OBLICZENIA

1.STAN AKTUALNY

1.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców - 266 951 [M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - Q_k = 53,8[%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 293,5 [kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - Q_p = 29,5 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v­_{j ­}= 1,49 [m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - Q_przem­ = 96169,8 [Mg/a]

• ilość osadów ściekowych - Q_os.śc. = 8809,383 [Mg/a]

• współczynnik nierównomierności k₁ - 1,25

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

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych - E_k = 10 [%]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych - E_p = 80 [%]

1.2 Łączna ilość odpadów przeznaczonych do kompostowania:

Q_kom = LM · v_j [m³/a]

gdzie:

LM - liczba mieszkańców; LM = 266951 [M]

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów; v_j = 1,49 [m³/M · a]

Q_kom = 266951 · 1,49 = 397756,99 [m³/a]

1.3 Udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych:

Q_{bio kom} = Q_kom · Q_k [m³/a]

gdzie:

Q_kom - łączna ilość odpadów przeznaczonych do kompostowania; Q_kom = 397756,99 [m³/a]

Q_k - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_k = 53,8 [%]

Q_{bio kom} = 397756,99 · 53,8 % = 213993,3 [m³/a]

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

Q_bio.kom* = Q_{bio kom} · E_k [m³/a]

gdzie:

Q_{bio kom} - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_{bio kom} = 213993,3 [m³/a]

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

Q_bio.kom* = 213993,3 · 10% = 21399,33 [m³/a]

1.5 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 96169,8 [Mg/a]

■ przy gęstości odpadów ρ=1,45 [Mg/m³] Q_przem = 66324 [m³/a]

1.6 Udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych:

Q_bio.przem = Q_przem · Q_p [m³/a]

gdzie:

Q_przem - ilość odpadów przemysłowych; Q_przem = 66324 [m³/a]

Q_p - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_p = 29,5 %

Q_{bio przem} = 66324 · 29,5 % = 19565,6 [m³/a]

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

Q_bioprzem* = Q_{bio przem} · E_p [m³/a]

gdzie:

Q_{bio przem} - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_{bio przem} = 19565,6 [m³/a]

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

Q_bioprzem* = 19565,6 · 80% = 15652,5 [m³/a]

1.8 Ilość osadów z oczyszczalni ścieków:

Q_os.śc. = LM · 30% = 266951· 30 % = 80085,3 · 110 = 8809,383 [T/a]

■ przy gęstości osadów ρ=1000 [kg/m³] (uwodnienie 80 [%]) Q_os.śc. = 8809,383 [m³/a]

1.9 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁ [m³/d]

gdzie:

Q_bio - roczna ilość odpadów; Q_bio = Q_bio.kom* + Q_bio.przem* + Q_os.śc.

Q_bio = 21399,33 [m³/a] + 15652,5 [m³/a] + 8809,4 [m³/a] = 45861,2 [m³/a]

250 - liczba dni pracy przy 5-cio dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d =
· 1,25 = 229,31 [m³/d]

1.10 Dobowa przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe przy czasie przetrzymania 7 dni:

V_z = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 = (
· 1,25) · 7 = 185,26 · 7 = 1296,82 [m³]

■ zakładamy współczynnik rezerwy = 1,5

V_z = 1,5 · V_zas = 1945,23 [m³]

1.11 Przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. = 185,26 [m³/d]

■ rozdrabniarka będzie pracować w systemie 8-mio godzinnym :R_v =
= 23 [m³/h]

1.12 Czas dojrzewania kompostu na placu (dla metody dynamicznej i statycznej):

t_p = 90 [d], tj. 3 miesiące

1.13 Wymiary pryzmy:

■ w celu uzyskania optymalnych warunków napowietrzania założono:

• wysokość h = 1,5 [m]

• dolna podstawa a = 6 [m]

• górna podstawa b = 2 [m]

■ na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania, jego ilość wyniesie 33% obj. wejściowej

1.13.1 Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33% · Q_d [m³/d]

G_p = 33% · 229,31 = 75,7 [m³/d]

1.13.2 Sumaryczna długość pryzm:

L = [m]

gdzie:

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 75,7 [m³/d]

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 =
= 1135 [m]

■ przyjęto 10 pryzmy o długości 110 [m] i jedną pryzmę o długości 35 [m]

1.14 Powierzchnia placu pryzm:

A_p = K · ( - a · L) [m²]

gdzie:

K - współczynnik zwiększający powierzchnię placu pryzmowego; dla dużych kompostowni

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

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 75,7 [m³/d]

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

a - wymiary podstawy dolnej pryzmy; a = 6 m

L - sumaryczna długość pryzm; L = 1135 [m]

A_p = 2 · (
- 6 · ) = 4548 [m²]

1.15 Składowisko substancji balastowych:

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

G_b1 = 20% (Q_d - Q_os.śc.)

G_b1 = 20% · 185,26 = 37,05 [m³/d]

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

G_b1(m) = G_b1 · ρ = 37,05 · 0,6 = 22,23 [Mg/d]

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

G_b2 = 15% · G_p

gdzie:

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 75,7 [m³/d]

G_b2 = 15% · 75,7 = 11,4 [m³/d]

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

G_b2(m) = G_b2 · ρ = 11,4 · 0,6 = 6,84 [Mg/d]

1.15.5 Sumaryczna ilość balastu:

G_b = G_b1 + G_b2

gdzie:

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; Gb1= 22,23 [Mg/d]

G_b2 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów po komorze statycznej lub dynamicznej; G_b2 = 6,84 [Mg/d]

G_b = 22,23 + 6,84 = 29,1 [Mg/d]

1.15.6 Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb =
· 1 = 48,5 [m³]

1.15.7 Powierzchnia placu składowania substancji balastowej:

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

V_sb = r² · h

48,5 = r² · 3

r = 3,90 [m]

■ zakładamy: 2 - współczynnik bezpieczeństwa

r = 7,80 [m]

1.16 Niezbędne środki transportowe:

■ dobrano śmieciarkę typu SM - 12

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

- liczba kursów pojazdu:

n = =
= 2,62

■ przyjęto 3 kursy śmieciarki

1.17 Liczba komór statycznych:

■ objętość całkowita komory

V = 200 [m³]

- objętość robocza : V_r = 80% · V

V_r = 80% · 200 = 160 [m³]

■ odpady kierowane do kompostowni w ciągu doby (bez balastu)

Q_bio = Q_d - G_b1

gdzie:

Q_d - dobowa ilość odpadów; Q_d=229,31 [m³/d]

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; G_b1 = 37,05 [m³/d]

Q_bio = 229,31 - 37,05 = 192,26 [m³/d ]

■ odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 192,26 · 7 = 1345,8 [m³]

■ liczba komór

n = =
= 8,4

- przyjęto 9 komór + 1R

1.18 Liczba komór dynamicznych:

■ wymiary komory: średnica 3,64m; długość 36,0m, co daje objętość całkowitą komory

V = лr² · L = 374,4 [m³]

- objętość robocza : V_r = 80%V

V_r = 80% · 374,4 = 299,5 [m³]

■ odpady kierowane do kompostowni w ciągu doby (bez balastu)

Q_bio3 = (Q_d - G_b1) · 3 [m³]

gdzie:

Q_d - dobowa ilość odpadów; Q_d=229,31 [m³/d]

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; G_b1 = 37,05 [m³/d]

Q_bio = (229,31 - 37,05) · 3 = 576,78 [m³]

■ liczba komór

n = =
= 1,92

- przyjęto 2 komory + 1R

2. STAN PERSPEKTYWICZNY

2.1 Dane wyjściowe:

• liczba mieszkańców (zmniejszyła się o 20% ) - 213561 [M]

• udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych - Q_k = 44,3 [%]

• gęstość nasypowa odpadów komunalnych - 223 [kg/m³]

• udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych - Q_p = 44,3 [%]

• jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów - v_j = 2,22 [m³/M·a]

• ilość odpadów przemysłowych - Q_przem =69640,2 [m³/a]

• ilość osadów ściekowych - Q_os.śc.= 16444,2 [m³/a]

• współczynnik nierównomierności k₁ - 1,25

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

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów komunalnych - E_k = 40 [%]

• wskaźnik efektywności segregacji odpadów przemysłowych - E_p = 90 [%]

2.2 Łączna ilość odpadów przeznaczonych do kompostowania:

Q_kom = LM · v_j [m³/a]

gdzie:

LM - liczba mieszkańców; LM = 213561 [M]

v_j - jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów; v_j = 2,22 [m³/M · a]

Q_kom = 213561 · 2,22 = 474105 [m³/a]

2.3 Udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych:

Q_{bio kom} = Q_kom · Q_k [m³/a]

gdzie:

Q_kom - łączna ilość odpadów przeznaczonych do kompostowania; Q_kom = 474105 [m³/a]

Q_k - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_k = 44,3 [%]

Q_{bio kom} = 474105 · 44,3% = 210028,5 [m³/a]

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

Q_bio.kom* = Q_{bio kom} · E_k [m³/a]

gdzie:

Q_{bio kom} - udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych; Q_{bio kom} = 210028,5 [m³/a]

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

Q_bio.kom* = 210028,5 · 40% = 84011,41 [m³/a]

2.5 Ilość odpadów przemysłowych:

Q_przem = 100978,3 [Mg/a] (wartość zwiększona o 5% w stosunku do stanu aktualnego)

■ przy gęstości odpadów ρ=1,45 [kg/m³] Q_przem = 69640,2 [m³/a]

2.6 Udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych:

Q_bio.przem = Q_przem · Q_p [m³/a]

gdzie:

Q_przem - ilość odpadów przemysłowych; Q_przem = 69640,2 [m³/a]

Q_p - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_p = 44,3 %

Q_{bio przem} = 69640,2 · 44,3% = 30850,6 [m³/a]

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

Q_bioprzem* = Q_{bio przem} · E_p [m³/a]

gdzie:

Q_{bio przem} - udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych; Q_{bio przem} = 30850,6 [m³/a]

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

Q_bioprzem* = 30850,6 · 90% = 27765,54[m³/a]

2.8 Ilość osadów z oczyszczalni ścieków:

Q_os.śc. = LM · 30% = 213561 · 70 % = 149492,7 · 110 = 16444,2[T/a]

■ przy gęstości osadów ρ=1000 [kg/m³] (uwodnienie 80 [%]) Q_os.śc. = 16444,2 [m³/a]

2.9 Dobowa produkcja kompostu:

Q_d = · k₁ [m³/d]

gdzie:

Q_bio - roczna ilość odpadów; Q_bio = Q_bio.kom* + Q_bio.przem* + Q_os.śc.

Q_bio = 84011,41 [m³/a] + 27765,54 [m³/a] + 16444,2 [m³/a] = 128221,15 [m³/a]

250 - liczba dni pracy przy 5-cio dniowym tygodniu pracy

k₁ - współczynnik nierównomierności; k₁ = 1,25

Q_d =
· 1,25 = 641,1 [m³/d]

2.10 Dobowa przepustowość zasobni na odpady komunalne i przemysłowe przy czasie przetrzymania 7 dni:

V_z = (Q_d - Q_os.śc.) · 7 = (447,1 · 1,25) · 7 = 3912,2 [m³]

■ zakładamy współczynnik rezerwy = 1,5

V_z = 1,5 · V_zas = 5868,3 [m³]

2.11 Przepustowości rozdrabniarki:

R_v = Q_d - Q_os.śc. = 558,88[m³/d]

■ rozdrabniarka będzie pracować w systemie 8-mio godzinnym :R_v =
= 70 [m³/h]

2.12 Czas dojrzewania kompostu na placu (dla metody dynamicznej i statycznej):

t_p = 90 [d], tj. 3 miesiące

2.13 Wymiary pryzmy:

■ w celu uzyskania optymalnych warunków napowietrzania założono:

• wysokość h = 1,5 [m]

• dolna podstawa a = 6 [m]

• górna podstawa b = 2 [m]

■ na pole pryzmowe trafia kompost po I° kompostowania, jego ilość wyniesie 33% obj. wejściowej

2.13.1 Ilość kompostu na polu pryzmowym:

G_p = 33% · Q_d [m³/d]

G_p = 33% · 641,1 = 211,56 [m³/d]

2.13.2 Sumaryczna długość pryzm:

L = [m]

gdzie:

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 211,56 [m³/d]

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 =
= 3173 [m]

■ przyjęto 29 pryzm o długości 110 [m]

2.14 Powierzchnia placu pryzm:

A_p = K · ( - a · L) [m²]

gdzie:

K - współczynnik zwiększający powierzchnię placu pryzmowego; dla dużych kompostowni

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

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 211,56 [m³/d]

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

a - wymiary podstawy dolnej pryzmy; a = 6 m

L - sumaryczna długość pryzm; L = 3173 [m]

A_p = 2 · (
- 6 · ) = 12698,4 [m²]

2.15 Składowisko substancji balastowych:

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

G_b1 = 15% (Q_d - Q_os.śc.) [m³/d]

G_b1 = 15% · 558,88 = 83,83 [m³/d]

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

G_b1(m) = G_b1 · ρ = 83,83 · 0,6 = 50,3 [Mg/d]

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

G_b2 = 10% G_p

gdzie:

G_p - ilość kompostu na polu pryzmowym; G_p = 211,56 [m³/d]

G_b2 = 10% · 211,56 = 21,2 [m³/d]

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

G_b2(m) = G_b2 · ρ = 21,2 · 0,6 = 12,7 [Mg/d]

2.15.5 Sumaryczna ilość balastu:

G_b = G_b1 + G_b2

gdzie:

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; Gb1= 50,3 [Mg/d]

G_b2 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów po komorze statycznej lub dynamicznej; G_b2 = 12,7 [Mg/d]

G_b = 50,3 + 12,7 = 63 [Mg/d]

2.15.6 Objętość substancji balastowej:

V_sb = · t_g

gdzie:

t_g - czas przetrzymywania balastu; tg = 1 doba

V_sb =
· 1 = 105 [m³]

2.15.7 Powierzchnia placu składowania substancji balastowej:

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

V_sb = r² · h

105 = r² · 3

r =5,8 [m]

■ zakładamy: 2 - współczynnik bezpieczeństwa

r = 11,60 [m]

2.16 Niezbędne środki transportowe:

■ dobrano śmieciarkę typu SM - 12

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

- liczba kursów pojazdu:

n = =
= 5,67

■ przyjęto 6 kursów śmieciarki

2.17 Liczba komór statycznych:

■ objętość całkowita komory

V = 200 [m³]

- objętość robocza : V_r = 80% · V [m³]

V_r = 80% · 200 = 160 [m³]

■ odpady kierowane do kompostowni w ciągu doby (bez balastu)

Q_bio = Q_d - G_b1

gdzie:

Q_d - dobowa ilość odpadów; Q_d=641,1 [m³/d]

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; G_b1 = 83,83 [m³/d]

Q_bio = 641,1 - 83,83 = 557,27 [m³/d ]

■ odpady przetrzymywane będą w komorze przez 7 dni

Q_bio(7) = Q_bio · 7 = 557,27 · 7 = 3900,9 [m³]

■ liczba komór

n = =
= 24,4

- przyjęto 25 komór + 1R

1.18 Liczba komór dynamicznych:

■ wymiary komory: średnica 3,64m; długość 36,0m, co daje objętość całkowitą komory

V = лr² · L = 374,4 [m³]

- objętość robocza : V_r = 80% · V [m³]

V_r = 80% · 374,4 = 299,5 [m³]

■ odpady kierowane do kompostowni w ciągu doby (bez balastu)

Q_bio3 = (Q_d - G_b1) · 3 [m³]

gdzie:

Q_d - dobowa ilość odpadów; Q_d= 641,1 [m³/d]

G_b1 - ilość balastu wysegregowanego z odpadów komunalnych i przemysłowych przed komorą statyczną lub dynamiczną; G_b1 = 83,83 [m³/d]

Q_bio3 = 557,27 · 3 = 1671,8 [m³]

■ liczba komór

n = =
= 5,58

- przyjęto 6 komór + 1R

3. TABELARYCZNE ZESTAWIENIE DANYCH

		STAN AKTUALNY	STAN PERSPEKTYWICZNY
LICZBA MIESZKAŃCÓW	[tys]	266951	213561
MASA SUBSTANCJI ORGANICZNEJ W STRUMIENIU ODPADÓW KOMUNALNYCH	[m^3/a]	213399,33	84011,41
MASA ODPADÓW ORGANICZNYCH W STRUMIENIU ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH	[m^3/a]	19565,6	30850,6
MASA OSADÓW ŚCIEKOWYCH	[m^3/a]	8809,383	16444,2
PRZEPUSTOWOŚĆ KOMPOSTOWNI	[m^3/d]	229,31	641,1
LICZBA KOMÓR	[szt]	2+1	6+1
LICZBA BIOSTABILIZATORÓW	[szt]	9+1	25+1
POWIERZCHNIA PLACU PRYZMOWEGO	[m^2]	4548	12698,4
OBJĘTOŚĆ PLACU BALASTU	[m^3]	48,5	105
LICZBA KURSÓW WYWOZU BALASTU	[szt]	3	6
CAŁKOWITA POWIERZCHNIA KOMPOSTOWNI	[ha]	8,36	8,36

---