Przedmiotem niniejszego opracowania jest zaprojektowanie składowiska odpadów komunalnych dla miasta i gminy o całkowitej liczbie mieszkańców na rok 2012.
OLM = 117570. Wg danych dotyczących 2012r. liczba mieszkańców miasta wynosi 78000; a wsi 380, przyrost naturalny dla miasta wynosi 0,1%, dla wsi 0,05%. W 2016 r. 95 % mieszkańców jest objętych wywozem.
Opracowanie to dotyczy okresu obliczeniowego wynoszącego 10 lat, a więc od 2014r.-20123r.
Składowisko położone jest za miastem w kierunku południowym. Na lokalizację przeznaczono tereny nieużyteczne rolniczo, które są własnością gminy. Lokalizacja składowiska zgodna jest z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego gminy.
Grunt rodzimy, na którym będzie znajdowało się składowisko to gliny średnie ciężkie. Składowisk ma zajmować powierzchnię około ha.
Dane wstępne
Odpadami komunalnymi określamy odpady powstające w gospodarstwach domowych, a także odpady nie zawierające odpadów niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych.
Głównym źródłem powstawania odpadów komunalnych związanych z działalnością bytowo-gospodarczą człowieka w środowisku są przede wszystkim gospodarstwa domowe zlokalizowane na terenach miejskich i wiejskich. Odpady z terenów wiejskich (w porównaniu z miejskimi) trafiające na składowiska odpadów charakteryzują się mniejszym udziałem substancji organicznych, papieru oraz zwiększonym udziałem tworzyw sztucznych i szkła. Papier, tektura są wykorzystywane w celach opałowych, natomiast odpady organiczne są zagospodarowywane, jako kompost.
Za gospodarkę odpadami w gminie odpowiada Zakład Gospodarki Komunalnej.
Na terenie gminy w gospodarstwach domowych i obiektach infrastruktury powstają typowe rodzaje odpadów (odpady domowe i podobne do domowych) takie jak: odpady organiczne (pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i inne), papier i tektura, tworzywa sztuczne, materiały tekstylne, szkło, metale. Ponadto, w skład strumienia odpadów komunalnych wchodzą odpady wielkogabarytowe, odpady z budowy, remontów i demontażu obiektów budowlanych, odpady z pielęgnacji terenów zielonych i inne. Odpady niebezpieczne ze strumienia odpadów komunalnych są czasowo magazynowane, a następnie przekazywane do unieszkodliwiania do zakładu utylizacji. Pozostałe odpady przeznaczone są do składowania.
Na terenie gminy wprowadzono system zbiórki odpadów opierający się na gromadzeniu odpadów w pojemnikach ustawionych w wyznaczonych miejscach na terenie gminy oraz bezpośrednim odbieraniu odpadów z posesji.
Odpady odbierane są od mieszkańców raz na dwa tygodnie.
Na terenie gminy funkcjonuje zorganizowany system zbiórki odpadów wielkogabarytowych oraz odpadów niebezpiecznych.
Gmina prowadzi także selektywną zbiórkę odpadów, opierającą się na gromadzeniu poszczególnych grup odpadów (tj. szkło białe i kolorowe, plastik, makulatura) w odpowiednich pojemnikach oznaczonych odpowiednimi kolorami. Znaczna część odpadów komunalnych to surowce, które można ponownie wykorzystywać. Dlatego sukcesywnie zwiększa się ilość wysegregowanych odpadów, które są odbierane przez firmy zajmujące się utylizacją odpadów.
- budynek administracyjno-socjalny- jest to obiekt usytuowany przy wjeździe na składowisko, przy drodze dojazdowej. Budynek ten jest przeznaczony do prowadzenia i gromadzenia dokumentacji oraz dla obsługi stanowiska, znajdują się w nim biura oraz szatnie oraz natryski dla obsługi.
- sieć wodociągowa – jej zadaniem jest doprowadzenie wody z wodociągu do hydrantu oraz budynku socjalnego. Sieć usytuowana jest wzdłuż drogi dojazdowej do budynku socjalnego, jednak nie została zaznaczona na planie obiektu.
- myjnia – jest to obiekt o wymiarach 3,0x18 m usytuowany przy wyjeździe ze składowiska, jego zadaniem jest zabezpieczenie przed wydostawaniem się ze składowiska zanieczyszczeń przenoszonych na kołach samochodów dostarczających odpady na składowisko.
- waga- jest urządzeniem przeznaczonym do ważenia ilości wwożonych na składowisko odpadów; jej wymiary to 3,0x18,0 [m].
- pomieszczenia garażowe- jest to obiekt przeznaczony do przechowywania sprzętu o mniejszych gabarytach niż kompaktor tj. taczek, łopat itd.
- boksy- są to metalowe przegrody, w których gromadzone są sprasowane odpady przeznaczone do ponownego wykorzystania. Boksy znajdują się na placu wraz z pomieszczeniami garażowymi i kontenerami.
- kontenery- są to pojemniki na odpady dowożone przez potencjalnych mieszkańców. Kontenery znajdują się na placu wraz z pomieszczeniami garażowymi i boksami.
- magazyn odpadów niebezpiecznych- jest to budynek przeznaczony do gromadzenia odpadów niebezpiecznych przed ich przetransportowaniem do zakładu utylizacji.
- kompaktor- jest to maszyna poruszająca się po masie dowożonych odpadów, przeznaczona do zagęszczania masy odpadów w celu zgromadzenia jak największej ilości odpadów na jak najmniejszym obszarze.
- garaż dla kompaktora- jest to obiekt usytuowany tuż przy bryle składowiska, służy do zabezpieczenia kompaktora po zakończeniu jego pracy na składowisku. Ze względu na możliwość zniszczenia głównej drogi dojazdowej do składowiska, od garażu prowadzi osobna droga przeznaczona do przejazdu kompaktowa na składowisko.
- zbiornik odcieków- gromadzi powstające odcieki w złożu składowiska.
- powierzchnia składowiska- jest to bryła składowiska obliczona i zaprojektowana na daną objętość odpadów komunalnych.
- plac przygotowania surowców do kompostowania- jest to wyodrębniony plac, na którym prowadzi się zbiórkę surowców nadających się do kompostowania oraz ich odpowiednie przygotowanie do tego procesu.
- plac wstępnego kompostowania- na placu tym znajduje się 32 pryzm z kompostem.
- plac dojrzewania kompostu- zlokalizowany tuż przy placu wstępnego kompostowania, znajduje się na nim 17 pryzm z kompostem.
- plac-magazyn kompostu- plac ten zlokalizowany jest przy placu dojrzewania kompostu; służy on do gromadzenia kompostu przed jego użyciem.
- plac mas ziemnych- jest to plac, którego celem jest gromadzenie nadmiaru ziemi. Plac ten zlokalizowany na zachód misy składowiska.
- pas zieleni ochronnej – to pas zieleni otaczającej teren składowiska, o szerokości 10 m.
- główna droga dojazdowa- jest to droga biegnąca od bramy wjazdowej do bryły składowiska i otaczająca ją.
- ogrodzenie- wykonane z siatki metalowej otacza składowisko ze wszystkich stron, zabezpieczając w ten sposób przed nielegalnym wwożeniem odpadów i dostaniem się na składowisko niepowołanych osób.
Odpady komunalne przywożone z terenu miasta i wsi na składowisko odpadów są rejestrowane przez obsługę (ważone do ewidencji odpadów) i kierowane na wyznaczone poletko robocze składowiska. Dowiezione odpady rozplanowywane są na warstwie składowania i zagęszczane kompaktorem, by zgromadzić jak największą ilość odpadów na jak najmniejszym obszarze. Dzięki zagęszczeniu uzyskuje się większą spoistość podłoża, po którym pojazdy dowożące odpady poruszają się bez narażenia na grzęźnięcie. Odpadki wysypywane są z pojazdów, a następnie rozplantowane kompaktorem.
Dowożenie odpadów do poletek roboczych odbywa się siecią dróg tymczasowych umiejscowionych na każdej poprzedniej warstwie. Odpady składowane są 3 warstwami o grubości 6m, 6m i 6m równolegle do dna czaszy składowiska i przykrywane warstwą izolacyjną . Zaleca się, aby każda warstwa składowanych odpadów składała się z zagęszczonych warstw pośrednich o grubości 0,3- . Właściwe nachylenie skarp formowanych warstw wynosi 1:3.
Pojazdy wjeżdżające i opuszczające teren wysypiska przejeżdżają przez myjnie uzupełnianą raz w tygodniu 2% roztworem podchlorynu sodowego. Długość myjni wynosi 18 [m].
Powierzchnię składowiska utrzymuje się w takim stanie, by zapobiegać tworzenie się kałuż. Ponadto powierzchnia i teren składowiska jest regularnie oczyszczana z rozwiewanych przez wiatr odpadów oraz chwastów. Negatywne oddziaływanie składowiska na wody podziemne jest również skutecznie hamowane poprzez system drenów i ekranu izolującego. Składowisko powoduje zanieczyszczenie powierzchni gleby, ale jest to proces powolny. Akustyczne oddziaływanie składowiska na otoczenie jest znikome, a jego wpływ na walory krajobrazowe i systemy przyrodnicze nie jest znaczący.
W celu określenia wpływu składowiska na środowisko prowadzony jest jego monitoring obejmujący wody gruntowe i opadowe oraz gaz wysypiskowy (zgodnie z Rozporządzeniem MŚ z 9 XII 2002 w sprawie zakresu, czasu, sposobu oraz warunków prowadzenia monitoringu składowisk odpadów- Dz.U.nr 220, poz. 1858).
Misa składowiska ma być uszczelniona, aby zapewniać maksymalne ograniczenie emisji zanieczyszczeń do gruntu i wód gruntowych.
Warstwa uszczelniająca zaczynając od dna misy ma się składać z:
warstwa odpadów zagęszczonych;
obsybka drenażu żwir, 16x32mm;
drenaż DN 0,2m;
obsybka drenażu żwir, 16x32mm;
geowłóknina, 1600 g/m2;
folia PEHD, 2mm;
ił, 2x0,25 m, k<1x10-9 m/s;
grunt rodzimy.
Warstwa zamykająca składowisko od wierzchu bryły:
grunt mineralny, 1,0m;
warstwa filtracyjna, 0,5m;
geowłóknina, 1000 g/m2;
folia PEHD, 1,5mm;
geowłóknina, 100 g/m2;
ekran mineralny, k=1x10-9, 0,5m;
gruz, 0,2m;
warstwa odpadów zagęszczonych.
Składowisko ma posiadać system drenażu wód odciekowych. System drenażu odcieków ze składowiska odpadów ma znajdować się, powyżej sztucznej wykładziny uszczelniającej. Minimalna średnica drenów ma umożliwić konserwację i kontrolę ich stanu oraz swobodny odpływ odcieków. Zbocza składowiska odpadów mają zostać wyposażone w system drenażu umożliwiający spływ odcieków do głównego systemu drenażu. Odcieki ze składowiska odpadów mają być gromadzone w specjalnym zbiorniku. System drenażowy ma być wykonany w sposób zapewniający jego funkcjonowanie w trakcie eksploatacji składowiska oraz przez co najmniej 30 lat po jego zamknięciu.
Potencjalni odbiorcy odpadów:
Cementownie,
Cegielnie,
Spalarnie,
Stosujących recykling,
Zakłady przetwórstwa i przetwarzania odpadów,
Odbiór ostateczny,
Huty(szkła, stali, metali kolorowych).
Liczna mieszkańców w roku 2012:
Miasto: 78000 os.
Średnie miasto: 39190 os.
Wieś: 380 os.
% mieszkańców objętych wywozem dla roku 2016:
Miasto duże: 95
Wieś: 95
Obliczenie perspektywicznej liczby mieszkańców dla roku 2016:
$$\text{LM}_{n}^{'} = \text{LM}_{2012} \bullet \left\lbrack 1 + \left( \frac{\text{PN}}{100} \right) \right\rbrack^{\text{ts}} \bullet \% w,\ \ os.$$
gdzie:
LMn’ – liczba mieszkańców w roku perspektywicznym dla danej jednostki osadniczej, rok 2016;
LM2012 – liczba mieszkańców w roku 2012;
PN – przyrost naturalny w danej jednostce osadniczej, %;
ts – czas składowania;
%w – procent mieszkańców objętych wywozem odpadów, %.
$$\text{LM}_{2016\ MD} = 78000 \bullet \left\lbrack 1 + \left( \frac{0,1}{100} \right) \right\rbrack^{3} \bullet 0,95 = 74323\ os.$$
$$\text{LM}_{2016\ MD} = 39190 \bullet \left\lbrack 1 + \left( \frac{0,05}{100} \right) \right\rbrack^{3} \bullet 0,95 = 37286\ os.$$
$$\text{LM}_{2016\ MD} = 380 \bullet \left\lbrack 1 + \left( \frac{0,05}{100} \right) \right\rbrack^{3} \bullet 0,95 = 362\ os.$$
Obliczenia nagromadzenia odpadów komunalnych w jednostkach osadniczych przedstawiono dla roku 2014 dla odpadów kuchennych ulegających biodegradacji:
$$N_{\text{ODn}} = \frac{\left( {N}_{\text{ODx}} \bullet \text{LM}_{n}' \right)}{1000},\ \ Mg$$
gdzie:
NODx – prognoza zmiany ilości odpadów komunalnych (wartości współczynników z tab. 2a, 2b i 2c) w:
Dużym mieście: NODdm = 116, 6;
Małym mieście: NODmm = 132, 0;
Wsi: NODw = 80, 5;
LMn’ – liczba mieszkańców w roku perspektywicznym dla danej jednostki osadniczej, rok 2014.
$$N_{ODdm2014} = \frac{\left( 116,6 \bullet 78\ 078 \right)}{1000} = 9103,9\ Mg$$
$$N_{ODmm2014} = \frac{\left( 132,0 \bullet 39\ 210 \right)}{1000} = 5175,7\ Mg$$
$$N_{ODw2014} = \frac{\left( 80,5 \bullet 380 \right)}{1000} = 30,6\ Mg$$
Obliczenia sumy odpadów nagromadzonych w miastach przedstawiono dla roku 2014 dla odpadów kuchennych ulegających biodegradacji.
$$\sum_{}^{}N_{\text{ODi}} = N_{\text{ODdm}} + N_{\text{ODmm}},\ \ Mg$$
$$\sum_{}^{}N_{\text{ODkuch}} = 9103,9 + 5175,7 = 14279,6\text{\ Mg}$$
Obliczenia sumy odpadów nagromadzonych z wsi i miast przedstawiono dla roku 2014 dla odpadów kuchennych ulegających biodegradacji.
$$\sum_{}^{}{N'}_{\text{ODi}} = \sum_{}^{}N_{\text{ODi}} + N_{\text{ODw}},\ \ Mg$$
$$\sum_{}^{}{N'}_{\text{ODkuch}} = 14279,6 + 30,6 = 14310,2\text{\ Mg}$$
Łączna ilość odpadów komunalnych powstających w miastach i wsiach wynosi dla roku 2014:
$$N_{\text{c\ x}} = \ \sum_{}^{}{N'}_{\text{ODi}},\ \ Mg$$
Nc 2014 = 52236, 8 Mg
Z nagromadzonych odpadów komunalnych dla miast i wsi należy wydzielić powstające w nich odpady budowlane. Przedstawiono obliczenia odpadów budowlanych dla roku 2014:
$$\sum_{}^{}\text{OB}_{n} = \sum_{}^{}\text{OB}_{i} + {OB}_{w},\ \ Mg$$
gdzie,
∑OBi – suma nagromadzenia odpadów budowlanych z miast (tab.4), ∑OBi = 4691,5 Mg;
OB.w – nagromadzenie odpadów budowlanych z wsi (tab.3c), OBw = 7,6 Mg.
$$\sum_{}^{}\text{OB}_{2014} = 4691,5 + 7,7 = 4699,1\ \text{Mg}$$
Odpady biodegradowalne stanowią:
Odpady kuchenne ulegające biodegradacji,
Odpady zielone,
Papier i tektura,
Opakowania wielomateriałowe,
Odzież, tekstylia,
Drewno,
Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa.
Ilość powstających odpadów biodegradowalnych obliczono dla miast i wsi dla roku 2014.
Miasta
$$\text{OBio}_{i} = \ \sum_{}^{}N_{\text{ODi}} \bullet \% udz,\ \ Mg$$
gdzie,
%udz – procent udziału danej frakcji ulegającej biodegradacji, dla opakowań wielomateriałowych wynosi 40%;
$\sum_{}^{}N_{\text{ODi}}$ – nagromadzenie danej frakcji ulegającej biodegradacji (tab.4), dla opakowań wielomateriałowych $\sum_{}^{}N_{\text{ODop.wiel.}} = 1423,6\ Mg$.
OBioop.wiel. = 1423, 6 • 40%=569, 4 Mg
Wsie
OBioWi = NODwi • %udz, Mg
gdzie,
NODWi – nagromadzenie danej frakcji ulegającej biodegradacji powstającej na wsi (tab.3c), dla opakowań wielomateriałowych wynosi NODWop.wiel. = 4,0 Mg;
%udz – procent udziału danej frakcji ulegającej biodegradacji, dla opakowań wielomateriałowych wynosi 40%.
OBioWop.wiel. = 4, 0 • 40%=1, 6 Mg
$$\text{OBio}_{c} = \ \sum_{}^{}\text{OBio}_{m} + \sum_{}^{}\text{OBio}_{w},\ \ Mg$$
gdzie,
$\sum_{}^{}\text{OBio}_{m}$ – suma poszczególnych frakcji odpadów biodegradowalnych z miast, wynosi 27084,6 Mg;
$\sum_{}^{}\text{OBio}_{w}$ – suma poszczególnych frakcji odpadów biodegradowalnych z wsi, wynosi 48,2 Mg.
OBioc = 27084, 6 + 48, 2 = 27132, 9 Mg
OBio′95 = nOBio x • LM′95, Mg
gdzie,
nOBio x - wskaźnik nagromadzenia odpadów biodegradowalnych w 1995, dla miast wynosi 155 kg/M·a;
LM’95 – liczba mieszkańców w roku bazowym 1995, wynosi dla miast 115 543 os.
$$\text{OBio}_{'95} = \frac{155 \bullet 115543}{1000} = 17909\ Mg$$
PRZ = IWod.biod. − IBio.do skl. − Iodz. OZ − Iodz. OOp. − Isel.biod., Mg
gdzie,
IWod.biod. – ilość wytworzonych odpadów ulegających biodegradacji,
IBio.do skl. – ilość odpadów ulegających biodegradacji dopuszczalna do składowania,
Iodz. OZ – ilość odzyskanych odpadów zielonych,
Iodz. OOp – ilość odzyskanych odpadów opakowaniowych,
Isel.biod. – ilość selektywnie zbieranych bioodpadów.
PRZ = 27132, 9 − 10 756, 2 − 1 643, 1 − 1 019, 9 − 428, 4 = 13 285, 2 Mg
$$I_{\text{Wod.biod.}} = \ \sum_{}^{}\text{OBio}_{m} + \text{OBio}_{w},\ \ Mg$$
IWod.biod. = 27084, 6 + 48, 2 = 27132, 9 Mg
IBio.do skl. = OBio′95 • Wdop. do skl., Mg
gdzie,
Wdop. do skl. – wskaźnik dopuszczenia do składowania odpadów ulegających biodegradacji, dla roku 2014 wynosi 0,6.
IBio.do skl. = 17927 • 0, 6 = 10 756, 2 Mg
Iodz. OZ = OZ • Wodz.OZ, Mg
gdzie,
OZ – nagromadzenie odpadów zielonych z miast i wsi (tab.5), dala roku 2014 wynosi 2527,8 Mg;
Wodz.OZ – wskaźnik odzysku odpadów zielonych, dla roku 2014 wynosi 0,65.
Iodz. OZ = 2527, 8 • 0, 65 = 1 643, 1 Mg
Iodz. OOp = Op.pap. + (0,4•Op.wiel.), Mg
gdzie,
Op.pap. – ilość opakowań papierowych z odzysku opakowań (tab.11), dla roku 2014 wynosi 951,4 Mg;
Op.wiel. – ilość opakowań wielomateriałowych z odzysku opakowań (tab.11), dla roku 2014 wynosi 171,3 Mg.
Iodz.OOp. = 951, 4 + (0,4•171,3) = 1 019, 9 Mg
Isel.biod. = OBiom kuch • Wodz. biod., Mg
gdzie,
OBiom kuch - ilość odpadów kuchennych ulegających biodegradacji z miast (tab.6 - dla miast), dla roku 2014 wynosi 14279,6 Mg;
Wodz. biod. – wskaźnik odzysku odpadów opakowaniowych dla bioodpadów (tab.10), wynosi 0,03.
Isel.biod. = 14279, 6 • 0, 03 = 428, 4 Mg
Masa odpadów ulegających biodegradacji wymagająca dodatkowego przetworzenia jest równa ilości odpadów ulegających biodegradacji przeznaczona do przetwarzania.
Do odpadów opakowaniowych zalicza się frakcje:
Bioodpady,
Opakowania z tworzyw sztucznych,
Opakowania papierowe,
Opakowania szklane,
Metale,
Opakowania wielomateriałowe.
Odzi = Wodz • f, Mg
gdzie,
Wodz – wskaźnik odzysku odpadów opakowaniowych (tab.10);
f – nagromadzenie frakcji odzyskiwanych odpadów opakowaniowych, Mg.
Ilość odzyskiwanych odpadów opakowaniowych dla poszczególnych frakcji przykładowo przedstawiono obliczenia dla opakowań z tworzyw sztucznych dla roku 2014.
OdzTSz = Wodz. TSz • TSz, Mg
Dla odzysku opakowań z tworzyw sztucznych wskaźnik odzysku W wynosi 0,12; nagromadzenie wynosi 6755,5 Mg (tab.5).
OdzTSz = 0, 12 • 6755, 5 = 810, 7 Mg
Wszystkie obliczenie wykonano dla roku 2014.
$$M_{\text{Opoz.}} = N_{c} - I_{\text{odz.OZ}} - \sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{op.}} - \sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{in.}},\ \ Mg\ $$
gdzie,
Nc – całkowite nagromadzenie odpadów komunalnych dla miast i wsi (tab.5), Nc = 52236,8 Mg;
Iodz.OZ – ilość odzyskiwanych odpadów zielonych (tab.9), wynosi 1643,1 Mg;
$\sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{op.}}$ – suma odzyskiwanych odpadów opakowaniowych (tab.11), wynosi 3441,0 Mg;
$\sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{in.}}$ – suma odzyskiwanych odpadów innych (tab.14), wynosi 2498,9 Mg.
MOpoz. = 52236, 8 − 1643, 1 − 3441, 0 − 2498, 9 = 44653, 8 Mg
$$I_{OBio/Opoz} = \text{OBio}_{c} - \sum_{}^{}\left( I_{\text{odz.OZ}} + I_{\text{odzOOp}} + I_{\text{sel.biod}} \right),\ \ Mg$$
IOBio/Opoz = 27132, 9 − (1643,1+1019,9+428,4) = 24041, 4 Mg
$$\% udz.biod.\ = \frac{I_{OBio/Opoz} \bullet 100}{M_{\text{Opoz.}}},\ \ \%$$
$$\% udz.biod.\ = \frac{24041,4 \bullet 100}{44653,8\ } = 53,8\ \%$$
$$M_{\text{do\ MBP}} = \frac{\left( M_{\text{PRZ}} \bullet 100 \right)}{\% udz.biod.},\ \ Mg$$
$$M_{\text{do\ MBP}} = \frac{\left( 13285,2 \bullet 100 \right)}{53,8} = 24675,6\ Mg$$
WR – wskaźnik rozdziału - ilość biofrakcji wydzielonej w instalacji MBP wynosi 50%.
$$I_{\text{zMBP\ do\ Biol}} = \frac{\left\lbrack M_{\text{doMBP}} \bullet \left( 100 - W_{R} \right) \right\rbrack}{100},\ \ Mg$$
$$I_{\text{zMBP\ do\ Biol}} = \frac{\left\lbrack 24675,6\ \bullet \left( 100 - 50 \right) \right\rbrack}{100} = 12337,8\ Mg$$
Ilość odpadów z instalacji MBP do składowania jest równa ilości odpadów w instalacji MBP kierowanej do części biologicznej.
Odzyskiwane są odpady tj.:
Odpady wielkogabarytowe,
Odpady budowlane,
Odpady niebezpieczne.
Obliczenia przedstawiono dla odpadów wielkogabarytowych w roku 2014.
OdzWG = NWG • WWG, Mg
gdzie,
NWG – nagromadzenie odpadów wielkogabarytowych z miast i wsi (tab.5), dla roku 2014 wynosi 1220,9 Mg.
WWG – wskaźnik odzysku odpadów wielkogabarytowych wynosi 0,3 (tab.13).
OdzWG = 1220, 9 • 0, 3 = 366, 3Mg
Przedstawiono obliczenia dla roku 2014.
Ilość wytwarzanych odpadów wynosi Nc= 52236,8 Mg.
$$\text{Odz}_{\text{OD}} = \text{Odz}_{\text{OZ}} + \sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{OP}} + \sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{OIN}} + I_{z\ MBP\ do\ Skl.},\ \ Mg$$
gdzie,
OdzOZ – odzysk odpadów zielonych (tab.9), wynosi 1643,0 Mg;
$\sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{OP}}$ – suma odzysku odpadów opakowaniowych (tab.11), wynosi 3441,0 Mg;
$\sum_{}^{}\text{Odz}_{\text{OIN}}$ – suma odzysku odpadów innych (tab.14), wynosi 2498,9 Mg;
Iz MBP do Skl. – ilość odpadów z instalacji MBP do składowania (tab.12), wynosi 12337,8Mg.
OdzOD = 1643, 0 + 3441, 0 + 2498, 9 + 12337, 8 = 19920, 8 Mg
Mdo Skl = NC − OdzOD, Mg
Mdo Skl = 52236, 8 − 19920, 8 = 32316, 0 Mg
$$\text{OD}_{Skl} = \frac{M_{do\ Skl} \bullet 100}{N_{C}},\ \ \%$$
$$\text{OD}_{Skl} = \frac{32316,0 \bullet 100}{52236,8\ } = 61,9\ \%$$
Wzag – wskaźnik zagęszczenia wynosi 900 kg/m3 dla kompaktora.
$$V_{Skl.\left( 2014 \right)} = \frac{M_{do\ Skl} \bullet 1000}{W_{\text{zag}}},\ \ m^{3}$$
$$V_{Skl.\left( 2014 \right)} = \frac{32316,0\ \bullet 1000}{900} = 35906,7\ m^{3}$$
Całkowita pojemność składowiska jest sumą objętości składowiska otrzymanych w obliczeniach dla każdego roku pracy składowiska i wynosi na koniec 2023 roku 303084,9 m3.
| Tabela 1 | 19 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Prognoza demograficzna | |||||||||||
| Dane dla 2012 r | Przyrost naturalny, % | Liczba ludności w roku bazowym (1995) | |||||||||
| Lp. | Miejscowości | 2012 | Przyrost naturalny, % | 1995 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | |
| LMo | PN | ||||||||||
| 1 | % mieszkanców objętych wywozem | Miasta duże | 0 | 100 | 100 | 95 | 100 | 100 | 100 | ||
| 2 | Wsie | 0 | 100 | 100 | 95 | 100 | 100 | 100 | |||
| 3 | Liczba mieszkańców | Miasta duże | 78 000 | 0,1 | 76 685 | 78 078 | 78 156 | 74 323 | 78 312 | 78 391 | 78 469 |
| 4 | Miasta małe | 39 190 | 0,05 | 38 858 | 39 210 | 39 229 | 37 286 | 39 268 | 39 288 | 39 308 | |
| 5 | Wsie | 380 | 0,05 | 377 | 380 | 380 | 362 | 381 | 381 | 381 | |
| 6 | Razem | 117 570 | 115 920 | 117 668 | 117 766 | 111 970 | 117 962 | 118 060 | 118 158 |
| Tabela 2a | Prognozowane zmiany ilości odpadów komunalnych z dużych miast >50 tys. M, kg/(Mxa) |
|---|---|
| Lp. | Rodzaje odpadów |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Jednostkowy wskaźnik wytwarzania odpadów | 460,0 |
| Tabela 2b | Prognozowane zmiany ilości odpadów komunalnych z małychch miast <50 tys. M, kg/(Mxa) |
| Lp. | Rodzaje odpadów |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Jednostkowy wskaźnik wytwarzania odpadów | 413,6 |
| Tabela 2c | Prognozowane zmiany ilości odpadów komunalnych z obszarów wiejskich, kg/(Mxa) |
|---|---|
| Lp. | Rodzaje odpadów |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Jednostkowy wskaźnik wytwarzania odpadów | 273,0 |
| Tabela3a | Nagromadzenie odpadów w miastach dużych, Mg |
|---|---|
| Lp. | Składniki |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Razem |
| Tabela 3b | Nagromadzenie odpadów w miastach małych, Mg |
|---|---|
| Lp. | Składniki |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Razem | |
| Tabela 3c | Nagromadzenie odpadów z obszarów wiejskich, Mg |
| Lp. | Składniki |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Razem |
| Tabela 4 | Nagromadzenie odpadów w miastach, Mg |
|---|---|
| Lp. | Składniki |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Razem | 52 133,0 |
| Tabela 5 | Nagromadzenie odpadów, Mg |
| Lp. | Składnik |
| 1 | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2 | Odpady zielone |
| 3 | Papier i tektura |
| 4 | Opakowania wielomateriałowe |
| 5 | Tworzywa sztuczne |
| 6 | Szkło |
| 7 | Metal |
| 8 | Odzież, tekstylia |
| 9 | Drewno |
| 10 | Odpady niebezpieczne |
| 11 | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| 12 | Odpady wielkogabarytowe |
| 13 | Odpady mineralne |
| 14 | Inne |
| 15 | Odpady budowlane |
| Razem (Całość miasta i wieś) | 52 236,8 |
| Całość miasta | 52 133,0 |
| Całość wsie | 103,8 |
| Wydzielone odpady budowlane z miast i wsi | 4 699,1 |
| Tabela 6 | Odpady biodegradowalne, Mg |
|---|---|
| 1 | Wyszczególnienie |
| 1.1. | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 1.2. | Odpady zielone |
| 1.3. | Papier i tektura |
| 1.4. | Opakowania wielomateriałowe |
| 1.5. | Odzież, tekstylia |
| 1.6. | Drewno |
| 1.7. | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| Razem | |
| Udział, % | |
| 2 | Wyszczególnienie |
| 2.1. | Odpady kuchenne ulegające biodegradacji |
| 2.2. | Odpady zielone |
| 2.3. | Papier i tektura |
| 2.4. | Opakowania wielomateriałowe |
| 2.5. | Odzież, tekstylia |
| 2.6. | Drewno |
| 2.7. | Odpady mineralne w tym frakcja popiołowa |
| Razem | |
| Suma |
| Tabela 7 | Ilość wytworzonych odpadów ulegających biodegradacji w roku bazowym - 1995 |
|---|---|
| Parametr | miasta |
| wskaźnik nagromadzenia odpadów biodegradowalnych w 1995, kg/Mxa | 155 |
| Ludność w roku bazowym | 115 543 |
| ilość odpadów bidegradowalnych w 1995, Mg | 17 909 |
| Tabela 8 | Wskaźniki odzysku odpadów ulegających biodegradacji |
|---|---|
| Lp. | Wskaźniki |
| 1 | odzysku odpadów zielonych |
| 2 | poziomy dopuszczenia do składowania |
| Tabela 9 | Ilość odpadów ulegających biodegradacji przeznaczona do przetwarzania, Mg |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Ilość wytworzonych odpadów ulegających biodegradacji |
| 2 | Ilość odpadów ulegających biodegradacji dopuszczalna do składowania |
| 3 | Ilość odzyskanych odpadów zielonych |
| 4 | Ilość odzyskanych odpadów opakowaniowych |
| 5 | Ilość selektywnie zbieranych bioodpadów |
| 7 | W1-W2-W3-W4-W5-W6 |
| 8 | Masa odpadów ulegających biodegradacji wymagająca dodatkowego przetworzenia |
| Tabela 10 | Wskaźniki odzysku odpadów opakowaniowych |
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Bioodpady |
| 2 | Opakowania z tworzyw sztucznych |
| 3 | Opakowania papierowe |
| 4 | Opakowania szklane |
| 5 | Metale |
| 6 | Aluminium (brak tego materiału) |
| 7 | Opakowania wielomateriałowe |
| Tabela 11 | Odzysk odpadów opakowaniowych, Mg |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Bioodpady |
| 2 | Opakowania z tworzyw sztucznych |
| 3 | Opakowania papierowe |
| 4 | Opakowania szklane |
| 5 | Metale |
| 6 | Aluminium (brak tego materiału) |
| 7 | Opakowania wielomateriałowe |
| Razem |
| Tabela 12 | Udział składników ulegających biodegradaci w odpadach pozostałych |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie
|
| 1 | Masa odpadów pozostałych |
| 2 | Ilość odpadów ulegających biodegradacji w odpadach pozostałych |
| 3 | Udział składników ulegających biodegradacji, % |
| 4 | Masa ZOK komunalnych wymagająca przetworzenia w instalacjach MBP |
| 5 | Wskaźnik rozdziału - ilość biofrakcji wydzielonej w instalacji MBP, % |
| 6 | Ilość odpadów w instalacji MBP kierowana do części biologicznej |
| 7 | Ilość odpadów z instalacji MBP do składowania |
| Tabela 13 | Wskazniki odzysku innych odpadów |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Odpady wielkogabarytowe |
| 2 | Odpady budowlane |
| 3 | Odpady niebezpieczne |
| Tabela 14 | Odzysk innych odpadów, Mg |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Odpady wielkogabarytowe |
| 2 | Odpady budowlane |
| 3 | Odpady niebezpieczne |
| 4 | Razem |
| Tabela 15 | Pojemność składowiska |
|---|---|
| Lp. | Wyszczególnienie |
| 1 | Ilość wytwarzanych odpadów, Mg |
| 2 | Ilość odzyskiwanych odpadów, Mg |
| 3 | Masa odpadów do składowania, Mg |
| 4 | Odpady składowane, % wytworzonych |
| 5 | Wskaźnik zagęszczenia, kg/m3 |
| 6 | Niezbędna pojemność składowiska (m3) |
Do zgniatania odpadów na wysypisku śmieci dobrano kompaktor o wskaźniku zagęszczenia
Wzag = 900 kg/m3.
$$L = \frac{1,5 \bullet V_{\text{skl}}}{b \bullet n \bullet \sum_{}^{}h_{i}},\ \ m$$
gdzie:
b – szerokość składowiska (max. 60 m), m
n – liczba kwater na składowisku,
∑hi – suma wysokości półek, m
Vskl – niezbędna objętość składowiska, m3
$$L = \frac{1,5 \bullet 303048,9}{46 \bullet 3 \bullet 18} = 183\ m$$
Założono:
b= 46 m n=3 h = 18 m
hd= 6 m
hg1= 6 m
hg2= 6 m
a = szer. skl. = b • n
60 • 3 = 138 m
Na powierzchni ostatniej warstwie nie może być mniej niż 20 m szerokości, aby pojazdy wjeżdżające miały miejsce na wykręcenie.
Sprawdzenie wymiarów składowiska wykonuje się na krótszym boku składowiska.
Ipółka 138-(6 • 3 • 2)-6 = 96 m
IIpółka 96-(6 • 3 • 2) = 60 m
S0 = L • b • n
S0 = 183 • 46 • 3 = 25254
S1′ = L − 2hg1 • 3
S1′ = 183 − 2 • 6 • 3 = 147
S1″ = b • n − 2hg1 • 3
S1″ = 46 • 3 − 2 • 6 • 3 = 102
S1 = S1′•S1″
S1 = 147 • 102 = 14994
S2′ = L − 2hg1 • 3 − 6
S2′ = 183 − 2 • 6 • 3 − 6 = 141
S2″ = b • n − 2hg1 • 3 − 6
S2″ = 46 • 3 − 2 • 6 • 3 − 6 = 96
S2 = S2′•S2″
S2 = 141 • 96 = 13536
S3′ = L − 2hg1 • 3 − 6 − 2hg2 • 3
S3′ = 183 − 2 • 6 • 3 − 6 − 2 • 6 • 3 = 1057
S3″ = b • n − 2hg1 • 3 − 6 − 2hg • 3
S3″ = 46 • 3 − 2 • 6 • 3 − 6 − 2 • 6 • 3 = 60
S3 = S3′•S3″
S3 = 105 • 60 = 6300
Sd′ = L − 2hd • 3
Sd′ = 183 − 2 • 6 • 3 = 147
Sd″ = b • n − 2hd • 3
Sd″ = 46 • 3 − 2 • 6 • 3 = 102
Sd = Sd′ • Sd″
Sd = 147 • 102 = 14994
$${V_{\text{skl}}}_{\text{spr}} = \frac{\left( S_{d} + S_{0} \right)}{2} \bullet h_{d} + \frac{\left( S_{0} + S_{1} \right)}{2} \bullet h_{g1} + \frac{\left( S_{2} + S_{3} \right)}{2} \bullet h_{g2}$$
$${V_{\text{skl}}}_{\text{spr}} = \frac{\left( 14994 + 25254 \right)}{2} \bullet 6 + \frac{\left( 25254 + 14994 \right)}{2} \bullet 6 + \frac{\left( 13536 + 6300 \right)}{2} \bullet 6 = 300996\text{\ m}^{3}$$
Vskl= ± 5%Vsklspr
303048,8≠ 300996 m3
Rzeczywista objętość składowiska jest o 0,68 % mniejsze od obliczeniowej objętości.
Kompostownia powinna posiadać:
Plac przygotowania surowców do kompostu
Plac wstępnego i intensywnego kompostu
Plan dojrzewania kompostu
Plac – magazyn kompostu
QM1=QOB+QOZ , Mg
gdzie,
QOB – masa odpadów kuchennych ulegających biodegradacji powstających w miastach,
QOZ – masa odpadów zielonych powstających w miastach.
QOB = 15484,1 [Mg]
QOZ =2903,1 [Mg]
QM1=15484,1+2903,1= 18387,2 Mg
$$W_{M} = \frac{Q_{\text{OB}} \bullet W_{\text{OB}} + Q_{\text{OZ}} \bullet W_{\text{OZ}}}{Q_{M1}},\ \ \%$$
WOB – wilgotność odpadów kuchennych ulegających biodegradacji,
WOZ – wilgotność odpadów zielonych.
WOB = 50%
WOZ = 60%
$$W_{M} = \frac{15484,1 \bullet 50 + 2903,1 \bullet 60}{18387,2} = 51,6\ \%$$
$$\text{so}_{M1} = \frac{Q_{\text{OB}} \bullet \left( 100 - W_{\text{OB}} \right) \bullet \text{so}_{\text{OB}} + Q_{\text{OZ}} \bullet (100 - W_{\text{OZ}}) \bullet \text{so}_{\text{OZ}}}{Q_{M1} \bullet (100 - W_{M})},\ \ \%$$
soOB – substancja organiczna zawarta w odpadach kuchennych ulegających biodegradacji,
soOZ – substancja organiczna zawarta w odpadach zielonych.
soOB = 65%
soOZ = 75%
$$\text{so}_{M1} = \frac{15484,1 \bullet \left( 100 - 50 \right) \bullet 65 + 2903,1 \bullet (100 - 60) \bullet 75}{18387,2 \bullet (100 - 51,6)} = 66,33\ \%$$
$$SM = Q_{M1} \bullet \frac{100 - W_{M}}{100},\ \ Mg$$
$$SM = 18387,2 \bullet \frac{100 - 51,6}{100} = 8903,1\ Mg$$
$$\text{SM}_{O} = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100}\ \left\lbrack \text{Mg} \right\rbrack$$
$$\text{SM}_{O} = 8899,4 \bullet \frac{66,33}{100} = 5903,6\ \lbrack Mg\rbrack$$
SMmin1 = SM − SMO, Mg
SMmin1 = 8899, 4 − 5900, 3 = 2999, 5 Mg
$$Q_{M2} = \frac{b \bullet 100}{100 - 45},\ \ Mg$$
gdzie,
b – sucha masa.
$$Q_{M2} = \frac{6834,3 \bullet 100}{100 - 45} = 12430,5\ Mg$$
$$\text{so}_{M2} = \frac{a}{b} \bullet 100,\ \%$$
gdzie,
a – sucha masa organiczna.
$$\text{so}_{M2} = \frac{3835,2}{6834,3} \bullet 100 = 56,13\ \%$$
$$b = SM \bullet \left( 1 - \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{35}{100} \right),\ \ Mg$$
$$b = 8899,4 \bullet \left( 1 - \frac{66,33}{100} \bullet \frac{35}{100} \right) = 6836,8\ Mg$$
$$a = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{100 - 35}{100},\ \ Mg$$
$$a = 8899,4 \bullet \frac{66,33}{100} \bullet \frac{100 - 35}{100} = 3837,4\ Mg$$
$$\text{SM}_{min2} = SM \bullet \frac{100 - \text{so}_{M2}}{100},\ \ Mg$$
$$\text{SM}_{min2} = 6834,3 \bullet \frac{100 - 56,1}{100} = 2999,45\ Mg$$
$$Q_{M3} = \frac{c \bullet 100}{100 - 35},\ \ Mg$$
gdzie,
c – sucha masa.
$$Q_{M3} = \frac{4567,7 \bullet 100}{100 - 35} = 7030,9\text{\ Mg}$$
$$\text{so}_{M3} = \frac{d}{c} \bullet 100\ ,\ \%$$
gdzie,
d – sucha masa organiczna.
$$\text{so}_{M3} = \frac{2269,6}{4567,7} \bullet 100 = 49,60\ \%$$
$$c = SM \bullet \left( 1 - \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{50}{100} \right)\ ,\ \ Mg$$
$$c = 6834,3 \bullet \left( 1 - \frac{66,33}{100} \bullet \frac{50}{100} \right) = 4570,1\text{\ Mg}$$
$$d = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{50}{100},\ \ Mg$$
$$d = 6834,3 \bullet \frac{66,33}{100} \bullet \frac{50}{100} = 2266,7\ Mg$$
$$\text{SM}_{min3} = b \bullet \frac{100 - \text{so}_{M3}}{100}\ ,\ \ Mg$$
$$\text{SM}_{min3} = 6834,3 \bullet \frac{100 - 49,7}{100} = 2999,3\text{\ Mg}$$
$$S = \frac{Q_{M1} \bullet 100 \bullet 1,3}{365 \bullet d \bullet 1,5} + 100,\ \ m^{2}$$
gdzie,
d – gęstość nasypowa, d = 600 kg/m3,
100 m2 – dodatkowa powierzchnia na rozdrabniarki.
$$S = \frac{18387,2 \bullet 1000 \bullet 1,3}{365 \bullet 600 \bullet 1,5} + 100 = 172,76\ m^{2}$$
Łączną długość pryzm obliczamy ze wzoru:
$$L = \frac{Q_{M1} \bullet 1000 \bullet t}{{d \bullet 52 \bullet s}_{b}},\ \ m$$
gdzie,
t – czas przetrzymania na placu (czas kompostowania), t = 4 tyg.,
52 – ilość tygodni w roku,
H – wysokość pryzmy 1,5-2,0 m, przyjęto H =1,5 m;
P – podstawa pryzmy (b) 3,0-5,0 m, przyjęto P = 4,0 m;
sb – pole trójkąta, obliczane ze wzoru:
$$s_{b} = \frac{H \bullet P}{2} = \frac{1,5 \bullet 4}{2} = 3\ m^{2}$$
$$L = \frac{18387,2 \bullet 1000 \bullet 4}{600 \bullet 52 \bullet 3} = 785,8\ m$$
Maksymalna długość pojedynczej pryzmy wynosi 25 m, dlatego na obliczenie liczby pryzm wykorzystujemy wzór:
$$l_{\text{pry}} = \frac{L}{25}$$
$$l_{\text{pry}} = \frac{785,8}{25} = 31,43 \approx 32$$
Stąd rzeczywista długość pryzmy obliczamy ze wzoru:
$$L_{\text{rz}} = \frac{L}{l_{\text{pry}}},\ \ m$$
Należy spełnić warunek Lrz ≤ 25 [m], wtedy długość pryzmy jest prawidłowo dobrana.
$$L_{\text{rz}} = \frac{785,8}{32} = 24,55\ \ m < max.\ 25\ m$$
Łączna długość pryzm obliczana jest ze wzoru:
$$L = \frac{b \bullet 100 \bullet 1000 \bullet t}{(100 - 45) \bullet d_{d} \bullet 52 \bullet s_{b}},\ \ m$$
gdzie,
dd – gęstość nasypowa równa 750 kg/m3.
t = 4 tyg.
$$L = \frac{6836,8 \bullet 100 \bullet 1000 \bullet 4}{(100 - 45) \bullet 750 \bullet 52 \bullet 3} = 425\ m$$
Liczba pryzm:
Maksymalna długość pojedynczej pryzmy wynosi 25 m.
$$l_{\text{pry}} = \frac{L}{25}$$
$$l_{\text{pry}} = \frac{425}{25} = 17$$
Rzeczywista długość pryzm, musi spełniać warunek Lrz ≤ 25 m.
$$L_{\text{rze}} = \frac{425}{17} = 25\ m \leq 25\ m$$
Powierzchnia placu magazynowego:
$$S = \frac{c \bullet 100 \bullet 1000 \bullet 3 \bullet 1,3}{(100 - 35) \bullet d_{k} \bullet 12 \bullet H},\ \ m^{2}$$
gdzie
dk – gęstość nasypowa, równa 900 kg/m3,
H – wysokość pryzmy, H =1,5 m.
$$S = \frac{4570,1 \bullet 100 \bullet 1000 \bullet 3 \bullet 1,3}{(100 - 35) \bullet 900 \bullet 12 \bullet 1,5} = 1692,6\ m^{2}$$
Tab. 1 Zestawienie wyników kompostowania
Masa [Mg] |
Wilgotność [%] |
Substancja organiczna [%] |
Sucha masa [Mg] |
Sucha masa organiczna [Mg] |
Sucha masa mineralna [Mg] |
|---|---|---|---|---|---|
| QM1 | WM | SOM1 | SM | SMO | SMmin1 |
| 18387,2 | 51,58 | 66,31 | 8903,1 | 5903,6 | 2999,5 |
| KOMPOSTOWANIA WSTĘPNE SPADEK O 35% | |||||
| QM2 | W | SOM2 | b | a | SMmin2 |
| 12430,5 | 45 | 56,13 | 6836,8 | 3837,4 | 2999,45 |
| DOJRZEWANIE SPADEK O 15% | |||||
| QM3 | W | SOM3 | c | d | SMmin3 |
| 7030,9 | 35 | 49,6 | 4570,1 | 2266,7 | 2999,3 |
Rob=104 m
P1
y1 = Rob − hd x1 = h • 3
y1 = 101 − 6 = 98 m h = 104 − 98 = 6 m
x1 = 6 • 3 = 18 m
P2
$$y_{1} + \left( L - x_{1} - x_{2} \right) \bullet 0,01 + \frac{x_{2}}{3} = R_{\text{ob}}$$
$$x_{2} = \frac{300(R_{\text{ob}} - y_{1} - \frac{L}{100} + \frac{x_{1}}{100})}{97}$$
$$x_{2} = \frac{300(104 - 98 - \frac{183}{100} + \frac{18}{100}}{97} = 143,5\ m$$
y2 = y1 + (L − x1 − x2)•0, 01
y2 = 98 + (183−18−13,5) • 0, 01 = 96, 5 m
S1
xa1 = 4 • 1, 5 = 6 m
xs1 = 18 + 6 + 1 + 2 = 27 m
ys1 = y1 − xs1 • 0, 01
ys1 = 98 − 27 • 0, 01 = 97, 7 m
S2
ys2 = ys1 + b • 0, 005
ys2 = 97, 7 + 46 • 0, 005 = 97, 9 m z1 = xs1 = 27 m
P3
$$y_{s2} + z_{1} \bullet 0,01 + \frac{x_{3}}{3} = R_{\text{ob}}$$
x3 = 3[Rob−(ys2+z1•0,01)]
x3 = 3[104−(97,7+27•0,01)] = 18, 1 m
xa2 = 4, 5 • 1, 5 = 6, 75 m
xs2 = 18, 1 + 1 + 6, 75 + 2 = 27, 68 m
y3 = ys2 + z1 • 0, 01
y3 = 97, 9 + 27 • 0, 01 = 98, 17 m
P4
$$y_{3} + \frac{x_{4}}{3} + \left( L - x_{3} - x_{4} \right) \bullet 0,01 = R_{\text{ob}}$$
$$x_{4} = \frac{300(R_{\text{ob}} - y_{3} - \frac{L}{100} + \frac{x_{3}}{100})}{97}$$
$$x_{4} = \frac{300(104 - 98,17 - \frac{183}{100} + \frac{18,1}{100})}{97} = 12,9\ m$$
y4 = y3 + (L−x3−x4) • 0, 01
y4 = 98, 17 + (183−18,1−12,9) • 0, 01 = 99, 7 m
S3
ys3 = ys2 + b • 0, 005
ys3 = 97, 7 + 46 • 0, 005 = 97, 9 m
P5
$y_{s3} + z_{2} \bullet 0,01 + \frac{x_{5}}{3} = R_{\text{ob}}$ z2 = xs2 = 27, 85 m
x5 = 3 • (Rob−ys3−z2•0,01)
x5 = 3 • (104−97,9−27,85•0,01) = 17, 5 m
xa3 = 5 • 1, 5 = 7, 5 m
xs3 = 17, 5 + 1 + 7, 5 + 2 = 28 m
y5 = ys3 + z2 • 0, 01
y5 = 957, 9 + 27, 85 • 0, 01 = 98, 2 m
P6
$$y_{5} + \left( L - x_{5} - x_{6} \right) \bullet 0,01 + \frac{x_{6}}{3} = R_{\text{ob}}$$
$$x_{6} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{5} - 0,01L + 0,01x_{5} \right)}{97}$$
$$x_{6} = \frac{300\left( 104 - 98,2 - 0,01 \bullet 183 + 0,01 \bullet 17,5 \right)}{97} = 12,8\ m$$
y6 = y5 + (L−x5−x6) • 0, 01
y6 = 98, 2 + (183−17,5−12,8) • 0, 01 = 99, 7 m
P7
$$y_{1} + \left( 0,5 \bullet b - x_{7} \right) \bullet 0,03 + \frac{x_{7}}{3} = R_{\text{ob}}$$
$$x_{7} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{1} - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet b \right) \right)}{91}$$
$$x_{7} = \frac{300\left( 104 - 98 - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet 46 \right) \right)}{91} = 17,5\ m$$
y7 = y1 + (0,5•b−x7) • 0, 03
y7 = 98 + (0,5•46−17,5) • 0, 03 = 98, 2 m
P8
$$y_{7} - \left( x_{1} - x_{8} \right) \bullet 0,01 + \frac{x_{8}}{3} = R_{\text{ob}}$$
$$x_{8} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{7} - 0,01 \bullet x_{1} \right)}{97}$$
$$x_{8} = \frac{300\left( 104 - 98,2 - 0,01 \bullet 18 \right)}{97} = 17,4\ m$$
y8 = y7 − (x1−x8) • 0, 01
y8 = 9598, 2 − (18−17,4) • 0, 01 = 98, 19 m
P9
$$x_{9} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{2} - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet b \right) \right)}{91}$$
$$x_{9} = \frac{300\left( 104 - 96,5 - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet 46 \right) \right)}{91} = 22,45\ m$$
y9 = y2 + (0,5•b−x9) • 0, 03
y9 = 96, 5 + (0,5•46−22,45) • 0, 03 = 96, 52 m
P10
$$x_{10} = \frac{300\left( R_{ob} - y_{9} - 0,01 \bullet x_{2} \right)}{97}$$
$$x_{10} = \frac{300\left( 104 - 96,52 - 0,01 \bullet 13,5 \right)}{97} = 22,72\ m$$
y10 = y9 + (x2−x10) • 0, 01
y10 = 96, 52 + (13,5−22,72) • 0, 01 = 96, 43 m
P11
$$x_{11} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{6} - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet b \right) \right)}{91}$$
$$x_{11} = \frac{300\left( 104 - 99,7 - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet 46 \right) \right)}{91} = 11,9\ m$$
y11 = y6 + (0,5•b−x11) • 0, 03
y11 = 99, 7 + (0,5•46−11,9) • 0, 03 = 100, 0 m
P12
$$x_{12} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{11} - 0,01 \bullet x_{6} \right)}{97}$$
$$x_{12} = \frac{300\left( 104 - 100 - 0,01 \bullet 12,8 \right)}{97} = 11,97\ m$$
y12 = y11 + (x6−x12) • 0, 01
y12 = 100 + (12,8−11,97) • 0, 01 = 100, 01 m
P13
$$x_{13} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{5} - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet b \right) \right)}{91}$$
$$x_{13} = \frac{300\left( 104 - 98,2 - 0,03 \bullet \left( 0,5 \bullet 46 \right) \right)}{91} = 16,85\ m$$
y13 = y5 + (0,5•b−x13) • 0, 03
y13 = 98, 2 + (0,5•46−16,85) • 0, 03 = 98, 4 m
P14
$$x_{14} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{13} - 0,01 \bullet x_{5} \right)}{97}$$
$$x_{14} = \frac{300\left( 104 - 98,4 - 0,01 \bullet 17,5 \right)}{97} = 16,78\ m$$
y14 = y13 − (x5−x14) • 0, 01
y14 = 98, 4 − (17,5−16,78) • 0, 01 = 98, 4 m
P15
y15 = y2 + (0,5•b) • 0, 03
y15 = 96, 5 + (0,5•46) • 0, 03 = 97, 19 m
P16
$$x_{16} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{15} - 0,01 \bullet x_{2} \right)}{97}$$
$$x_{16} = \frac{300\left( 104 - 97,19 - 0,01 \bullet 13,5 \right)}{97} = 20,64\ m$$
y16 = y15 + (x2−x16) • 0, 01
y16 = 97, 19 + (13,5−20,64) • 0, 01 = 97, 212 m
P17
y17 = y1 + (b•0,5) • 0, 03
y17 = 98 + (46•0,5) • 0, 03 = 98, 69 m
P18
$$x_{18} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{17} - 0,01 \bullet x_{1} \right)}{97}$$
$$x_{18} = \frac{300\left( 104 - 958,69 - 0,01 \bullet 18 \right)}{97} = 15,87\ m$$
y18 = y17 − (x1−x18) • 0, 01
y18 = 98, 69 − (18−15,87) • 0, 01 = 98, 67 m
P19
y19 = y3 + (0,5•b) • 0, 03
y19 = 98, 17 + (0,5•46) • 0, 03 = 98, 86 m
P20
$$x_{20} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{19} - 0,01 \bullet x_{3} \right)}{97}$$
$$x_{20} = \frac{300\left( 104 - 98,86 - 0,01 \bullet 18,1 \right)}{97} = 15,34\ m$$
y20 = y19 − (x3−x20) • 0, 01
y20 = 98, 86 − (18,1−15,34) • 0, 01 = 98, 83 m
P21
y21 = y4 + (0,5•b) • 0, 03
y21 = 99, 7 + (0,5•46) • 0, 03 = 100, 39 m
P22
$$x_{22} = \frac{300\left( R_{\text{ob}} - y_{21} - 0,01 \bullet x_{4} \right)}{97}$$
$$x_{22} = \frac{300\left( 104 - 100,39 - 0,01 \bullet 12,9 \right)}{97} = 10,77\ m$$
y22 = y21 + (x4−x22) • 0, 01
y22 = 100, 39 + (12,9−10,277) • 0, 01 = 100, 41 m
P23
y23 = RTI = 101, 2 m
h = ROB − RTI
h = 104 − 101, 2 = 2, 8 m
x23 = h • 1, 5
x23 = 2, 8 • 1, 5 = 4, 2 m
P24
y24 = RTI = 100, 6 m
h = 104 − 100, 6 = 3, 4 m
x24 = 13, 4 • 1, 5 = 5, 1 m
P25 y25 = 101, 23 m
P26 y26 = 100, 66 m
P27
y27 = 101, 21 m
h = 104 − 101, 21 = 2, 79 m
x27 = 2, 79 • 1, 5 = 4, 19 m
P28
y28 = 100, 8 m
h = 104 − 100, 8 = 3, 2 m
x28 = 3, 2 • 1, 5 = 4, 8 m
P29
y29 = 101, 1 m
h = 104 − 101, 1 = 2, 9 m
x29 = 2, 9 • 1, 5 = 4, 35 m
P30
y30 = 101, 03 m
h = 104 − 100, 03 = 2, 97 m
x30 = 1, 3 • 2, 97 = 4, 5 m
P31
y31 = 100, 8 m
h = 104 − 100, 8 = 3, 2
x31 = 3, 2 • 1, 5 = 4, 8 m
P32
y32 = 99, 85
h = 104 − 99, 85 = 4, 15
x32 = 4, 15 • 1, 5 = 6, 23 m
P33
y33 = 99, 7
h = 104 − 99, 7 = 4, 3 m
x33 = 4, 3 • 1, 5 = 6, 45 m
P34
y34 = 98, 9 m
h = 104 − 98, 9 = 5, 1 m
x34 = 5, 1 • 1, 5 = 7, 61 m
P35
y35 = 98, 88 m
h = 104 − 98, 488 = 5, 12
x35 = 5, 12 • 1, 5 = 7, 68 m
P36 y36 = 98, 87 m P37 y37 = 99, 4 m P38 y38 = 99, 17 m
P39 y39 = 99, 73 m P40 y40 = 100, 2 m P41 y41 = 101, 17 m
P42 y42 = 101, 05 m P43 y43 = 100, 19 m
Bilans został wykonany metoda trójkątów. Schemat obliczeniowy znajduje się na rys.3.
Metoda trójkątów
Tab. 1 Zestawienie nadmiaru i niedoboru gruntu
| Lp. | PΔ | $$\overset{\overline{}}{\mathbf{\text{Rz}}\mathbf{\text{ti}}}$$ |
$$\overset{\overline{}}{\mathbf{\text{Rz}}\mathbf{\text{tp}}}$$ |
$$\overset{\overline{}}{\mathbf{\text{ΔRz}}\mathbf{t}}$$ |
Nadmiar gruntu ΔRzt>0 |
Niedomiar gruntu ΔRzt<0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 703,93 | 99,20 | 102,30 | -3,10 | - | 2184,53 |
| 2 | 596,76 | 99,45 | 100,87 | -1,42 | - | 845,41 |
| 3 | 436,1 | 100,27 | 101,68 | -1,42 | - | 617,81 |
| 4 | 294 | 100,71 | 103,07 | -2,36 | - | 692,86 |
| 5 | 346,88 | 101,03 | 103,07 | -2,04 | - | 707,64 |
| 6 | 444 | 100,90 | 102,00 | -1,10 | - | 488,4 |
| 7 | 356,85 | 100,06 | 101,16 | -1,10 | - | 392,54 |
| 8 | 537,57 | 99,51 | 102,29 | -2,79 | - | 1498,03 |
| 9 | 91,99 | 99,22 | 104,00 | -4,78 | - | 404,02 |
| 10 | 92,5 | 99,49 | 104,00 | -4,51 | - | 417,17 |
| 11 | 69 | 100,24 | 104,00 | -3,76 | - | 259,44 |
| 12 | 69 | 100,70 | 104,00 | -3,30 | - | 227,47 |
| 13 | 91,99 | 101,02 | 104,00 | -2,98 | - | 273,82 |
| 14 | 92 | 100,87 | 104,00 | -3,13 | - | 288,27 |
| 15 | 70 | 100,12 | 104,00 | -3,88 | - | 271,6 |
| 16 | 69,5 | 99,54 | 104,00 | -4,46 | - | 310,2 |
| 17 | 192,97 | 99,04 | 102,13 | -3,09 | - | 596,92 |
| 18 | 1355,96 | 99,32 | 100,80 | -1,49 | - | 2015,86 |
| 19 | 1088,85 | 99,57 | 102,67 | -3,10 | - | 3375,44 |
| 20 | 137,66 | 99,98 | 102,67 | -2,69 | - | 369,85 |
| 21 | 71,04 | 100,28 | 101,24 | -0,96 | - | 67,96 |
| 22 | 847,49 | 100,13 | 99,30 | 0,83 | 703,42 | - |
| 23 | 476,1 | 99,58 | 98,87 | 0,71 | 339,62 | - |
| 24 | 53,81 | 99,31 | 100,20 | -0,89 | - | 48,07 |
| 25 | 201,25 | 99,64 | 100,34 | -0,70 | - | 141,55 |
| 26 | 1804,24 | 100,20 | 99,15 | 1,05 | 1894,45 | - |
| 27 | 1756,05 | 100,41 | 99,44 | 0,98 | 1715,08 | - |
| 28 | 147,2 | 100,56 | 101,37 | -0,81 | - | 119,23 |
| 29 | 247,71 | 100,73 | 102,80 | -2,07 | - | 512,76 |
| 30 | 1804,24 | 100,61 | 99,65 | 0,97 | 1744,1 | - |
| 31 | 1748 | 100,33 | 98,90 | 1,43 | 2505,47 | - |
| 32 | 352,82 | 99,63 | 102,28 | -2,64 | - | 932,62 |
| 33 | 208,15 | 99,91 | 100,33 | -0,42 | - | 88,12 |
| 34 | 208,15 | 100,16 | 100,28 | -0,12 | - | 24,98 |
| 35 | 1748 | 100,58 | 98,85 | 1,74 | 3035,69 | - |
| 36 | 1684,64 | 100,93 | 98,50 | 2,43 | 4093,68 | - |
| 37 | 148,35 | 101,00 | 101,37 | -0,37 | - | 54,4 |
| 38 | 148,35 | 101,07 | 100,27 | 0,79 | 117,69 | - |
| 39 | 474,72 | 101,08 | 101,71 | -0,62 | - | 295,91 |
| 40 | 155,25 | 101,04 | 100,26 | 0,79 | 122,13 | - |
| 41 | 1742,25 | 101,03 | 98,26 | 2,77 | 4826,03 | - |
| 42 | 1684,64 | 100,93 | 97,93 | 3,00 | 5048,3 | - |
| 43 | 365,01 | 100,23 | 102,22 | -2,00 | - | 728,8 |
| 44 | 207 | 100,65 | 100,22 | 0,43 | 88,32 | - |
| 45 | 49,5 | 100,73 | 100,06 | 0,67 | 33,17 | - |
| 46 | 391,44 | 101,04 | 97,54 | 3,50 | 1371,34 | - |
| 47 | 41,66 | 101,06 | 98,03 | 3,03 | 126,37 | - |
| 48 | 155,25 | 101,09 | 102,55 | -1,46 | - | 226,67 |
| 49 | 2104,5 | 101,00 | 101,48 | -0,47 | - | 996,13 |
| 50 | 109,74 | 101,12 | 100,03 | 1,09 | 119,62 | - |
| 51 | 1207,14 | 100,95 | 99,54 | 1,41 | 1698,04 | - |
| 52 | 200,1 | 100,64 | 102,06 | -1,43 | - | 285,48 |
| 53 | 29,22 | 100,65 | 101,75 | -1,10 | - | 32,14 |
| 54 | 29,22 | 100,72 | 101,82 | -1,10 | - | 32,14 |
| 55 | 19,96 | 98,90 | 100,58 | -1,69 | - | 33,67 |
| 56 | 20,09 | 98,90 | 100,59 | -1,69 | - | 33,89 |
| 57 | 7,88 | 99,73 | 101,15 | -1,42 | - | 11,16 |
| 58 | 7,88 | 99,78 | 101,20 | -1,42 | - | 11,16 |
| 59 | 12,24 | 101,20 | 102,14 | -0,94 | - | 11,51 |
| 60 | 12,24 | 101,21 | 102,15 | -0,94 | - | 11,51 |
| Suma: | 29582,52 | 20937,14 |
Obj. gruntu do magazynowania = nadmiar gruntu – niedomiar gruntu
Vgr = 29582,52-20937,14= 8215,38 m3
a = 10 m, b = 15 m, h = 8 m,
Długość pryzmy gruntu obliczamy ze wzoru:
$$V_{\text{gr}} = \frac{(a + b)}{2} \bullet h \bullet L\ \rightarrow L = \frac{2 \bullet V_{\text{gr}}}{\left( a + b \right) \bullet h},\ \ m$$
$$L = \frac{2 \bullet 8215,38\ }{\left( 15 + 10 \right) \bullet 8} = 82,2\ m$$
Grunt, który pozostanie po budowie misy składowiska będzie przechowywany w pryzmie o całkowitej objętości Vgr = 8215,38 m3, wysokości h = 8 m i powierzchni Pgr = 1233 m2.
Węgiel organiczny w odpadach:
$$C_{\text{org}} = 196\ \left\lbrack \frac{\text{kg}}{x} \right\rbrack$$
Temperatura składowiska:
T = 303 [K]
Tab.1 Współczynniki rozkładu, udział procentowy azotu
| Rozkład odpadów | Indeks | Udział azotu Nx | $t\frac{1}{2}\ $czas półtrwania [lata] |
$t\frac{99}{100}$ czas rozkładu 99% [lata] |
|---|---|---|---|---|
| Szybki | sz | 50 | 2 | 10 |
| Średni | śr | 30 | 6 | 20 |
| Trudny | tr | 20 | 12 | 50 |
|
|
|---|
Na podstawie obliczeń otrzymano wyniki, które umieszczono w tabeli.
Tab.2 Stałe szybkości reakcji dla rozkładów szybkiego, średniego i trudnego
| Rozkład odpadów | Indeks | K1 | K2 |
|---|---|---|---|
| Szybki | sz | 0,347 | 0,087 |
| Średni | śr | 0,116 | 0,050 |
| Trudny | tr | 0,058 | 0,018 |
W tab.3 jest to pierwsza kolumna w zależności od przewidzianego okresu składowania.
t ∈ <0; 9>
W tab.3 jest to druga kolumna, obliczmy ją jako
rok = 2014 + t
2014- rok rozpoczęcia składowania odpadów
W tab.3 kolumna 3 jest masą odpadów do składowania z tab.15 bilansu odpadów. Wartości przepisywane wg lat składowania.
Qon- niezbędna pojemność składowiska w roku początkowym składowania (2014) i w latach następnych.
W tab.4 znajdują się obliczenia jednostkowej ilości biogazu powstającego w czasie t, które są wykorzystywane do obliczeń dla tab.3.
Wt(qt = Wt) - jednostkowy wskaźnik ilości biogazu w zależności od rodzaju prędkości rozkładu (sz,śr,tr).
Produkcja w I etapie jest proporcjonalna do ilości wyprodukowanego gazu, tzn. produkcja gazu wzrasta wykładniczo wraz z czasem reakcji.
Dla
$$W_{t} = k_{1} \bullet G_{0} \bullet \frac{N_{x}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{1}\left( t - t_{\frac{1\ }{2}} \right)\rbrack}$$
W II etapie szybkość zmniejszania się produkcji gazu jest proporcjonalna do pozostałej ilości gazu jaki zostanie wyprodukowany, tzn. szybkość produkcji maleje wykładniczo z czasem reakcji.
Dla
$$W_{t} = k_{1} \bullet {(G}_{0} - G_{\text{fwz}} \bullet \frac{N_{x}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{2}\left( t - t_{\frac{1\ }{2}} \right)\rbrack}$$
Jeżeli $t < t_{\frac{1\ }{2}\text{sz}}$, to:
$$W_{\text{sz\ t}} = K_{1sz} \bullet G_{o} \bullet \frac{N_{\text{x\ sz}}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{1sz} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}\text{sz}} \right)\rbrack}$$
Jeżeli $t \geq t_{\frac{1\ }{2}\text{sz}}$, to:
$$W_{\text{szt}} = K_{1sz} \bullet (G_{0} - G_{\text{fwzsz}}) \bullet \frac{N_{\text{xsz}}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{2sz} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}\text{sz}} \right)\rbrack}$$
$$G_{\text{fwzsz}} = \sum_{t = 0}^{t = t_{\frac{1}{2}\text{sz}} - 1}W_{\text{szt}} = \sum_{t = 0}^{t = 2 - 1}{W_{\text{szt}} = W_{sz0} + W_{sz1}}$$
Jeżeli $t < t_{\frac{1\ }{2}sr}$, to:
$$W_{sr\ t} = K_{1sr} \bullet G_{o} \bullet \frac{N_{x\ sr}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{1sr} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}sr} \right)\rbrack}$$
Jeżeli $t \geq t_{\frac{1}{2\ }sr}$, to:
$$W_{srt} = K_{1sr} \bullet (G_{0} - G_{fwzsr}) \bullet \frac{N_{xsr}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{2sr} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}sr} \right)\rbrack}$$
$$G_{fwzsr} = \sum_{t = 0}^{t = t_{\frac{1}{2}sr} - 1}W_{\text{szt}} = \sum_{t = 0}^{t = 2 - 1}{W_{srt} = W_{sr0} + W_{sr1}}$$
Jeżeli $t < t_{\frac{1\ }{2}\text{tr}}$, to:
$$W_{\text{tr\ t}} = K_{1tr} \bullet G_{o} \bullet \frac{N_{\text{x\ tr}}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{1tr} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}\text{tr}} \right)\rbrack}$$
Jeżeli $t \geq t_{\frac{1}{2\ }\text{tr}}$, to:
$$W_{\text{trt}} = K_{1tr} \bullet (G_{0} - G_{\text{fwztr}}) \bullet \frac{N_{\text{xtr}}}{100} \bullet e^{\lbrack - k_{2tr} \bullet \left( t - t_{\frac{1}{2}\text{tr}} \right)\rbrack}$$
$$G_{\text{fwztr}} = \sum_{t = 0}^{t = t_{\frac{1}{2}\text{tr}} - 1}W_{\text{trt}} = \sum_{t = 0}^{t = 2 - 1}{W_{\text{tr}t} = W_{tr0} + W_{tr1}}$$
Wt = Wszt + Wsrt + Wtrt
P0 = Q00 • W0
.
.
.
P19 = Q0 • W19 + Q1 • W18 + Q2 • W17 + Q3 • W16 + Q4 • W15 + Q5 • W14 + Q6 • W13 + Q7 • W12 + Q8 • W1 + Q9 • W10 + Q10 • W9 + Q11 • W8 + Q12 • W7 + Q13 • W6 + Q14 • W5 + Q15 • W4 + Q16 • W3 + Q17 • W2 + Q18 • W1 + Q19 • W0
$$P_{\text{tk}} = \frac{P_{t}}{8760},\ \ \frac{m^{3}}{h}$$
Pt- produkcja gazu m3/rok
Obciążenie liniowe studni < 2,0 m3/h·mb
Promień oddziaływania studni:
Pthmax– produkcja max gazu m3/h, jest to najwyższa wartość z kolumny Pth
Wybieramy największą wartość z kolumny Pth
Ost- obciążenie liniowe studni = 1,6 m3/h∙mb
$$P_{\max} = 1003,7\ \frac{m^{3}}{h}$$
$$P_{\text{real}} = 0,6 \bullet 1003,7 = 602,2\ \frac{m^{3}}{h}$$
L- długość potrzebnej studni do odgazowania biogazu
$$L = \frac{P_{\text{real}}}{O_{\text{st}}} \rightarrow L = \frac{602,2}{1,6} = 376,4\ m$$
H- wysokość składowiska, 18[m]
$$n = \frac{L}{H} = \frac{376,4\ }{18} = 21\text{\ studni}$$
Vskł- suma odpadów z kolumny 3 z tab. 3.
$$Q_{p} = \frac{P_{\text{real}}}{V_{skl}}\ \ \lbrack\frac{m^{3}}{h} \bullet m^{3}\rbrack$$
$$r = 1,2\sqrt{\frac{1}{Q_{p}}}\ \ \lbrack m\rbrack$$
$$r = 1,2\sqrt{\frac{1}{\left( \frac{602,2\ }{272776,5} \right)}} = 25,5\ \lbrack m\rbrack$$
Będzie 21 studni odbioru biogazu o promieniu oddziaływania r = 25,5 m.
Tab.3 Produkcja biogazu
| t | Rok | Ilość odpadów Q | Jednostkowy wskaźnik produkcji biogazu W |
Produkcja biogazu P |
|---|---|---|---|---|
| Szybki Wsz |
Średni Wśr |
|||
| Wsz = qt1 sz dla t<t1/2 sz | Wśr = qt1 śr dla t<t1/2 śr | |||
| Wsz = qt2 sz dla t>=t1/2 sz | Wśr = qt2 śr dla t>=t1/2 śr | |||
| Mg/rok | m3/Mg | m3/Mg | ||
| 0 | 2014 | 32 316,0 | 88,82 | 17,76 |
| 1 | 2015 | 30 164,5 | 62,81 | 15,83 |
| 2 | 2016 | 28 300,7 | 18,14 | 14,10 |
| 3 | 2017 | 28 500,7 | 10,60 | 12,56 |
| 4 | 2018 | 27 696,4 | 6,58 | 11,19 |
| 5 | 2019 | 26 874,7 | 4,25 | 9,97 |
| 6 | 2020 | 25 977,0 | 2,82 | 6,06 |
| 7 | 2021 | 25 126,3 | 1,91 | 5,57 |
| 8 | 2022 | 24 042,6 | 1,31 | 5,12 |
| 9 | 2023 | 23 777,6 | 0,90 | 4,72 |
| 10 | 2024 | 0,0 | 0,63 | 4,36 |
| 11 | 2025 | 0,0 | 0,44 | 4,03 |
| 12 | 2026 | 0,0 | 0,31 | 3,73 |
| 13 | 2027 | 0,0 | 0,22 | 3,46 |
| 14 | 2028 | 0,0 | 0,15 | 3,21 |
| 15 | 2029 | 0,0 | 0,11 | 2,99 |
| 16 | 2030 | 0,0 | 0,08 | 2,78 |
| 17 | 2031 | 0,0 | 0,05 | 2,59 |
| 18 | 2032 | 0,0 | 0,04 | 2,42 |
| 19 | 2033 | 0,0 | 0,03 | 2,25 |
Tab.4 Ilość biogazu w czasie t
| qt1 sz | suma | t1/2 sz - t | qt1 śr | suma | t1/2 śr - t | qt1 tr | suma | t1/2 tr - t | qt2 sz | qt2 śr | qt2 tr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m3/Mg | m3/Mg | lata | m3/Mg | m3/Mg | lata | m3/Mg | m3/Mg | lata | m3/Mg | m3/Mg | m3/Mg |
| 88,82 | 88,82 | 2 | 17,76 | 17,76 | 6 | 5,92 | 5,92 | 12 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| 62,81 | 151,63 | 1 | 15,83 | 33,59 | 5 | 5,59 | 11,51 | 11 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| 0,00 | 169,77 | 0 | 14,10 | 47,69 | 4 | 5,28 | 16,79 | 10 | 18,14 | 0,00 | 0,00 |
| 0,00 | 180,37 | 0 | 12,56 | 60,25 | 3 | 4,98 | 21,77 | 9 | 10,60 | 0,00 | 0,00 |
| 0,00 | 186,95 | 0 | 11,19 | 71,44 | 2 | 4,70 | 26,47 | 8 | 6,58 | 0,00 | 0,00 |
| 0,00 | 191,19 | 0 | 9,97 | 81,41 | 1 | 4,44 | 30,90 | 7 | 4,25 | 0,00 | 0,00 |
| 0,00 | 194,01 | 0 | 0,00 | 87,47 | 0 | 4,19 | 35,09 | 6 | 2,82 | 6,06 | 0,00 |
| 0,00 | 195,92 | 0 | 0,00 | 93,04 | 0 | 3,95 | 39,04 | 5 | 1,91 | 5,57 | 0,00 |
| 0,00 | 197,23 | 0 | 0,00 | 98,17 | 0 | 3,73 | 42,77 | 4 | 1,31 | 5,12 | 0,00 |
| 0,00 | 198,13 | 0 | 0,00 | 102,89 | 0 | 3,52 | 46,29 | 3 | 0,90 | 4,72 | 0,00 |
| 0,00 | 198,76 | 0 | 0,00 | 107,25 | 0 | 3,32 | 49,62 | 2 | 0,63 | 4,36 | 0,00 |
| 0,00 | 199,21 | 0 | 0,00 | 111,28 | 0 | 3,14 | 52,75 | 1 | 0,44 | 4,03 | 0,00 |
| 0,00 | 199,51 | 0 | 0,00 | 115,02 | 0 | 0,00 | 55,10 | 0 | 0,31 | 3,73 | 2,35 |
| 0,00 | 199,73 | 0 | 0,00 | 118,48 | 0 | 0,00 | 57,39 | 0 | 0,22 | 3,46 | 2,28 |
| 0,00 | 199,88 | 0 | 0,00 | 121,69 | 0 | 0,00 | 59,60 | 0 | 0,15 | 3,21 | 2,22 |
| 0,00 | 199,99 | 0 | 0,00 | 124,68 | 0 | 0,00 | 61,75 | 0 | 0,11 | 2,99 | 2,15 |
| 0,00 | 200,07 | 0 | 0,00 | 127,46 | 0 | 0,00 | 63,84 | 0 | 0,08 | 2,78 | 2,09 |
| 0,00 | 200,12 | 0 | 0,00 | 130,05 | 0 | 0,00 | 65,87 | 0 | 0,05 | 2,59 | 2,03 |
| 0,00 | 200,16 | 0 | 0,00 | 132,47 | 0 | 0,00 | 67,84 | 0 | 0,04 | 2,42 | 1,97 |
| 0,00 | 200,19 | 0 | 0,00 | 132,47 | 0 | 0,00 | 69,76 | 0 | 0,03 | 2,25 | 1,92 |