EÖTVÖS JÓZSEF FŐISKOLA Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet Salamon Endre
2009-2010. 1. félév
XJFQJA
Környezetmérnöki szak, Nappali tagozat II. évfolyam 77. tankör
Hulladéklerakó és Komposztáló telep méretezése Hulladékgazdálkodás gyakorlat
2009.XI.20.
1. Évközi Feladat
Aláírás
I. Alapadatok Depónia földműveinek méretezéséhez: Lakos szám: L = 131 468 fő Lerakó tervezési ideje: tt = 20 év t m3 A lerakó töltésének egyik olalának hossza (lásd a vázlaton): 100 m Töltés korona szélessége: 3 m
Hulladék térfogattömege lerakás ás tömörödés után: M = 0,7
Komposztálás technológiai számításához: Külön gyűjtött szerves hulladék aránya (az összes hulladékon felül): +30% Szerves hulladék összetétele: - Szárazanyag tartalom: Ssz,száa = 35 % - Szerves anyag tartalom: Ssz,szea = 75% - Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: BDsz = 60% g száa Fajlagos szennyvíziszap produkció: Mi = 17,212 LE ⋅ d Szennyvíziszap összetétele: - Szárazanyag tartalma: Si,száa = 22 % - Szerves anyag tartalma: Si,szea = 65% - Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: BDi = 50% Komposztálási technológia követelményei: - Hidraulikus tartózkodási idő az intenzív és az utóérlelési szakaszban: legalább 20 nap - Szárazanyag tartózkodási idő a teljes technológián: legalább 60 nap - A végtermék szárazanyag tartalma 60% Komposzt anyagának térfogattömege a következő összefüggéssel számítandó: 0,3 kg mc = , ahol S az anyag szárazanyag tartalma (százalék tizedes tört alakban S dm3 behelyettesítve). kJ A szerves anyag lebontása során keletkező hő: ∆UBD = 22000 kg kJ A víz párolgáshője: cv = 3300 kg Beoltáshoz recirkuláltatott komposzt mennyisége a keverék térfogatáramának 5%-a. Egy komposztprizma helyigénye 0,56 m3/m2. Hossza maximum 30 m, talpszélessége maximum 7 m. A helyszínrajzon elhelyezendő létesítmények: - Birtokhatár védelem: kerítés és védő erdősáv. - Porta - Hídmérleg - Abroncsmosó - Szociális épület (helyzete megadott: Észak) - Tűzivíz tározó medence - Gépkocsiszín, műhely - Csurgalékvíz tározó medence - Csurgalékvíz gyűjtő és elvezető árok- és/vagy csatornarendszer - Talajvíz figyelő kutak - Gázfáklya - Depónia gáz kinyerésére szolgáló gázkutak (tervezett helye)
- Úthálózat, burkolatok, parkoló - Hulladék lerakó tér: - Bevágás és töltés rézsűi a megadott 1:2 hajlásúak - Másik oldalhossza, a bevágás és a feltöltés mélysége a számított méretű (szabadon felvehető a követelmények betartásával) - Üresen és teljesen feltöltött állapotban szemléltetve. - Nyílt komposztálótér: - Betonburkolat, a prizmák közt legalább 3 m szabad hely maradjon a közlekedéshez - Komposztprizmák, a technológiai számításban felvett méretekkel és darabszámmal - Kapcsolódó légfúvó vagy -beszívó gépészet, biofilter - Fontosabb terepszintek (ld. a mintán) Komposztálás technológiai folyamatábrája II. Hulladéklerakó tér méretezése II.1. Lerakásra kerülő hulladék mennyisége Lerakásra kerülő kommunális hulladék mennyiségek számítása (tapasztalati összefüggésből): t t t t mH = 0,00086 ⋅ L1,13 = 0,00086 ⋅ 1314681,13 = 523,32 = 74,76 = 27287,26 = 545745 hét d év 20 év Az elhelyezéshez szükséges hasznos térfogat: m 545745 t = 527057 m3 VH = H = M 1,035 t m3 A lerakót úgy alakítjuk ki, hogy a bevágásból kitermelt föld fedezze a töltés építésnek anyagszükségletét. Másrészt a gazdaságos helykihasználáshoz betartandó, hogy 10 m < h1 + h2 + h3 < 23 m. Ahol: h1 = a bevágás mélysége a terepszint alatt h2 = a töltés magassága a terepszint felett h3 = a hulladék magassága a töltés korona felett. II.2. Lerakó méreteinek meghatározása Lerakó egyik oldala: a = 100 m A lerakott hulladék vastagsága (h): 10 m < h < 23 m Feltételezve, hogy kb. egy téglatest a lerakó térfogata: VH = a ∙ b ∙ h t2 = 527 057 m3 a = 100 m h = 15 m-re felvesszük, így biztos benne lesz a megadott tartományban a képletből „b” számítható: b=
VH = 351 m ~ 350 m a ⋅h
Tehát a lerakó másik oldalát vegyük fel 350 m-re. II.3. Töltés térfogatának számítása Koronaszélesség: k = 3,0 m (feladatkiírásban adott) Töltésmagasság: h = 4,0 m (felvehető) Rézsűhajlás: ρ = 2 (feladatkiírásban adott)
Talpszélesség: t = k + 2 ∙ ρ ∙ h = 19 m Töltéskeresztmetszet: A = k ∙ h + ρ ∙ h2 = 44 m2 Lerakó oldalainak hossza: a = 100 m (feladatkiírásban adott) b = 350 m (előző számítás alapján) Töltés hossza: K = 2 ∙ a + 2 ∙ b + 4 ∙ t = 976 m Töltés térfogata: Vtöltés = A ∙ K = 42944 m3 II.4. A töltésépítéshez használt bevágás mélysége V1 = Vtöltés
h1 ⋅ (T + T ⋅ t + t ) , ahol 3 h1: bevágás mélysége (m) (ismeretlen) T: csonka gúla nagyobbik alaplapja T = a ∙ b = 35 000 m2 t = csonka gúla kisebbik alaplapja t = (a – 2 ∙ ρ ∙ h1) ∙ (b – 2 ∙ ρ ∙ h1) = (100 – 4 ∙ h1) ∙ (350 – 4 ∙ h1) = 35 000 – 400 ∙ h1 – 1 400 ∙ h1 + 16 ∙ h12 = 35 000 – 1 800 ∙ h1 + 16 ∙ h12 Vegyük fel: h1 = 1 m, akkor t = 33 216 m2 és V1 = 34 104 m3 Mivel V1 < Vtöltés, így vegyük fel a h1-et 1-2 tizeddel nagyobbra és határozzuk meg a V1 értékét. Ha V1 ≥ Vtöltés-sel, akkor azt a V1-hez tartozó h1 értéket elfogadhatjuk bevágás mélységének. (Elegendő 0,1 pontossággal meghatározni h1 értékét.) h1 = 1,2 m → V1 = 40 711 m3 h1 = 1,3 m → V1 = 43 988 m3 h1 = 1,27 m → V1 = 43 007 m3
V1 =
II.5. Hulladéktérfogat a támasztótöltés koronájáig h2 = h = 4 m
h2 ⋅ (T + T ⋅ t + t ) , ahol 3 T: csonka gúla nagyobbik alaplapja T = (a + 2 ∙ ρ ∙ h2) ∙ (b + 2 ∙ ρ ∙ h2) = (100 + 16) ∙ (350 + 16) = 42 456 m2 t = csonka gúla kisebbik alaplapja t = a ∙ b = 35 000 m2 V2 = 154 672 m3
V2 =
II.6. Hulladéktérfogat a támasztótöltés felett V3 = VH – V1 – V2 = 527 057 m3 – 43 007 m3 – 154 672 m3 = 329 378 m3
h3 ⋅ (T + T ⋅ t + t ) , ahol 3 h3: töltés felett a hulladék magassága (m) (ismeretlen) T: csonka gúla nagyobbik alaplapja T = (a + 2 ∙ ρ ∙ h2) ∙ (b + 2 ∙ ρ ∙ h2) = (100 + 16) ∙ (350 + 16) = 42 456 m2 t = csonka gúla kisebbik alaplapja V3 =
t = (a + 2 ∙ ρ ∙ h2 – 2 ∙ ρ ∙ h3) ∙ (b + 2 ∙ ρ ∙ h2 – 2 ∙ ρ ∙ h3) = (116 – 4 ∙ h3) ∙ (366 – 4 ∙ h3) = 42 456 – 464 ∙ h3 – 1 464 ∙ h3 + 16 ∙ h32 = 42 456 – 1 928 ∙ h3 + 16 ∙ h32 Vegyük fel: h3 = 8 m, akkor t = 28 056 m2 és V3 = 280 067 m3 Tehát h3 értékét növelni kell! Ha a V3 közel egyenlő a VH – V1 – V2-vel, akkor azt a h3 értéket elfogadhatjuk. h3 = 9,88 m, akkor t = 24 969 m2 és V3 = 329 281 m3 ≈ VH – V1 – V2 = 329 378 m3 II.7. Teljes magasság ellenőrzése Gazdaságos a lerakó helykihasználtsága, ha 10 m < h1 + h2 + h3 < 23 m. h = h1 + h2 + h3 = 1,27 m + 4 m + 9,88 = 15,15 m 10 m < 15,15 m < 23 m, tehát a lerakó földtömeg számítása elfogadható. Abban az esetben, ha a lerakó túl magas vagy túl alacsony lenne, akkor a lerakó méreteit kell megváltoztatni, és a számítást újra elvégezni.
