Politechnika Świętokrzyska

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Katedra Technologii Wody i Ścieków

PROJEKT KONCEPCYJNY

KOMPOSTOWNI ODPADÓW

Ewelina Bienięda

Magdalena Bawoł

GRUPA 501 IŚ

ROK AKADEMICKI 2005/2006

OPIS TECHNICZNY

1. Zagadnienia ogólne.

1. Cel i zakres projektu

Celem opracowania jest projekt koncepcyjny kompostowni dwustopniowej odpadów

pochodzących z odpadów komunalnych i przemysłowych oraz osadów ściekowych w

powiatach: staszowskim i sandomierskim (województwo świętokrzyskie)dla stanu aktualnego

oraz perspektywicznego. Projekt obejmuje koncepcję kompostowni typu Mut-Dano i Mut -Herhof.

Projektowana kompostownia będzie pracować w systemie dynamicznym czyli

wykorzystuje metodę Mut-Dano. W systemie Mut-Dano w skład ciągu technologicznego

wchodzą: urządzenia załadowcze, biostabilizator, urządzenia do oczyszczania kompostu tj.

sita, separatory części twardych, separatory elektromagnetyczne. I etap kompostowania tą

metodą zachodzi w biostabilizatorze. Jest to obrotowy bęben stalowy o średnicy 3,64 m i

długości 36m, w którym następuje rozdrobnienie i homogenizacja odpadów jak również

higienizacja nierozkładalnych części (plastik, metale, kamienie) i częściowe suszenie.

II etap to stabilizacja na placu pryzmowym, proces ten trwa 10 - 12 tygodni.

Parametry pracy biostabilizatora:

• Prędkość obrotowa - 1,5 -2,0 obr/min

• Stopień napełnienia - 55 - 56 %

• Wilgotność - 45 - 50 %

• Temperatura - nie jest wysoka

1.2 Podstawy opracowania.

Podstawą opracowania jest mapa sytuacyjno - wysokościowa terenu w skali 1: 25 000

2. Analiza dotychczasowej gospodarki odpadami.

W powiecie sandomierskim powstaje rocznie ok. 32 tys. ton a w powiecie staszowskim powstaje rocznie ok. 11,5 tys. ton odpadów komunalnych.

Spośród 8 gmin powiatu staszowskiego tylko gmina Staszów prowadzi selektywne zbieranie odpadów w gospodarstwach domowych.. Polega ono na rozdzieleniu surowców wtórnych do kolorowych worków foliowych bezpośrednio w gospodarstwach domowych i nieruchomościach na terenie sołectw gminy. W osiedlach mieszkaniowych miasta Staszowa, w miejscach wyznaczonych przez Zarządy Osiedli, ustawione są zestawy pojemników (cztery pojemniki w każdym zestawie). Segregacja prowadzona na obecnym etapie obejmuje zbieranie makulatury, szkła i tworzyw sztucznych. Aktualnie na terenie powiatu nie funkcjonują instalacje do zagospodarowania odpadów organicznych (kompostownie). Obecnie odpady komunalne gromadzone są na składowiskach w powiecie sandomierskim jest ich 5 a w staszowskim 4. Na żadnym ze składowisk nie wyodrębniono kwatery na odpady niebezpieczne ani kompostowni polowej. Prawie połowę odpadów komunalnych - kuchennych, zielonych i papierowych - można kompostować, a więc nie składować ich na wysypisku, kompostowanie na terenach wiejskich odbywa się we własnym zakresie.

Ilość odpadów przemysłowych na terenie 2 powiatu wynosi ok. 760 tys. ton rocznie

Największymi wytwórcami odpadów przemysłowych na terenie powiatów są:

1. powiat sandomierski:

• Pilkington w Sandomierzu - huta szkła,

• Pilkington Automotive w Sandomierzu - produkcja szyb samochodowych,

• School Glass w Sandomierzu - o obróbka szkła, hartowania,

• ROMHILD Sp. z o.o. w Dwikozach - przetwórstwo owocowo-warzywne,

• Zakład Przemysłu Owocowo - Warzywnego „Dwikozy” S.A. w Dwikozach - przetwórstwo - warzywne,

powiat staszowski:

• Elektrownia Połaniec S.A. Grupa Electrabel w Staszowie,

• Zakłady Chemiczne Siarki „ SIARKOPOL” w Grzybowie,

• Huta Szkła Gospodarczego „Export-Import” w Staszowie,

• Przedsiębiorstwo Robót Drogowych Sp. z o.o. w Staszowie,

• „EMIZET” Zakład Wyrobów Metalowych w Szydłowie,

• „ENREM-POŁANIEC” Sp. z o.o. w Połańcu,

Jednym z najważniejszych problemów starostwa powiatowego w Sandomierzu jest sprawa składowania odpadów, których wciąż przybywa. Na terenie powiatu funkcjonują 4 gminne składowiska odpadów komunalnych: w gminie Wilczyce /Bugaj/, Klimontów /Szymanowice Dolne/, Dwikozy /Słupcza/, i Samborzec. Ogólna pojemność tych składowisk wynosi 89447 m. sześc., obecnie ich wykorzystanie wynosi 10%-80%. Poza tym na terenie powiatu zlokalizowane jest składowisko w Piasecznie, które zarządzane jest przez PGK w Tarnobrzegu, a część odpadów wywożona jest poza granice powiatu. Najnowocześniejsze i najbezpieczniejsze jest składowisko w Szymanowicach Dolnych. Jest należycie uszczelnione, posiada drenaż i zbiornik odcieków oraz stały dozór. Prowadzona jest segregacja i odzysk makulatury, tworzyw sztucznych i stłuczki szklanej.Na terenie powiatu nie ma składowisk odpadów przemysłowych. Do takich należą m.in. baterie i akumulatory ołowiowe, zużyte oleje, odpady z przetwórstwa żywności i hutnictwa szkła. Są one gromadzone w miejscach wytwarzania, a następnie odbierane przez wyspecjalizowane firmy. Funkcjonuje 6 komunalnych oczyszczalni ścieków /Sandomierz, Klimontów, Koprzywnica, Samborzec, Zawichost i Dwikozy/ o łącznej dobowej przepustowości ok. 9 tys. m. sześc. Większość oczyszczalni posiada spore rezerwy, bowiem średnie obciążenie waha się od 24% /Koprzywnica/ do 58% /Klimontów/, a jedynie obiekt w Zawichoście wykorzystuje ok. 90% możliwości. Oprócz oczyszczalni komunalnych funkcjonuje 7 obiektów przyzakładowych oraz 7 oczyszczalni ścieków deszczowych i technologicznych.W Koprzywnicy jest jeden z dwóch w powiecie zbiorników retencyjnych /pow. 17,8 ha, poj. ok. 305 tys. m. sześc./. Drugi zbiornik (w fazie realizacji) znajduje się w Szymanowicach Dolnych /gm. Klimontów/ (na Koprzywiance). Jego powierzchnia wynosi 51,3 ha, pojemność niemal 1 milion m sześc., a średnia głębokość 2,1 m.

Zasadniczym sposobem unieszkodliwiania odpadów komunalnych w powiecie staszowskim jest składowanie. Na terenie powiatu funkcjonuje cztery składowiska odpadów komunalnych gmina Staszów / Staszów - Pocieszka/, gmina Połaniec /Luszyki /, gmina Bogoria /Podlesie/, gmina Osiek /Grabowiec/. Składowiska te pełnią funkcję składowisk gminnych. .Pozostałe cztery gminy wywożą odpady poza swój obszar. Monitoring gospodarki ściekami komunalnymi i powstającymi z nich osadami ,ograniczony jest do określenia ilości ścieków dopływających do różnych typów oczyszczalni oraz do ilości osadów w przeliczeniu na suchą masę i określenia procesów, z jakich te osady pochodzą.. Odpady wytworzone w oczyszczalni ścieków to głównie: - skratki , zawartość piaskowników, osady z oczyszczalni ścieków komunalnych. W powiecie staszowski jest 5 gminnych oczyszczalni ścieków wytworzono w nich 502,6 Mg osadów ściekowych, wytworzono tam 2947Mg odpadów ulegających biodegradacji, z czego na składowiskach zdeponowano ok. 2438Mg ogólnej masy odpadów ulegających biodegradacji wytworzonych przez mieszkańców powiatu.

Do 2023 roku przewiduje się wzrost ilości odpadów komunalnych, wynika to z przewidywanego wzrostu gospodarczego i wynikającej stąd zwiększającej się zasobności społeczeństwa i postaw konsumpcyjnych.

Zadania do realizacji do 2023 r. :

• utworzenie gminnych planów gospodarki odpadami

• objęcie wszystkich mieszkańców selektywną zbiórką odpadów,

• selektywna zbiórka odpadów niebezpiecznych w strumieniu odpadów komunalnych,

• zwiększenie skuteczności selektywnej zbiórki odpadów ulegających biodegradacji,

• rozbudowa zbiórki selektywnej odpadów wielkogabarytowych i budowlanych,

• podnoszenie świadomości ekologicznej w społeczeństwie,

• likwidacja “dzikich wysypisk”.

Planowane inwestycje do 2023 roku:

• budowa Centralnego Ośrodka Gospodarki Odpadami

• budowa gminnych kompostowni

• budowa zakładu odzysku i unieszkodliwiania odpadów budowlanych

• rekultywacja składowisk i likwidacja „dzikich wysypisk”

3. Ilościowa i jakościowa charakterystyka odpadów.

Na teren kompostowni trafiają:

• odpady komunalne,

• odpady przemysłowe,

• osady z oczyszczalni ścieków.

Charakter odpadów kierowanych do kompostowni:

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 333271,95 [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 447484,32 [m ³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 524596,7 [m³/a] odpadów przemysłowych - natomiast w przyszłości trafiać będzie 550826,6 [m ³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 4954,04 [m³ /a] osadów ściekowych, natomiast w perspektywie ilość osadów ściekowych kierowanych do kompostowni będzie wynosić 10700,7 [m³/a].

Analiza jakościowa odpadów:

• Udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych w stanie aktualnym wynosi 46,6 %, w perspektywie zmniejszy się do 37,1 %.

• Udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych w stanie aktualnym wynosi 22,3 % i w perspektywie zwiększy się do 33,5 %.

• Jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów w stanie aktualnym wynosi vj = l,85 [m³ /Ma], natomiast w stanie perspektywicznym zwiększy się do V_j= 2,76 [m³/Ma].

Do kompostowni nie wolno kierować odpadów:

• radioaktywnych

• toksycznych

• łatwopalnych

• zawierających metale ciężkie

• naftopochodnych

• odpadów zakaźnych pochodzących z zakładów medycznych lub weterynaryjnych

ciekłych

4. Charakterystyka terenu objętego inwestycją:

Teren kompostowni odpadów musi być tak zaprojektowany, przygotowany i urządzony by szkodliwe substancje z odpadów nie mogły przedostać się do atmosfery, biosfery, hydrosfery i litosfery w ilościach większych niż przewidują to przepisy. Szczególną uwagę zwraca się na zabezpieczenie wody gruntowej pod obiektami, jak również na stateczność korpusu.

Okolica kompostowni: jest to obszar nie zainwestowany, stanowiący nieużytki. Kompostownia spełnia wymagane warunki uwzględniające lokalizację w pobliżu nie znajdują się tereny i obiekty rekreacyjne, tereny lecznicze, ważne trasy komunikacyjne, plantacje sadownicze itd.

5. Warunki hydrogeologiczne i hydrotechniczne:

Charakterystyka podłoża kompostowni. Warunki gruntowe są dogodne. Górną warstwę podłoża stanowią piaski o miąższości 3 m , na warstwie gliny o miąższości 28 m.

Poziom wód gruntowych znajduje się poniżej 2,5 m od powierzchni terenu.

6.Warunki klimatyczne:

- średnia tmp. powietrza:8 ^oC

- najcieplejszy miesiąc: lipiec 18 ^oC

- najzimniejszy miesiąc: styczeń - 2,7 ^oC

- długość okresu bez przymrozków wynosi średnio:170 dni

- liczba dni mroźnych: od 46 do 51

- przeważają słabe i łagodne wiatry(0-5 m/s)ok. 50% wiatrów całorocznych

- występowanie odpadów: średnie roczne sumy opadów mieszczą się w granicach 550 - 600 mm / a

a) max odpady w lipcu

b) min w lutym

7. 0biekty zlokalizowane na terenie kompostowni.

Budynek administracyjno-socjalny.

Całkowita powierzchnia zajmowana przez budynek wynosi 147,84 m². Przewidziano w nim następujące pomieszczenia:

- dyżurka,

- obsługa wagi,

- węzeł sanitarny,

- pokój kierownika,

- pokój śniadań,

- laboratorium,

- magazyn odczynników,

- magazyn części zamiennych,

- szatnia brudna,

- szatnia czysta.

Pole pryzmowe.

Pryzma ma następujące wymiary: długość 100 m, wysokość 1,5 m, szerokość podstawy dolnej 6,0 m i górnej 2,0 m (pryzma w przekroju ma kształt trapezu). Dookoła pola pryzmowego poprowadzono rów opaskowy o szerokości 2 m.

Powierzchnia placu pryzm wynosi:

• w stanie aktualnym:

A = 16939,80 m²=1,7[ha]

• w stanie perspektywicznym:

A = 36108 m²=3,6[ha]

Hala biostabilizatorów

W stanie aktualnym w hali biostabilizatorów znajduje się 5 biostabilizatorów + l rezerwowy, w perspektywie przewidziano 10 biostabilizatorów + l rezerwowy, w związku z czym przewidziano także dodatkowy teren. 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.

Składowisko balastu.

Balast będzie składowany w formie stożka o wysokości h = 3 m, promieniu r = 6,6m z uwzględnieniem współczynnika bezpieczeństwa równym 2 czyli r = 13,2 m. Powierzchnia placu składowania balastu wynosi F = 1108,2 m². W perspektywie promień będzie wynosił po uwzględnieniu współczynnika 16,6 m. Powierzchnia placu składowania balastu wynosi

F = 1744,5 m².

Magazyn kompostu dojrzałego.

Przewidziano magazyn kompostu dojrzałego. Kompost będzie składowany w workach z tworzywa sztucznego 50 kg.

Waga samochodowa.

Służy do kontroli masy przyjmowanych odpadów. Znajduje się przy bramie wyjazdowej i ma wymiar 10,0 m x 3,0m.

Budynek techniczny z magazynem paliw.

Mają się w nim znajdować garaże, sprzęt, magazyn paliw dla pracującego sprzętu.

Zasobnia.

Będą tam składowane odpady komunalne oraz przemysłowe.

Magazyn odpadów biodegradowalnych i materiałów strukturalnych.

Zbiornik na odcieki.

7. Uzbrojenie terenu.

Ścieki z budynków socjalnych i budynków dezynfekujących odprowadzane będą do sieci kanalizacyjnej. Woda na cele socjalne, technologiczne i gospodarskie będzie doprowadzona z sieci wodociągowej, a energia elektryczna doprowadzona będzie dla wszelkich potrzeb: budowy kompostowni, oświetlenia terenu, zaplecza z sieci elektrycznej. 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 2 m, rozpiętej na linkach i słupkach stalowych.

9. Drogi.

Dla umożliwienia dojazdów samochodów do kompostowni przewidziano wykonanie drogi dojazdowej od drogi głównej oraz wykonanie dróg wewnętrznych.

10. Przewidywany sprzęt technologiczny do pracy na wysypisku.

• Śmieciarka typu SM-12 o danych technicznych: masa własna pojazdu 10 000 kg, max. masa pojazdu załadowanego 16 000 kg, pojemność skrzyni ładunkowej 28 m³.

• Spycharko-ładowarka

• Przerzucarka

• Zestaw ciągnikowy (ciągnik i przyczepa jednoosiowa).

11. Wnioski końcowe i wybór metody kompostowania .

Do realizacji wybrano metodę MUT - DANO ze względu na korzyści wynikające z jej stosowania.

Zalety kompostowania metoda MUT-DANO:

• prosta i bardzo stabilna konstrukcja

• urządzenia umożliwiają bezawaryjną pracę, a nie wymagają skomplikowanych zabiegów konserwacyjnych

• mała ilość zmian w kierunku przepływu odpadów do i z bębna biostabilizatora

• duża odporność na korozję napędu i bębna

• cały proces jest zautomatyzowany

• możliwość maksymalnego zintensyfikowania procesów biochemicznych przez wytwarzanie optymalnych warunków środowiskowych, co pozwala na skrócenie czasu jego trwania

• bardzo dobre warunki BHP

• mała uciążliwość dla terenów przyległych do terenu kompostowni

Jest to metoda zmodernizowana i unowocześniona ponieważ nie wymaga urządzeń typu:

rozdrabniarka, mieszarka i nie wymaga bezpośredniego kontaktu z odpadami. Proces

kompostowania trwa krócej niż w metodzie statycznej. Nie ma problemu z

magazynowaniem odpadów. Kompostownia, która pracuje tą metodą zajmuje mniej

powierzchni, gdyż biostabilizatory mają większą pojemność niż komory statyczne i nie

wymagają dodatkowej obsługi. W tym systemie jest znaczne ograniczenie odorów poprzez

intensyfikację procesów w biostabilizatorze, jest znaczne skrócenie czasu pozyskiwania

kompostu z odpadów.

Opis metody

System Mut-Dano jest metodą kompostowania odpadków miejskich, których rozdrabnianie, mieszanie i biologiczny rozkład odbywają się w komorze zwanej biostabilizatorem. Powietrze jest doprowadzane pod ciśnieniem za pomocą przewodów. Proces technologiczny w tym systemie składa się z dwóch etapów:

• przyspieszonego wstępnego przerobu w biostabilizatorze,

• dojrzewania w pryzmach kompostowych z przerzucaniem napowietrzającym i ewentualnym dowilżaniem.

Zastosowanie wytworzonego kompostu:

Czynnikiem ograniczającym zastosowanie kompostu jest zawartość metali ciężkich (ołów, cynk). Kompost z powiatów: staszowskiego i sandomierskiego może być zastosowany do następujących celów:

• rekultywacja zdegradowanych terenów przemysłowych,

• gospodarka leśna na pogorzeliskach,

• urządzanie terenów zieleni miejskiej,

• rekultywacja dzikich terenów.

OBLICZENIA

1.STAN AKTUALNY:

1.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców - 180 147[M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - 46,6 [%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 239,5 [ kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - 22,3 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v­_j­=1,85 [ m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - Q_przem­ = 524596,7 [m³/a]

• ilość osadów ściekowych - Q_os.śc.= 4954,043 [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; LM = 180 147 [M]

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów; v_j = 1,85 [m³/M · a]

Q_kom = 180 147 · 1,85 = 333271,95 [m³/a]

1.3 Organiczne odpady komunalne:

1.3.1 Q_{kom bio}= Q_kom · Q_b [m³/a]

gdzie:

Q_b - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_b = 46,6 %

Q_{kom bio} = 333271 · 46,6% = 155304,729 [m³/a]

1.3.2 Organiczne odpady komunalne po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów komunalnych:

Q_{kom *bio} = Q_{kom bio}· E_k

gdzie:

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

Q_{kom *bio}= 155304,729 · 10% = 15530,5 [m³/a]

1.4 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 34094,8+726570,4 = 760665,2 [Mg/a] / 1,45 [Mg/m³] = 524596,7 [m³/a]

1,45 - gęstość nasypowa dla odpadów przemysłowych [Mg/m³]

1.4.1 Organiczne odpady przemysłowe:

Q_{przem bio} = Q_przem · Q_p

gdzie:

Q_p - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_p = 22,3%

Q_{przem bio} = 524596,7 · 22,3% = 116985,1 [ m³/a]

1.4.2 Organiczne odpady przemysłowe po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów przemysłowych:

Q_przem*bio= Q_{przem bio} · E_p

gdzie:

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

Q_przem*bio = 116985,1 · 80% = 93588,1 [m³/a]

1.5 Osady ściekowe:

Q_os.śc. = 110 [kg/M*a] · LM · 25% [m³/a]

110 [kg/M*a] - ilość odpadów przypadających na 1 mieszkańca o uwodnieniu 80%

LM - liczba mieszkańców; LM = 180 147 [M]

25% - procent ludności skanalizowanej

Q_os.śc. = 110 [kg/M*a] · 180147 [M] · 25% = 4954042,5 [kg/a] /1000 = 4954,043 [m³/a]

1.5.1 Q_bio = Q_kom*bio + Q_przem*bio + Q_os.śc.

Q_bio = 15530,5 + 93588,1 + 4954,043 = 114072,6 [m³/a]

1.6 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁

gdzie:

250 - liczba dni pracy przy 5 - dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d = 114072,6/250 · 1,25 = 570,4 [m³/d]

1.7 Przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe:

1.7.1 Czas przetrzymania w zasobni ok. 7 dni, zatem:

V_zas = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 [m³]

Q_os.śc.= 4954,043 / 250 · 1,25 = 24,77 [m³/d]

V_zas = (570,4 - 24,77) · 7 = 3819,41 [m³]

1.7.2 Uwzględniając współczynnik rezerwy 1,5

V_zas* = 1,5 · V_zas [m³]

V_zas* = 1,5 · 3819,41 = 5729,12 [m³]

1.8 Obliczenie przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. [m³/d]

R_v = 570,4 - 24,77 = 545,63 [m³/d] →

przepustowość na zmianę roboczą :R_v = 545,63 / 8= 68,20 [m³/h]

1.9 Pole pryzmowe:

Na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania (jego ilość jest więc mniejsza).

1.9.1 Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33%Q_d

G_p = 33% · 570,4 = 188,23 [m³/d]

1.9.2 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 · 188,23 · 90/(6+2) ·1,5 = 2823,5 [m]

max L= 100 - 120 [m], przyjęto maxL=100 [m]


= 28,2 [m]

Przyjęto 28 pryzmy po 100 [m] długości każda

1.9.3 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 ·188,23· 90 /1,5 - 6 · 2823,5 ) = 16939,8 [m²] =1,7[ha]

1.10 Składowisko substancji balastowych:

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

G_b1 = 20% (Q_d - Q_os.śc.)

G_b1 = 20% · (570,4 - 24,77) = 109,13 [m³/d]

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

G_b1(m) = G_b1 · ρ = 109,13 · 0,6 = 65,48 [Mg/d]

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

G_b2 = 15% G_p

G_b2 = 15% · 188,23 = 28,23 [m³/d]

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

G_b2(m) = G_b2 · ρ = 28,23 · 0,6 = 16,94 [Mg/d]

1.10.5 Sumaryczna ilość balastu:

G_b = G_b1(m) + G_b2(m) = 65,48 + 16,94 = 82,42 [Mg/d]

1.10.6 Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb = 82,42/0,6 ·1 = 137,37 [m³]

1.10.7 Powierzchnia placu składowania substancji balastowej :

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

V_sb = r² · h

137,37 = r² · 3

r² = 137,37

r² = 137,372 / 

r = 6,6 [m]

zwiększamy promień o współczynnik bezpieczeństwa równego 2

r = 6,6 ∙2 = 13,2 [m]

1.11 Niezbędne środki transportowe:

- Pojemność skrzyni ładunkowej V =25 - 28 [m³]

- Liczba kursów pojazdu:

n = = 137,37/28= 4,9

Przyjęto 5 kursów śmieciarki

1.12 Liczba komór statycznych (wariant I )

1.12.1.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]

1.12.2. Odpady kierowane do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 570,4 - 109,13 = 461,3 [m³/d ]

Odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni:

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 461,3 · 7 = 3229,1 [m³]

1.12.3. Liczba komór układ MUT-HERHOFF:

n = = 3229,1/160 = 20,2

Przyjęto 20 komór + 1 rezerwowa

1.13. Liczba komór dynamicznych ( wariant II )

1.13.1 Wymiary komory L = 36 [m] x r = 1,82 co daje objętość całkowitą V = ∏∙ r²∙L

V = 374,43 [m³]

1.13.2 Objętość robocza:

V_r = 80%V

V_r = 80% · 374,43 = 299,54 [m³]

1.13.3 Ilość odpadów kierowanych do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 570,4 - 109,13= 461,3 [m³/d ]

Czas przetrzymywania t = 3 doby

Q_bio(3) = Q_bio · 3 = 461,3 · 3 = 1383,9 [m³]

1.13.4 Liczba biostabilizatorów:

n = = 1383,9/299,55 = 4,6

Przyjęto 5 biostabilizatorów + 1 rezerwowy

2. STAN PERSPEKTYWICZNY

2.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców - 162 132 [M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - 37,1 [%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 182 [kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - 90 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v_j = 2,76 [m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - Q_przem = 550826,6 [m³/a]

• ilość osadów ściekowych - Q_os.śc.= 10700,7 [m³/a]

• współczynnik nierównomierności k₁ - 1,25

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

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych - 40 [%]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych - 90 [%]

2.2 Całkowita ilość odpadów komunalnych:

Q_kom = LM · v_j [m³/a]

gdzie:

LM - liczba mieszkańców; LM = 162 132 [M], zakładamy, że liczba ludności w stanie perspektywicznym zmniejszy się o 10 % od stanu aktualnego

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów; v_j = 2,76 [m³/M · a]

Q_kom = 162 132 · 2,76 = 447484,32 [m³/a]

2.3 Organiczne odpady komunalne:

2.3.1 Q_{kom bio}= Q_kom · Q_b [m³/a]

gdzie:

Q_b - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_b = 37,1 %

Q_{kom bio} = 447484,32 · 37,1% = 166016,68 [m³/a]

2.3.2 Organiczne odpady komunalne po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów komunalnych:

Q_{kom *bio} = Q_{kom bio}· E_k

gdzie:

E_k - wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych; E_k = 40%

Q_{kom *bio}= 166016,7 · 40% = 66406,7 [m³/a]

2.4 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 34094,8+726570,4 = 760665,2 [Mg/a] ∙ 5% + 760665,2=798698,5[Mg/a]

5%- zakładamy, że o tyle wzrośnie ilość odpadów przemysłowych w stanie perspektywicznym

Q_przem = 798698,5[Mg/a]/ 1,45 [Mg/m³] = 550826,6 [m³/a]

1,45 - gęstość nasypowa dla odpadów przemysłowych [Mg/m³]

2.4.1 Organiczne odpady przemysłowe:

Q_{przem bio} = Q_przem · Q_p

gdzie:

Q_p - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_p = 33,5%

Q_{przem bio} = 550826,6 · 33,5% = 184526,9 [ m³/a]

2.4.2 Organiczne odpady przemysłowe po uwzględnieniu wskaźnika efektywności segregacji odpadów przemysłowych:

Q_przem*bio= Q_{przem bio} · E_p

gdzie:

E_p - wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych; E_p = 90%

Q_przem*bio = 184526,9 · 90% = 166074,2 [m³/a]

2.5 Osady ściekowe:

Q_os.śc. = 110 [kg/M*a] · LM · 60% [m³/a]

110 [kg/M*a] - ilość odpadów przypadających na 1 mieszkańca o uwodnieniu 80%

LM - liczba mieszkańców; LM = 162132 [M]

Zakładamy, że ilość osadów ściekowych wzrośnie w stanie perspektywicznym do 60 %

Q_os.śc. = 110 [kg/M*a] · 162132 [M] · 60% = 10700712 [kg/a] /1000 = 10700,7 [m³/a]

2.5.1 Q_bio = Q_kom*bio + Q_przem*bio + Q_os.śc.

Q_bio = 66406,7 + 166074,2 + 10700,7 = 247926,6 [m³/a]

2.6 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁

gdzie:

250 - liczba dni pracy przy 5 - dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d = 247926,6/250 · 1,25 = 1215,9 [m³/d]

2.7 Przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe:

2.7.1 Czas przetrzymania w zasobni ok. 7 dni, zatem:

V_zas = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 [m³]

Q_os.śc.= 10700,7 / 250 · 1,25 = 53,5 [m³/d]

V_zas = (1215,9 - 53,5) · 7 = 8136,8 [m³]

2.7.2 Uwzględniając współczynnik rezerwy 1,5

V_zas* = 1,5 · V_zas [m³]

V_zas* = 1,5 · 8136,8 = 12205,2 [m³]

2.8 Obliczenie przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. [m³/d]

R_v = 1215,9 - 53,5 = 1162,4 [m³/d] →

przepustowość na zmianę roboczą :R_v = 1162,4 / 8= 145,3 [m³/h]

2.9 Pole pryzmowe:

Na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania (jego ilość jest więc mniejsza).

2.9.1 Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33%Q_d

G_p = 33% · 1215,9 = 401,2 [m³/d]

2.9.2 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 · 401,2 · 90/(6+2) ·1,5 = 6018 [m]

max L= 100 - 120 [m], przyjęto maxL=110 [m]


= 60,2 [m]

Przyjęto 60ryzm po 100 [m] długości każda

2.9.3 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 ·401,2 ∙90/1,5 - 6 · 6018 ) = 36108 [m²] = 3,6 [ha]

2.10 Składowisko substancji balastowych:

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

G_b1 = 20% (Q_d - Q_os.śc.)

G_b1 = 15% · (1215,9 - 53,5) = 174,4 [m³/d]

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

G_b1(m) = G_b1 · ρ = 174,4 · 0,6 = 104,6 [Mg/d]

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

G_b2 = 10% G_p

G_b2 = 10% · 401,2 = 40,12 [m³/d]

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

G_b2(m) = G_b2 · ρ = 40,12 · 0,6 = 24,1 [Mg/d]

2.10.5 Sumaryczna ilość balastu:

G_b = G_b1(m) + G_b2(m) = 104,6 + 24,1 = 128,7 [Mg/d]

2.10.6 Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb = 128,7/0,6 ·1 = 214,5 [m³]

2.10.7 Powierzchnia placu składowania substancji balastowej :

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

V_sb = r² · h

214,5 = r² · 3

r² = 214,5

r² = 214,5/ 

r = 8,3 [m]

zwiększamy promień o współczynnik bezpieczeństwa równego 2

r = 8,3 ∙2 = 16,6 [m]

2.11 Niezbędne środki transportowe:

- Pojemność skrzyni ładunkowej V =25 - 28 [m³]

- Liczba kursów pojazdu:

n = = 214,5/28= 7,7

Przyjęto 7 kursów śmieciarki

2.12 Liczba komór statycznych (wariant I )

2.12.1.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]

2.12.2. Odpady kierowane do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 1215,9 - 174,4 = 1041,5 [m³/d ]

Odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni:

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 1041,5 · 7 = 7290,5 [m³]

2.12.3. Liczba komór układ MUT-HERHOFF:

n = = 7290,5/160 = 45,6

Przyjęto 46 komory + 1 rezerwową

2.13. Liczba komór dynamicznych ( wariant II )

2.13.1 Wymiary komory L = 36 [m] x r = 1,82 co daje objętość całkowitą V = ∏∙ r²∙L

V = 374,43 [m³]

2.13.2 Objętość robocza:

V_r = 80%V

V_r = 80% · 374,43 = 299,54 [m³]

2.13.3 Ilość odpadów kierowanych do komory:

Q_bio = Q_d - G_b1

Q_bio = 1215,9 - 174,4 = 1041,5 [m³/d ]

Czas przetrzymywania t = 3 doby

Q_bio(3) = Q_bio · 3 = 1041,5 · 3 = 3124,5 [m³]

2.13.4 Liczba biostabilizatorów:

n = = 3124,5/299,55 = 10,4

Przyjęto 10 biostabilizatorów + 1 rezerwowy

3. TABELARYCZNE ZESTAWIENIE DANYCH :

	STAN AKTUALNY	STAN PERSPEKTYWICZNY
LICZBA MIESZKAŃCÓW	180147	162132
MASA SUBS. ORGAN. W STRUMIENIU ODPADÓW KOMUNALNYCH [m^3/a]	15530,5	66406,7
MASA ODPADÓW BIODEGRADOWANYCH Z SEKTORA PRZEMYSŁOWEGO [m^3/a]	93588,1	166074,2
MASA OSADÓW ŚCIEKOWYCH [m^3/a]	4954,04	10700,7
PRZEPUSTOWOŚĆ KOMPOSTOWNI [m^3/d]	570,4	1215,9
LICZBA KOMÓR	20+1	46+1
LICZBA BIOSTABILIZATORÓW	5+1	10+1
POWIERZCHNIA PLACU PRYZMOWEGO [ha]	1,7	3,6
POWIERZCHNIA SKŁADOWANIA SUBSTANCJI BALASTOWYCH [m^2]	547	865,3
LICZBA KURSÓW WYWOZOWYCH BALASTU	5	7
CAŁKOWITA POWIERZCHNIA KOMPOSTOWNI [ha]	17,98

---