ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE
TECHNICKÁ FAKULTA
NÁVRH SKLÁDKY KOMUNÁLNÍHO ODPADU
1999/2000
1. CÍL PROJEKTU Tento projekt je návrhem skládky komunálních odpadů pro okres Karlovy Vary za předpokladu, že veškeré komunální odpady vzniklé v dané lokalitě, budou po separaci využitelného podílu uloženy na této skládce. Cílem tedy je výpočet potřebných parametrů skládky pro výše zmíněný předpoklad.
2. OKRES KARLOVY VARY Identifikační údaje okresního úřadu: Název okresu:
Karlovy Vary
Kód okresu:
3403
Adresa okresního úřadu: Ulice: U spořitelny 2 Obec: Karlovy Vary PSČ: 361 13 Základní charakteristika území: Okres Karlovy Vary leží v západní části České republiky. Na severu hraničí se SRN, na západě s okresy Sokolov a Cheb, na jihu s okresy Tachov a Plzeň-sever a na východě s okresy Louny a Chomutov. Na území okresu se stýkají základní jednotky krystalinika krušnohorského a tepelského . Z třetihor zasahuje do území Sokolovská pánev, je zde i karlovarský žulový masív. S mladší tektonickou činností jsou spojeny vývěry minerálních vod a zřídla. Podle údajů z roku 1996 činí katastrální výměra okresu 162 799 ha (1627, 99 km2) a žije zde 122 731 obyvatel v 54 obcích. Následující obce tedy tvoří svozovou oblast: Abertamy, Andělská hora, Bečov nad Teplou, Bochov, Boží Dar, Božíčany, Březová, Černava, Čichalov, Dalovice, Děpoltovice, Hájek, Horní Blatná, Hory, Hradiště, Hroznětín, Chodov, Chyše, Jáchymov, Jenišov, Karlovy Vary, Kolová, Krásné Údolí, Krásný Les, Kyselka, Merklín, Mírová, Nejdek, Nová Role, Nové Hamry, Ostrov, 1
Otovice, Otročín, Pernink, Potůčky, Pšov, Sadov, Smolné Pece, Stanovice, Stráž nad Ohří, Stružná, Šemnice, Štědrá, Teplá, Teplička, Toužim, Útvina, Valeč, Velichov, Verušičky, Vojkovice, Vrbice, Vysoká Pec, Žlutice.
3. LOKALITA SKLÁDKY Skládka bude vystavěna v oblasti Vojenského výcvikového prostoru Hradiště, který se nachází východně od Karlových Var. Konkrétně navrhujeme vybudovat skládku v místě někdejší obce Činov, kam do současnosti vede silnice s asfaltovým povrchem. Průměrný úhrn ročních srážek v této lokalitě činí 608 mm; průměrná teplota 7°C; zjištěný koeficient podloží K = 1.10-7 m.s-1 při jeho mocnosti místy přes 30 m.
Obr.1 Lokalita skládky - VVP Hradiště - obec Činov M 1 : 50 000 2
4. VÝPOČET ROČNÍHO MNOŽSTVÍ KOMUNÁLNÍHO ODPADU Produkce komunálního odpadu se liší podle typu zástavby dle následující tabulky: Symbol
Znaky: zástavba, způsob vytápění Charakter zacházení s KO
C „centrální”
sídliště s centralizovaným zásobováním teplem převážně stará zástavba městských čtvrtí se smíšeným vytápěním ušlechtilými palivy (plyn, LTO) příp. el. energií, ústředním vytápěním z domovních a blokových kotelen i individuálním zástavba městských čtvrtí tvořená rodinnými domky a nájemními vilami s lokálním vytápěním pevnými a částečně i ušlechtilými palivy
S „smíšený”
V „vilový”
P „vesnický” „příměstský”
vesnická a příměstská zástavba s vytápěním převážně pevnými palivy
bez možnosti jakéhokoliv využití odpadu na místě vzniku
s možností spalovat část hořlavé složky
s větším podílem spalování hořlavé složky s možností využít značnou část TKO, tj. část spalovat, část kompostovat a část zkrmovat domácími zvířaty
Tab. 1 Charakteristické znaky sledovaných typů zástavby v sídelních jednotkách ČR Následující tabulka uvádí průměrná měrná množství komunálních odpadů, jak se liší dle typu zástavby a v závislosti na topném či netopném období. Typ zástavby
C S V P
Průměrné týdenní měrné množství KO [kg.obyv-1.týden-1] topné období netopné období 2,5 5,5 6,5 8,0
2,5 3,0 3,0 2,3
Tab.2 Průměrné hodnoty množství komunálních odpadů na obyvatele a týden Předpoklady výpočtu: Pro výpočet celkového množství vzniklého komunálního odpadu v okrese z průměrných hodnot týdenní produkce je nutné odhadnout počet obyvatel žijících ve sledových typech zástavby (C, V, S, P). Tuto úvahu jsme provedli na základě znalosti dané lokality. Roční celkové množství komunálních odpadů vzniklé v obci se stanoví 3
dle vztahu: GO = GOT + GON GOT = 1.429 ⋅ 10 −4 ∑ g IT ⋅ aI ⋅ dT GON = 1.429 ⋅ 10 −4 ⋅ ∑ g IN ⋅ aI ⋅ d N
kde:
GO ...... roční celkové množství KO [t] GOT..... celkové množství odpadu uvažovaného roku v topném období [t] GON ... celkové množství odpadu uvažovaného roku v netopném období [t] gIT ...... průměrné týdenní měrné množství KO vzniklé na území s daným typem zástavby v topném období [kg.obyv. -1týden-1] gIN ...... průměrné týdenní měrné množství KO vzniklé na území s daným typem zástavby v netopném období [kg.obyv. -1týden-1] aI ........ počet obyvatel v obci s daným typem zástavby dT ...... délka topného období [dny] (zde: 246 dní) dN ...... délka netopného období [dny] (zde: 119 dní)
poř.číslo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 17 18 19 20 21 22 23 24
OBEC název
Celkem
POČET
Abertamy Andělská Hora Bečov nad Teplou Bochov Boží Dar Božíčany Březová Černava Čichalov Dalovice Děpoltovice Hájek Horní Blatná Hroznětín Chodov Chyše Jáchymov Jenišov Karlovy Vary Kolová Krásné Údolí Krásný Les
1 140 170 1045 1863 110 574 539 218 138 1813 247 311 351 1537 103 605 2786 295 55298 900 470 157
C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 118 44238 0 0 0
4
OBYVATEL ve sledovaných typech zástavby S 570 0 209 932 33 57 108 87 55 0 0 0 35 461 0 0 1950 59 2765 0 282 0
V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5530 0 0 0
P 570 170 836 931 77 517 431 131 83 1813 247 311 316 1076 103 605 836 118 2765 900 188 157
poř.číslo 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
OBEC název Kyselka Merklín Mírová Nejdek Nová Role Nové Hamry Ostrov Otovice Otročín Pernink Potůčky Pšov Sadov Smolné Pece Stanovice Stráž nad Ohří Stružná Šemnice Štědrá Teplá Teplička Toužim Útvina Valeč Velichov Verušičky Vojkovice Vrbice Vysoká Pec Žlutice CELKEM
POČET Celkem C 0 0 0 0 3115 181 17258 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2148 0 3290 0 0 0 0 0 0 0 0 70 347
657 1008 184 8238 3894 258 18166 496 579 717 353 617 945 73 465 579 472 440 581 3068 77 3870 509 363 431 286 531 187 229 2982 122 731
OBYVATEL ve sledovaných typech zástavby S 131 806 129 7414 389 26 0 0 58 72 0 0 0 0 0 58 0 0 0 307 0 0 51 0 43 0 53 0 0 2087 19 859
V 0 0 0 0 0 0 908 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 307 0 581 0 0 0 0 0 0 0 895 8 220
P 526 202 55 824 389 52 0 496 521 645 353 617 945 73 465 521 472 440 581 307 77 0 458 363 388 286 478 187 229 0 24 305
Tab.3 Počet obyvatel v jednotlivých obcích s ohledem na typy zástavby Na základě počtu obyvatel žijících v jednotlivých typech zástavby, průměrných týdenních množství vznikajících odpadů dle tab.2 a výše uvedených vztahů, jsme provedli výpočet množství komunálních odpadů vzniklých v okrese za rok. Vypočtené hodnoty zobrazuje následující tabulka: MNOŽSTVÍ ODPADŮ [t.rok-1] 9 173 4 853 2 298 7 786 24 109
TYP ZÁSTAVBY Centrální Smíšená Vilová Příměstská CELKEM ZA OKRES
(C) (S) (V) (P)
Tab.4 Množství komunálních odpadů vzniklé za rok v okrese Karlovy Vary
5
V okrese Karlovy Vary vznikne podle našeho výpočtu celkem 24 109 tun komunálních odpadů za rok. Porovnáme-li výsledek našeho výpočtu s údajem okresního úřadu (23 100 tun), jež se opírá o hodnoty dodané jednotlivými obcemi, zjistíme relativní chybu výpočtu 4,36 %, což je uspokojivé. Pro návrh skládky je nutné počítat se snižováním množství ukládaných odpadů, neboť každoročně narůstá podíl vyseparovaných odpadů v souvislosti s platností zákona č. 125/97 sb., který přispěl ke zvýšené aktivitě v tomto směru. Požadavek EU na separaci druhotných surovin je 50 % z celkového podílu recyklovatelných složek: SLOŽKA ODPADU Papír a lepenka Sklo Plasty Kovy Biologický odpad Nebezpečný odpad CELKEM
MĚSTO 7,7 4,3 3,9 2,3 10,6 0,4
PODÍL SEPARACE [%] VESNICE 6,5 5,0 4,3 3,1 8,5 0,3
29,2
27,7
Tab.5 Celkový podíl recyklovatelných složek Z uvedených hodnot vyplývá, že v budoucnu bude třeba recyklovat minimálně 50 % z celkového množství recyklovatelných složek, což činí: Města:
0,5. 29,2 = 14,60 % komunálních odpadů
Vesnice: 0,5. 27,7 = 13,85 % komunálních odpadů
5. CELKOVÉ MNOŽSTVÍ ODPADŮ URČENÝCH PRO SKLÁDKOVÁNÍ Pro výpočet množství komunálních odpadů ukládaných na navrhované skládce bereme hodnotu vypočtenou, kterou jsme snížili o vyseparované množství papíru, skla a plastů podle hodnot okresního úřadu pro rok 1998:
6
Vyseparovaná složka Papír Sklo Plasty
Množství [kg] 163 600 92 900 9 324
CELKEM
Podíl na celkovém množství KO [%] 0,68 0,39 0,04
265 824
1,10
Tab.6 Současná úroveň separace využitelného podílu KO v okrese K. Vary Pro výpočet potřebné plochy skládky bereme jako výchozí hodnotu vzniklé roční množství komunálních odpadů: MOS = MOC – MS = 24 109 – 265,824 = 23 843,2 t Kde: MOS … množství komunálních odpadů určených ke skládkování [t] MOC … celkové množství komunálních odpadů vzniklých v dané lokalitě za rok [t] MS … vyseparované množství komunálních odpadů [t] Pro další výpočty vycházíme ze zaokrouhlené hodnoty 23 845 tun komunálního odpadu. Průměrnou měrnou hmotnost komunálního odpadu zjistíme na základě procentuálního podílu obyvatel žijících v jednotlivých typech zástavby a podle tabelovaných hodnot měrných hmotností KO vznikajících v jednotlivých typech zástavby, které jsou k dispozici v odborné literatuře: Měrná hmotnost odpadu v daném typu zástavby [kg.m-3] TYP ZÁSTAVBY Topné období Netopné období Průměrná hodnota Centrální Smíšená Vilová Příměstská
301 411 450 660
301 368 375 535
301 393 535 607
Tab.7 Průměrné hodnoty měrných hmotností ve sledovaných typech zástavby Podle zjištěných hodnot viz. tab.4 žije v jednotlivých typech zástavby následující procentuální podíl obyvatel (=> procentuální podíl KO z jednotlivých typů zástavby): C - 57,3 %
(38,0 % KO z centrální zástavby)
S - 16,2 %
(20,2 % KO ze smíšené zástavby)
V - 6,7 %
(9,5 % KO z vilové zástavby)
P - 19,8 %
(32,3 % KO z příměstské oblasti)
7
Průměrná hodnota měrné hmotnosti KO je na základě procentuálního podílu KO z jednotlivých typů zástaveb a hodnot z tabulky rovna: k
MH P =
∑ MH
i
⋅ pi
i =1
=
k
∑p
i
301 ⋅ 0,38 + 393 ⋅ 0,202 + 418 ⋅ 0,095 + 607 ⋅ 0,323 -3 = 429,5 [kg.m ] 0,38 + 0,202 + 0,095 + 0,323
i =1
Kde: MHP .... průměrná hodnota měrné hmotnosti KO [kg.m-3] MHi .... průměrná hodnota měrné hmotnosti KO v i-tém typu zástavby [kg.m-3] pi
.... procentuální podíl množství KO vzniklého v i-tém typu zástavby [-]
Průměrná měrná hmotnost dováženého odpadu činí 429,5 kg.m-3.
6. PROGNÓZA VÝVOJE PRODUKCE KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ V následujících 5-ti letech předpokládáme nárůst objemu KO, neboť s celkovým vývojem společnosti se mění i struktura KO, kdy narůstá podíl plastů a jiných především obalových materiálů s malou měrnou hmotností, zároveň však klesá podíl kovů, popela a dalších materiálů, což zřejmě povede ke snížení měrné hmotnosti KO. Další skutečností potvrzující náš předpoklad o snižování měrné hmotnosti KO je s ohledem na danou lokalitu nezanedbatelný podíl snižování množství popela vznikajícího ve smíšené, příměstské či vilové zástavbě (dohromady 62 % z celkové produkce KO v okresu je tvořeno v těchto typech zástavby), kde dochází k plynofikaci právě v těchto letech. V souvislosti s tím však poklesne i podíl odpadů, které se v těchto typech zástavby v současnosti spalují. Jedná se především o obalové materiály apod., které tedy zvýší množství produkovaného odpadu, ale vzhledem k malé měrné hmotnosti těchto složek KO se to projeví spíše v nárůstu objemu než hmotnosti KO. S ohledem na ekonomické ukazatele vložených investic do skládky je nutné uvažovat minimálně s pětiletým provozem skládky, což vyžaduje i prognózu dalšího vývoje KO ve sledované oblasti. Náš odhad pro příští několikaleté období zobrazuje následující tabulka: 8
POLOŽKA Komunální odpad Komunální odpad
[t] [m3]
VYSEPAROVANÁ SLOŽKA Papír [t]
(podíl na celk. KO v % hm.) Sklo [t] (podíl na celk. KO v % hm.) Plasty [t] (podíl na celk. KO v % hm.) CELKEM [t]
1998 24 109 56 133
1999 24 100 57 381
2000 24 090 58 048
2001 24 080 58 732
2002 2003 24 070 24 060 59 432 60 150
1998 163,60 0,679 92,90 0,385 9,32 0,039
1999 196,30 0,815 106,80 0,443 10,70 0,044
2000 245,40 1,019 122,90 0,510 12,90 0,053
2001 319,00 1,325 141,30 0,587 16,10 0,067
2002 2003 430,70 602,90 1,789 2,506 162,50 186,90 0,675 0,777 20,90 29,30 0,087 0,122
265,80 1,103
313,90 1,302
381,10 1,582
476,40 1,978
614,10 819,10 2,551 3,404
(podíl na celk. KO v % hm.) Tab.7 Prognóza vývoje množství KO a podílu separace
7. VÝPOČET PLOCHY SKLÁDKY Pro výpočet plochy skládky uvažujeme měrnou hmotnost KO po zhutnění 750 kg.m-3. Plocha skládkového tělesa se vypočte: PST = 1 ⋅10 3 ⋅
MOS 23845 ⋅ t = 1 ⋅10 3 ⋅ ⋅ 8 = 21195,6m 2 mhZO ⋅ v 750 ⋅12
kde: PST
.... plocha skládkového tělesa [m2]
1.103 .... konstanta přepočtu z tun na kilogramy [kg.t-1] MOS
.... množství komunálních odpadů určených ke skládkování [t]
mhZO .... měrná hmotnost zhutněného odpadu [kg.m-3] v
.... výška skládkového tělesa [m] (zvoleno 12 m)
t
.... doba skládkování [roky] (zvoleno 8 let)
Při zvolené šířce skládkového tělesa (š = 100 m) vychází pro celkové množství KO uložené za 8 let provozu délka skládkového tělesa d = 212 m. Tyto úvahy nepočítají s přírůstkem objemu skládkového tělesa v souvislosti s krycí zeminou. Půdorysný rozměr skládkového tělesa bude tedy činit 21 200 m2. Celková plocha skládky je pak s ohledem na příslušenství minimálně o 20 % větší a dosáhne 25 500 m2 neboli 2,55 ha.
9
8. NÁVRH VELIKOSTI BUŇKY Velikost buňky vyplývá z průměrného denního množství ukládaného odpadu. Je-li roční množství skládkovaného odpadu 23 845 tun, pak denní průměrné množství činí 23 845/365 = 65,3 t.den-1 , což je při měrné hmotnosti zhutněného odpadu 750 kg.m-3 přibližně 87,1 m3.den-1. Při volbě výšky buňky 2 m a její délce 10 m vychází šířka 4,355 m. Buňky jsou zakrývány vrstvou zeminy, čímž se zvětší celkové rozměry skládkového tělesa. Krycí vrstvu volíme v rozsahu 0,25 m a velikost buňky s ohledem na předběžně vypočtené rozměry skládkového tělesa a průměrný denní objem KO: Délka buňky
10 m (s krycí vrstvou pak 10,5 m)
Šířka buňky
4,4 m (s krycí vrstvou pak 4,9 m)
Výška buňky
2,0 m (s krycí vrstvou pak 2,5 m)
Celkové přírůstky rozměrů skládkového tělesa: - přírůstek délky skládkového tělesa: ∆D = PVD ⋅ v D = 22 ⋅ 0,25 = 5,5m
kde:
∆D
… přírůstek délky skládkového tělesa vlivem vrstvy krycí zeminy [m]
PVD
… počet krycích vrstev na celé délce skládkového tělesa [-]
vD
… výška “délkové” krycí vrstvy (zakrývající čela buňky) [m]
- přírůstek šířky skládkového tělesa: ∆Š = PVŠ ⋅ v Š = 21 ⋅ 0,3 = 6,3m
kde:
∆Š
… přírůstek šířky skládkového tělesa vlivem vrstvy krycí zeminy [m]
PVŠ
… počet krycích vrstev na celé šířce skládkového tělesa [-]
vŠ
… výška “šířkové” krycí vrstvy (zakrývající boky buňky) [m]
- přírůstek výšky skládkového tělesa: ∆V = PVV ⋅ vV = 7 ⋅ 0,25 = 1,75m
kde:
∆V
… přírůstek výšky skládkového tělesa vlivem vrstvy krycí zeminy [m] 10
PVV
… počet krycích vrstev na celé výšce skládkového tělesa [-]
vV
… výška krycí vrstvy (zakrývající dna a vršky buňky) [m]
Celkové rozměry skládkového tělesa budou výška V = 14 m, šířka Š = 106 m, délka D = 218 m. Plocha půdorysu skládkového tělesa se tedy zvýší na 23 110 m2. Na tuto plochu budou také navrženy jímky vod na skládce.
9. KRYCÍ ZEMINA Potřebné množství zeminy (za 8 let provozu) pro denní krytí: MZC = OCV - OC = 218 . 106 . 14 – 212 . 100 . 12 = 69 112 m3 Kde: MZC
… celkové potřebné množství zeminy [m3]
OCV
… celkový objem skládkového tělesa (včetně vrstev krycí zeminy) [m3]
OC
… celkový objem skládkového tělesa (pouze odpady) [m3]
Potřebné množství krycí zeminy (69 112 m3) zajistíme při hloubení základny skládky, kterou vyhloubíme ve tvaru komolého jehlanu, který není pravidelný (podstava je obdélníková). Ornice bude uložena na jiném místě než zbylá zemina, přičemž uvažujeme s hloubkou ornice 0,5 m. Celková hloubka základny bude 3,5 m. Šířka obdélníkové podstavy bude 106 m a její délka 218 m. Úhel zkosení bočních stěn je 48° od svislé roviny. Objem takto získané zeminy (OZ) je roven: OZ = 106 . 218 . 3,0 + 3,5 . 4 . ( 218 + 106 ) = 73 860 m3 Dočasné uložení krycí zeminy je možné provést v areálu skládky, jestliže bude základna hloubena alespoň ve dvou fázích.
10. REKULTIVACE Vzhledem k umístění skládky v neobydlené části vojenského prostoru nebude nutné provádět postupnou rekultivaci ale celkovou, přičemž jako rekultivační model volíme mezitěsněnou skládku (viz. obr. 3), čímž odpadne potřeba rekultivační zeminy. Tuto variantu jsme zvolili také s ohledem na množství zeminy získané hloubením základny. 11
11. VÝKONNOST BULDOZERŮ Vzhledem k rozměrům základny skládky bude pro její vyhloubení použito více buldozerů, neboť podle odborné literatury lze buldozerem hospodárně přemísťovat horninu nejvýše do vzdálenosti 60 metrů. Práci provedou 3 buldozery ruské výroby typového označení D – 217 A. Parametry buldozeru: - šířka kolmé radlice
3,03 m
- výška radlice
1,10 m
- výkon motoru
79,4 kW
Jeden buldozer vyhrne rýhu v podélném směru uprostřed hloubené základny skládky. Touto rýhou bude vytěžená zemina dopravována mimo hloubenou plochu. Další dva buldozery budou těžit zeminu v příčném směru základny a pohrnou ji do podélné rýhy, odkud bude dopravována prvním buldozerem mimo základnu. Tento způsob organizace práce umožňuje manipulaci s maximálně možným objemem hrnutého hranolu před radlicí a tím se dosáhne vyššího výkonu. Výkonnost těžících buldozerů: (Výpočet je proveden pro jeden stroj) QP =
Q ⋅ τ ⋅ k 4 ⋅ 3600 3 −1 m ⋅h TC
[
]
Kde: QP
… výkonnost buldozeru [m3.h-1]
Q
… objem hrnuté zeminy [m3]
τ
… součinitel využití pracovního času [-] (zvoleno 0,7)
k4
… součinitel svahu [-] (zvolena hodnota k4 = 1 )
3600 … přepočet sekund na hodiny [s.h-1] TC
… doba jednoho pracovního cyklu [s]
12
Pro zjištění výkonnosti buldozeru je tedy nutné spočítat jednotlivé proměnné předchozího vztahu:
Q=
B ⋅ h 2 ⋅ξ 3 m 2 ⋅ tgα
[ ]
Kde: Q
… objem hrnuté zeminy [m3]
B
… pracovní délka radlice [m]
h
… výška radlice [m]
ξ
… součinitel ztrát zeminy [-] → pro těžící (hrnoucí) buldozer je ξ = 0,8 (0,95)
α
… přirozený úhel sypkosti zeminy [°] (zvoleno 34°) l1 l 2 + + t Z [s ] v1 v 2
TC =
Kde: TC
… doba jednoho pracovního cyklu [s]
l1
… vzdálenost jízdy vpřed [m]
v1
… rychlost jízdy vpřed [m.s-1]
l2
… vzdálenost jízdy vzad [m]
v2
… rychlost jízdy vzad [m.s-1]
tZ
… ztrátový čas [s] (zvoleno 5 s – zahrnuje změnu rychlosti a čas na vyprázdnění radlice)
Konkrétní výpočty pro těžící buldozer: - pracovní cyklus TC =
l1 l 2 51,5 51,5 + + tZ = + + 5 = 89[s ] v1 v 2 1,05 1,48
Doba jednoho pracovního cyklu těžícího buldozeru je 89 s. - objem hrnuté zeminy Q=
B ⋅ h 2 ⋅ ξ 3,03 ⋅ 1,12 ⋅ 0,8 = = 2,17 m 3 2 ⋅ tgα 2 ⋅ tg 34
[ ]
Objem hrnuté zeminy před radlicí těžícího buldozeru činí 2,17 m3. 13
- výkonnost buldozeru QP =
Q ⋅τ ⋅ k 4 ⋅ 3600 2,17 ⋅ 0,7 ⋅ 1 ⋅ 3600 = = 61,44 m 3 ⋅ h −1 TC 89
[
]
Výkonnost těžícího buldozeru dosahuje 61,44 [m3.h-1]. Konkrétní výpočty pro hrnoucí buldozer: - pracovní cyklus l1 l 2 109 109 + + tZ = + + 5 = 182[s ] v1 v 2 1,05 1,48
TC =
Doba jednoho pracovního cyklu hrnoucího buldozeru je 182 s. - objem hrnuté zeminy Q=
B ⋅ h 2 ⋅ ξ 3,03 ⋅ 1,12 ⋅ 0,95 = = 2,58 m 3 2 ⋅ tgα 2 ⋅ tg 34
[ ]
Objem dopravované zeminy před radlicí hrnoucího buldozeru činí 2,58 m3. - výkonnost buldozeru QP =
Q ⋅ τ ⋅ k 4 ⋅ 3600 2,58 ⋅ 0,7 ⋅ 1 ⋅ 3600 = = 35,72 m 3 ⋅ h −1 TC 182
[
]
Výkonnost hrnoucího buldozeru dosahuje 35,72 [m3.h-1]. Jak je patrné z výpočtu pro hrnoucí buldozer, bude nutné k němu přidat další stroj. Nasadí se tedy do podélné rýhy 2 buldozery vedle sebe (rýha se rozšíří na přibližně 6 m), čímž se hrnutí vytvoří 1 svislá stěna a při zachování rychlostí buldozerů se zmenší i ztráty. Norma času: Norma času pro buldozery – typu D 271 A a vzdálenost přemísťování 50 m (celková šířka základny je 106 m, z každé strany jezdí napříč základny 1 buldozer směrem k podélné rýze 6 m široké ⇒ 50 m) – činí 1,64 hodiny na 100 m3 viz. skripta Mašek,V., Růžička, M.: Cvičení ze strojů pro meliorační a zemní práce. Při celkovém množství zeminy 73 860 m3 a počtu 4 kusů buldozerů je přibližná doba na vytvoření základny 41 dní (při práci stroje 7,5 h.den-1).
14
12.NÁVRH VELIKOSTI JÍMEK Jímka pro dešťovou vodu: VD = k . POS . VSR [m3] Kde: VD ... objem jímky dešťové vody [m3] k
... koeficient bezpečnosti (volíme k = 1,3)
POS ... plocha objektu skládky (POS = 25 500 m2) VSR ... maximální měsíční úhrn srážek [m] Průměrný roční úhrn srážek 608 mm, z toho nejvíce v měsíci červenci => VSR = 74 mm. VD = 1,3 . 25 500 . 0,074 = 2 453,1 m3 ≅ 2 454 m3 Jímku volíme :
šířka
20,0 m
délka
20,5 m
hloubka
6,0 m
Jímka pro průsakovou vodu: Podle roční bilance vodních srážek v místě skládky uvažujeme denní produkci 5 m3/ha průsakové vody. VP = 10-4 . t . Qd . PST [m3] Kde : VP
... objem jímky průsakových vod [m3]
10-4 ... konstanta přepočtu z m2 na hektary [ha/m2] t
... doba [dny], po kterou je jímka schopna pojmout produkci průsakové vody (volíme 3 měsíce ≅ 90 dní)
Qd
... denní produkce průsakových vod [m3/ ha.den]
PST ... plocha skládkového tělesa [m2] VP = 10-4 . 90 . 5 . 23 110 = 1039,95 m3 ≅ 1040 m3
15
Jímku volíme :
šířka
10,5 m
délka
20,0 m
hloubka
5,0 m
Jímka bude rozdělena na dvě sekce s dělící přelivnou stěnou. Množství průsakové vody v jímce je nutné snižovat její recirkulací zpět do tělesa skládky.
8. AREÁL SKLÁDKY
Obr.2 – Schématické znázornění areálu skládky Legenda k obr.2: 1- těleso skládky, 2- jímka průsakové vody, 3- jímka dešťové vody,.4- příjezdová komunikace, 5- váha, 6 - provozní budova, 7- sklad PHM, 8 - skladiště, 9 - stanoviště kompaktoru, 10 - oklepová a mycí rampa, 11- manipulační prostor
16
9. ŘEZ SKLÁDKOVÝM TĚLESEM
Obr.3 – Skládkové těleso a model rekultivace Legenda k obr.3: 1- těsnící pásy s geotextilií, 2- plošný drén, 3- buňka, 4- krycí zemina, 5- vrstva volného odpadu, 6- těsnící vrstva, 7 - jímka průsakových vod, 8 - drenážní systém, 9- odplynění
17
