kostnaden.
optimering driften sid, 27 (64) RESULTAT AV OPTIMERINGEN forts ECP-lr ECP-II STOPP ECN-ll 103,57 224,27 26 ECN-II STOPP VNF SVAI FIX STOPP - SKÖLJ BLEK - SKÖLJ FIX - SKÖLJ AVLOPP 25,685 470 347,2 590 AKTIW KOL 122,8 2,95 SAKAB 11,95 3,26
oplimering driften sid 28 (64) En tabell-jämftirelse av de två analyserna ger: n indunstare, sort m3 Villkor ej uppfyllda Villkor uppfyllda Avlopp Sakab Avlopp Sakab ECP-il r03,27 103,27 ECN-II 26,00 26,A0 Stoppbad 224,27 224,27 VNF?q5,q5 SVA/ 11,95 I 1,95 FIX 28,95 25,69 3,26 Stoppsköli 470,00 470.00 Blek rl 470,00 347,20 122,80 Fx 590,00 590,00 Kostnad 67 204'.- 635 400:- Nästa steg är att infora den krävda indunstaren, definiera flödesvägarna, optimera och dra slutsatser. I kostnadsfunktionen ingår bara destruktionskostnader inklusive transport. För åskådlighets skull visas konfigurationen på tre sidor. Framkallare och stopp kan inte skiljas åt eft.er återvinningen av CD-ämnen. De är sammanslagna till en lösning. Indunstarens kapacitet är en eftersökt variabel, därlor har inga begränsningar inforts for den. Det blir aktuellt forst när den är på plats.
optimering driften sid 29 (64) Del l(3) ECP-[ och ECN-II processerna. ECP-tl ECP-II STOPP ECN-rl ECN-II STOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP AKTIW KOL
optimering driften sid 30 (64) Del 2(3) \AIF, SV/V OCH FIX processernå med indunstare ECP-tl ECP-IISTOPP ECN-ll ECN-II STOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP
optrmering driften sid 31 (64) Del 3(3) Stopp-, blek- och fixsköljvatten med indunstare ECP-il ECP.IISTOPP ECN-tl ECN-II STOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKOLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP AKTIW KOL
optirnering driften sid 32 (64) Villkor for perioden 1 år: xl1 + x12 : 353,84 m3 ecp-tt + ECN-II + Stoppbaden -xl1 + x13 (: 0 indunstningwillkor xll - 10 * x13 <:0 '' x21 + x22 + x.23 :2,95 m3 VNIF -x2i + x24 (: 0 indunstningsvillkor x2l-10*x241:a '' x3t + x32 (: 11,95 m3 SV/V -x31 + x33 <: 0 indunstningsvillkor x3i-2*x33 <:0 '' x41 + x42 + x43 : 28,945 m3 ftx -7Q/ + x44 (: 0 indunstningwillkor x42-5*x44 <:0 'r x51 + x52 + x53 : 470 m3 Stoppskölj -yj) + x54 (: 0 indunstningsvillkor x52-200* x54 (:!r 0 x61 + x62 + x63 : 470 rr'3 Blekskölj -x62 + x64 <:0 indunstningwillkor x62 _ 200* x64 (: 0,, x71 + x72 + x73 :590 m3 Fixskölj -x72 + x74 (: 0 indunstningsvillkor x72-5aa*x74 <: O '' NH4-riktvärdet: 36,629 * x41 * A36629 * x7l <: 1617,4k9 SO4-riktvärdet: Il,66I x x23 + 214,571 * x4l * 0,10585 * x5l * 2"14571 x x7t <:9704,4kg CN-riktvärdet: 0.23293 * x61 <: 80,87 kg (( Indunstarens kapacitet, används ej här: xl1+ xzl+ x31+ x42+x52+v$/+x72 (:Maxvol)) Kostnad: 4.5A74 * xl?+ 10 * x13 + 4,5074 * x22+ 5,005 * x23 + IO * x24 + 4,3074 * x32 + 10 *x33 + 4,5074 * x43 + 1O *x44 + 4,5A74 * x53 + 10 * x54 +4,5074I x63 + 10 * x64 +4.5074 x x73 t 10 x x74
Kommen så här långt är en vanlig situation att resultatanvändaren vill ha variationer på ett tema, vilket ar latt att åstadkomma genom små andringar i villkoren eller ingångsvärdena. Risken är bara att rikedomen på resultat blir överväldigande. Om inte resultatanvåndaren själv är väl insatt i problemställningen eller inte har deltagit i uppbyggnaden av optimeringen är det nödvåndigt att tolka resultaten, formulera slutsatser, påpeka speciella lorhållanden av intresse och göra begripliga tabell sammanfattningar. Stoppbadet exempelvis gär att återvinna genom jonbytesteknik och påverkar då villkoret xl1 + xtz:353"84 m3 så att det blir xl1 + xl2: t29.27 m3 Ett nytt resultat faller genast ut, tabell2. Bleksköljvattnet kan koncentreras genom nanofi ltrering. Det påverkar villkoren x61 + x62 + x63 : 470 m3 Blekskölj -x62 + x64 <: 0 indunstningsvillkor r' x62-200* x64 <: 0 så att de strycks. Ett nytt resultat faller genast ut, tabell3. Indunstaren kapacitet lor de olika resultaten är nu lätt att beräkna, tabell 4. Med de givna ingångsvärdena kommer man inte längre. För att kunna det måste man veta hur stoppbadet tas om hand, om elutatet går till Sakab eller om CD-ämnena återvinns, vilka anläggningar som kommer att anvåndas och vad det kostar att driva dem? Detsamma gäller lor blekskoljvattnet. Det är alltså dags att gätillbaka och komplettera optimeringen. Genom att köra optimeringen med olika foreslagna anläggningar kan man skaffa sig underlag lor en noggraffl utvärdering av investeringar och hur lång tid det tar att känna in dem. En tabelljåmforelse mellan de tre analyserna for indunstare visar att återvinning av stoppbadet sänker avfallskostnaderna rejålt, medan blekbadet däremot har en marginell inverkan på kostnaderna. Indunstaren frrutses ha autotomatisk påfullning och tömning samt reglera ph så att NH4 (ammoniak) från fixsköljvattnet och SO2 (svaveldioxid) fran sulfiter inte finns i den bortkokade ångan? annars uppstår nya miljöproblem, formodligen med krav på aktivt kol i släpptåg. Daglig tillsyn uppskattas till 1 timme. En separat beråkning ger att det återvunna stoppbadet sparar 5190 :- i vatten- och kemikalierkostnader,224,27 m3 vatten och 1345,62 I svavelsyra om CD-ämnena inte återvinns och optimering driften sid 33 (64)
ytterliggare 60 000:- om CD-åimnena återvinns. I m3 btek sparer 2933.-,55 kg kaliumferricyanid och 40,5 kg kaliumbromid. Det år alltså marginella vinster. För närvarande år tillgiinglig kunskap om bleksköljarna rnotsägande. EnliE utsläppsmångden tot-cn rör optimering driften sid 34 (64) det sig om 4,5 m3, men det nyblandas bara 1 tt13 per år for att hå1la blekvolymen i systemet konstant. Å andra sidan tillsätts kaliumferricyanrd som motsvarar 4,5 m3. Vad som verkligen händer är inte kant idag.
optimering driften sid 35 (64) Tabell 1, resultat for 1 år '4ed indunslare, sort m3 Tabell2 resultat for I år itoppbäd el ätervunnel Lekskö1j ej återvu lrrcnrttnd s akab S akab indunstat di rekt ECP_ I I LA3,21?q 1e ECN- ] T 26,44 a+ nnnl-r:ä 224,2'7 VNF )a\ 0,30 '1 SV/V 1 q5 11 qq FlX )e q5 )a qt Q 1- nnn < L Ä I - 470,00 470,00 tj-l CK 4?0,00 341,24 0,61 "t -Lx 590,00 590,00 nv - --r..* qull- ^! u. -.^ v 1 vt,-- yrtt -3 ]!t 443, o0 Tot-kostn. 416 800:- Iekskölj ervllnne e1 återvunnet Stoppbad Avdunst. volym m3 Tot-kostn.
optimering driften sid 36 (64) Tabell 3,resultat for 1 år itoppbad r.l eksl.äl ; återvunnet å1- efvunnel ursprung. Sakab Sakab volym rvliv indunstat direkt ^v ECP_II LO3,2'/ L2, 96 ECN_ I I 26, OO Stoppbad?? a 21 /NF, oe. 0, 30 SV/V 11 0q LL, 95 FIX?c qq 28, 95 Stoppskö1 470,00 414,40 Bfek 470,00 Fax 590,00 590,00 ArrrJr rn qf - rrol rrm m3 119,00 Tot-kostn. 185.400: - Tabell4 resultat for 1 år :E=dr#es lqrcij:*l*q. a.rf r:*- rc@qr^ä"=-ftn. rccgr:å-:cirrr lc$rnr6 ltftn I,r=ö Ytilc. ft=ljrra t:r9 71 4re t5 ':.% 24- Q w 3C @) re -77 :I_/ 2. 5 T}4- S AMMANFATTNING for kemi ster. 1. Villkoren har alltid formen a * x*b * y+ c* 21... (:, : eller ): etttal Glom inte de "sjålvklara" villkoren! Att bygga upp optimeringen stegvis minskar risken lor fel och ökar forståelsen for problemet. Rita figurer! 2. Målfunktionen har också samma form. Vad den är lika med tar den linjara prograflrmeringen reda på. 3. Resultatet år en helhet och kan kräva en stunds eftertanke och bearbetning, speciellt om beställaren av optimeringen inte själv är väl insatt i problemet och antalet variabler är stort (1500 for att böja motorhuven på bil och 15000 for att dimensionera telefonnätet i Stilla Havet, enligt uppgift i alla fall). 4. Genom att såtta in värdena på variablerna i villkoren år man reda på hur mycket ett villkor år taget i anspråk, om det finns marginal kvar eller om det är helt upps'llt. Det torde vara av störst intresse lor t ex miljolorvaltningen
och lånsstyrelsen" när de skall beståmma rikt- och gränsvården. 5. Ingångsvårdena kan komma från ett stort antal kallor och vara av skiftande kvalitet. Om mojligt var ute i god tid och samla in dem. optimering driften sid 37 (64)
optimering driften sid 38 (64) S AMMANFATTNING for ekonomer : Linjåir optimering har anvåints lor att minimera destruktionskostnaderna. De inkluderar transport till Sakab. Beråikningarna har skett på 1995 års volymer enligt miljörapporten. Extra volymer p g a misstänkt dålig kvalitet hos vissa bad ingår ej. Kostnader lor drift av anlåggningarna ingår ej. Vinster p g a återvinning ingår ej heller, eftersom anlaggningar och konfiguration inte har beslutats om. Uppglfterna duger till att bedöma destruktionskostnaderna i stort. Nuvarande anlaggning villkoren ej upp$llda 67 200'.- Nuvaranda anläggning 635 400:- villkoren uppfyllda Nuvarande anläggning * indunstare villkoren uppfyllda 416 800:- Nuvarande anlaggning * indunstare villkoren upp$llda stoppbadet återvinns 192 500:- Nuvarande anläggning * indunstare villkoren uppfyllda stoppbadet återvinns bleksköljvatten återvinns 186 400:-
optimering driften sid 39 (64)...SOM BLIR ALLTMER INVECKLAD. Om Swelab och Film Teknik AB slås ihop till ett laboratorium kommer sannolikt återvinningssystemet att byggas ut. Utredningen måste då göras mer omfattande. Man måste ta med vad som kan tånkas komma till i form av nya anläggningar, att räkna med alla kända kostnader, som t ex anläggning forbrukningsmateriel specifika för anläggnngen t ex jonbytare, filter, aktivt kol, tvättlösningar, elueringslösnigar, ph-justerande losningar etc etc underhåll energi arbetskraft och att variera driftsätten samt forsöka forutse konsekvenserna av dem. Äterigen är kvaliten på uppgifter ojåmn. Några firmor ger noggranna uppgifter andra bara översiktliga. Jonbytare for återvinning av vatten ur stopp-, blek- och fixsköljarna kan tillkomma och jonbyare frr återvinning av stoppbaden till ftirgframkallarna samt nanofiltrering for återvinning av blekkemikalierna och vattnet ur bleksköljarna, Kostnaderna är lor el till pumpar och indunstning, lor kemikalerier for ph-justering av lösningar samt eluering och tvätt av jonbytare. Äterr,unna kostnader, om uttrycket tillåts, är från återvunnet vatten, stoppbad och blekbad. Kostnader av de båda typerna inlors bara om de medlor awikelser från de kostnader som finns for den nuvarande anläggningen, som således är referensanläggning Kapacitetsvillkor for nanofilteringen och indunstaren tillkommer. Därlor infors destruktionsvägar via aktivt kol i en del fall for att öka möjligheterna att uppfylla villkoren. Jonbytarna antas dimensionerade så att de räcker till. I de uppskattade kostnaderna nedan ingår inte anlåggningskostnaderna. Indunstaren är pä 76 kw" indunstar 100 Vtimme och drar 0,45 kw. Elkostnaden blir 0,A7 2 tkr/m3. Arbetskraften kan uppskattas till 0,021 tkrlm3. Således 0,093 tkr/m3. Ärskapacitet 350*23* 100i1000:805 m3. Jonbytaren for sköljvatten kostar enli$ uppgift i branschen 0,04503 tkr/m3. Jonbytaren for stoppbad antas kostar 0,0009 tkr/m3 i pumpkostnader. 0.1 tkr/m3 for eluat och 0,021 tkrlm3 for
optimering driften sid 40 (64) arbetskraft. Således 0,1219 tktlm? flor eluering av CD-ämnen. Nanofiltreringen för blekhanteringen kostar 0, 03 05 7 tkr/m3. fuskapaciteten är 1352 m3. ph-justering med hydrolitmagnesium kostar 0,0686 tkrlm3 for stoppbaden. destruktion av 1 m3 stoppbad på aktivt kol ar 0.5 tkr under forutsättning att CD-halten är 0,5 g/1. Den tidigare uppgiften, 5,005, avser VNF-framkallaren. Det är således bara jonbytaren för sköljvatten och nanoflltrering av blek som har trovärdiga kostnader, men {ör principdiskussionen spelar det mindre ro11. Man kan infora alla tånkbaravägar, det iir ändå bara den optimala som "överlever". Förfarandet är praktiskt i de fall man inte kan ha någon uppfattning om det kommande resultatet, beroende på att man inte kan Överblicka hur olika lösningar konkurerar om anlaggningarna eller hur kostnader och åter- \unna kostnader tar ut varandra. Man kan också infora anlaggningar från olika leverantörer samtidigl, som gör samma jobb, men är olika dyra i drift. Metoden väljer de flödesvägar som ger den billigaste totala kostnaden samtidigt som alla villkor år uppfitllda. Den pekar på så sätt ut de anläggningar som bör våljas att fungera tillsammans. Resultatet är en lista på vården for alla variabler, d v s volymer per flödesvägar och hur villkoren iir uppfyllda, ddr framgår vilka villkor som inte har utnyttjats fullt ut. Det kan vara vårt att påpeka vad programmet inte gör: det ger flödena per år och anlaggning men såger inget om hur den dagliga fordelningen skall ske. Och nu till praktikfallet som sannolikt kommer att tillämpas vid framtida planering. Löpande kommentarer ges efter hand som de är nödvändiga. Genom att inte ha några kapacitetsvillkor på stopp- och sköljjonbytarna ftlr man fram den volym de bör ha. Kostnader i tkr/m. Volymer är årsvolymer. ECP-[ och ECP-[ Enligt nuvarande villkor får modifierade former av CD-ämnen inte tillforas avloppet. Framkallare som gått genom återvinningsanläggningarna måste indunstas och återstoden skickas till destruktion eller gå direkt till Sakab.
optimering driften sid 4f (64) I Driftvillkor xlo + x11 : l?9,27 total volyrn frarnkallare -xl0 + x12 (:0 indunstningwillkor x10-10 *x12 (:0 r' 2 Kostnader 1 0 åir indunstningsfaktor Sakab 4,5074 x xl1 + 10 * x12 Indunst. 0,093 (x10 - xl2) 3 Återvunna kostnader inga 4 Sammansatt kostnad 0,093 * xlo + 4,5074 * xll + 9,907 * xl? 5 Indunstat x10 - xl2 6 Genom jonbytaren lor stopp inget 7 Genom jonbytaren for sköljvatten inget S.Genom nanofiltreraren inget 9 Riktvarden inga
o'ptimering driften sid a2 (6a) ECN-II och ECP-il ECP.IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FX-SKÖLJ AVLOPP AKTIW KOL NANOFILT- RERING AV BLEK JONBYTARE FÖR STOPP INDUNST, BLEK ATER VATTEN ATTR STOPP ÄTCR
optimering driften sid 43 (64) ECP-II STOPP Stoppbadet kan göras basiskt och destrueras via aktivt kol, indunstas och gå till Sakab, gå direkt till Sakab eller återvinnas. En väg har lagts in for återvunnet stopp till indunstare och Sakab, ifall en del dårav måste kastas. 1 Driftvillkor x20 + x2l + x22 + x23 : T59,7 99 a/a av total årsvolym, I Yo går bort i stoppsköljvattnet -x22 + y24 <: 0 indunstningsvillkor x22-2a * x24 <:0 '' x25 +x26 + x28 -x20:0 -,n5 + x27 (:0 x25-20 * x27 <: Q 2 Kostnader 20 är indunstningsfaktor balansvillkor vågen finns med for det fall att återvunnet stopp måste kastas indunstningsvillkor '' 20 är indunstningsfaktor Sakab 0,5 x x2l + 4.5074 * x23 + T0 * xz4 +4 5A74 * x26+ I0 * x27 Indunst. 0,093 * (x22 -x24) + 0,093 * ("25 -Y27) Stoppjonb 0,0009 * x20 + 0,01309 * xzb ph-just. 0,0685 * x2l + 0,0685 x x22 + 0,0685 * x25 Om stoppbadet till ECP-U återvinns undandras det från återvinningen av framkallaren. ph måste då sånkas for den senare med svavelsyra. Kostnaden är 0,0135 tkr/m3 framkallare. Man gör alltså ingen vinst på svavelsyran niir man återvinner ECP-U stoppbadet for sig. I kostnadsfunktionen kan sådana här interna samband fångas upp. 3. Återvunna kostnader stopp 0,0135 * x28 svavelsyra 0.00946 * x28 vatten CD-ämmnen inga, det skulle ändå ha återvunnits i samband med framkallaren for ECP-II 4. Sammansatt kostnad 0,1363 * x20 + 0.5695 * y/1+ 0,1615 * x22+ 4,5074* y23 + 9"907 * x24+ 0,1615 * x25 + 4 5074 * x26 + 9.907 * x27 - A,02296 *x28
5 Indunstat v22-x24+x25-x27 optimering driften sid 44 (64) 6. Genom jonbytaren lor stopp x20 7. Genom jonbyaren for sköljvatten inget S.Genom nanofiltreraren inget 9 Riktvården SO4 * x21 lso4l:10,s85 g,{
optimering driften sid 45 (64) ECP-II STOPP I EcN-il I ECP-il I ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKOLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP NANOFILT- RERING AV BLEK INDUNST BLEK ATER VATTEN ÄTER
optimering driften sid 46 (64) ECN.II STOPP Stoppbadet kan göras basiskt och destrueras via aktivt kol, indunstas och gå till Sakab, gå direkt till Sakab eller återvinnas. En våg har lagts in for återr,unnet stopp till indunstare och Sakab, ifall en del diirav måste kastas. 1 Driftvillkor x30 + x31 + x32 + x33 : 62,33 99 Yo av total volym, 1 0Ä går bort i stoppsköljvattnet -x32 + x34 <: 0 indunstningsvillkor t' x32-20*x34<:0 x35 +x36 +x38 -x30 : 0 20 är indunstningsfaktor balansvillkor vägen finns med for det fall att återvunnet stopp måste kastas -x35 + x37 <: 0 indunstningsvillkor x35-20 * x37 <:0 2 Kostnader 20 år indunstningsfaktor Sakab 0,5 * x3l + 4.5074 * x33 + 10 * x34 +4.5074 * x36+ 10 * x37 Indunst. 0,093 * (x32 - x34) + 0,093 * (x35 -x37) Stoppjonb 0,0009 * x30 + 0,01309 *x30 ph-just. 0,0685 * x3l * 0,0685 * x32 + 0,0685 * x35 3. Återvunna kostnader stopp 0,0135 * x38 svavelsyra 0,00946 * x38 vatten CD-ämmnen inga, det skulle ändå ha återåtervunnits i samband med framkallaren flor ECP-II 4. Sammansatt kostnad 0,1309 * x30 + 0,5685 x x31 *0,1615 * x32+ 4,5074 * x33 * 9,907 * x34 + 0,1615 * x35 + 4,5074 * x36 + 9,907 * x37 * A,02296 * x38 5 Indunstat x32 - x34 + x35 - x37 6. Genom jonbytaren lor stopp x30 7. Genom jonbytaren lor sköljvatten inget S.Genom nanofiltreraren inset t'
9 Riktvården SO4 * x31 [SO4]:i0,585 g/l optimering driften sid 4? (64)
optimering driften sid 48 (64) ECN-II STOPP I EcN-il I ECP-il I ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP NANOFILT- RERING AV BLEK JONBYTARE FÖR STOPP INDUNST BLEKATER VATTEN ATER
optimering driften sid 49 (64) \TNF, SV/V OCH SLUTAVSILVRAT FDGAD Destruktionsvägen över aktivt kol finns med av havd for \rnf. Alla lösningar skall gå till Sakab, via indunstare eller ej. 1 Driftvillkor x40 + x41 + x42:2,95 total volym VNF -x41 + x43 <: 0 indunstningsvillkor x41-10* x43 <:0 " 1 0 är indunstningfaktor x50 + x51 : 11,95 total volym SV/V -x50 + x52 <:0 indunstningsvillkor x50-2*x52 <:0 '' x60 + x61 +x62 :2:,95 2 år indunstningfaktor total volym slutavsilvrat ttx -x61 + x63 <: 0 indunstningsvillkor rt x61-5*x63 <:0 2 Kostnader 5 år indunstningfaktor Sakab 4,5074 * x42 + 10 * x43 for VNF 4,5074 * x51 + 10 * x52 lor SV/V 4.5074 * x62 + 10 * x63 för FIX Indunst. 0"093 * (x41 - x43)+ for \D{F 0,093 * (x50 - x52)+ for SV/V 0"093 * (x61 - x63) for FIX 3. Återr,unna kostnader inea 4. Sammansatt kostnad 0,093 * x41 + 4,5074 * x42 + 9"907 * x43 + 0,093 *x50 + 4,5074 * x51 * 9,907 * x52+ 0,093 xx61 + 4,50V4*x62+9,907 * x63 5 Indunstat x41 -x 43 + x50 -x52 + x6l - x63 6. Genom jonbytaren lor stopp inget 7. Genom jonbyaren for sköljvatten ingel S.Genom nanofiltreraren inget 9 Riktvärden SO48x40+SO4xx60 NH4 " x60 (samma SO4) [SO4]: 11,661 g/l for x40 [SO4]:195,437 gll for x60 FIH4I: 36,629 g/l for x60
optimering driften sid 50 (64) \I{F, SV/V OCH SLUTAVSILVRAT FDGAD I EcN-il I EcP-il ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVru FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ f-^^r".] f;-"f;l I RERTNG I I FoR I t_oy''a_j t_='.*_j INDUNSTARE x41 x50 x61 BLEK ATER VATTEN ATER x62 x51 x42 SAKAB STOPP ATEN
optimering driften sid 51 (64) SKÖLJVATTEN Jonbytaren for sköljvatten anrikar salterna l40l2,5:56 ggr. Varje sköljvatten for sig antas gå genom jonbytaren for att man eventuellt skall kunna utnyttja att eluatet går till avlopp så långt riktvärdena medger. STOPP-SKÖTTVATTNN Stoppsköljvattnet antages vara lya stopp. Det kan gå till avlopp, Sakab via indunstare eller ej och till jonbytare, vars elutat i sin tur kan gå till avlopp eller Sakab, med eller utan indunstare. Observera att det räcker att sätta upp villkoren. Optimeringsprogrammet tar hand om resten. l Driftvillkor x7l +x72 + x73 + x74:470 totala volymen stoppskölj x76+x77 +x79-2,51140* x72:a balansvillkor -x73 + x75 <: 0 indunstningsvillkor x73-2000 * x75 <:0 '' 2000 år indunstninssfaktor -x76 + x78 <: 0 'r x76-2000156 *x78 <:0 2 Kostnader 2000156 år indunstningfaktor. 56 gg har redan skett i jonbytaren Sakab 4,5074 * x74 + 10 *x75 + 4.5A74 *x77 + 10 *x78 Indunst. 0,093 *(x73-x75) + 0,093 * (x76 - x78) Sköljjonb 0,04503 * x72 3. Återvunna kostnader vatten 0,00946 * x72 4. Sammansatt kostnad 0,03557 * x72 + 0,093 * x73 + 4,5074 * x74 +9,907 x x75 + 0,093 * x76 + 4,5074 * x77 + 9,907 * x78 5 Indunstat x73 - x75 + x76 -x78 6. Genom jonbytaren for stopp inget 7. Genom jonbytaren for sköljvatten x72 ''
optim ring driften sid 52 (6a) 8.Genom nanofiltreraren ineet 9 Riktvården SO4 * x7l + 200A156 * SO4 *x79 (samma SO4) lso4l:0,10585 g/l
optimering driften sid 53 (64) STOPP-SKOLJ l-e Jur I I rcp-rr I ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF sv/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKÖLJ FIX-SKÖLJ JONBYTARE FÖR INDUNSTARE SKÖLJ- VATTEN BLEK ATER STOPP ATEN
optimering driften sid 5a (6a) BLEK-SKÖLJ Sköljvattnet antages vara lyo blek.bleksköljvattnet antages vara IYo stopp. Det kan gå till avlopp, Sakab via indunstare eller ej, till nanofiltrering eller till jonbytare, vars elutat i sin tur kan gå till avlopp eller Sakab, med eller utan indunstare. l Driftvillkor x81 +x82 + x83 + x84 + x85 : 47A llatula volymen blekskölj x87+x88 + x89-2,5/t40 x x83:0 balansvillkor -x84 + x86 <:0 indunstningsvillkor x84-200 * rr x86 <:0 -x87 + x871 <- 0 x87-200/56 *x871 <:0 2 Kostnader 200 är indunstninssfaktor 20A I 56 är indunstninssfaktor Sakab 4.5074 * x85 + l0 *x86 + 4 5074 *x88 + 10 *x871 Indunst. 0,093 *(x84-x86) + 0,093 * (x87 - x871) jonbytare 0,04503 * x83 nanofiltr. 0,03057 * x82 3. Återvunna kostnader blek A,02933 * x82 vatten 0,00946 * x82 + 0,00946 "x83 4. Sammansatt kostnad -0,00822x x82 + 0,03557 x x83 + 0,093 * x84 + 4,5074 * x85 + 9.907 x x86 + 0,093 * x87 + 9,9A7 f x871 + 4,5074 * x88 5 Indunstat x84 - x86 + x87 -x871 6. Genom jonbytaren for stopp inget 7. Genom jonbyaren for sköljvatten x83 S.Genom nanofiltreraren x82 9 Riktvarden CN * x81 + 20A156 * CN *x89 (samma CN) [CN]:0,23293 Cl
optimering driften sid 55 (64) BLEK-SKOLJ I EcN-il I ECP-il I ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKÖLJ BLEK-SKOLJ FIX-SKÖLJ AVLOPP AKTIW KOL INDUNST 0,01*x82 VATTEN ATER STOPP ATER
optirnering driften sid 56 (6a) FIX-SKÖLJVATTEN Fixsköljvattnet antages varz lyo fix. Stoppskoljvattnet antages vara lyo stopp. Det kan gå till avlopp, Sakab via indunstare eller ej och till jonbytare, vars elutat i sin tur kan gå till avlopp eller Sakab, med eller utan indunstare. l Driftvillkor x9i +x92 + x93 + x94: 590 totala volymen stoppskölj x96 + x97 + x99-2,51t40 * x92 : 0 balansvillkor -x93 + x95 <:0 indunstningsvillkor x93-500 * x95 <:0 '' 500 är indunstninssfaktor -x96 + x98 <:0 '' x96-500/56 *x98 <:0 2 Kostnader 500/56 är indunstninssfaktor Sakab 4,5074 * x94 + 10 *x95 + 4 5074*x97 + 10 *x98 Indunst. 0,093 *(x93-x95) + 0,093 * (x96 - x98) Skoljjonb 0,04503 * x92 3. Ätervunna kostnader vatten 0,00946 * x92 4. Sammansatt kostnad 0"03557 x x92+ 0"093 * x93 + 4,5074 x x94 + 9,907 * x95 * 0,093 * x96 + 4,5074 * x97 + 9,9A7 * x9g 5 Indunstat x93 - x95 + x96 -x98 6. Genom jonbyaren for stopp inget 7. Genom jonbytaren for sköljvatten x92 S.Genom nanofiltreraren inget 9 Riktvärden NH4 * Xgl + 500/56 * x99 SO4xx91+500/56*x99 (sammanh4 och SO4) lnh4l:o 3662e slr [SO4]:1,95437 gll ''
optimering driften sid 57 (64) FIX-SKOLJ I ECN-il I ecp-rr I ECP-IISTOPP ECN-IISTOPP VNF SVA/ FIX STOPP-SKOLJ glex-sröl.r rrx-sröul AVLOPP AKTIVT KOL JONBYTARE FÖR INDUNST SKÖLJ- VATTEf{ BLEK ATER STOPP ATER
optirnering driften sid 58 (6a) Sammanfattningsvis l Driftvillkor x10+xl1 :129,27 -x10 + x12 <:0 xl0-10 *x12 (: 0 x20+fl.\+fl2+x23:159,7 -x22 + x24 <: 0 x22-20*x24<:o x25 +x26 + x28 -x20 : 0 -x25 + v37 d:0 x25-20 x i)j 1: Q x30 + x31 + x32 +x33 : 62,33 -x32 + x34 <: 0 x32-20 I x34 <:0 x35 + x36 + x38 -x30 : 0 -x35 + x37 <:0 x35-20 * x37 (:0 x40+x41 +x42:2,95 -x41 + x43 <: 0 x41-10* x43 <:0 x50 + x51 :11,95 -x50 + x52 <:0 x50-2 E x52 (:0 x60 + x61 +x62 :28,95 -x61 + x63 <: 0 x61-5*x63 <:0 x71 +x72 + xl3 + x74: 470 x76 + x77 + x79-2,51140 * x72 : 0 -x73 + x75 (:0 x73-2000 * x75 {:0 -x76 + x78 <:0 x76-2000156 *x78 (:0 x81 +x82 + x83 + x84 + x85 :470 x87 +x88 + x89-2,51140 * x83 : 0 -x84 + x86 <: 0 x84-200 * x86 <:0 -x87 + x871 d:0 x87-200156 +x871 (: 0 x91 +x92 +x93 +x94:590 x96 + x97 + x99-2,51140 * x92: 0 -x93 + x95 <:0 x93-500 * x95 <:0 -x96 + x98 (:0 x96-500/56 *x98 <:0 ( Genom jonbytaren for stopp xz} + x30 (: inga begråinsningar i detta fall)
optimering driften sid 59 (64) (Genom jonbytaren for sköljvatten x72 + x83 + x92 <: inga begrånsningar i detta fall) 2 Riktvärden SO4 * x2l + SO4 * x31 + SO4 x x40 + SO4 * x60 + SO4 * x7l + 35,7T43 * SO4 *x79 + SO4 * x91 + 8,9285 * x99 <: 9744,4 kg NH4 * x60 +NH4 * X9l + 8,9285 * x99 CN * x81 + 3.5714 * CN *x89 <: 1617,4 kg <: 80,87 kg 3 Kapacitetsvillkor for indunstaren x10 - x12 + x22 - x24 + x25 - x27 + x22 - x24 + x25 - *27 + x32 -x34 + x35 - x37 + x4l -x 43 + x50 -x52 + x61 - x63 + x73 - x75 + x76 -x78 + x84 - x86 + x87 -x87i +x93 - x95 + x96 -x98 <:805 m3 4.Kapacitetsvillkor for nanofiltreraren x82 <: 1352m3 Kostnad 0,093 x x10 + 4,5074 + xl1 + 9,907 * x12 + 0,1363 * x20 + 0.5685 * xzi + 0"1615 * x22 + 4,5074 * x23 + 9.907 * x24 + 0,1615 * x25 + 4 5074 * x26 + 9 9A7 * x27-0,02296 *x28 + 0,1309 * x30 + 0,5685 x x31 *0,1615 * x32 + 4,5A74I x33 + 9,907 * x34 + 0,1615 * x35 + 4,5074 * x36 + 9,907 * x37-0,02296 * x38 + 0,093 * x41 + 4,5074 * x42 + 9,907 * x43 + 0,093 xx50 + 4,5074 * x51 + 9,907 * x52 + 0,093 *x6l + 4,5074 *x62 + 9,907 * x63 + 0,03557 * x72 + 0,093 * x73 + 4,5A74 * x74 +9,907 * x75 + 0,093 * x76 + 4,5074 * x77 + 9,907 x x78 -A,A0822 * x82 + 0,03557 * x83 + 0,093 * x84 + 4,5074 * x85 + 9,907 *x86+0,093 * x87 +9,907 * x871 + 4,5074 * x88 + 0,03557 * x92+ 0,093 * x93 + 4,5074 * x94 * 9,907 * x95 + 0,093 * x96 + 4,5074 * x97 + 9,907 * x98 Resultat Algoritmen for linjär programmering ger inte värden på variablerna och hur villkoren är uppftllda. De är emellertid implicit givna i materialet och kan latt fäs med några tillskrivna rader i programmet. Resultatet ar då ett värde på kostnadsfunktionen, en lista på värden for alla variabler, d v s floden per flödesväg, och en lista på hur villkoren slår, d v s om det är upp$llda med < eller:. (> finns inte med i denna model)