Η συνολική ετήσια παραγωγή Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) είναι

Transcript

1 ΕΠΙΛΥΣΗ 3ης ΣΕΙΡΑΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ (ΣΤΕΡΕΑ) ΓΙΑ Ν=0 1 η Άσκηση (α) Η συνολική ετήσια παραγωγή Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) είναι 500kg/(cap y) * cap = t/y Τα επιμέρους ρεύματα των ΑΣΑ υπολογίζονται πολλαπλασιάζοντας τη συνολική παραγωγή με την ποσοστιαία σύσταση των ρευμάτων (δίδεται στην εκφώνηση). Ρεύμα Αποβλήτων Ποσοστό κ.β. (%) Ποσότητα ΑΣΑ (t/y) Βιοαπόβλητα Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ (β) Η ποσότητα ΔσΠ ανά ρεύμα ΑΣΑ (t/y) προκύπτει από το γινόμενο της ποσότητας των επιμέρους ρευμάτων (t/y) που υπολογίστηκαν στο (α), και τα αντίστοιχα % ΔσΠ που δίνονται στην εκφώνηση ΔσΠ βιοαποβλήτων = 70% ΔσΠ χαρτιών, μετάλλων και πλαστικών = 50% σε κάθε ρεύμα ΔσΠ Υπόλοιπα = 0% Οπότε προκύπτει ο παρακάτω πίνακας Το ποσοστό του συνόλου των παραγόμενων ΑΣΑ που διαχωρίζεται στην πηγή (% κ.β.) είναι (26950/50000)%=53,9% Ρεύμα Αποβλήτων Ποσότητα ΑΣΑ (t/y) ΔσΠ (%) Ποσότητα ΔσΠ (t/y) Βιοαπόβλητα Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ ,

2 (γ) Η ποσότητα ανά ρεύμα ΑΣΑ που ανακυκλώνεται (t/y) υπολογίζεται αφαιρώντας από τα επιμέρους ρεύματα που διαχωρίζονται στην πηγή (υπολογίστηκαν στο (β)) τις αντίστοιχες ποσότητες προσμίξεων. Οι ποσότητες προσμίξεων υπολογίζονται ως μέρος που δίνονται στην εκφώνηση Προσμίξεις βιοαποβλήτων = 10% Προσμίξεις χαρτιών, μετάλλων και πλαστικών = 30% σε κάθε ρεύμα Οπότε προκύπτει ο παρακάτω πίνακας Η συνολική ποσότητα ανακύκλωσης είναι t/y ενώ το ποσοστό ανακύκλωσης στο σύνολο των παραγόμενων ΑΣΑ (% κ.β.) είναι (21805/50000)%=43,61% Ρεύμα Αποβλήτων Ποσότητα ΔσΠ (t/y) Προσμίξεις (%) Ποσότητα Ανακύκλωσης (t/y) Βιοαπόβλητα Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ (δ) Η ποσότητα που θα οδηγηθεί προς θερμική επεξεργασία (t/y) αφορά στο μέρος των ΑΣΑ που ΔΕΝ ανακυκλώνεται και υπολογίζεται αφαιρώντας από την παραγόμενη ποσότητα ΑΣΑ την ποσότητα που ανακυκλώνεται όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Η συνολική ποσότητα ΑΣΑ που οδηγείται προς θερμική επεξεργασία είναι t/y Ρεύμα Αποβλήτων Ποσότητα ΑΣΑ (t/y) Ποσότητα Ποσότητα Θερμικής (t/y) Ανακύκλωσης (t/y) Βιοαπόβλητα Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ

3 2η Άσκηση (α) Δεχομάστε την ποσότητα βιοαποβλήτων (χωρίς τις προσμίξεις) που υπολογίστηκε στην 1η Άσκηση ήτοι 13230t/y ή 36,25 t/d Η ανακυκλοφορία για Rw=0,25 είναι 36,25 t/d * 0,25 = 9,06 t/d Η συνολική ημερήσια παροχή στην μονάδα κομποστοποίησης είναι 36,25 + 9,06=45,31 t/d (β) ο χρόνος παραμονής στο στάδιο της κομποστοποίησης είναι t=20 d (δίδεται στην εκφώνηση) το μέσο ειδικό βάρος του υποστρώματος είναι 0,85 kg/l (δίδεται στην εκφώνηση) O συνολικός όγκος του υποστρώματος είναι: Vtot = (45,31 * 20) / 0,85 = 1066,08 m 3 (γ) Ο αριθμός σειραδιών (Nσ) μπορεί να υπολογιστεί από την παρακάτω σχέση Nσ= Vtot/Vσ όπου Vσ ο όγκος κάθε σειραδιού Vσ= επιφάνεια διατομής σειραδιού * μήκος σειραδιού = (2,5*1,5/2)*50=93,75 m 3 Άρα Nσ=1066,08/93,75= 12 σειράδια (με στρογγυλοποίηση προς τα πάνω) (δ) H συνολική απαιτούμενη επιφάνεια (E) είναι το άθροισμα του εμβαδού των σειραδιών (Eσ) και του απαιτούμενου εμβαδού για τη μετακίνηση του οχήματος (Εμετ) E=Eσ + Εμετ Ε=(Nσ *πλάτος σειρ* μήκος σειρ) + [(Νσ-1)*πλάτος μετακ.*μήκος σειρ] Ε= 12*2,5* *1,5*50=2325m 2

4 Ασκηση 3 (α) Από τον πίνακα της εκφώνησης γνωρίζουμε την περιεχόμενη ενέργεια για τα επιμέρους ρεύματα των ΑΣΑ. Από την άσκηση 1 έχουμε υπολογίσει την ποσότητα των επιμέρους ρευμάτων των ΑΣΑ (και την συνολική) που οδηγούνται προς θερμική επεξεργασία. Υπολογίζουμε την ετήσια ενέργεια (kj/y) για κάθε ρεύμα από το γινόμενο της περιεχόμενης ενέργειας και της ποσότητας κάθε ρεύματος που οδηγείται προς θερμική επεξεργασία. Από το άθροισμα υπολογίζουμε τη συνολική ενέργεια που παράγεται σε ετήσια βάση από την θερμική επεξεργασία των ΑΣΑ (Πίνακας). Η ετήσια παραγόμενη ενέργεια είναι 3,70E+11 kj/y, ενώ το ενεργειακό περιεχόμενο ανά τόνο ΑΣΑ είναι (3,70E+11/28195)= 1,31E+07 kj/t Ρεύμα Αποβλήτων Ποσότητα Θερμικής (t/y) Περιεχόμενη ενέργεια Ενέργεια (KJ/kg) (kj/y) Βιοαπόβλητα ,61E+10 Χαρτί - χαρτόνι ,56E+11 Πλαστικά ,46E+11 Μέταλλα ,83E+08 Γυαλί ,46E+08 Υπόλοιπα ,15E+10 ΣΥΝΟΛΟ ,70E+11 (β) Η ηλεκτρική ενέργεια που δύναται να παραχθεί από τα ΑΣΑ (kwh/y) για δεδομένη απόδοση 1/5 = 20% είναι: 3,70E+11 kj/y *2.78E-04 kwh/kj * 0.2= 2.05E+07 kwh /yr (γ) Για δεδομένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στην πόλη ίση με 5.19x10 8 kwh/y το ποσοστό κάλυψης ηλεκτρικής ενέργειας από τη θερμική επεξεργασία των ΑΣΑ θα είναι ίσo με (2.05E+07 / 5.19E+08)% = 4% (δ) Υπολογίζουμε την ποσότητα τέφρας για κάθε ρεύμα ΑΣΑ από το γινόμενο της περιεκτικότητα της τέφρας (δίδεται στην εκφώνηση) και της ποσότητας κάθε ρεύματος που οδηγείται προς θερμική επεξεργασία (υπολογίστηκε στην Άσκηση 1). Το άθροισμα μας δίνει τη συνολική παραγόμενη τέφρα t/y Ρεύμα Αποβλήτων Ποσότητα Θερμικής (t/y) Τέφρα (% κ.β.) Τέφρα (t/y) Βιοαπόβλητα , Χαρτί - χαρτόνι , Πλαστικά , Μέταλλα , Γυαλί , Υπόλοιπα , ΣΥΝΟΛΟ

5 Άσκηση 4 Η συμπλήρωση του πίνακα προκύπτει από τα στοιχεία των ασκήσεων 1 έως 3. Παραγωγή ΑΣΑ ΑΣΑ ΔσΠ Βιοαπόβλητα Ανακυκλώσιμα Σύμμεικτα - Λοιπά Ανακύκλωση Κομποστοποίηση Μηχανική Διαλογή Προσμίξεις Θερμική Επεξεργασία Καύση Διάθεση ΧΥΤΑ Παρατηρούμε ότι το ποσοστό ανακύκλωσης των ΑΣΑ με τις υφιστάμενες πρακτικές διαχείρισης είναι ίσο με 43,61% και μας ζητείται να φτάσουμε το 50%. Για να ικανοποιηθεί αυτή η συνθήκη θα πρέπει (α) να αυξήσουμε το % ΔσΠ των επιμέρους ρευμάτων των ΑΣΑ ή (β) να μειώσουμε το % προσμίξεων των επιμέρους ρευμάτων των ΑΣΑ ή (γ) να εφαρμόσουμε το (α) και το (β) μαζί. Η επιλογές είναι πολλές. Παρακάτω δίνονται 2 σενάρια τα οποία τηρούνε τη συνθήκη για τις περιπτώσεις (α) και (β).

6 1ο σενάριο: Αύξηση του % ΔσΠ των επιμέρους ρευμάτων των ΑΣΑ ως εξής : Ρεύμα Ποσότητα ΔσΠ Ποσότητα Προσμίξεις Ποσότητα Αποβλήτων ΑΣΑ (t/y) (%) ΔσΠ (t/y) (%) Ανακύκλωσης (t/y) Βιοαπόβλητα , Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ Επομένως: νέο % Ανακύκλωσης= (25000/50000)%=50% Με τα νέα δεδομένα ο πίνακας διαχείρισης των ΑΣΑ έχει πλέον ως εξής: Παραγωγή ΑΣΑ ΑΣΑ ΔσΠ Βιοαπόβλητα Ανακυκλώσιμα Σύμμεικτα - Λοιπά Ανακύκλωση Κομποστοποίηση Μηχανική Διαλογή Προσμίξεις Θερμική Επεξεργασία Καύση Διάθεση ΧΥΤΑ

7 2ο σενάριο: Μείωση των προσμίξεων της ΔσΠ ως εξής Ρεύμα Ποσότητα ΔσΠ Ποσότητα Προσμίξεις Ποσότητα Αποβλήτων ΑΣΑ (t/y) (%) ΔσΠ (t/y) (%) Ανακύκλωσης (t/y) Βιοαπόβλητα Χαρτί - χαρτόνι Πλαστικά Μέταλλα Γυαλί Υπόλοιπα ΣΥΝΟΛΟ Επομένως: νέο % Ανακύκλωσης= (25000/50000)%=50% Με τα νέα δεδομένα ο πίνακας διαχείρισης των ΑΣΑ έχει πλέον ως εξής: Παραγωγή ΑΣΑ ΑΣΑ ΔσΠ Βιοαπόβλητα Ανακυκλώσιμα Σύμμεικτα - Λοιπά Ανακύκλωση Κομποστοποίηση Μηχανική Διαλογή Προσμίξεις Θερμική Επεξεργασία Καύση Διάθεση ΧΥΤΑ