Prognoza ilości odpadów

Dla miasta o 160 000 ludności i strukturze podanej w temacie lub ustalonej na podstawie zebranych danych.

1. Ilość nagromadzonych odpadów w ciągu roku określona wzorem Sibiga

b_o - wskaźnik nasycenia (η - rzędna asymptoty krzywej

logistycznej (przyjmowane od 4,5 ÷ 5 m³/M/rok).

-> przyjmujemy 5 m³/M/rok

Proces (wskaźnik nasycenia ilości odpadów na mieszkańca na rok (4,5 ÷ 5 m³/M/rok), kŚrodowisko (% ilości mieszkańców)

I - obszar nowoczesnej zabudowy 40 %

II - obszar zabudowy wysokiej starej 30 %

III - obszar zabudowy willowej 20 %

IV - obszar zabudowy wiejskiej(zagrodowej) 10 %

e - podstawa logarytmu naturalnego 2.71

x - współczynnik tempa wzrostu (0.01 - 0.05 i więcej)

-> przyjmujemy x=0,055

a - wykładnik określający wartość b dla t = t_o

t - czas liczony w latach począwszy od t_o

a - wartość wykładnika dla roku bazowego [kg/M/rok]

b_z - masowy wskaźnik nagromadzenia odpadów

q - gęstość odpadów [kg/m³]

- objętościowy wskaźnik nagromadzenia

odpadów [m³/M/rok]

Warunki do obliczeń

Wskaźniki nagromadzenia odpadów

masowe/objętościowe dla poszczególnych stref

I b_z - 271 kg/M/rok / 1,936 - b

II b_z - 280 kg/M/rok / 2,000 - b

III b_z - 290 kg/M/rok / 2,071 - b

IV b_z - 300 kg/M/rok / 2,143 - b

q I, II, III i IV - 140 kg/m³

a dla roku bazowego dla poszczególnych stref

x = 0,055

1. Objętość wyprodukowanych odpadów w ciągu 30 lat

Ciężar ogólny odpadów (30 lat) = 65884160 kg ⋅ 30 lat = 1976524800 kg = 1976524,8 ton = 14118034,29 m³

Metoda II ciągu geometrycznego

Q_n - ilość odpadów w n-tym roku.

Całkowita ilość odpadów po n latach

m - ilość mieszkańców dla t = 1

w₁ - wskaźnik nagromadzenia odpadów

(masowy t/M/rok lub objętościowy m³/M/rok)

p - zakładamy, że ilość odpadów będzie co roku rosła

o 1% p = 1 %

na tę prognozę można nałożyć dowolne czynniki np. demograficzny (wzrost lub zmniejszenie liczby mieszkańców)

m = 1 %

Kolejny etap to np uwzględnienie stopnia odzysku odpadów (ogólnego lub z rozbiciem na poszczególne grupy materiałowe. Przyjmując stałe η (%) po n latach

Obliczenie ilości materiałów odpadowych dających się utylizować i stopnie ich wykorzystania dla systemu oddzielnego zbierania.

System kontenerów - 1 zestaw na 500 mieszkańców.

makulatura, szkło metale, tworzywa

Obliczenie procentowej zawartości surowców wtórnych (odpadowych)

P_{Z SW} = ∑ S_m ⋅ P_m

S_m - procentowa zawartość danego materiału w globalnej

ilości odpadów dla danego rodzaju środowiska

(typu zabudowy)

P_m - procent mieszkańców zamieszkujących dane środowisko

(typ zabudowy)

ŚRODOWISKO	Pm	Makulatura	Szkło	Metale	Tworzywa
		Pm	Sm ma	Sm sz	Sm me	Sm tw.
I	0.40	0.1008	0.0512	0.0031	0.0495
II	0.30	0.0998	0.0377	0.0124	0.0353
III	0.20	0.1029	0.0400	0.0302	0.0398
IV	0.10	0.0703	0.0493	0.0277	0.0498

Procentowa zawartość makulatury = 0.40×0.1008+0.30×0.0998+0.20×0.1029+0.10×0.0703 = 0.0979 (9,79 %)

Procentowa zawartość szkła = 0.40×0.0512+0.30×0.0377+0.20×0.0400+0.10×0.0493 = 0.0447 (4,47 %)

Procentowa zawartość metali = 0.40×0.0031+0.30×0.0124+0.20×0.0302+0.10×0.0277 = 0.0138 (1,38 %)

Procentowa zawartość tworzywa sztucznego = 0.40×0.0495+0.30×0.0353+0.20×0.0398+0.10×0.0498 = 0.0433 (4,33 %)

	P
Potencjał makulatury	0.0979 (9,79 %)
Potencjał szkła	0.0447 (4,47 %)
Potencjał metalu	0.0138 (1,38 %)
Potencjał tworzywa	0.0433 (4,33 %)

Obliczenie potencjału materiałów dających się utylizować w pierwszym roku działania systemu

b_I = 271 kg/M ⋅ rok

b_II = 280 kg/M ⋅ rok

b_III = 290 kg/M ⋅ rok

b_IV = 300 kg/M ⋅ rok

Potencjał makulatury

P_mak = 271 × 0.0923 × 0.19 + 280 × 0.0923 × 0.23 +

290 × 0.0923 × 0.29 + 300 × 0.0923 × 0.29 =

= 26.489 kg/M ⋅ rok

P_szkło = 271 × 0.0443 × 0.19 + 280 × 0.0443 × 0.23 +

290 × 0.0443 × 0.29 + 300 × 0.0443 × 0.29 =

= 12.713 kg/M ⋅ rok

P_metali = 271 × 0.022 × 0.19 + 280 × 0.022 × 0.23 +

290 × 0.022 × 0.29 + 300 × 0.022 × 0.29 =

= 6.313 kg/M ⋅ rok

P_{tw. szt.} = 271 × 0.0457 × 0.19 + 280 × 0.0457 × 0.23 +

290 × 0.0457 × 0.29 + 300 × 0.0457 × 0.29 =

= 13.1154 kg/M ⋅ rok

Obliczenie potencjału materiałów dających się utylizacji po 15, 30 latach działania systemu

P_max(15) = P_{z sw} × b(15) ⋅ P_m

P_max(30) = P_{z sw} × b(30) ⋅ P_m

P_{max 15} = 322.31 × 0.0923 × 0.19 +331.70 × 0.0923 ×

× 0.23 + 342 × 0.0923 × 0.29 + 352,26 × 0.0923 × 0.29 =

= 31.277 kg/M ⋅ rok

P_{max 30} = 374.56 × 0.0923 × 0.19 + 383.91 × 0.0923 ×

× 0.23 + 393.96 × 0.0923 × 0.29 + 404 × 0.0923 × 0.29 =

= 36.077 kg/M ⋅ rok

P_{szkło 15} = 322.31 × 0.0443 × 0.19 +331.7 × 0.0443 ×

× 0.23 + 342 × 0.0443 × 0.29 + 352,26 × 0.0443 × 0.29 =

= 15.011 kg/M ⋅ rok

P_{szkło 30} = 374.56 × 0.0443 × 0.19 +383.91 × 0.0443 ×

× 0.23 + 393.96 × 0.0443 × 0.29 + 404.16 × 0.0443 × × 0.29 = 17.31 kg/M ⋅ rok

P_{makulatura 15} = 322.31 × 0.022 × 0.19 +331.7 × 0.022 ×

× 0.23 + 342 × 0.022 × 0.29 + 352,26 × 0.022 × 0.29 =

= 7.455 kg/M ⋅ rok

P_{makulatura 30} = 374.56 × 0.022 × 0.19 +383.91 × 0.022 ×

× 0.23 + 393.96 × 0.022 × 0.29 + 404.16 × 0.027 × × 0.29 = 8.600 kg/M ⋅ rok

P_{t. szt. 15} = 322.31 × 0.0457 × 0.19 +331.7 × 0.0457 ×

× 0.23 + 342 × 0.0457 × 0.29 + 352.26 × 0.0457 × 0.29 = = 15.486 kg/M ⋅ rok

P_{t. szt. 30} = 374.56 × 0.0457 × 0.19 +385.91 × 0.0457 ×

× 0.23 + 393.96 × 0.0457 × 0.29 + 404.16 × 0.0457 × 0.29 = 17.865 kg/M ⋅ rok

Obliczenia maksymalnej wydajności systemu odbioru surowców wtórnych.

Zakładamy, że maksymalną wydajność systemu odbioru surowców wtórnych uzyska się po 15 latach.

Makulatura - maksymalny stopień wykorzystania wynosi 42 %

P_{r ma} = 0.42

P_{r ma 15} = P_m ⋅ P_{ma 15} = 0.42 × 31.277 = 13.136

P_{r ma 30} = P_m ⋅ P_{ma 30} = 0.42 × 36.077 = 15.15

szkło

P_{r sz} = 0.51

P_{r sz 15} = P_{r sz} ⋅ P_{sz 15} = 15.011 × 0.51 = 7.656

P_{r sz 30} = P_{r sz} ⋅ P_{sz 30} = 17.31 × 0.51 = 8.828

makulatura

szkło

1

2

---