Politechnika Świętokrzyska

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Katedra Technologii Wody i Ścieków

PROJEKT KONCEPCYJNY

KOMPOSTOWNI ODPADÓW

Rafał Materkowski

Piotr Perczak

GRUPA 502 IK

ROK AKADEMICKI 2007/2008

OPIS TECHNICZNY

1. Cel i zakres projektu.

Celem projektu jest przygotowanie koncepcji projektu kompostowni dla miasta pińczowskiego i buskiego dla stanu aktualnego na rok 2007, oraz stanu perspektywicznego na rok 2027. Liczba ludności wynosi 131 660[M] - stan aktualny oraz biorąc pod uwagę przyrost naturalny - 192 000[M] - stan perspektywiczny.

Podstawą opracowania jest mapa sytuacyjno - wysokościowa w skali 1: 10000.

2.Charakterystyka terenów objętych inwestycją.

2.1.Lokalizacja.

Projektowana kompostownia znajduje się w okolicy miejscowości Owczary. Jest to obszar nie zainwestowany, stanowiący nieużytki. Kompostownia spełnia wymagane warunki uwzględniające lokalizację. Obok kompostowni ustanowiono strefę ochronną o szerokości 0,5 km. W pobliżu nie znajdują się żadne tereny i obiekty rekreacyjne, tereny lecznicze, ważne trasy komunikacyjne, plantacje sadownicze itd.

2.2.Warunki geologiczne i hydrogeologiczne są korzystne. Poziomy wodonośne na obszarze powiatu buskiego są przeważnie poziomami użytkowymi. Stanowią źródło zaopatrzenia w wodę pitną i na potrzeby przemysłu. Występują tu liczne ujęcia wód mineralnych. Głównym użytkowym poziomem wodonośnym jest poziom kredowy. Wody tego poziomu są chlorkowo-sodowe, a na południu często z zawartością jonów siarczanowych oraz siarkowodoru pochodzenia trzeciorzędowego. Wody mineralne są 11 ujmowane w Busku Zdroju i Solcu Zdroju, we wschodnim skrzydle niecki, a obszary ujęć podlegają szczególnej ochronie. Większość zbiorników wód podziemnych posiada dostateczną lub dobrą izolację utworami nieprzepuszczalnymi i w związku z tym nie zachodzi konieczność szczególnej ochrony przed ich degradacją np. ze strony składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych.

2.3.Warunki klimatyczne:

• Średnia roczna temp. powietrza 8 ^oC

• Najcieplejszy miesiąc lipiec 18,2 ^oC

• Najzimniejszy miesiąc styczeń -4,8 ^oC

• Wilgotność względna powietrza 80 %

• Wysokość opadów 724 mm/rok

3. Analiza gospodarki odpadami.

Na teren kompostowni trafiają:

• odpady komunalne

• odpady przemysłowe

• osady z oczyszczalni ścieków.

Do tej pory odpady te były składowane na wysypisku. Ta sytuacja zmieni się, ponieważ będą one kompostowane w projektowanej kompostowni.

Kompostowanie odpadów jest najbardziej ekologiczną metodą utylizacji odpadów stałych, gdyż eliminuje niekorzystne skutki jakie maja miejsce w technologii unieszkodliwiania odpadów na wysypiskach (odcieki zanieczyszczające wody gruntowe, gaz wysypiskowy, zajmowanie ogromnych terenów, niszczenie krajobrazu), a także w technologii spalania (emisje gazowe, tj.: SO₂, NO_x, dioksyny, furany oraz popioły i żużle z zawartością metali ciężkich). Ponadto rezultatem procesu kompostowania jest produkt, który może być wykorzystany wielorako np.: rolniczo, do rekultywacji wysypisk.

4. Kompostowanie odpadów

Polega na niskotemperaturowym tlenowym rozkładzie substancji organicznej z udziałem mikroorganizmów. W procesie kompostowania uzyskuje się cenny nawóz, substytut nawozu naturalnego.

1. Zalety metody kompostowania:

• uzyskanie wartościowego produktu w postaci kompostu,

• pełne zhigienizowanie odpadów w efekcie biospalania węgla organicznego, co jest reakcja egzotermiczną (dezaktywacja organizmów mezofilnych beztlenowych - zwykle chorobotwórczych),

• zmniejszenie wyjściowej objętości odpadów ponad 50% po wydzieleniu balastu, który może być w wysokim stopniu wykorzystany w charakterze surowców wtórnych (metale, szkło, plastiki),

• relatywnie mała energochłonność.

1. Optymalne warunki kompostowania.

Obok warunków siedliskowych, niezbędnych do prawidłowego rozwoju organizmów, takich jak:

• udział wilgoci,

• temperatura,

• napowietrzanie,

• pH podłoża,

bardzo istotną rolę odgrywa zawartość substratów biorących udział w reakcjach metabolicznych. Należą do nich: C, N, P, O₂ oraz mikroelementy.

Optymalne warunki kompostowania można zdefiniować następująco:

• wilgotność odpadów w zakresie 40 - 60%,

• stosunek węgla do azotu w składzie chemicznym odpadów powinien wynosić: C/N<30,

temperatura procesu do 65^oC; w fazie początkowej niezbędna jest codzienna kontrola temperatury, natomiast w fazie względnej stabilizacji w odstępach kilkudniowych.

5.Charakterystyka odpadów.

Charakter odpadów kierowanych do kompostowni:

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 186 957 [m³/a] odpadów komunalnych. W perspektywie w związku z przyrostem ludności i zwiększeniem jednostkowego objętościowego wskaźnika nagromadzenia odpadów ilość odpadów komunalnych kierowanych do kompostowni będzie wynosić 279 840 [m³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 58 756 [tony] = 97 926,7 [m³/a] odpadów przemysłowych, natomiast w przyszłości trafiać będzie 102 823 [m³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 10 137 [m³/a] osadów ściekowych, w perspektywie ilość osadów ściekowych kierowanych do kompostowni będzie wynosić 123 42 [m³/a].

Analiza jakościowa odpadów:

• Udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych w stanie aktualnym wynosi 39,3% i w perspektywie zmniejszy się do 29,8%.

• Udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych w stanie aktualnym wynosi 18,5% i w perspektywie zwiększy się do 27,8%.

Jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów w stanie aktualnym wynosi V_j=1,42[m³/Ma], natomiast w stanie perspektywicznym zwiększy się do V_j= 2,12[m³/Ma].

6.Obiekty zlokalizowane na terenie kompostowni.

• Budynek socjalno-usługowy.

Całkowita powierzchnia zajmowana przez budynek wynosi 140 m².

Przewidziano w nim następujące pomieszczenia:

• dyżurka.

• WC.

• Natryski

• Pokój kierownika

• Pokój socjalny

• Pokój śniadań

• Laboratorium

• Magazyn odczynników

• Magazyn części zamiennych

• Warsztat

• Szatnia brudna

• Szatnia czysta

• Pole pryzmowe

Sumaryczna długość pryzm ma następujące wymiary: długość 792 m, wysokość 1,5 m, szerokość podstawy dolnej 6,0m i górnej 2,0 m (pryzma w przekroju ma kształt trapezu). Dookoła pola pryzmowego poprowadzono rów opaskowy o szerokości 2 m (ze względu na łatwość poruszania się między nimi).

• Biostabilizatory

W stanie aktualnym w hali biostabilizatorów znajduje się 1 biostabilizator + 1 rezerwowy uruchamiany okresowo, w perspektywie przewidziano 2 biostabilizatory + 1 rezerwowy. Biostabilizator ma kształt stalowego cylindra o średnicy 3,64 m i długości 36 m. Wyposażony jest w urządzenia umożliwiające załadunek i rozładunek oraz w instalacje przewietrzania i nawilżania.

Charakterystyka metody Mut-Dano

W systemie Mut-Dano ciąg technologiczny składa się z urządzeń załadowczych, biostabilizatora, oraz urządzeń do oczyszczania kompostu, tj. sita,

Następnie odpady podawane są z zasobni na przenośnik taśmowy i dalej bezpośrednio do biostabilizatora. Umieszczony nad przenośnikiem separator elektromagnetyczny wyłapuje części metalowe z ogólnej masy odpadów kierowanej do bębna biostabilizatora. Odsiew z separatora gromadzony jest w kontenerach, skąd wywożony jest do huty.

Do biostabilizatora doprowadzone są również osady ściekowe, które są rozdeszczane na masę kompostową w calu jej zwilżenia. Biostabilizator stanowi obrotowy bęben stalowy o średnicy d = 3,64 m i długości L = 36,0 m. Specjalne użebrowanie bębna umożliwia dokładne rozdrobnienie odpadów, co ułatwia dostęp powietrza i przyśpiesza procesy biologicznego rozkładu. Proces kompostowania w biostabilizatorze jest w pełni zautomatyzowany, zespół czujników kontroluje utrzymanie odpowiedniego poziomu stężenia O₂, CO₂, temperaturę, wilgotność.

Po czasie 1÷3 dni (przyjęto w projekcie 3 dni), odpady opuszczają biostabilizator na sito bębnowe o prześwicie oczek 60 mm, obracające się wespół z biostabilizatorem. Na sicie bębnowym następuje oddzielenie kompostu od substancji balastowych. Balast przed skierowaniem na składowisko odpadów ponownie poddawany jest procesowi separacji metali. Przesiew z sita bębnowego tzw. kompost grzejny kierowany jest najpierw na separator elektromagnetyczny, w celu oddzielenia części metalowych, a później na sito wibracyjne, w celu oddzielenia frakcji lekkiej i frakcji ciężkiej. Frakcja ciężka kierowana jest na składowisko odpadów. Z kolei frakcja lekka, tzw. kompost świeży, po oddzieleniu części twardych, odtransportowywany jest na pole kompostowe, gdzie za pomocą ładowarki układany jest w pryzmy w celu dojrzewania.

Parametry decydujące o dobrej pracy biostabilizatora:

• prędkość obrotowa:

prędkość robocza 1,5-2,0 obr/min;

prędkość spoczynkowa 0,7-1,0 obr/min;

• optymalny stopień napełnienia 55-60 % ;

• czas przetrzymania odpadów 1÷3 doby;

• przewietrzanie kompostu - przy pomocy zespołu wentylatorów rozmieszczonych na długości biostabilizatora;

temperatura 55-60 ^oC i wilgotność 45-50 % - parametry określone na podstawie aktywności życiowej mikroorganizmów.

• Komory statyczne

W stanie aktualnym w hali biostabilizatorów znajduje się 5 komór + 1 rezerwowa, w perspektywie przewidziano 7 biostabilizatory + 1 rezerwa.

Charakterystyka metody Mut-Herhof.

Odpady podawane są do zasobni przenośnikiem płytowym. Czas przetrzymania odpadów w zasobni wynosi 7 dni. W zasobni następuje oddzielenie odpadów wielkogabarytowych za pomocą chwytaka. W przyszłości przewiduje się wprowadzenie segregacji odpadów u źródła ich powstawania, w wyniku czego z ogólnej masy odpadów zostaną wyeliminowane odpady wielkogabarytowe. W związku z tym w okresie perspektywicznym urządzenie chwytakowe zostanie zlikwidowane.

Z zasobni odpady kierowane są przenośnikem taśmowym na separator elektromagnetyczny, który wyłapuje części metalowe z ogólnej masy odpadów. Odsiew z separatora gromadzony jest w kontenerach, skąd wywożony jest do huty.

Po separatorze odpady, przenośnikiem taśmowym, podawane są do rozdrabniarki w celu rozdrobnienia, co przyspieszy procesy rozkładu substancji biodegradowalnych zachodzące w statycznej komorze Mut-Herhof.

Po rozdrobnieniu odpady kierowane są do mieszarki, gdzie następuje wymieszanie osadów ściekowych, odpadów biodegradowalnych i odpadów zielonych.

Rozdrobnione i wymieszane odpady kierowane są do komory Mut-Herhof. Jest to komora statyczna, zbudowana z prefabrykatów żelbetowych lub monolitycznych. Ma kształt prostopadłościennej komory o wymiarach 10 × 5 × 4 m, z jednym bokiem otwartym. Komora ma podwójną podłogę na podkładkach, która przepuszcza odcieki do rynny odprowadzającej. Odcieki krążą w obiegu zamkniętym i są rozdeszczane na wierzch kompostu w celu jego zwilżenia. Proces kompostowania w komorze może być sterowany za pomocą specjalnych czujników mierzących poziom stężenia CO₂, O₂, oraz temperaturę i ciśnienie. Wspomagające napowietrzanie odpadów prowadzi się przez odsysanie gazów z dna komory. Gazy podlegają schłodzeniu w wymienniku ciepła i przetłaczane są przez filtr kompostowy. Odzyskane ciepło w wymienniku służy do podgrzewania świeżego powietrza kierowanego do podsuszania kompostu.

Po czasie 7 dni odpady opuszczają bioreaktor i kierowane są na sito o prześwicie oczek 60 mm. Na sicie następuje oddzielenie kompostu od substancji balastowych. Balast jest kierowany na składowisko odpadów, a przesiew z sita na separator elektromagnetyczny, w celu oddzielenia części metalowych. Kompost po oddzieleniu części twardych w separatorze części twardych odtransportowywany jest na pole kompostowe, gdzie za pomocą ładowarki układany jest w pryzmy w celu dojrzewania.

• Składowisko balastu.

Balast będzie składowany w formie stożka o wysokości 3m, powierzchni 234 m². W perspektywie pole zwiększone będzie do wielkości 292 m². Balast oddzielany jest z odpadów przemysłowych i komunalnych i osadów ściekowych (stanowi 15% przed komorę i 20% po komorze).

• Magazyn materiału strukturalnego.

Jest on dodawany, aby zwiększyć efekt napowietrzania. Przewidziano, że będzie gromadzony w formie dwóch stożków o wysokości 3 m i promieniu 14 m.

• Magazyn kompostu dojrzałego.

Przewidziano powierzchnię na kompost magazynu kompostu dojrzałego - 50 m². Kompost będzie składowany w workach z tworzywa sztucznego 50 kg. Sposoby jego zastosowania przedstawiono poniżej.

• Brodzik dezynfekcyjny.

Zaprojektowano brodzik w formie prostokąta o wymiarach 4*25 m. Znajduje się on na terenie drogi w kompostowni.

• Waga samochodowa.

Za jej pomocą można kontrolować masę przyjmowanych odpadów. Znajduje się przy bramie wyjazdowej.

• Budynek techniczny z magazynem paliw.

Ma powierzchnię 135 m². Mają się w nim znajdować garaże, sprzęt, magazyn paliw dla pracującego sprzętu.

7.Uzbrojenie terenu w sieci.

• Ścieki z budynków socjalnych i budynków dezynfekujących odprowadzane będą do sieci kanalizacyjnej.

• Woda na cele socjalne, technologiczne i gospodarskie będzie doprowadzona z sieci wodociągowej.

• Energia elektryczna doprowadzona będzie dla wszelkich potrzeb: budowy kompostowni, oświetlenia terenu, zaplecza.

• Energię cieplną będzie się wykorzystywać do ogrzewania obiektów kubaturowych w sezonie grzewczym zgodnie z obowiązującymi przepisami ze źródeł własnych i z zewnątrz.

8.Ogrodzenie terenu.

Wokół terenu kompostowni zaprojektowano ogrodzenie z siatki stalowej o wysokości 2m, rozpiętej na linkach i słupkach stalowych. Dodatkowo przewidziano nadbudowę ogrodzenia z drutu kolczastego.

9.Przewidywany sprzęt technologiczny do pracy na wysypisku.

• Samochód śmieciarka typu SM-12 o danych technicznych: masa własna pojazdu 10000 kg, max. masa pojazdu załadowanego 16000 kg, pojemność skrzyni ładunkowej 18,5 m³.

• Spycharko-ładowarka

• Przerzucarka

• Zestaw ciągnikowy (ciągnik i przyczepa jednoosiowa)

OBLICZENIA

1.STAN AKTUALNY:

1.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców - 131 660 [M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - 39,3 [%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 113 [ kg/m³]

• gęstość nasypowa odpadów przemysłowych - 600 [ kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - 18,5 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v­_j­=1,42 [ m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - Q_przem­ = 58756 [Mg/a]

• współczynnik nierównomierności k₁ - 1,25

• średnia gęstość nasypowa substancji balastowych - 0,6 [ Mg/m³]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych - 10 [%]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych - 80 [%]

1.2 Całkowita ilość odpadów komunalnych:

Q_kom = LM · v_j [m³/a]

gdzie:

LM - liczba mieszkańców;

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów;

Q_kom = 131660 · 1,42 = 186957,2 [m³/a] = 21126 [Mg/a]

1.3 Organiczne odpady komunalne:

Q_{bio kom} = Q_kom · Q_r [m³/a]

gdzie:

Q_r - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych;

Q_{bio kom} = 21126 · 39,3% = 8302 [Mg/a]

Organiczne odpady komunalne po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów komunalnych:

Q_bio*kom = Q_{bio kom} · E_k

gdzie:

E_k - wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych; E_k = 10%

Q_bio*kom = 8302 · 10% = 830 [Mg/a] = 7347 [m³/a]

1.4 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 58756 [Mg/a]

1.5 Organiczne odpady przemysłowe:

Q_{bio przem} = Q_przem · Q_r

gdzie:

Q_r - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_r = 18,5%

Q_{bio przem} = 58756 · 18,5% = 10869,9 [ Mg/a]

Organiczne odpady przemysłowe po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów przemysłowych:

Q_bio*przem = Q_{bio przem} · E_p

gdzie:

E_p - wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych; E_p = 80%

Q_bio*przem = 10869,9 · 80% = 8695,9 [Mg/a] = 14493 [m³/a]

1.6 Osady ściekowe:

Przyjmując wskaźnik skanalizowania na poziomie 70% oraz jednostkowy wskaźnik nagromadzenia osadów ściekowych 110kg/Ma - otrzymuje ilość odpadów równą:

Q_os.śc. = 10 137 [m³/a] = 40,55 [m³/d]

Q_bio = Q_bio*kom + Q_bio*przem + Q_os.śc.

Q_bio = 7347 + 14493 + 10137 = 31977 [m³/a]

1.7 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁

gdzie:

250 - liczba dni pracy przy 5 - dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d = 31977/250 · 1,25 = 160 [m³/d]

1.8 Przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe:

czas przetrzymania w zasobni ok. 7 dni, zatem:

V_zas = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 = (160 - 40,55 ) · 7 = 835 [m³]

Uwzględniając współczynnik rezerwy 1,5

V_zas* = 1,5 · V_zas = 1,5 · 835 = 1252,5 [m³]

Przyjmuje wysokość zasobni 4m

1.9 Obliczenie przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. = 160 - 40,55 = 119 [m³/d] →

przepustowość na zmianę roboczą :R_v = 119 / 8= 15 [m³/h]

1.10 Pole pryzmowe

Na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania.

- Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33%Q_d

G_p = 33% · 160 = 52,8 [m³/d]

- Sumaryczna długość pryzm:

L =

gdzie:

tp - czas kompostowania odpadów na polu pryzmowym; tp = 90 dni

a, b - wymiary podstaw pryzmy; a = 6 m, b = 2 m

h - wysokość pryzmy; h = 1,5 m

L = 2 · G_p · tp/(6+2) ·1,5 = 792 [m]

- Powierzchnia placu pryzm:

A_p = K · ( - a · L)

gdzie:

K - współczynnik zwiększający powierzchnię placu pryzmowego; dla dużych kompostowni

(obsługujących > 80 tys. mieszkańców) K = 2,5 ÷ 3,0; przyjęto K = 3,0

A_p = 3 · (2 · 52,8 · 90 /1,5 - 6 · 792 ) = 4752 [m²]

1.11 Składowisko substancji balastowych

- Ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną:

G_b1 = 15%

G_b1 = 15%

- Masa balastu (przy założeniu gęstości balastu ρ = 0,6 [Mg/m³]):

G_b1(v) = 50 [m³/d]

- Ilość balastu wysegregowanego z odpadów po komorze statycznej lub dynamicznej:

G_b2 = 20%

G_b2 = 20%

- Masa balastu (przy założeniu gęstości balastu ρ = 0,6 [Mg/m³]):

G_b2(v) = 66,7 [m³/d]

- Sumaryczna ilośc balastu:

G_b = G_b1 + G_b2 = 30 + 40 = 70 [Mg/d] =116,7 [m³/a]

- Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb = 70/0,6 ·1 = 117 [m³]

-Powierzchnia placu składowania substancji balastowej :

Zakładamy, że balast składowany będzie w formie stożka o wysokości h = 3m

V_s = r² · h

117 = r² · 3

r² = 117m²

Powierzchnia całkowita uwzględnieniem dojazdu i placu manewrowego wynosi:

1.12 Niezbędne środki transportowe:

przyjęto objętość śmieciarki SM-12

- Pojemność skrzyni ładunkowej V =18,5 [m³]

- Liczba kursów pojazdu:

n = = 117/18,5= 6,3

Przyjęto 7 kursy śmieciarki

1.13 Liczba komór statycznych (wariant I )

- Wymiary komory (wg producenta): 10 x 5 x 4 [m], co daje objętość całkowitą komory

V = 200 [m³]

Objętość robocza : V_r = 80%V

V_r = 80% · 200 = 160 [m³]

- Odpady kierowane do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 160 - 50 = 110 [m³/d ]

Odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni:

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 110 · 7 = 770 [m³]

-Liczba komór:

n = = 770/160 = 4,8

Przyjęto 5 komór + 1 rezerwową

1.14 Liczba komór dynamicznych ( wariant II )

- Wymiary komory ( wg producenta): 3,64 x 36 [m] co daje objętość całkowitą V = 374,43 [m³]

Objętość robocza: V_r = 80%V

V_r = 80% · 374,43 = 299,54 [m³]

- Ilość odpadów kierowanych do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 160 - 50 = 110 [m³/d ]

Czas przetrzymywania t = 3 doby

Q_bio(3) = Q_bio · 3 = 110 · 3 = 330 [m³]

- Liczba biostabilizatorów

n = = 330/299,55 = 1,1

Przyjęto 1 biostabilizator + 1 rezerwowy uruchamiany okresowo

2. STAN PERSPEKTYWICZNY

2.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców - 132 000 [M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - 29,8 [%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 86 [ kg/m³]

• gęstość nasypowa odpadów przemysłowych - 600 [ kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - 27,8 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v­_j­=2,12 [ m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - zwiększy się o 5% w stosunku do stanu aktualnego Q_przem­ = 58756 [Mg/a] · 1,05 = 61693,8 [Mg/a] = 102823 [m³/a]

• współczynnik nierównomierności k₁ - 1,25

• średnia gęstość nasypowa substancji balastowych - 0,6 [ Mg/m³]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych - 10 [%]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych - 80 [%]

1.2 Całkowita ilość odpadów komunalnych:

Q_kom = LM · v_j [m³/a]

gdzie:

LM - liczba mieszkańców;

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów;

Q_kom = 132 000 · 2,12 = 279840 [m³/a] = 24066,2 [Mg/a] = 24066,2 [Mg/a]

1.3 Organiczne odpady komunalne:

Q_{bio kom} = Q_kom · Q_r [m³/a]

gdzie:

Q_r - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych;

Q_{bio kom} = 26066,2 · 29,8% = 7171,7 [Mg/a]

Organiczne odpady komunalne po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów komunalnych:

Q_bio*kom = Q_{bio kom} · E_k

gdzie:

E_k - wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych; E_k = 10%

Q_bio*kom = 7171,7 · 10% = 717 [Mg/a] = 8337 [m³/a]

1.4 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 61694 [Mg/a]

1.5 Organiczne odpady przemysłowe:

Q_{bio przem} = Q_przem · Q_r

gdzie:

Q_r - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_r = 27,8%

Q_{bio przem} = 61694 · 27,8% = 17151 [ Mg/a]

Organiczne odpady przemysłowe po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów przemysłowych:

Q_bio*przem = Q_{bio przem} · E_p

gdzie:

E_p - wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych; E_p = 80%

Q_bio*przem = 17151 · 80% = 13721 [Mg/a] = 22868 [m³/a]

1.6 Osady ściekowe:

Przyjmując wskaźnik skanalizowania na poziomie 85% oraz jednostkowy wskaźnik nagromadzenia osadów ściekowych 110kg/Ma - otrzymuje ilość odpadów równą:

Q_os.śc. = 12 342 [m³/a] = 49,4 [m³/d]

Q_bio = Q_bio*kom + Q_bio*przem + Q_os.śc.

Q_bio = 8337 + 22868 + 12342 = 43547 [m³/a]

1.7 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁

gdzie:

250 - liczba dni pracy przy 5 - dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d = 43547/250 · 1,25 = 218 [m³/d]

1.8 Przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe:

czas przetrzymania w zasobni ok. 7 dni, zatem:

V_zas = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 = (218 - 49,4 ) · 7 = 1180,2 [m³]

Uwzględniając współczynnik rezerwy 1,5

V_zas* = 1,5 · V_zas = 1,5 · 1180,2 = 1770,3 [m³]

Przyjmuje wysokość zasobni 4m

1.9 Obliczenie przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. = 218 - 49,4 = 168,6 [m³/d] →

przepustowość na zmianę roboczą :R_v = 168,6 / 8= 21 [m³/h]

1.10 Pole pryzmowe

Na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania .

- Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33%Q_d

G_p = 33% · 218 = 71,9 [m³/d]

- Sumaryczna długość pryzm:

L =

gdzie:

tp - czas kompostowania odpadów na polu pryzmowym; tp = 90 dni

a, b - wymiary podstaw pryzmy; a = 6 m, b = 2 m

h - wysokość pryzmy; h = 1,5 m

L = 2 · G_p · tp/(6+2) ·1,5 = 1079,1 [m]

- Powierzchnia placu pryzm:

A_p = K · ( - a · L)

gdzie:

K - współczynnik zwiększający powierzchnię placu pryzmowego; przyjęto K = 3,0

A_p = 3 · (2 · 71,9 · 90 /1,5 - 6 · 1097 ) = 6475 [m²]

1.11 Składowisko substancji balastowych

- Ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną:

G_b1 = 15%

G_b1 = 15%

- Masa balastu (przy założeniu gęstości balastu ρ = 0,6 [Mg/m³]):

G_b1(v) = 62,7 [m³/d]

- Ilość balastu wysegregowanego z odpadów po komorze statycznej lub dynamicznej:

G_b2 = 20%

G_b2 = 20%

- Masa balastu (przy założeniu gęstości balastu ρ = 0,6 [Mg/m³]):

G_b2(v) = 83,5 [m³/d]

- Sumaryczna ilośc balastu:

G_b = G_b1 + G_b2 = 37,6 + 50 = 87,6 [Mg/d] =146 [m³/a]

- Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb = 87,6/0,6 ·1 = 146 [m³]

-Powierzchnia placu składowania substancji balastowej :

Zakładamy, że balast składowany będzie w formie stożka o wysokości h = 3m

V_s = r² · h

146 = r² · 3

r² = 146m²

Powierzchnia całkowita uwzględnieniem dojazdu i placu manewrowego wynosi:

1.12 Niezbędne środki transportowe:

przyjęto objętość śmieciarki SM-12

- Pojemność skrzyni ładunkowej V =18,5 [m³]

- Liczba kursów pojazdu:

n = = 146/18,5= 7,9

Przyjęto 8 kursów śmieciarki

1.13 Liczba komór statycznych (wariant I )

- Wymiary komory (wg producenta): 10 x 5 x 4 [m], co daje objętość całkowitą komory

V = 200 [m³]

Objętość robocza : V_r = 80%V

V_r = 80% · 200 = 160 [m³]

- Odpady kierowane do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 218 - 62,7 = 155,3 [m³/d ]

Odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni:

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 155,3 · 7 = 1087 [m³]

-Liczba komór:

n = = 1087/160 = 6,8

Przyjęto 7 komór + 1 rezerwową

1.14 Liczba komór dynamicznych ( wariant II )

- Wymiary komory ( wg producenta): 3,64 x 36 [m] co daje objętość całkowitą V = 374,43 [m³]

Objętość robocza: V_r = 80%V

V_r = 80% · 374,43 = 299,54 [m³]

- Ilość odpadów kierowanych do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 218 - 62,7 = 155,3 [m³/d ]

Czas przetrzymywania t = 3 doby

Q_bio(3) = Q_bio · 3 = 155,3 · 3 = 466 [m³]

- Liczba biostabilizatorów

n = = 466/299,55 = 1,6

Przyjęto 2 biostabilizatory + 1 rezerwowy

3. TABELARYCZNE ZESTAWIENIE DANYCH :

	STAN AKTUALNY	STAN PERSPEKTYWICZNY
LICZBA MIESZKAŃCÓW	131 660	132 000
ODPADY ORGANICZNE W STRUMIENIU ODPADÓW KOMUNALNYCH	830 Mg/a	717 Mg/a
ILOŚĆ OSADÓW ŚCIEKOWYCH	10137 Mg/a	12342 Mg/a
ODPADY ORGANICZNE W STRUMIENIU ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH	8696 Mg/a	13721 Mg/a
JEDNOSTKOWY WSKAŹNIK NAGROMADZENIA ODPADÓW	1,42 m^3/Ma	2,12 m^3/Ma
PRZEPUSTOWOŚĆ KOMPOSTOWNI	835 m^3	1880 m^3
LICZBA KOMÓR	6	8
LICZBA BIOSTABILIZATORÓW	2	3
POWIERZCHNIA PLACU PRYZMOWEGO [m^2]	4752	6475
POWIERZCHNIA SKŁADOWANIA SUBSTANCJI BALASTOWYCH	234	292
LICZBA KURSÓW ŚRODKÓW TRANSPORTU	7	8

17

---