ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Διαχείριση Αποβλήτων ΔΙΑ51. Εργασία 1

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Διαχείριση Αποβλήτων ΔΙΑ51 Εργασία 1 ΜΑΒΙΔΗΣ ΣΑΒΒΑΣ Α.Μ. 104302 Διδάσκων: ΚΑΚΑΛΗ ΓΛΥΚΕΡΙΑ Νοέμβριος 2015

ΕΑΠ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΔΙΑ 51 Γραπτή εργασία 1: Σχεδιασμός συστήματος διαχείρισης αστικών στερεών απορριμμάτων Θεωρείστε μία πόλη 100.000 κατοίκων. Η παραγωγή απορριμμάτων ανά κάτοικο και ημέρα είναι 1+0,3* (Ν/100), όπου Ν τα τελευταία δύο ψηφία του αριθμού μητρώου σας. Η σύνθεση των απορριμμάτων είναι: Ζυμώσιμα υλικά 40 %, χαρτί/χαρτόνι 23%, πλαστικά 14%,αλουμίνιο 0,5%, λευκοσίδηρος 1,5 %,γυαλί 3%, λοιπά υλικά 18%. Θεωρήστε ένα σύστημα συλλογής των απορριμμάτων, που να περιλαμβάνει ανακύκλωση 3 ρευμάτων (ένα ρεύμα θα είναι το χαρτί/χαρτόνι σε κίτρινους κλάδους, ένα ρεύμα πλαστικά/μέταλλα/γυαλί σε μπλε κάδους) και τα υπόλοιπα (σύμμεικτα) σε πράσινους κάδους Α) Υποθέσατε ότι η συμμετοχή του κοινού στην ανακύκλωση θα ανέρχεται στο 50% οπότε υπολογίστε τις απαιτήσεις σε κάδους, οχήματα και δρομολόγια σε εβδομαδιαία βάση. Β) Υποθέσατε ότι τα σύμμεικτα οδηγούνται σε ΚΔΑΥ (κέντρο διαλογής και ανάκτησης υλικών) όπου έχουμε μία περαιτέρω ανάκτηση 30% των ανακυκλώσιμων υλικών. Περιγράψατε σύντομα τις τεχνολογίες διαλογής των υλικών που πρέπει να έχει το ΚΔΑΥ. Υπολογίσατε τα ανακτώμενα υλικά σε ετήσια βάση από την μονάδα διαλογής και τα ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά των απορριμμάτων που θα οδηγούνται σε υγειονομική ταφή. Γ) Σχεδιάσατε έναν ΧΥΤΑ για την πόλη: Η διαθέσιμη επιφάνεια ΧΥΤΑ είναι 100 στρέμματα. Η διάρκεια ζωής του θα είναι 20 χρόνια + 20 χρόνια μετέπειτα φροντίδα. Θεωρήσατε μετεωρολογικά στοιχεία από περιοχή της αρεσκείας σας. Υπολογίσατε τις παραγόμενες ποσότητες στραγγίσματος και βιοαερίου. Παραδοχές: Ε: Ποσότητα εισερχόμενων υδάτων: 0 Υκ = Υδατοϊκανότητα: 0 Α = 200 mm/έτος (μέση τιμή) ΕΔ = 80 mm/έτος (μέση τιμή) Κ = σταθερά αποδόμησης 0,02 έτος -1 1

Πίνακας περιεχομένων 1. Ερώτημα... 3 2.Ερώτημα... 6 Σύστημα Διαλογής Ανακυκλώσιμων Απορριμμάτων... 6 3.Ερώτημα... 9 3.1 Διαχείριση στραγγισμάτων... 9 3.2 Βιοαέριο. Υπολογισμός παραγόμενης ποσότητας... 10 3.3 Σχεδιασμός ΧΥΤΑ... 12 Βιβλιογραφία... Σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Εικόνα εξωφύλλου Σάββας Μαβίδης 2

1. Ερώτημα Σύμφωνα με την εκφώνηση λοιπόν κάνουμε τους παρακάτω υπολογισμούς Std104302 1+0,3*(2/100)=1,006 Kg απόβλητα ανά κάτοικο την ημέρα Η πόλη έχει 100.000 κατοίκους άρα 1,006*100.000=100.600 Kg/day ή 100,6 tn/day Η πρώτη στήλη του πίνακα περιλαμβάνει την συνολική ημερήσια παραγωγή απορριμμάτων σύμφωνα με τα % ποσοστά που έχουν δοθεί. Από το σύνολο τους, τα μη ανακυκλούμενα υλικά είναι τα ζυμώσιμα και τα λοιπά, αλλά και μέρος των ανακυκλούμενων που όμως οδηγούνται στο ΧΥΤΑ, διότι το μόνο το 50 % των κατοίκων συμμετέχουν στην ανακύκλωση. Και έτσι προκύπτει η δεύτερη στήλη του πίνακα 1. Ομοίως, αφού αφαιρεθεί το 50 % των απορριμμάτων που οδηγούνται για ανακύκλωση, προκύπτει η τρίτη στήλη Ζυμώσιμα 40%, 40*1,006/100= 0,4024 Kg p/d ή 40,48 tn/d Χαρτί/χαρτόνι 23%, 23*1,006/100=0,23138 Kg p/d ή 23,27 tn/d Πλαστικό 14%, 14*1,006/100= 0,14084 Kg p/d ή 14,17 tn/d Αλουμίνιο 0,5%, 0,5*1,006/100= 0,0503 Kg p/d ή 5,06 tn/d Λευκοσίδηρος 1,5%, 1,5*1,006/100= 0,01509 Kg p/d ή 1,52 tn/d Γυαλί 3%, 3*1,006/100= 0,03018 Kg p/d ή 3,03 tn/d Λοιπά 18%, 18*1,006/100= 0,18108 Kg p/d ή 18,21 tn/d Υλικά % Συνολικές ποσότητες Kg/d Μη ανακυκλούμενο κλάσμα Kg/d Ανακυκλούμενο κλάσμα Kg/d ζυμώσιμα 40 40481,44 40481,44 0 χαρτί/χαρτόνι 23 23276,828 11638,414 11638,414 πλαστικό 14 14168,504 7084,252 7084,252 αλουμίνιο 0,5 506,018 253,009 253,009 λευκοσίδηρος 1,5 1518,054 759,027 759,027 γυαλί 3 3036,108 1518,054 1518,054 λοιπά 18 18216,648 18216,648 0 σύνολο Kg/day 100 101203,6 79950,844 21252,756 συνολο tn/day 101,2036 79,950844 21,252756 σύνολο tn/year 36939,314 29182,05806 7757,25594 Πίνακας 1. Συγκεντρωτικός πίνακας υπολογισμού επι μέρους ποσοτήτων των υλικών σε Kg/day Για να υπολογίσουμε τις απαιτήσεις σε κάδους πρέπει να γνωρίζουμε τους επί μέρους όγκους των υλικών. Άρα θα χρειαστούμε το ειδικό βάρος (πυκνότητα). 3

ειδικό βάρος στον κάδο Kg/ m 3 Συστατικό υλικό διακύμανση τιμών τυπική τιμή οργανικά τροφικά υπολείμματα 130-490 250 χαρτί 35-140 90 χαρτόνι 40-80 50 πλαστικά 40-130 60 υφάσματα 35-100 60 λάστιχα 80-200 130 δέρματα 100-260 150 άλλα οργανικά 100-50 150 ανόργανα γυαλί 150-500 200 μη σιδηρούχα μέταλλα 50-240 160 σιδηρούχα μέταλλα 150-1200 350 άλλα αδρανή (τέφρα, χώμα κτλ) 320-960 480 Πίνακας 2. Συγκεντρωτικός πίνακας ειδικού βάρους υλικών Συνολικές ποσότητες Kg/d Μη ανακυκλούμε νο κλάσμα Kg/d Ανακυκλούμε νο κλάσμα Kg/d τυπικές τιμές πυκνότητ ας (Kg/ m 3 Ημερήσιος όγκος ΜΑΚ ( 3 ) Ημερήσιος όγκος ΑΚ (m 3) ζυμώσιμα 40481,44 40481,44 0 250 161,92576 0 χαρτί/χαρτό νι 23276,82 8 11638,414 11638,414 70 166,26305 71 166,26305 71 πλαστικό 14168,50 4 7084,252 7084,252 60 118,07086 67 118,07086 67 αλουμίνιο 506,018 253,009 253,009 160 1,5813062 5 1,5813062 5 λευκοσίδηρ ος 1518,054 759,027 759,027 89 8,5283932 58 8,5283932 58 γυαλί 3036,108 1518,054 1518,054 200 7,59027 7,59027 λοιπά 18216,64 18216,648 0 480 37,95135 0 8 σύνολο Kg/d 101203,6 79950,844 21252,756 0 501,91100 33 302,03389 33 σύνολο 101,2036 79,950844 21,252756 0 tn/d σύνολο tn/y 36939,31 4 29182,05806 7757,25594 0 Πίνακας 3. Συγκεντρωτικός πίνακας Χρησιμοποιώ την σχέση P=m/V => V=m/p για τους υπολογισμούς. 4

Π.χ. Ζυμώσιμα 40480/250=161,92 Kg/m 3 Οπότε οδηγούμαστε στον πίνακα 3. Χρησιμοποιώ μεταλλικούς κάδους 1,1 m 3 με πληρότητα 90% (υπολογίσιμος όγκος 0,99 m 3 ) 501,9110033/0,99=507 κάδοι την ημέρα Αν υποθέσουμε οτι το προσωπικό μας θα θέλαμε να εργάζεται τις 6 απο τις 7 ημέρες της εβδομάδας τότε 522*7/6=592 κάδοι την ημέρα. Με την παραδοχή ότι θα χρησιμοποιήσω απορριμματοφόρα με χωρητικότητα 16 m 3, τύπου πρέσας που μειώνουν τον όγκο των απορριμμάτων στο 1:3 Τα συμπιεσμένα απορρίματα δίνουν 501,9110033:3=167,3~168 συμπιεσμένα απορρίματα Αν το ένα απορριματοφόρο χωράει 16 m 3, τα 168 m 3 πόσα απορριμματοφόρα απαιτούν 172:16=10,75 άρα 11 απορριμματοφόρα Αν υποθέσουμε οτι το 1 απορριμματοφόρο με μια διαδρομή μαζεύει 16 m 3, τα 11 μαζεύουν 172 m 3. Αν όμως υποθέσουμε ότι θέλουμε να κάνουν μόνο 4 δρομολόγια για 6 μέρες τότε 11:4=2,75 ~3 απορριμματοφόρα, για 4 δρομολόγια ημερησίως και για 24 δρομολόγια εβδομαδιαίως. [1] [2] [3] [4] αριθμός κάδων αριθμός οχημάτων ημερήσια δρομολόγια εβδομαδιαία δρομολόγια 592 3 4 24 Πίνακας 4. Αποτελέσματα για μη ανακυκλούμενο υλικό Ομοίως και για το ανακυκλούμενο κλάσμα υπολογίζω 302,0338933:0,99 = 305,1 ~306 κάδοι την ημέρα Απο αυτούς, Α) οι κίτρινοι που αφορουν το χαρτί/χαρτόνι 166,2630571/0,99= 167,94 ~168 κίτρινοι κάδοι συλλογής ανακυκλούμενο χαρτί/χαρτόνι την ημέρα 168*7/6= 196 κίτρινοι κάδοι για 6 ημέρες συλλογής ανακυκλούμενο χαρτί/χαρτόνι Β) μπλέ κάδοι για πλαστικά, μεταλλικά και γυάλινα υλικά. 302-168=134*7/6= 156,3 ~157 μπλέ κάδοι για 6 ημέρες. Τα απορριμματοφόρα θα είναι και πάλι τα ίδια. Τύπου πρέσας δηλαδη, με συμπίεση 1:3. Άρα 302,0338933:3=100,67 m 3 συμπιεσμένα απόβλητα. 100,67 m 3 :16 m 3 =6,3 ~7 απορριματοφόρα. Θα τα εκμεταλλευτούμε όμως για 4 διαδρομες τις 6 ημέρες της εβδομάδας που σημαίνει 7:4=1,75 ~2 απορριματοφόρα, για 4 διαδρομές. [1] [2] [5] [4] αριθμός κάδων αριθμός οχημάτων ημερήσια δρομολόγια εβδομαδιαία δρομολόγια 325 2 4 24 Πίνακας 5. Αποτελέσματα για ανακυκλούμενο υλικό 5

2.Ερώτημα Σύστημα Διαλογής Ανακυκλώσιμων Απορριμμάτων Σύμμεικτα απορρίμματα είναι τα οργανικά υλικά που είναι ανακατεμένα με ανακυκλώσιμα και είναι αυτά που δημιουργούν το μεγαλύτερο πρόβλημα. Το ΚΔΑΥ εφαρμόζει μηχανικές ή/και χειρονακτικές μεθόδους διαλογής, διαχωρίζοντας ανακυκλώσιμα μη επικίνδυνα ιατρικά απόβλητα. Τα απόβλητα αυτά προέρχονται από διαλογή στη πηγή όπου πραγματοποιείται δεματοποίηση των διαχωρισμένων υλικών. Τα υλικά που εξάγονται από το ΚΔΑΥ είναι πλήρως εμπορεύσιμα λόγω της μεγάλης καθαρότητας τους, εναρμονισμένη με τις προδιαγραφές που θέτει η βιομηχανία ανακύκλωσης. Για να σχεδιάσουμε ένα ΚΔΑΥ πρέπει να λάβουμε υπόψη τις ποσότητες και την σύσταση κάθε κλάσματος τροφοδοσίας, αλλά και τις παραπάνω προδιαγραφές τις βιομηχανίας ανακύκλωσης. Τα υλικά συγκεντρώνονται σε κατάλληλους χώρους και οδηγούνται στους συμπιεστέςδεματοποιητές ή στους θραυστήρες ή στους κομποστοποιητές ανάλογα με το είδος του υλικού. Η τεχνολογίες που χρησιμοποιεί διακρίνονται σε χαμηλής και υψηλής δυναμικότητας. Οι συχνότερες τεχνολογίες είναι μηχανική διαλογή με κόσκινο για διαχωρισμό με βάση το μέγεθος, ο βαλλιστικός διαχωριστής με ή χωρίς αέρα πλευρικής ροής, οι κυκλώνες, η τεχνολογία ζιγκ ζαγκ. Για τα μεταλλικά υλικά, είναι η μαγνητική διαλογή και εφαρμογή ρευμάτων Eddy. Ενώ η σύνθλιψη εξαρτάται από την σύσταση των υλικών(κόπτες, ψαλίδια, μύλοι). [4] [6] [7] [1] [8] Απο το μη ανακυκλώσιμο κλάσμα που όπως φαίνεται στον πίνακα 1, είναι 79950,844 Kg/d γίνεται ανάκτηση 30 % από τα ανακυκλώσιμα συστατικά που περιέχουν και προκύπτει ο πίνακας 6. Μη ανακυκλούμενο κλάσμα Kg/d ΚΔΑΥ 30% τελική διάθεση ΧΥΤΑ σύνολο ανακύκλωσης υλικά ζυμώσιμα 40481,44 0 40481,44 0 χαρτί/χαρτόνι 11638,414 3491,5242 8146,8898 15129,9382 πλαστικό 7084,252 2125,2756 4958,9764 9209,5276 αλουμίνιο 253,009 75,9027 177,1063 328,9117 λευκοσίδηρος 759,027 227,7081 531,3189 986,7351 γυαλί 1518,054 455,4162 1062,6378 1973,4702 λοιπά 18216,648 0 18216,648 0 σύνολο Kg/d 6375,8268 73575,0172 27628,5828 σύνολο tn/year 2327,176782 26854,88128 10084,43272 Πίνακας 6. Συγκεντρωτικός πίνακας ανακυκλούμενου/μη ανακυκλούμενου υλικού 6

Ετήσια ποσότητα ΑΣΑ σε tn/year σύνολο ανακύκλ ωσης τελική διάθεση ΧΥΤΑ Σχήμα 1. Συνολική ετήσια ποσότητα απορριμμάτων σε τόνους Όπως προκύπτει από την βιβλιογραφία τα τυπικά ποσοστά υγρασίας και η στοιχειακή ανάλυσή των υλικών δίνονται στον παρακάτω πίνακα (πίνακας 7). Υλικά % υγρασία% % περιεκτικότητα σε ξηρά ύλη ξηρά ύλη στο ποσοστό των υλικών %C ξηρού βάρους %Η ξηρού βάρους %Ο ξηρού βάρους %Ν ξηρού βάρους ζυμώσιμα 40 70 30 12 50 6 38 3 χαρτί/χαρτόνι 23 6 94 21,62 44 6 44 0,3 πλαστικό 14 2 98 13,72 60 7 23 αλουμίνιο 0,5 3 97 0,485 4,5 0,6 4,3 0,1 λευκοσίδηρος 1,5 3 97 1,455 4,5 0,6 4,3 0,1 γυαλί 3 2 98 2,94 0,5 0,1 0,4 0,1 λοιπά 18 8 92 16,56 26,3 3 2 0,5 σύνολο 100 68,78 Πίνακας 7. Συγκεντρωτικός πίνακας [9] Η περιεκτικότητα σε ξηρά ύλη στο ποσοστό των υλικών προκύπτει απο τον πολλαπλασιασμό του ποσοστού του κάθε υλικού επί την % περιεκτικότητα του σε υγρασία διαιρεμένο με το 100. Δηλαδή για τα ζυμώσιμα 40 % * 30% /100 = 12 Υλικά C H O N ζυμώσιμα 6 0,72 4,56 0,36 χαρτί/χαρτόνι 9,5128 1,2972 9,5128 0,06486 πλαστικό 8,232 0,9604 3,1556 0 αλουμίνιο 0,021825 0,00291 0,020855 0,000485 λευκοσίδηρος 0,065475 0,00873 0,062565 0,001455 γυαλί 0,0147 0,00294 0,01176 0,00294 λοιπά 4,35528 0,4968 0,3312 0,0828 σύνολο 28,20208 3,48898 17,65478 0,51254 AB 2,350173333 3,48898 1,10342375 0,03661 Πίνακας 8. Συγκεντρωτικός πίνακας με υπολογισμούς για σύνταξη στοιχειομετρικού τύπου 7

Τίτλος άξονα Για να βρεθεί η επιμέρους συμμετοχή των στοιχείων στον στοιχειομετρικό τύπο πρέπει να γίνει αναγωγή των επί τοις εκατό των στοιχείων C, Η, Ν, Ο επι της ξηράς μάζας των συστατικών. Προκύπτει λοιπόν ο πίνακας 8. [10] Διαιρώντας με τα Ατομικά Βάρη, για τον C=12, H=1, O=16 και Ν=14 προκύπτει C= 2,350173 H= 3,48898 O= 1,10342 N= 0,03661 Διαιρώντας τα με τον μικρότερο αριθμό που είναι αυτός του Ν προκύπτει C 64 H 95 O 30 N Απο τον τύπο μπορούμε να πάρουμε και τις πληροφορίες για τον λόγο C/N, που είναι απαραίτητος για να μπορέσουν να αναπτυχθούν οι κατάλληλοι μικροοργανισμοί που χρειάζονται για την βιοαποικοδόμηση των οργανικών απορριμμάτων, Με αναλογία C/N<30 και χαμηλή περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα, μπορούμε να διερευνήσουμε αν είναι κατάλληλα για κομποστοποίηση. [1] [9] [10] γυαλί 1% λευκοσίδη ρος 1% χαρτί/χαρ τόνι 11% λοιπά 25% αλουμίνιο 0% πλαστικό 7% ποιοτικά χαρακτηριστικά απορριμμάτων ΧΥΤΑ ζυμώσιμα 55% Σχήμα 2. Ποιοτικά χαρακτηριστικά απορριμμάτων που οδηγούνται σε ΧΥΤΑ 50000 40000 30000 20000 10000 0 Ποσοτικά χαρακτηριστικά Απορριμμάτων ΧΥΤΑ ζυμ ώσι μα χαρ τί/χ αρ πλα στικ ό αλο υμίν ιο λευκ οσίδ ηρος γυα λί λοιπ ά Σειρά1 40481 8147 4959 177,1 531,3 1063 18217 Σχήμα 3. Ποσοτικά χαρακτηριστικά απορριμμάτων ΧΥΤΑ Από το ημερήσιο σύνολο των μη ανακυκλώσιμων (πίνακας 1), αν αφαιρεθεί το 30 % των συστατικών που ανακτήθηκε στο ΚΔΑΥ προκύπτει 79950-6375,8268=73575,0172 Kg/day ή 73,57 tn/day απορρίμματα. 8

Άρα η ετήσια ποσότητα απορριμμάτων που οδηγούνται στο ΧΥΤΑ έπειτα από την αφαίρεση του 30% από ΚΔΑΥ είναι 26854,88128 tn/year Αντίθετα τα ανακυκλώσιμα υλικά (πίνακας 1) συνολικά είναι 21252,756+6375,8268=27628,5828 Kg/day δηλαδή 27,63 tn/day Ή η συνολική ετήσια ποσότητα ανακυκλωμένου υλικού θα είναι 10084,43272 tn/year [4] [6] [7] [1] 3.Ερώτημα 3.1 Διαχείριση στραγγισμάτων Το σύστημα αποστράγγισης αποτελείται από αδρανή υλικά (στρώση αποστράγγισης) και από διάτρητους, αποστραγγιστικούς αγωγούς σε ακτινωτή διάταξη. Καταλήγουν σε μια δεξαμενή και στη συνέχεια οδηγούνται στο σύστημα καθαρισμού του ΧΥΤΑ. Η δεξαμενή έχει χωρητικότητα 3 έως 4 ημερών. Θεσσαλονίκη Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαι Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μέση μηνιαία θερμοκρασία (C) 5.2 6.7 9.7 14.2 19.6 24.4 26.6 26.0 21.8 16.2 11.0 6.9 μέση μηνιαία 36. 38.0 40.6 37.5 44.4 29.6 23.9 20.4 27.4 40.8 54.4 54.9 βροχόπτωση (mm) 8 μέση μηνιαία 76. 73.0 72.4 67.8 63.8 55.9 53.2 55.3 62.0 70.2 76.8 78.0 υγρασία (%) 1 Πίνακας 9. Υπολογισμοί κλιματικών συνθηκών για την περιοχή της Θεσσαλονίκης [11] 100 στρέμματα ΧΥΤΑ, Α Κ = συνολική ποσότητα ατμοσφαιρικών κατακρημνίσεων 411,9 Ε: Ποσότητα εισερχόμενων υδάτων: 0 Υκ = Υδατοϊκανότητα: 0 Α = 200 mm/έτος (μέση τιμή) ΕΔ = 80 mm/έτος (μέση τιμή) Κ = σταθερά αποδόμησης 0,02 έτος -1 Q Σ = Ακ +Ε-Α-ΕΔ-ΥΚ +Β α m 3 Q Σ = συνολική ποσότητα παραγόμενων στραγγισμάτων Ε= ποσότητα εισερχόμενων υδάτων=0 Α= συνολικές απορροές=200mm/year ΑΚ= συνολική ποσότητα ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων ΕΔ= εξατμισοδιαπνοή=80mm/έτος ΥΚ= υδατοικανότητα συγκράτησης νερού στη μάζα υλικού επικάλυψης=0 Βα = ποσότητα παραγόμενων στραγγισμάτων από τη βιολογική αποδόμηση των αποβλήτων. Μέση ετήσια βροχόπτωση προκύπτει από το άθροισμα των δώδεκα μετρήσεων 448,7mm Άρα Σ= 448,7 mm/y + 0 200 mm/y 80 mm/y 0 = 168,7 mm/year ή 0,1687 m/year 9

Η συνολική επιφάνεια ΧΥΤΑ είναι 100 στρέμματα, προκύπτει η συνολική ετήσια ποσότητα στραγγισμάτων, χωρίς να είναι υπολογισμένα τα Βα είναι Q=168,7 mm*10.000 m 2 /1000=1687 m 3 Για να υπολογίσουμε την παραγόμενη ποσότητα στραγγισμάτων που προκύπτει απο την βιολογική αποδόμηση των αποβλήτων. Η συνολική ποσότητα που καταλήγει στο ΧΥΤΑ ημερησίως είναι 73575,0172 Kg/day, έπειτα απο συμπίεση με ειδικά μηχανήματα επιτυγχάνεται πυκνότητα 0,5-0, 95 t/m 3 Δεχόμενοι την τιμή 0,8 t/m 3 73575,0172*365= 26854,88128 tn/year/0,8=33568,6 απορρίμματα m 3 /year Για τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του ΧΥΤΑ παράγονται 15 L/ m 3 33568,6 m 3 /year * 0,015 m3=503,529 m 3 στραγγίσματα για τον πρώτο χρόνο Ενώ για τα επόμενα 5 χρόνια, είναι 2-3 L/ m 3 Απο τα απορρίμματα του πρώτου χρόνου τα στραγγίσματα που θα παραχθούν τα επόμενα 5 έτη είναι 2 L. 5*33568,6*(2/1000)= 335,686 m 3 Συνολικά λοιπόν τον πρώτο χρόνο απο τα απορρίμματα παράγονται τα στραγγίσαμτα 335,686 m 3 +503,529 m 3 =839,215 m 3 Για τα 20 χρόνια που ο ΧΥΤΑ θα δέχεται απορρίμματα συνολικά παράγονται 20*839,15=16783 m 3 στραγγίσματα απο τα απορρίμματα Ο ΧΥΤΑ θα δέχεται για 40 έτη, άρα 40*1687=67.480 m 3 το σύνολο των στραγγισμάτων για τα 40 έτη λειτουργίας είναι 16783 m 3 + 67.480 m 3 = 84.263 m 3 Τα στραγγίσματα που παράγονται. Είναι για τα 26 χρόνια λειτουργίας του ΧΥΤΑ, ενώ απο το 27 ο έτος και έπειτα, συλλέγουμε στραγγίσματα μόνο απο τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα. [7] 3.2 Βιοαέριο. Υπολογισμός παραγόμενης ποσότητας Η αποικοδόμηση των απορριμμάτων αρχίζει με την εναπόθεση τους στο ΧΥΤΑ. Αρχικά η αποικοδόμηση γίνεται με κατανάλωση οξυγόνου και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα. Με την εξάντληση όμως του οξυγόνου περνάμε στην αναερόβια αποικοδόμηση με τελικό προιόν το μεθάνιο. ΑΣΑ= 26854,9 tn/year Για το παραγόμενο βιοαέριο θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο Tabasaran G(t)=1,868*Cοργ*(0.014*θ+0.28)*(10 (-kc) -10 (-kt) ) m 3 αερίων/tn απορριμμάτων Θεωρούμε ότι Περιεκτικότητα σε Cοργ = 200Kg/tn=> 17747,94/26854,9*1000=660,9 Kg/tn Παραγωγή απορριμμάτων ανά κάτοικο = 1,006 Kg/day 10

Βιοαέριο παράγεται κατά τα πρώτα 20 χρόνια λειτουργίας του ΧΥΤΑ. Από το 21 ο σταματάει να παράγεται. Η ροή των ΑΣΑ είναι σταθερή κατά την 20ετία και μηδενική κατά την 20ετή φροντίδα Η μέση θερμοκρασία για την Θεσσαλονίκη είναι 15,7 ο C c=0 Θερμοκρασία όπως προκύπτει από την ιστοσελίδα = άθροισμα μέσων μηνιάιων θερμοκρασιών δια 12 μήνες = 188,3/12=15,7 k(σταθερά αποδόμησης)=0,02 έτος -1 G(t)=1,868*Cοργ*(0.0147*θ+0.28)*(10 (-kc) -10 (-kt) )= G(t)= 1,868*660,9 *(0,0147*15,7+0,28)*(1-10 (-0,02*t) ) Όπου t είναι ο χρόνος για κάθε έτος λειτουργίας του ΧΥΤΑ. Π.χ. ο δεύτερος χρόνος θα εκφραστεί ως G(t)= 1,868*660,9 *(0,0147*15,7+0,28)*(1-10 (-0,02*2) ) m 3 /tn Η παραγωγή βιοαερίου συνεχίζεται για όσο διάστημαπροστίθενται απορρίματα. Αυτό σημαίνει ότι η παραγωγή σταματάει από το 21 ο έτος και μέχρι το 40 ο έτος λειτουργίας του ΧΥΤΑ. Τότε η εξίσωση γίνεται G(t)= 1,868*660,9 *(0,0147*15,7+0,28)*(10 (-k*c) -10 (-0,02*t) ) m 3 /tn Όπου c=1 για το 21ο έτος c=2 για το δεύτερο πχ για το 22 ο έτος η εξίσωση γίνεται G(t)= 1,868*660,9 *(0,0147*15,7+0,28)*(10 (-0.02*2) -10 (-0,02*21) ) m 3 /tn Στη παραγωγή βιοαερίου συμμετέχουν τα ζυμώσιμα, λοιπά και χαρτί/χαρτόνι απορρίμματα. ζυμώσιμα 40480 χαρτί/χαρτόνι 8144,5 σύνολο 48624,5Kg/d Πίνακας 10. Υλικά που συμμετέχουν στην παραγωγή βιοαερίου στο ΧΥΤΑ 48624,5*365/1000=17747,94 tn/year. Άρα 17747,94tn/year έτος λειτουργιας ΧΥΤΑ παραγόμενη πσότητα βιοαερίου ετος λειτουργιας ΧΥΤΑ παραγόμενη πσότητα βιοαερίου 1 745789,9 21 9524706 2 1458014 22 9096024 3 2138182 23 8686635 4 2787738 24 8295672 5 3408059 25 7922305 6 4000461 26 7565743 7 4566200 27 7225228 11

8 5106477 28 6900040 9 5622438 29 6589487 10 6115176 30 6292911 11 6585738 31 6009683 12 7035121 32 5739203 13 7464278 33 5480896 14 7874120 34 5234215 15 8265516 35 4998637 16 8639296 36 4773661 17 8996254 37 4558811 18 9337146 38 4353631 19 9662695 39 4157685 20 9973592 40 3970558 Πίνακας 11. Συγκεντρωτικός πίνακας παραγωγής βιοαερίου για τα 40 έτη. Σχήμα 4. Γραφική παράσταση συνολικής Παραγωγής βιοαερίου Συνολική ποσότητα βιοαερίου για όλα τα έτη 247.158.021,9 m3 3.3 Σχεδιασμός ΧΥΤΑ ΧΥΤΑ σημαίνει χώρος υγειονομικής ταφής απορριμμάτων και ορίζεται ως η διαδικασία ταφής μ την οποία επιτυγχάνουμε ελαχιστοποίηση επιβλαβών επιπτώσεων στο περιβάλλον και την δημόσια υγεία. Η λειτουργία ενός ΧΥΤΑ είναι πολύπλοκη διαδικασία και καθορίζεται από πολλές παραμέτρους. Οδηγίες βρίσκονται στην οδηγία 1999/31/ΕΚ. Σε εναρμόνιση ε την ελληνική νομοθεσία Υ.Α. Η.Π. 29407/3508/2002. [7] [10] [12] Στους χώρους αυτούς μπορούν να ταφούν πολλά είδη απορριμμάτων εκτός από τα επικίνδυνα (τοξικά ή ραδιενεργά) απόβλητα. Για την χωροθέτηση αξιολογούνται διάφορα κριτήρια όπως: - Γεωλογικά-υδρογεωλογικά, που είναι και τα πιο σημαντικά. - Χωροταξικά, όπως απόσταση από κατοικημένη περιοχή - Περιβαλλοντικά, όπως η θερμοκρασία - Λειτουργικά, όπως η εύκολη πρόσβαση, η ύπαρξη δρόμων 12

- Οικονομικά, που είναι και αυτά εξίσου σημαντικά με τα γεωογικα-υδρογεωλογικά. Κύρια χαρακτηριστικά του έργου: - Επιφάνεια ΧΥΤΑ 100 στρέμματα (100.000 m 3 ) - Όγκος ΧΥΤΑ: τουλάχιστον 81,694 m 3 για να μπορέσει ο χώρος να λειτουργήσει μέχρι 20 ετίας για μέση ετήσια διάθεση απορριμμάτων 26854,9 tn/y - Ειδικό βάρος αποτιθέμενων στερεών αποβλήτων 0,80 tn/ m 3 - Ημερήσια χωματοκάλυψη: 20% του όγκου των στερεών αποβλήτων - Περιμετρική αντιπυρική ζώνη: ~8 m πλάτος - Μεσο βάθος από την επιφάνεια του εδάφους των απορριμμάτων είναι 8 m - μέσο ύψος από την επιφάνεια του εδάφους 10 m - ότι η κλίση της βάσης του ΧΥΤΑ είναι μηδενική και ότι η καθίζηση των απορριμμάτων 10% [13] Στη λεκάνη θα κατασκευασούν, η σταγανοποίηση του πυθμένα και των πρανών καθώς και τα έργα συλλογής των στραγγισμάτων. Ο πυθμένας πρέπει να έχει στεγάνωση με αργιλική ή συνθετική μεμβράνη, να φέρει σύστημα αποστράγγισης διηθήματος, συστήματα απαγωγής βιοαερίου και τα συστήματα τελικής κάλυψης και αποκατάστασης του χώρου για τα χρόνια που θα παραμένει κλειστός και θα είναι υπό την επίβλεψη μας. Για την πρόσβαση στον χώρο απαιτείται εξωτερική και εσωτερική οδοποιία. Τα κατ ελάχιστον έργα που θα πρέπει να φτιαχτούν είναι μεταξύ άλλων ενεργός χώρος εναπόθεσης απορριμμάτων, πυλη εισόδου- εξόδου με οικίσκο ελέγχου, χώρος στάθμευσης ΙΧ, σύστημα έκπλυσης τροχών. ο χώρος δειγματοληψίας, ο χώρος απόθεσης αδρανών, ο χώρος αναμονής απορριμματοφόρων, γεφυροπλάστιγγα, συγκρότημα πυρσών καύσης βιοαερίου, το σύστημα ελεγχομένης απαγωγής και άντλησης του βιοαερίου, το σύστημα συλλογής στραγγισμάτων, τα δίκτυα υποδομής, η εσωτερική οδοποιία, οι αντιπλημμυρικές τάφροι. [7] [10] [12] [5] [3] [8] 13

1. Φυτοκάλυψη Αισθητικοί αλλα και ουσιαστικοί λόγοι όπως η αποφυγή της διάβρωσης των επικείμενων στρωμάτων 2. Ανώτερο έδαφος Παροχή θρεπτικών ουσιών και υγρασία, υποστηρηκτικό για την ανάπτυξη της φυτοκάλυψης 3. Έδαφος προστασίας Προστατεύει το κάλυμα ΧΥΤΑ και δρά επίσης υποστηρηκτικά στην φυτοκάλυψη 4. Στρώμα αποστράγγισης Συγκέντρωση κατακρημνισμάτων προηγούμενων στρωμάτων και προστατεύει την γεωμεμβράνη 5. Γεωμεμβράνη Υλικό απο πολυμερή με υψηλό μοριακό βάρος με πάχος φύλλων 1,5 mm. 6. Συμπιεσμένη άργιλος 7. Καθημερινή κάλυψη Αποτρέπει την διαρροή βιοαερίου και την είσοδο κατακρημνισμάτων στα ΑΣΑ Καλύπτει τα ΑΣΑ και διαμορφώνει την κάλυψη του χώρου όταν η κυψέλη είναι σε επιθυμητό μέγεθος. Κάλυψη καθημερινά με12-30cm χώματος για αποφυγή έκλυσης οσμών και διασποράς ΑΣΑ λογω ανέμου 9. Στρώμα συλλογής στραγγισμάτων Αποστραγγιστικό στρώμα απο στρογγυλεμμένο αμμοχάλικο, χωρίς οργανικές ουσίες και ανώτατο ποσοστό ανθρακικού ασβεστίου 20 % κ.β. 10. Προστασία της Γεωύφασμα που μεμβράνης τοποθετείται πάνω απο την γεωμεμβράνη σε πάχος 10 cm. καλύπτεται απο άμμο θαλάσσης σε πάχος περίπου 50 cm 11. Αγωγοί συλλογής Η διάμετρος των στραγγισμάτων αγωγών πρέπει να επιτρέπει την ελεύθερη ροή των στραγγισμάτων προς τα σημεία συλλογής κατάντη του ΧΥΤΑ 8.ΑΣΑ Συμπίεση ΑΣΑ σε στρώσεις 12. Γεωμεμβράνη Υλικό απο πολυμερή με υψηλό μοριακό βάρος με πάχος φύλλων 1,5 mm. 13. Αργιλική μονωτική στρώση 14. επιφάνεια εξομάλυνσης Με συντελεστή υδροπερατότητας τόσο στο πυθμένα όσο και στα πρανή μικρότερο 1.10-9 m/sec. Καθαρισμός και συμπίεση χώρου Πίνακας 12. Ορθός σχεδιασμός ΧΥΤΑ [7] 14

Βιβλιογραφία [1] Σκορδίλης Α., Κομνίτσας Κ., Οικιακά και άλλα μη Επικίνδυνα Απόβλητα, Διαχείριση Στερεών Αποβλήτων, Τόμος Α, Πάτρα: ΕΑΠ, 2004. [2] Παναγιωτακόπουλος Δ., Βιώσιμη διαχείριση Αστικών Στερεών Αποβλήτων, Θεσσαλονίκη: Ζυγός, 2002. [3] ΦΕΚ 1016/1997, Κατάρτιση πλαισίου προδιαγραφών και γενικών προγραμμάτων διαχείρισης στερεών αποβλήτων, Εθνικός σχεδιασμός διαχείρισης στερεών αποβλήτων (γενικές κατευθύνσεις της πολιτικής διαχείρισης των στερεών αποβλήτων). [4] ΦΕΚ 723/2000, «Συμπλήρωση και Εξειδίκευση της υπ αριθ. 113944/1944/1997 Κ.Υ.Α. με θέμα: Εθνικός Σχεδιασμός Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων (Γενικές Κατευθύνσεις της πολιτικής Διαχείρισης Στερεών Αποβλήτων). [5] ΦΕΚ 1572/2002, Μέτρα και όροι για την υγειονομική ταφή των απoβλήτων.. [6] http://diaamath.gr/node/143. [7] Γκούσκος Ζ., Μεταπτυχιακή διατριβή, ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΑΣΤΙΚΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΣΤΑΛΛΑΓΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΧΩΡΟ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ, Χανιά, 2006. [8] http://www.eedsa.gr/contents.aspx?catid=96. [9] Φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά των στερεών απορριμμάτων (pdf) ΕΑΠ- Study.. [10] http://library.tee.gr/digital/m2045/m2045_poulios.pdf. [11] http://emy.gr/hnms/greek/climatology/climatology_region_diagrams_html?dr_city=thessa loniki_mikra. [12] Δασκαλάκη Σ., Τεχνική Περιγραφή, Έργο: «Κατασκευή Χώρου Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (Χ.Υ.Τ.Α.) Δήμου Νάξου (Ν110a)», Νάξος: Εγνατία Οδός Α.Ε., 2012. [13] Κομίλης Δ., Χωροθέτηση και σχεδιασμός χώρων υγειονομικής ταφής των απορριμάτων σημειώσεις εργαστηρίου, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμειο Θράκης, 2012. 15