Методические разработки проведения практических занятий
по направлению подготовки 35.06.02 – Лесное хозяйство
с элементами УИРМ
по дисциплине Б1.В.ДВ.03.01 – «Урбоэкология»
Уровень подготовки – магистр
Занятие № 8 ( Редакция 17.03.2019 г. )
Тема лабораторно-практического занятия: «Анализ расчетных показателей вывоза твердых бытовых отходов»
Ключевые слова: урбоэкология, урбанизация, урбоэкосистема, экология, город, городская среда, нормы комфортности городской среды, твердые бытовые отходы, транспорт ТБО, вывоз ТБО, мусоровозы.
Методические параметры лабораторного занятия
Бюджет рабочего времени – 2 часа.
Количество двухчасовых занятий – 1.
Распределение бюджета рабочего времени:
- 1 час на освоение теоретических основ и принципов определения объемов вывозимых твердых бытовых отходов в объектах урбоэкосистем;
- 1 час на практические расчеты объема и массы вывозимых твердых бытовых отходов в объектах урбоэкосистем в текстовом редакторе Microsoft Word с использованием электронных таблиц Microsoft Excel, а также на графическую визуализацию транспортной схемы по перемещению твердых бытовых отходов.
Дидактический материал, необходимый для проведения данной практической работы (лабораторно-практической расчетной работы), приведен в файлах Microsoft Word. – «Таблица 8.1», «Таблица 8.2», «Таблица 7.3» (Приложение 7.1 – 7.3.).
Вводная часть
При разработке транспортно-логистической схемы перемещения твердых бытовых отходов обучающиеся используют данные по городу Нижнему Новгороду, городу Дзержинску, городу областного значения Бор, городу областного значения Кстово и другим городам Нижегородской области. При разработке схемы и выполнении необходимых расчетов обучающиеся основываются на нормах накопления отходов и морфологическому составу твердых бытовых отходов (ТБО) соответствующих городов федерального и областного значения, указанных преподавателем в задании. При проведении расчетов для технического упрощения их выполнения условно следует считать, что численность населения конкретного городского района (указанного преподавателем) остается неизменной в период проведения анализа и может быть признана константной.
Разработка транспортно-логистической схемы вывоза ТБО из конкретного городского района должна основываться на концепции обращения с ТБО г. Нижнего Новгорода (других городов на территории Нижегородской области), которая разработана на ближайшие два-три десятилетия (это можно принять условно) и предусматривает промышленную переработку отходов на 75 % и более (указан условно принятый уровень). В перспективе будет достигнуто постоянное сокращение объемов захоронение ТБО на полигонах до полной их переработки. При этом должен использоваться комплексный подход – сочетание методов переработки отходов.
Транспортно-логистическая схема вывоза ТБО из г. Нижнего Новгорода должна быть основана на современной экологически эффективной организационно-технической систему их сбора, перемещения и обезвреживания (рис. 8.1 – образец, представленный в дидактическом материале). Вторичное сырье, входящее в состав и структуру ТБО, собирается у населения города через сеть приемных пунктов (условно предполагается наличие такой сети в городе, который определен заданием). Из мест сбора ТБО транспортируются на мусоросортировочные станции (МСС), где проводится их сортировка, в процессе которой осуществляется сепарация и локализация вторичного сырья. Затем ТБО направляются на мусороперерабатывающие заводы (МПЗ) и (или) заводы мусоропереработки бытовых отходов (МПБО), откуда неперерабатываемая часть ТБО поступает на мусоросжигательный завод (МСЗ) с последующим захоронением отходов, образующихся после сжигания, на полигоне.
Таким образом, основная органическая часть ТБО, преобладающая в их общей массе, обезвреживается относительно дешевым методом – компостированием (аэробной ферментацией), меньшая часть обезвреживается более дорогим методом – сжиганием (или пиролизом). Захоронение неиспользуемой фракции ТБО на полигоне происходит после их предварительной сортировки и осуществляется в прессованном виде, что резко снижает образование фильтрата и биогаза. Шлак и компост используются для промежуточной изоляции отходов на полигоне. Эти позиции выступают основой для разработки транспортно-логистической схемы перемещения ТБО и для вычисления её основных количественных показателей.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Задание 8.1. Произведите расчет и составьте транспортно-логистическую схему перемещения и вывоза твердых бытовых отходов в городах Нижегородской области, указанных в задании. Запишите результаты этих расчетов в рабочем файле по данной теме. Представьте графическую визуализацию схемы транспортировки и вывоза твердых бытовых отходов.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Работа выполняется в одной организационной форме:
1. Индивидуальная работа обучающихся.
На этапе индивидуальной работы обучающихся каждый из них самостоятельно осуществляет сбор необходимых для расчета и визуализации транспортно-логистической схемы фактических данных, используя дидактический материал, а также все доступные ему источники информации. При составлении макета окончательной визуализации транспортно-логистической схемы целесообразно использовать фактические сведения о наличии мест локализации элементов системы сбора и переработки ТБО, а также наличии доступных транспортных линий в конкретном городе, указанном в задании, используя доступные источники информации.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Обучающиеся устанавливают места локализации известных им источников ТБО, образовавшихся под действием антропогенного фактора, места их сортировки, переработки утилизации и хранения. Для детализации этих сведений целесообразно использовать доступные обучающимся ресурсы сети Интернет и опубликованные на данный момент официальные сводки. На этом этапе осуществляется индивидуальная работа обучающихся.
Теоретическая платформа ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Транспортировка отходов осуществляется специально оборудованными автомобилями-мусоровозами, которые различаются:
ü назначением (для вывоза отходов из жилых и общественных организаций, для вывоза крупногабаритных отходов);
ü вместимостью кузова (мини-мусоровозы вместимостью 7 – 10 м3, средние вместимостью 16 – 45 м3, большегрузные транспортные мусоровозы вместимостью более 40 м3);
ü механизмами загрузки отходов;
ü характером процесса уплотнения отходов (непрерывный, циклический);
ü системой выгрузки отходов из кузова (самосвальный или принудительный с помощью выталкивающей плиты).
Отходы вывозят в места их переработки и захоронения. В связи с ростом городов обостряется проблема вывоза отходов на дальние расстояния (более 20 км). Одним из путей сокращения транспортных расходов (и сокращения выбросов в атмосферу от мусоровозного транспорта) является переход к двухэтапной системе вывоза ТБО – использованию мусороперегрузочных станций и большегрузных транспортных мусоровозов. В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются 6 типоразмеров собирающих кузовных и со съемными кузовами мусоровозов на шасси: ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ, а также единичными сериями изготовляются большегрузные транспортные мусоровозы на шасси КамАЗ, МАЗ полезной грузоподъемностью 15 – 20 т.
Твердые бытовые отходы (ТБО) – это… текст определения.
ПРИМЕР:
Описание примера.
ЗАДАНИЕ 8.1.
Рассчитайте (установите, определите и т.п.) величину оценок …состояния, (показателя, параметра и т.п.) по предложенным заданиям (задания прилагаются в форме дидактического материала).
Задача 8.1. ТРАНСПОРТИРОВКА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
Задача 8.1 выполняется по дидактическому материалу, представленному в файле заданий, с использованием вычислительных возможностей электронных таблиц Microsoft Excel – (Приложение 8.1 – 8.3).
Решение задачи № 8.1 включает в себя:
- расчет необходимого количества контейнеров под отходы;
- расчет количества контейнерных площадок для сбора ТБО;
- расчет потребности в мусоровозах для вывоза ТБО от этих площадок.
Все расчеты ведутся раздельно: для благоустроенного и неблагоустроенного жилья, индивидуальной жилой застройки и общественных организаций.
1.1. Исходные данные для решения задачи № 8.1.
1. Вывоз отходов производится 1 раз в день ежедневно (частота ежедневных вывозов может быть изменена как в сторону увеличения, например, до 2 раз в день, так и в сторону уменьшения, например, до 0,75 раза в день).
2. Ёмкость (объем) контейнеров под отходы составляет 0,75 м3.
3. Все благоустроенные жилые здания имеют мусоропроводы в количестве, равном количеству подъездов (среднее количество подъездов равно 3).
4. Каждое общественное здание обеспечивается одним контейнером.
5. На одной площадке устанавливается 3 контейнера под отходы.
6. Отходы вывозят мусоровозами МКМ-2 и (или) МКБ-21 или иными (Приложение 8.1 и 8.2).
Техническая характеристика мусоровоза МКМ-2 (Приложение 8.1):
- полезный объем кузова – 10 м3;
- масса вывозимого мусора – 4,5 т;
- коэффициент уплотнения мусора – 2,8.
Техническая характеристика мусоровоза МКБ-21 (Приложение 8.2):
- полезный объем кузова – 6,0 м3;
- масса вывозимого мусора – 2,2 т;
- коэффициент уплотнения мусора – 2,5.
7. Количество рейсов одного мусоровоза в смену – 3.
8. Расстояние от точки вывоза (контейнерная площадка) до мусоросортировочной станции (МСС) составляет не более 16 км (параметр может быть преподавателем или по предложению обучающихся, в том числе по имеющимся объективным статистическим сводкам).
ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ № 8.1
Решение задачи 2 предусматривает последовательное (по этапам) выполнение технических расчетов и графических построений.
1. Рассчитать количество контейнеров под отходы.
Количество контейнеров К (шт.)определяется по формуле:
, где
- М – масса отходов, собираемых в контейнеры, т (Таблица 7.8);
- П – периодичность удаления отходов (принята 1 раз в день, параметр может быть изменен);
- k 1 = 1,25 – коэффициент неравномерности наполнения контейнеров отходами;
- k 2 = 1,05 – коэффициент, учитывающий число контейнеров, находящихся в ремонте и резерве;
- В – вместимость контейнера: 
.
1.1. Рассчитать количество контейнеров под отходы:
- от благоустроенных жилых зданий;
- неблагоустроенных жилых зданий;
- зданий индивидуальной жилой застройки.
Результаты расчетов занести в таблицу 8.1.
1.2. Определить количество контейнеров под отходы от общественных зданий (равно числу зданий).
1.3. Рассчитать количество контейнеров под отходы для всего городского района (города). Результаты расчетов занести в соответствующую колонку таблицы 8.1 (колонка 2).
2. Рассчитать количество площадок для установки контейнеров под отходы (дифференцировано по категориям зданий):
- от неблагоустроенных жилых зданий;
- от зданий индивидуальной жилой застройки;
- от общественных зданий;
- от всех жилых и общественных зданий городского района.
Результаты расчетов занести в соответствующую колонку (колонка 3) таблицы 8.1.
3. Рассчитать количество мусоровозов для вывоза отходов.
3.1. Рассчитать массу отходов, вывозимых за год одним мусоровозом. Для этого массу отходов, вывозимых одним мусоровозом, умножить на количество рейсов в смену (3) и на 365 дней.
3.2. Рассчитать количество мусоровозов с учетом коэффициента резерва выпуска автомобилей на линию: k3 = 1,3. Результаты расчетов занести в таблицу 8.1.
Таблица 8.1.
Количество контейнеров (шт.), площадок и мусоровозов
| Показатель – источник поступления отходов | Контейнеры | Площадки | Мусоровозы |
| от благоустроенных жилых зданий | |||
| от неблагоустроенных жилых зданий | |||
| от зданий индивидуальной жилой застройки | |||
| от общественных зданий | |||
| Всего для городского района |
3.3. Составьте техническое описание мусоровозов МКМ-2 и МКБ-21 или иных, представьте их иллюстрации. Для выполнения этой части задачи 8.1 следует использовать информационно-справочные ресурсы сети Интернет.
4. Составьте транспортно-логистическую схему вывоза твердых бытовых отходов из района города, представьте её графическую визуализацию.