A beadásra kerülő feladat tartalmazzon mindent, ami ebben a mintában benne van.

Átírás

1 A beadásra erülő feladat tartalmazzon mindent ami ebben a mintában benne van. EÖTVÖS JÓZSEF FŐISKOLA Vízellátási és Környezetmérnöi Intézet félév Salamon Endre XJFQJA Építőmérnöi sza Nappali tagozat II. évfolyam 77. tanör Hulladéleraó és Komposztáló telep méretezése Környezetmérnöi ismerete gyaorlat 009.XI.0.. Évözi Feladat Aláírás

2 I. Alapadato Depónia földműveine méretezéséhez: Laos szám: L = fő Leraó tervezési ideje: t t = 0 év t Hulladé térfogattömege leraás ás tömörödés után: M=07 m A leraó töltéséne egyi olalána hossza (lásd a vázlaton): 100 m Töltés orona szélessége: m Komposztálás technológiai számításához: Külön gyűjtött szerves hulladé aránya (az összes hulladéon felül): +0% Szerves hulladé összetétele: - Szárazanyag tartalom: S sz = 5 % - Szerves anyag tartalom: S szszea = 75% - Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: BD sz = 60% g Fajlagos szennyvíziszap produció: M i = 171 LE d Szennyvíziszap összetétele: - Szárazanyag tartalma: S i = % - Szerves anyag tartalma: S iszea = 65% - Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: BD i = 50% Komposztálási technológia övetelményei: - Hidraulius tartózodási idő az intenzív és az utóérlelési szaaszban: legalább 0 nap - Szárazanyag tartózodási idő a teljes technológián: legalább 60 nap - A végtermé szárazanyag tartalma 60% Komposzt anyagána térfogattömege a övetező összefüggéssel számítandó: 0 g m c = ahol S az anyag szárazanyag tartalma (százalé tizedes tört alaban S dm behelyettesítve). J A szerves anyag lebontása során eletező hő: U BD = 000 g A víz párolgáshője: J c v = 00 g Beoltáshoz reciruláltatott omposzt mennyisége a everé térfogatáramána 5%-a. Egy omposztprizma helyigénye 056 m /m. Hossza maximum 0 m talpszélessége maximum 7 m. A helyszínrajzon elhelyezendő létesítménye: - Birtohatár védelem: erítés és védő erdősáv. - Porta - Hídmérleg - Abroncsmosó - Szociális épület (helyzete megadott: Észa) - Tűzivíz tározó medence - Gépocsiszín műhely - Csurgalévíz tározó medence - Csurgalévíz gyűjtő és elvezető áro- és/vagy csatornarendszer - Talajvíz figyelő uta - Gázfálya - Depónia gáz inyerésére szolgáló gázuta (tervezett helye)

3 - Úthálózat burolato paroló - Hulladé leraó tér: - Bevágás és töltés rézsűi a megadott 1: hajlásúa - Mási oldalhossza a bevágás és a feltöltés mélysége a számított méretű (szabadon felvehető a övetelménye betartásával) - Üresen és teljesen feltöltött állapotban szemléltetve. - Nyílt omposztálótér: - Betonburolat a prizmá özt legalább m szabad hely maradjon a özleedéshez - Komposztprizmá a technológiai számításban felvett méreteel és darabszámmal - Kapcsolódó légfúvó vagy -beszívó gépészet biofilter - Fontosabb terepszinte (ld. a mintán) Komposztálás technológiai folyamatábrája II.1. Leraásra erülő hulladé mennyisége II. Hulladéleraó tér méretezése Leraásra erülő ommunális hulladé mennyisége számítása (tapasztalati összefüggésből): t t t t m H = L = = 5 = 7476 = 7876 = hét d év 0 év Az elhelyezéshez szüséges hasznos térfogat: mh t VH = = = m M t 105 m A leraót úgy alaítju i hogy a bevágásból itermelt föld fedezze a töltés építésne anyagszüségletét. Másrészt a gazdaságos helyihasználáshoz betartandó hogy 10 m < h 1 + h + h < m. Ahol: h 1 = a bevágás mélysége a terepszint alatt h = a töltés magassága a terepszint felett h = a hulladé magassága a töltés orona felett. II.. Leraó méreteine meghatározása Leraó egyi oldala: a = 100 m A leraott hulladé vastagsága (h): 10 m < h < m Feltételezve hogy b. egy téglatest a leraó térfogata: V H = a b h t = m a = 100 m h = 15 m-re felvesszü így biztos benne lesz a megadott tartományban a épletből b számítható: V H b = = 51 m ~ 50 m a h Tehát a leraó mási oldalát vegyü fel 50 m-re. II.. Töltés térfogatána számítása Koronaszélesség: = 0 m (feladatiírásban adott) Töltésmagasság: h = 40 m (felvehető) Rézsűhajlás: ρ = (feladatiírásban adott)

4 Talpszélesség: t = + ρ h = 19 m Töltéseresztmetszet: A = h + ρ h = 44 m Leraó oldalaina hossza: Töltés hossza: K = a + b + 4 t = 976 m Töltés térfogata: V töltés = A K = 4944 m a = 100 m (feladatiírásban adott) b = 50 m (előző számítás alapján) II.4. A töltésépítéshez használt bevágás mélysége V 1 = V töltés h1 V 1 = ( T + T t + t) ahol h 1 : bevágás mélysége (m)(ismeretlen) T: csona gúla nagyobbi alaplapja T = a b = 5000 m t = csona gúla isebbi alaplapja t = (a ρ h 1 ) (b ρ h 1 ) = (100 4 h 1 ) (50 4 h 1 ) = h h h 1 = h h 1 Vegyü fel: h 1 = 1 m aor t = 16 m és V 1 = 4104 m Mivel V 1 < V töltés így vegyü fel a h 1 -et 1- tizeddel nagyobbra és határozzu meg a V 1 értéét. Ha V 1 V töltés -sel aor azt a V 1 -hez tartozó h 1 értéet elfogadhatju bevágás mélységéne. (Elegendő 01 pontossággal meghatározni h 1 értéét.) h 1 = 1 m V 1 = m h 1 = 1 m V 1 = 4988 m h 1 = 17 m V 1 = 4007 m II.5. Hulladétérfogat a támasztótöltés oronájáig h = h = 4 m h V = ( T + T t + t) ahol T: csona gúla nagyobbi alaplapja T = (a + ρ h ) (b + ρ h ) = ( ) ( ) = 4456 m t = csona gúla isebbi alaplapja t = a b = 5000 m V = m II.6. Hulladétérfogat a támasztótöltés felett V = V H V 1 V = m 4007 m m = 978 m h V = ( T + T t + t) ahol h : töltés felett a hulladé magassága (m)(ismeretlen) T: csona gúla nagyobbi alaplapja T = (a + ρ h) (b + ρ h) = ( ) ( ) = 4456 m t = csona gúla isebbi alaplapja

5 t = (a + ρ h ρ h ) (b + ρ h ρ h ) = (116 4 h ) (66 4 h ) = h 1464 h + 16 h = h + 16 h Vegyü fel: h = 8 m aor t = 8056 m és V = m Tehát h értéét növelni ell! Ha a V özel egyenlő a V H V 1 V -vel aor azt a h értéet elfogadhatju. h = 988 m aor t = 4969 m és V = 981 m V H V 1 V = 978 m II.7. Teljes magasság ellenőrzése Gazdaságos a leraó helyihasználtsága ha 10 m < h 1 + h + h < m. h = h 1 + h + h = 17 m + 4 m = 1515 m 10 m < 1515 m < m tehát a leraó földtömeg számítása elfogadható. Abban az esetben ha a leraó túl magas vagy túl alacsony lenne aor a leraó méreteit ell megváltoztatni és a számítást újra elvégezni. III. Komposztálás technológiai méretezése (egyszerűsített) (Érdeességént a részletes számítás megtalálható: Haug R. T. (1986): Composting process design criteria Part I. Feed coditioning. BioCycle Journal of Waste Recycling p. Haug R. T. (1986): Composting process design criteria Part II. Detention time. BioCycle Journal of Waste Recycling p. Haug R. T. (1986) Composting process design criteria Part III. Aeration. BioCycle Journal of Waste Recycling p. Haug R. T. (1986): Composting process design criteria Part IV. Case study. BioCycle Journal of Waste Recycling p. Vagy Környezettechnológia tanszéi anyago az FTP-n) III.1. Komposztálandó hulladéo mennyiségéne és összetételéne számítása energiamérleg ellenőrzése A szerves hulladé mennyiségéne számítása: t t msz = 0 mh = 0 5= = 4 hét d A szerves hulladé fracióina arányai: - Víztartalom: Wsz = 100 Ssz = 100 5= 65 % - Hamutartalom: Hsz = 100 Ssz szea = = 5 % - Biológiailag nem bontható szerves anyag tartalom: BNDsz = 100 BDsz = = 40 % A szennyvíziszap mennyiségéne számítása: 6 L Mi t t mi = = = 109 = 700 S 0 d hét i Az iszap fracióina arányai: - Víztartalom: Wi = 100 Si = 100 = 78 % - Hamutartalom: Hi = 100 Si szea = = 5 % - Biológiailag nem bontható szerves anyag tartalom: BNDsz = 100 BDsz = = 50 % A számításo során mindent 1 egységnyi szárazanyag tartalomra vonatoztatun (hogy a technológiai számításoban ne elljen mindig a everés és lebontás során ülön anyagmérleget számolni) ezért úgy adju meg a hulladé összetételét arányaiban hogy a omposztálásra erülő szerves hulladéiszap everé szárazanyag tartalma 1 legyen:

6 t Szárazanyag mennyisége a szerves hulladéban: msz = msz Ssz = = 5495 hét t Szárazanyag mennyisége a szennyvíziszapban: mi = mi Ssz = 7 0= 1584 hét Egységnyi everé szárazanyagra fajlagosítva (szerves hulladé): msz 5495 ssz = = = 0776 m + m 7079 i sz Egységnyi everé szárazanyagra fajlagosítva (iszap): mi 1584 s = i 04 m + m = 7079 = i sz Ebből a szerves hulladé arányos összetétele: ssz 0776 Víztartalom: wsz = Wsz = 065 = 1441 S 05 sz Szerves anyag tartalom: s = s S = = 058 sz szea sz sz szea Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: bdsz = ssz szea BD sz = = 049 Biológiailag nem bontható szerves anyag tartalom: bndsz = Ssz szea BNDsz = = 0 Hamutartalom: hsz = ssz H sz = = 0194 Az iszap arányos összetétele: si 04 Víztartalom: wi = Wi = 078 = 0794 S 0 i Szerves anyag tartalom: s = s S = = 0146 i szea i i szea Biológiailag bontható szerves anyag tartalom: bdi = si szea BD i = = 007 Biológiailag nem bontható szerves anyag tartalom: bndi = Si szea BNDi = = 007 Hamutartalom: hi = si H i= = 0078 Keverés után a omposztálandó everé arányos összetétele: Szerves hulladé Szennyvíziszap Keveré 17 Víz 1018 Víz 5 Víz BD 04 BD 1 BD BND + BND = BND Hamu 0078 Hamu 07 Hamu A everé arányos összetétele: w = w + w = = 5 sz i s = s + s = = 1 sz i bd = bd + bd = = 04 sz i bnd = bnd + bnd = = 006 sz i h = hsz + hi = = 07 A omposztálás tervezett végtermée S terv.vt. = 60% szárazanyag tartalmú a BD fració a omposztálás során eltűni belőle:

7 s = s bd = 1 04= 0578 terv. vt w s Keveré 5 Víz terv. vt terv. vt = = = Végtermé 096 Víz BD 0578 BD 04 0 BND BND Hamu 07 Hamu Energiamérleg ellenőrzése: Elpárologtatandó víz mennyisége: = 185 J A szüséges hő: Uv = cv 185= g= 6105 J g A lebontásor felszabaduló hő: J UBD = UBD 04= g= 984 J > 6105 J g Tehát rendelezésre áll a 60% szárazanyag tartalom eléréséiig elpárologtatandó vízmennyiség elpárologtatásához szüséges energia. III/. Térfogattömege számítása A everé térfogattömege és egységnyi szárazanyagra eső térfogato: s 1 S = = = 0091= 091% s + w m = = = 0971 S 0091 v s + w 5 dm m = = = = m 0971 g t III/4. Anyagáramo és tartózodási idő és térfogato számítása Q 105 Q Q vt V 1 V q = 005 Q Keveré napi tömegárama (szárazanyagban megadva) és térfogatárama: t t m = mi + msz = = 7079 = 1011 hét d m Q = m v = 1011 = 69 d Hidraulius tartózodási idő az első (intenzív) lépcsőben: HRT 1= 0 d A szüséges térfogat:

8 V1 = HRT1 105 Q = = m Szárazanyag tartózodási ideje az első lépcsőben: V m SRT1 = = = 1 d Q m 69 d Összesen 60 nap szárazanyag tartózodási idővel a másodi lépcső térfogat szüséglete: SRT = 60 SRT = 60 1 = 9 d 1 V = SRT Q = 9 69= 115 m Hidraulius tartózodási idő a másodi lépcsőben: V 115 HRT = = = 714 d 105 Q III.5. Komposztálás ütemterve: Egy prizma befogad napi hulladéot így egy prizma térfogata: V = Q = 69 = 101 m p Szüséges prizmá száma az első lépcsőben így: HRT1 0 n 1= = = 7 db A másodi lépcsőben: HRT 715 n 1= = = 1 db Egy prizma helyigénye: Vp 101 = = = 1806 m Ap b= 7 m 7 m Ap 1806 l= = = 6 m 0 m b 7 Így a tervezett prizmá méretei megfelelne. Ütemterv az átraásora 1 napot hagyva:

9

10 III.6. Levegőigény számítása a szerves anyag lebontásához: (A víz elpárologtatás és a felesleges hő eltávolításához szüséges levegő mennyiséget is vizsgálni ellene ebből általában a felesleges hő eltávolításához szüséges hő lenne a mértéadó. Itt az egyszerűség edvéért csa a szerves anyag lebontáshoz szüséges levegőmennyiséget vizsgálju.) A szerves anyag lebontása a övetező elvi összetétellel vehető figyelembe: C 10 H 19 O N + 15 O = 10 CO + 8 H O + NH 01 g 400 g Azaz az oxigénigény: 400 g O m O = = g BD Az ammónia általában gázént iszellőzi így oxidációjána levegőigényét nem vesszü figyelembe. Az egységnyi szárazanyagra jutó oxigénigény így: g O MO = m = = O bd g Az oxigén tömegaránya a levegőben: % A levegő sűrűsége: 14 g/m A teljes 60 napnyi hulladé száranyag tömeget figyelembe véve a levegőigény: 1 g O g 1 1 g levegö mɺ lev = MO m = = g d 0 4 h Q lev mɺ lev 156 m = = = h III.7. Alalmas fúvó (vagy tetszés szerint szívó) berendezés iválasztása: Katalógus forrása: Meg ell adni! Ventillátor jellemzői: típus 40 Pa /min fordulatszám stb.

11