Α ΡΑΝΗ ΑΠΟΒΛΗΤΑ, ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΚΑΙ ΙΑΘΕΣΗ: Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΙΑΧΕΙΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΗ Ν. ΛΕΣΒΟ

Transcript

1 Α ΡΑΝΗ ΑΠΟΒΛΗΤΑ, ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΚΑΙ ΙΑΘΕΣΗ: Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΗ ΙΑΧΕΙΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΗ Ν. ΛΕΣΒΟ Πασχάλη-Μάνου Κ. (1), Τσοµπανίδης Χ. (1), Λουκά Γ. (1), Ταβουλάρης Γ. (1), Χατζηαυγουστής Θ. (2) (1) ENVIROPLAN Α.Ε., Σύµβουλοι & Μελετητές (2) Καθηγητής ΤΕΙ υτικής Μακεδονίας, Τµήµα Τεχνολογιών Αντιρρύπανσης KEYWORDS: Οικοδοµικά απορρίµµατα, ανακύκλωση, διαχειριστική µελέτη απορριµµάτων, κύκλωµα θραύσης-κοσκίνησης ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της εργασίας είναι η εξέταση της διαχείρισης των αδρανών αποβλήτων µε βάση τους άξονες δράσης του Ν2939/2001 και τους στόχους της ΚΥΑ 50910/2727. Η ανανέωση του κύκλου ζωής των κατασκευών και η πρόοδος της τεχνολογίας αυξάνουν τον ρυθµό παραγωγής των αδρανών αποβλήτων, για τα οποία απαιτείται ένα ολοκληρωµένο πλαίσιο διαχείρισης µε σκοπό την ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων στο περιβάλλον. Η µεθοδολογία που ακολουθείται ξεκινά µε τη διερεύνηση των ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών των αδρανών αποβλήτων και των υφιστάµενων τρόπων διαχείρισης αδρανών αποβλήτων διεθνώς. Τα αποτελέσµατα της εργασίας συνοψίζονται στους εναλλακτικούς τρόπους διαχείρισης των αδρανών αποβλήτων, ήτοι στην αξιοποίηση, στην ανακύκλωση και στην ασφαλή διάθεση. Η παραπάνω προσέγγιση εφαρµόστηκε στην περίπτωση της διαχειριστικής µελέτης του Ν. Λέσβου, τα αποτελέσµατα της οποίας παρουσιάζονται υπό µορφή case study. CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE, RECYCLE AND REUSE: THE APLLICATION IN THE WASTE MANAGEMENT PLAN IN LESVOS PREFECTURE Paschali-Manou Κ. (1), Τsompanidis Ch. (1), Louka G. (1), Tavoularis G. (1), Chatziavgoustis Th. (2) (1) ENVIROPLAN S.A., Consultants & Engineers (2) Professor ΤΕΙ South Macedonia, Pollution Control Department KEYWORDS: Construction and demolition waste, recycle, waste management plan, crushingscreening circuit ABSTRACT The paper focuses on the construction and demolition (C&D) waste management based on the restrictions and measures predicted by Ν2939/2001 and ΚΥΑ 50910/2727 legislation. The renewal of construction life cycle and the technology progress increase the production rate of C&D waste, for which an integrated management frame is needed in order to minimise the environmental impacts. The methodology that was followed beginns with the investigation of quantitative and qualitative characteristics of C&D waste as well as the state of the art of the processing techniques globally. Of main interest is the alternative management, i.e. reuse, recycle and safe disposal. This methodology was further utilised in the case of the waste management strategic plan in the prefecture of Lesvos. The results are presented as a case study. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα αδρανή απόβλητα ή αλλιώς οικοδοµικά απορρίµµατα (συµπεριλαµβανοµένων των κατεδαφίσεων και των εκσκαφών γαιών θεµελίωσης διαφόρων έργων) ανέρχονται στην Ε.Ε. σε 300 εκατοµµύρια τόνους ετησίως, ενώ άλλες πηγές ανεβάζουν την τιµή αυτή σε 450 εκ. τόνους (1,2). Το ρεύµα αυτό σε ποσοτικούς όρους είναι από τα µεγαλύτερα, µαζί µε αυτά από τις µεταλλευτικές και αγροτικές δραστηριότητες, ενώ η διαχείρισή του είναι αντίθετη µε τις αρχές της αειφορίας και προκαλεί αξιοσηµείωτες περιβαλλοντικές οχλήσεις. Περίπου το 75% από αυτές τις ποσότητες οδηγείται σε χώρους ΧΥΤΑ, καταλαµβάνοντας σηµαντικό χώρο, παρόλο που τα περισσότερα από αυτά είναι ανακυκλώσιµα υλικά και µπορούν να αποτελέσουν πρώτη ύλη για τον κατασκευαστικό κλάδο. Με βάση τα παραπάνω µπορεί να γίνει διαχωρισµός των αδρανών απορριµµάτων ανάλογα µε την προέλευσή τους στις ακόλουθες κατηγορίες: Υλικά Εκσκαφών Υλικά Οδοποιίας Υλικά Κατεδαφίσεων Μπάζα Εργοταξιακά Απορρίµµατα Αναλυτικότερα δεδοµένα για την υπάρχουσα κατάσταση (παραγωγή, σύσταση και µέθοδοι διαχείρισης) στην ΕΕ και ειδικότερα στην Ελλάδα έχουν δηµοσιευτεί σε προηγούµενες ανακοινώσεις της HELECO και αλλού (1,2), αλλά επαναλαµβάνονται συνοπτικά παρακάτω. Η ποσοστιαία σύσταση των απορριµµάτων αποτελεί ενδιαφέρουσα πληροφορία για ένα σύστηµα διαχείρισης, όσον αφορά στις ποσότητες που µπορούν να ανακυκλωθούν. Στον επόµενο πίνακα παρουσιάζεται η σύνθεση των οικοδοµικών απορριµµάτων (construction and demolition wastes, C&D) από µελέτες στην ΕΕ και στις ΗΠΑ. ΠΙΝΑΚΑΣ 2: ΣΥΣΤΑΣΗ ΟΙΚΟ ΟΜΙΚΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ (1) % w/w ΤΥΠΟΣ Spencer Bosink & Brouwers AEP CH2M Hill Άσφαλτος 46% Τσιµέντο 14% 13% 70% Μέταλλα 5% 7% 6% Ξύλο 26% 35% 13% Σκυρόδεµα και ξύλο 17% Τούβλα 14% 6% Κεραµιδιά 10% Αργιλικά Είδη υγιεινής 29% Σοβάς, επιχρίσµατα 8% Υλικό συσκευασίας από 7% 8% χαρτί/ χαρτόνι Σκυρόδεµα, τοιχοδοµές, κεραµικά, χαλίκια 24% Υλικά κατασκευής συµπερ. του γύψου 17% 2% Γυαλί 3% Πλαστικά 2% Λοιπά 9% 2% 4% 3% Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

3 Σύµφωνα µε την ταξινόµηση του Ευρωπαϊκού Καταλόγου Αποβλήτων (ΕΚΑ) (Απόφαση 94/3/ΕΚ) που περιλαµβανόταν στο Παράρτηµα ΙΒ της ΚΥΑ 69728/824/96 (ΦΕΚ358/Β/ ) και αντικαταστάθηκε µε την Η.Π.50910/2727/ , η οποία εναρµονίζει την Ελληνική Νοµοθεσία µε την οδηγία 75/442/ΕΟΚ του συµβουλίου περί Στερεών Αποβλήτων, τα Κ.Κ.& Οικ. Απορρίµµατα καταγράφονται µε τον κωδικό ως Απόβλητα από κατασκευές και κατεδαφίσεις (περιλαµβάνεται η κατασκευή δρόµων) ως ακολούθως: Σκυρόδεµα, τούβλα, πλακάκια, κεραµικά και υλικά µε βάση γύψο Ξύλο, γυαλί, πλαστικό Άσφαλτος, πίσσα και προϊόντα πίσσας Μέταλλα (περιλαµβανοµένων και των κραµάτων τους) Χώµατα και µπάζα εκσκαφών Μονωτικά υλικά Απόβλητα µικτών κατασκευών και κατεδαφίσεων Σύµφωνα µε στοιχεία της EUROSTAT, ανά άτοµο αντιστοιχεί ετησίως ποσότητα δοµικών απορριµµάτων που κυµαίνεται µεταξύ κιλών περίπου, αλλά µπορεί να ανέλθει µέχρι 2500 kg σε πιο βιοµηχανικά κράτη. Στον Ελλαδικό χώρο, δεν έχει εκπονηθεί µέχρι στιγµής κάποια µελέτη που να καταγράφει την παραγωγή και επιµέρους σύσταση των οικοδοµικών απορριµµάτων και υλικών κατεδάφισης, βάσει π.χ. στοιχείων από Φορείς ΧΥΤΑ, µεταφορικές εταιρείες, εργολάβους, κλπ. Κάποιες εκτιµήσεις έχουν γίνει στο παρελθόν από την Εθνική Στατιστική Υπηρεσία (ΕΣΥΕ), το Υπουργείο Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και ηµοσίων Έργων βάσει της οικοδοµικής δραστηριότητας, του Ακαθάριστου Εθνικού Προϊόντος και πιθανώς άλλες πηγές αµφιβόλου αξιοπιστίας. εν είναι γνωστό κατά πόσο αυτές οι εκτιµήσεις ανταποκρίνονται στην πραγµατικότητα, δεδοµένης και της κατακόρυφης αύξησης κατασκευής τεχνικών έργων λόγω των Ολυµπιακών Αγώνων Ακόµα, δεν είναι γνωστό τι ποσοστό των αποβλήτων απορρίπτεται σε ΧΥΤΑ, σε λατοµεία προς αποκατάσταση ή τελείως παράνοµα π.χ. σε κοίτες χειµάρρων. Μόνο για την Αττική επετράπη µε την ΚΥΑ 14312/1302/ να χρησιµοποιούνται τα αδρανή απόβλητα που προέρχονται από τα µεγάλα έργα υποδοµής (Αθήνα 2004, Αττικό µετρό, κλπ), για την ανάπλαση 6 λατοµείων. Είναι περιττό να αναφερθεί ότι δεν έχει γίνει η όποια στοιχειώδης προσπάθεια για την ανακύκλωση των οικοδοµικών απορριµµάτων, αν και η απόρριψή τους σε ΧΥΤΑ οικιακών απαγορεύεται ενώ προβλέπεται η δηµιουργία ΧΥΤΑδρανών µε την ΚΥΑ 29407/02. Με την εξαίρεση ενός προγράµµατος επίδειξης LIFE (01/03 06/03, δυναµικότητας 300 tn/d), δεν είναι γνωστή η εκπόνηση άλλων ερευνητικών ή πιλοτικών προγραµµάτων. Πιθανότατα, λόγω της άρσης των αδειών λειτουργίας όλων των λατοµείων στην Αττική κάποια ακόµα λειτουργούν ηµιπαράνοµα και χωρίς καµία φροντίδα αντιρρύπανσης να επιδοτηθούν κάποιες επιχειρηµατικές ιδέες προς την πλευρά της επεξεργασίας-ανακύκλωσης αδρανών, σε συνδυασµό µε την έκδοση του Π που προβλέπεται από τον Ν2939/2001 περί της εναλλακτικής διαχείρισης εισικών αποβλήτων, µε το οποίο θα τίθενται υποχρεωτικά ποσοστά ανάκτησης από τα αδρανή. Σε κάποιες Νοµαρχίες, ωστόσο, έχει συνταχθεί µελέτη για τη διαχείριση των αδρανών µε στόχο τη διάθεσή τους σε κατάλληλα επιλεγµένους χώρους µε τα απαραίτητα έργα υποδοµής. Η παρούσα εισήγηση παρουσιάζει ένα τέτοιο διαχειριστικό σχέδιο στο Νοµό Λέσβου και πραγµατεύεται τη δυνατότητα εφαρµογής των διαθέσιµων τεχνολογιών ανακύκλωσης που εφαρµόζονται διεθνώς σε αυτή. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

4 2. ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ Α ΡΑΝΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Η ανάγκη για ανακύκλωση των αδρανών αποβλήτων υπαγορεύεται από το γεγονός ότι α) η πλειονότητα των αποβλήτων αποτελεί εν δυνάµει χρήσιµο υλικό που µπορεί να εξοικονοµήσει τις αντίστοιχες παρθένες πρώτες ύλες και β) η διάθεση αδρανών σε ΧΥΤΑ οικιακών απαγορεύεται πλέον. Ο πυρήνας όλων των τεχνολογιών ανακύκλωσης των αδρανών αποβλήτων βασίζεται στις διεργασίες θραύσης-κοσκίνησης. εδοµένου ότι το εισερχόµενο ρεύµα είναι ιδιαίτερα ετερογενές, η διεργασία συνδυάζεται συχνά µε κάποιο σύστηµα διαχωρισµού, απλό ή και εξεζητηµένο. Οι διαθέσιµες τεχνολογίες ανακύκλωσης πρακτικά χωρίζονται σε τρία επίπεδα. Το πρώτο επίπεδο αναφέρεται κυρίως σε µονάδες φορητές, µικρής δυναµικότητας, οι οποίες είτε εγκαθίστανται επί τόπου του έργου για την απευθείας ανακύκλωση των υλικών είτε εγκαθίστανται σε σταθερή βάση σε ΧΥΤΑ. Το τελικό προϊόν περιέχει αρκετές προσµίξεις και είναι χαµηλών προδιαγραφών. Το επίπεδο αυτό ανταποκρίνεται κυρίως στις µεσογειακές χώρες, στις οποίες το τέλος ταφής είναι ακόµα χαµηλό. Το δεύτερο επίπεδο αποτελεί µια ενδιάµεση κατάσταση και αναφέρεται σε µονάδες µε ελαφρώς πιο πολύπλοκο εξοπλισµό χωρίς ιδιαίτερα µεγάλη αύξηση στο κόστος, ο οποίος επιτυγχάνει και κάποιο βασικό διαχωρισµό (π.χ. µαγνητικός διαχωρισµός, αποµάκρυνση ανεπιθύµητων προσµίξεων). Η βιωσιµότητα των µονάδων σχετίζεται κυρίως µε τα κόστη διάθεσης, µεταφοράς και πρώτων υλών. Τέλος το τρίτο επίπεδο εφαρµόζεται σε κράτη, τα οποία έχουν απαγορεύσει τη διάθεση των αδρανών προς ταφή ή τα τέλη είναι σχεδόν απαγορευτικά, µε αποτέλεσµα η ανακύκλωση να αποτελεί τη βασική οδό διαχείρισης. Η αγορά περιλαµβάνει µονάδες επεξεργασίας µεγάλης κλίµακας µε εξεζητηµένα συστήµατα διαχωρισµού, όπως αεροδιαχωριστές. Υπάρχουν ακόµα συστήµατα διαλογής στην πηγή, στα οποία χρήσιµα υλικά αποµακρύνονται και ταξινοµούνται σε σωρούς πριν την κατεδάφιση. Με αυτό τον τρόπο, παράγονται υλικά υψηλής προστιθέµενης αξίας και κάποιες χώρες (Αυστρία, Γερµανία και Ολλανδία) έχουν αυξήσει τα ποσοστά ανακύκλωσης που φτάνουν µέχρι 85-90%. Τα προϊόντα που εξάγονται από την επεξεργασία των αδρανών απορριµµάτων µπορούν να αξιοποιηθούν µε αντίστοιχη εξοικονόµηση πρώτων υλών σε διάφορες κατηγορίες τεχνικών έργων, όπως αυτοκινητόδροµοι, πεζοδρόµια και παρόµοια έργα. Το ενδιαφέρον εστιάζεται στο ορυκτής προέλευσης κλάσµα (mineral materials), που είναι και το µεγαλύτερο. Από προχωρηµένες διεργασίες διαχωρισµού µπορούν να προκύψουν προϊόντα για ένα εύρος εφαρµογών, ως ακολούθως: ευτερογενής άσφαλτος για ανάµιξη Μίγµα για την παραγωγή τούβλων Μίγµα για την παραγωγή κλίνκερ τσιµέντου Μίγµα για την παραγωγή σκυροδέµατος (έως C20-25) Υλικό υποστρώµατος οδών Υλικό στεγάνωσης ή επικάλυψης ΧΥΤΑ Γενικά οπουδήποτε απαιτούνται αδρανή υλικά και άµµος Ο υπολογισµός του κόστους επεξεργασίας ανά τόνο αδρανών απορριµµάτων πρέπει να περιλαµβάνει τον προϋπολογισµό του έργου, τον αναµενόµενο χρόνο ζωής, τις αποσβέσεις, καθώς και τα λειτουργικά έξοδα (ενέργεια, συντήρηση και έξοδα προσωπικού). Σε αυτά πρέπει να προστεθούν και τα έξοδα µεταφοράς από το σηµείο παραγωγής στο ΧΥΤ, τα οποία συχνά δεν είναι αµελητέα λόγω των αποστάσεων. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

5 3. ΙΑΧΕΙΡΙΣΤΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ Α ΡΑΝΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Ν. ΛΕΣΒΟΥ Το διαχειριστικό σχέδιο αδρανών αποβλήτων της Ν. Λέσβου εκπονήθηκε ως µέρος της ολοκληρωµένης διαχείρισης στερεών αποβλήτων. Τα οικοδοµικά απορρίµµατα που παράγονται στην παρούσα φάση στο νοµό Λέσβου δεν υφίστανται ιδιαίτερο σύστηµα διαχείρισης. Η διάθεση τους γίνεται ανεξέλεγκτα κυρίως στους υφιστάµενους χώρους διάθεσης δηµιουργώντας προβλήµατα απόθεσης των οικιακών απορριµµάτων. Οι ποσότητες των οικοδοµικών απορριµµάτων που παράγονται στο Νοµό υπολογίστηκαν εµµέσως µε βάση την οικοδοµική δραστηριότητα. Σύµφωνα το ΥΠΕΧΩ Ε η εκτιµώµενη ποσότητα των οικοδοµικών απορριµµάτων στην Ελλάδα, ήταν 4,5 εκ. τόνους για το Η οικοδοµική δραστηριότητα σε ιδιωτικά έργα το 1999 στη Νήσο Λέσβο προερχόταν από εργοτάξια σε σύνολο εργοταξίων σε όλη την Ελλάδα. Συνεπώς, η Νήσος Λέσβου κατέχει το 1,81% της οικοδοµικής δραστηριότητας όλης της Ελλάδας. Προκύπτει εποµένως: t/έτος x 1,81% = t/έτος που συµπεριλαµβάνει και την παραγωγή από δηµόσια έργα. Θεωρώντας µια τυπική πυκνότητα ρ=1,5 tn/m 3 υπολογίστηκε τελικά ότι για τις ανάγκες της 20-ετίας θα έπρεπε να αναζητηθούν χώροι διάθεσης αδρανών περίπου m 3. Συνοπτικά, η προσέγγιση που ακολουθήθηκε για την ολοκληρωµένη διαχείριση των αδρανών απορριµµάτων που παράγονται είχε ως εξής: σε πρώτη φάση θα κατασκευαστούν χώροι υγειονοµικής ταφής αδρανών απορριµµάτων, για ασφαλή διάθεση. Σε δεύτερη φάση, θα προωθηθούν µέθοδοι ανακύκλωσης οικοδοµικών και λοιπών απορριµµάτων, καθώς το κόστος παραγωγής των πρώτων υλών είναι αυξηµένο. Αρχικά εξετάστηκε η χωροταξική δοµή της νήσου και η δυνατότητα πρόσβασης στους χώρους από άποψη κατάστασης του οδικού δικτύου και διανυόµενης απόστασης από τους εξυπηρετούµενους οικισµούς. Η ιδιαιτερότητα που επισηµάνθηκε είναι ότι το βασικό οδικό δίκτυο του νησιού είναι κυρίως ακτινικό και η µετάβαση σε συγκεκριµένους χώρους γίνεται µε δυσκολία. Ακόµα, ελήφθη υπόψιν η πληθυσµιακή κατανοµή του νησιού, µε το δυτικό τµήµα να είναι πιο αραιοκατοικηµένο, αλλά να µην έχει επαρκή οδική σύνδεση µε το υπόλοιπο τµήµα. Τέλος, αξιολογήθηκε η δυνατότητα για χωροθέτηση Χ.Υ.Τ. Αδρανών κοντά στους χώρους όπου υπάρχουν ΧΥΤΑ για λόγους αποφυγής περαιτέρω υποβάθµισης του φυσικού τοπίου. Με τα παραπάνω δεδοµένα, προτάθηκε η κατασκευή ενός Χ.Υ.Τ.Αδρανών στο δυτικό µέρος, ενός κοντά στην πρωτεύουσα και ενός στο κέντρο περίπου του νησιού. Για την εξυπηρέτηση του νότιου µέρους του νησιού προτάθηκε η κατασκευή δύο ακόµα Χ.Υ.Τ.Αδρανών, αφού το οδικό δίκτυο δεν διευκολύνει τη µετακίνηση των κατοίκων. Τα προϊόντα εκσκαφών (εδαφικά υλικά) θα διατίθενται για αποκατάσταση τραυµατισµένων τοπίων ή σε άλλες κατάλληλες µορφολογικά θέσεις, ώστε να µην προκαλούνται οχλήσεις. Για τα οικοδοµικά υλικά θα εφαρµοστεί αρχικά το σύστηµα συλλογής - µεταφοράς και διάθεσης τους στους Χ.Υ.Τ.Αδρανών. Εκεί µπορούν να συνδιατίθενται και τα προϊόντα εκσκαφών, εφόσον δεν χρησιµοποιηθούν για λόγους αποκατάστασης. Η οργάνωση και λειτουργία των Χώρων Υγειονοµικής Ταφής Αδρανών που προτάθηκαν, θα τηρεί τρεις επάλληλες αρχές προστασίας µε σκοπό την ασφαλή λειτουργία και τελική επανένταξη του χώρου στη φύση: Αποµόνωση, Παρακολούθηση και Έλεγχο (Isolation, Control, Monitoring). 4. ΒΑΣΙΚΟΣ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Α ΡΑΝΩΝ CASE STUDY Το τελευταίο στάδιο της µελέτης ήταν η αξιολόγηση της πιθανότητας επεξεργασίας των κατασκευαστικών οικοδοµικών και λοιπών παρεµφερών απορριµµάτων, µε κατάταξη στις κατηγορίες που αναφέρθηκαν στην προηγούµενη παράγραφο. Μετά την επεξεργασία, τα Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

6 απορρίµµατα µπορούν να αξιοποιηθούν στις κατηγορίες τεχνικών έργων που αναφέρθηκαν ανωτέρω. Πραγµατοποιήθηκε ο βασικός σχεδιασµός µιας µονάδας επεξεργασίας αδρανών για την παραγωγή αµµοχάλικου. Το κοστολόγιο που θα προέκυπτε από το σχεδιασµό αυτό θα συγκρινόταν µε το κόστος προµήθειας µιας φορητής (compact) µονάδας για να ληφθεί η απόφαση για την τελική επιλογή. Η µονάδα αυτή θα τοποθετηθεί εντός του ΧΥΤ, δίπλα στον κεντρικό ΧΥΤΑ του Νησιού. Ως σχεδιαστική παράµετρος θεωρήθηκε τροφοδοσία αδρανών ορυκτής προέλευσης 200 tn/hr, για να καλύπτει και την τυχόν αβεβαιότητα στις ποσότητες που προκύπτουν. Αρχικά καταστρώθηκαν τα ισοζύγια µάζας για τα επιµέρους φορτία που εισέρχονται στη µονάδα, καθώς και για τα προϊόντα. Η επιθυµητή έξοδος είναι αµµοχάλικο κοκκοµετρίας 4-10 mm, mm και >32 mm. Θεωρήθηκε ότι η κοκκοµετρία των σωµατιδίων στην έξοδο του µύλου ακολουθεί την κανονική λογαριθµική κατανοµή. Η µονάδα ακολουθεί τα συνηθισµένα προκαταρκτικά στάδια, δηλαδή ζύγιση σε γεφυροπλάστιγγα στην είσοδο, προσωρινή αποθήκευση σε σωρούς ανάλογα µε τη σύσταση και χειροδιαλογή ανακυκλώσιµων υλικών (ξύλο, αλουµίνιο). Ακολουθεί η αρχική θραύση των ογκωδών τεµαχίων µε «ψαλίδα» ή σε άλλο σπαστήρα και κατόπιν η τροφοδοσία των υλικών σε χοάνη. Η µεταφορά των υλικών από βαθµίδα σε βαθµίδα µπορεί να γίνει µε αναβατώριο, µε µεταφορική ταινία ή µε συνδυασµό τους. Για την υπόψιν εφαρµογή µπορούν να εφαρµοστούν θραυστήρες once through τύπου «σιαγώνων» (jaw crusher) ή τύπου κρούσεως, συνηθέστερα «σφυριών» (hammer crusher). Οι θραυστήρες τύπου σιαγώνων έχουν τη µορφή σφήνας, στην οποία το ένα χαλύβδινο επίπεδο κινείται παλινδροµικά και ωθεί το υλικό προς το προοδευτικά ελαττούµενου πλάτους άνοιγµα που σχηµατίζεται από την ετέρα σιαγώνα. Η αρχή λειτουργίας των σφυρόµυλων βασίζεται στη θραύση λόγω βιαίας πρόσκρουσης σε ακίνητη επιφάνεια και συγκεκριµένα σφυρών. Η απαιτούµενη κινητική ενέργεια προσδίδεται από την περιστροφή του µύλου. Η επιλογή µεταξύ των δύο τύπων έγκειται στο µελετητή και τελικά προτιµήθηκε ο πρώτος διότι έχει χαµηλότερο λειτουργικό κόστος αν και δίνει προϊόν µε µικρότερο εύρος µεγέθους. Ακολούθως, το προϊόν διέρχεται από διαχωριστήρα µεγέθους. Υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες διαχωρισµού, αλλά η απλούστερη µορφή είναι το κόσκινο. Για την υπό µελέτη περίπτωση επιλέχθηκαν δονούµενα κόσκινα, τα οποία παρουσιάζουν το πλεονέκτηµα της αποδοτικότερης λειτουργίας και της µη συχνής έµφραξης. Όλα τα σωµατίδια µε µέγεθος µεγαλύτερο της οπής του πλέγµατος θα περνάνε στο υπόλειµµα, ενώ αυτά µε µικρότερο µέγεθος στο προϊόν. Σε ένα πραγµατικό κόσκινο ωστόσο µε πεπερασµένο χρόνο παραµονής, ένας αριθµός λεπτών σωµατίδιων δεν διαχωρίζεται και περνά στο ρεύµα του υπολείµµατος. Ένας τρόπος έκφρασης της µη ιδανικής συµπεριφοράς ενός κοσκίνου αποτελεί η συνάρτηση εκλεκτικότητας, η οποία συνήθως εκφράζεται µέσω µιας σιγµοειδούς µορφής εξίσωσης. Μετά την έξοδο από το µύλο, οι µεταλλικές προσµίξεις αποµακρύνονται µε τη βοήθεια µαγνητικού διαχωριστή. Τα προϊόντα της µονάδας αποθηκεύονται σε σωρό ή σε σιλό. Ένας από τους βασικούς περιορισµούς ήταν η κατά το δυνατόν αποφυγή παραγωγής του ψιλού κλάσµατος (σωµατίδια διαµέτρου 0-5 mm) λόγω πολλαπλών «περασµάτων» από το µύλο. Το ψιλό κλάσµα µπορεί µερικές φορές να χρησιµοποιηθεί ως άµµος ανακύκλωσης, αλλά γενικά θεωρείται ως υπολειµµατικό παραπροϊόν και ειδικά στη Γερµανία πρέπει να αποµακρύνεται. Ταυτόχρονα, αιωρείται εύκολα στον αέρα και εισέρχεται στους πνεύµονες δια της αναπνευστικής οδού, ενώ γενικά η µεταφορά του θεωρείται δύσκολη. Συνολικά, για την προστασία των εργαζοµένων και την µείωση των εκποµπών, η µονάδα θα υφίσταται αποκονίωση µε συνδυασµό κυκλώνα και σακκόφιλτρου ή πλυντρίδας. Το διάγραµµα ροής της µονάδας παρουσιάζεται στο σχήµα 1. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

7 Η µελέτη ολοκληρώθηκε µε την αριστοποίηση της διεργασίας χρησιµοποιώντας µοντέλο προσοµοίωσης κλειστού κυκλώµατος θραύσης-κοσκίνησης που αναπτύχθηκε για το σκοπό αυτό και υπολογίζει την αναµενόµενη κοκκοµετρία εξόδου όταν είναι γνωστή η κατανοµή µεγέθους στην είσοδο. Το µοντέλο έχει γραφεί στο πρόγραµµα φύλλων δεδοµένων EXCEL και επιλύεται µε το ενσωµατωµένο εργαλείο επίλυσης µη γραµµικών εξισώσεων Solver. FA Αποκονίωση C F K EM M M RF RF Απόρριψη Απόρριψη Σιδηρούχο προϊόν A Silo Silo S S A BC ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΥΜΒΟΛΩΝ Αναβατώριο Μεταφορική ταινία CRUSHER L CH Μ CH C Κυκλώνας BC CH Φυσούνα JC FZ Σύρτης Κ ιπλό Κόσκινο EM Ηλεκτροµαγνήτης RF Σακκόφιλτρο L ΜΗ Σπαστήρας Μύλος τύπου σιαγώνων M Kινητήρας FA Ανεµιστήρας Γενικού Αερισµού S Μ Μ BC 103 Μ BC 104 Μ BC Προς σιλό αποθήκευσης Προς σιλό αποθήκευσης προϊόν 4-10mm προϊόν 10-32mm Προιόν Χονδροµερές Σχήµα 1: ιάγραµµα ροής µονάδας θραύσης κοσκίνησης Σηµειώνεται ότι σε γενικές γραµµές και η φορητή µονάδα προβλέπεται να έχει τα βασικά χαρακτηριστικά του Σχ. 1, δηλαδή µαγνητικό διαχωριστή και αποκονίωση. Μετά την ολοκλήρωση του βασικού σχεδιασµού αναµένεται η τελική απόφαση για την επιλογή µεταξύ των εναλλακτικών λύσεων. Ο φορέας διαχείρισης, ωστόσο, προσανατολίζεται στην προµήθεια της φορητής µονάδας γιατί τη θεωρεί πιο απλή και αξιόπιση λύση, ενώ θα έχει λιγότερο εξειδικευµένο προσωπικό. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. M. Chandrakanthi, P. Hettiaratchi, B. Prado and J. Ruwanpura, Proceedings of the 2002 Winter Simulation Conference, Π. Αλαβέρας, Ε. Παπαχρήστου, «Μέθοδοι για τον προσδιορισµό της ποσότητας κατασκευαστικών και οικοδοµικών απορριµµάτων στην Ελλάδα», Πρακτικά συνεδρίου HELECO Construction and demolition waste management practices and their economic impacts, Final Report to DGXI EC, February Α. Mangal and B. Pitchumani, Simulation of an industrial ball mill, Bulk solids handling, 13, , Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου