KOMPOSTOWANIE

Kompostownia powinna posiadać:

1. Plac przygotowania surowców do kompostu

2. Plac wstępnego i intensywnego kompostu

3. Plan dojrzewania kompostu

4. Plac – magazyn kompostu

1. Przygotowanie surowców do kompostowania

   1. Obliczanie masy kompostu

Q_M1=Q_OB+Q_OZ , Mg

gdzie,

Q_OB – masa odpadów kuchennych ulegających biodegradacji powstających w miastach,

Q_OZ – masa odpadów zielonych powstających w miastach.

Q_OB = 15484,1 [Mg]

Q_OZ =2903,1 [Mg]

Q_M1=15484,1+2903,1= 18387,2 Mg

Obliczenie wilgotności

$$W_{M} = \frac{Q_{\text{OB}} \bullet W_{\text{OB}} + Q_{\text{OZ}} \bullet W_{\text{OZ}}}{Q_{M1}},\ \ \%$$

W_OB – wilgotność odpadów kuchennych ulegających biodegradacji,

W_OZ – wilgotność odpadów zielonych.

W_OB = 50%

W_OZ = 60%

$$W_{M} = \frac{15484,1 \bullet 50 + 2903,1 \bullet 60}{18387,2} = 51,6\ \%$$

Obliczenie substancji organicznej

$$\text{so}_{M1} = \frac{Q_{\text{OB}} \bullet \left( 100 - W_{\text{OB}} \right) \bullet \text{so}_{\text{OB}} + Q_{\text{OZ}} \bullet (100 - W_{\text{OZ}}) \bullet \text{so}_{\text{OZ}}}{Q_{M1} \bullet (100 - W_{M})},\ \ \%$$

so_OB – substancja organiczna zawarta w odpadach kuchennych ulegających biodegradacji,

so_OZ – substancja organiczna zawarta w odpadach zielonych.

so_OB = 65%

so_OZ = 75%

$$\text{so}_{M1} = \frac{15484,1 \bullet \left( 100 - 50 \right) \bullet 65 + 2903,1 \bullet (100 - 60) \bullet 75}{18387,2 \bullet (100 - 51,6)} = 66,33\ \%$$

Obliczenie suchej masy

$$SM = Q_{M1} \bullet \frac{100 - W_{M}}{100},\ \ Mg$$

$$SM = 18387,2 \bullet \frac{100 - 51,6}{100} = 8903,1\ Mg$$

Obliczenie suchej masy organicznej

$$\text{SM}_{O} = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100}\ \left\lbrack \text{Mg} \right\rbrack$$

$$\text{SM}_{O} = 8899,4 \bullet \frac{66,33}{100} = 5903,6\ \lbrack Mg\rbrack$$

Obliczenie suchej masy mineralnej

SM_min1 = SM − SM_O,   Mg

SM_min1 = 8899, 4 − 5900, 3 = 2999, 5 Mg

1. Kompostowanie wstępne i intensywne

   1. Obliczenie masy kompostu

$$Q_{M2} = \frac{b \bullet 100}{100 - 45},\ \ Mg$$

gdzie,

b – sucha masa.

$$Q_{M2} = \frac{6834,3 \bullet 100}{100 - 45} = 12430,5\ Mg$$

Obliczenie substancji organicznych

$$\text{so}_{M2} = \frac{a}{b} \bullet 100,\ \%$$

gdzie,

a – sucha masa organiczna.

$$\text{so}_{M2} = \frac{3835,2}{6834,3} \bullet 100 = 56,13\ \%$$

Obliczenie suchej masy

$$b = SM \bullet \left( 1 - \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{35}{100} \right),\ \ Mg$$

$$b = 8899,4 \bullet \left( 1 - \frac{66,33}{100} \bullet \frac{35}{100} \right) = 6836,8\ Mg$$

Obliczenie suchej masy organicznej

$$a = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{100 - 35}{100},\ \ Mg$$

$$a = 8899,4 \bullet \frac{66,33}{100} \bullet \frac{100 - 35}{100} = 3837,4\ Mg$$

Obliczenie suchej masy mineralnej

$$\text{SM}_{min2} = SM \bullet \frac{100 - \text{so}_{M2}}{100},\ \ Mg$$

$$\text{SM}_{min2} = 6834,3 \bullet \frac{100 - 56,1}{100} = 2999,45\ Mg$$

1. Dojrzewanie

   1. Obliczenie masy kompostu

$$Q_{M3} = \frac{c \bullet 100}{100 - 35},\ \ Mg$$

gdzie,

c – sucha masa.

$$Q_{M3} = \frac{4567,7 \bullet 100}{100 - 35} = 7030,9\text{\ Mg}$$

Obliczenie substancji organicznej

$$\text{so}_{M3} = \frac{d}{c} \bullet 100\ ,\ \%$$

gdzie,

d – sucha masa organiczna.

$$\text{so}_{M3} = \frac{2269,6}{4567,7} \bullet 100 = 49,60\ \%$$

Obliczenie suchej masy

$$c = SM \bullet \left( 1 - \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{50}{100} \right)\ ,\ \ Mg$$

$$c = 6834,3 \bullet \left( 1 - \frac{66,33}{100} \bullet \frac{50}{100} \right) = 4570,1\text{\ Mg}$$

Obliczenie suchej masy organicznej

$$d = SM \bullet \frac{\text{so}_{M1}}{100} \bullet \frac{50}{100},\ \ Mg$$

$$d = 6834,3 \bullet \frac{66,33}{100} \bullet \frac{50}{100} = 2266,7\ Mg$$

Obliczenie suchej masy mineralnej

$$\text{SM}_{min3} = b \bullet \frac{100 - \text{so}_{M3}}{100}\ ,\ \ Mg$$

$$\text{SM}_{min3} = 6834,3 \bullet \frac{100 - 49,7}{100} = 2999,3\text{\ Mg}$$

Plac przygotowania surowców

$$S = \frac{Q_{M1} \bullet 100 \bullet 1,3}{365 \bullet d \bullet 1,5} + 100,\ \ m^{2}$$

gdzie,

d – gęstość nasypowa, d = 600 kg/m³,

100 m² – dodatkowa powierzchnia na rozdrabniarki.

$$S = \frac{18387,2 \bullet 1000 \bullet 1,3}{365 \bullet 600 \bullet 1,5} + 100 = 172,76\ m^{2}$$

Plac wstępnego i intensywnego kompostu

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;

s_b – 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 L_rz ≤ 25 [m], wtedy długość pryzmy jest prawidłowo dobrana.

$$L_{\text{rz}} = \frac{785,8}{32} = 24,55\ \ m < max.\ 25\ m$$

Plac dojrzewania kompostu

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,

d_d – 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 L_rz ≤ 25 m.

$$L_{\text{rze}} = \frac{425}{17} = 25\ m \leq 25\ m$$

Plac – magazyn kompostu

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

d_k – 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