بخشی از مقاله
بررسی معیارهاي حاکم بر مکانیابی، ظرفیت و اندازه ایستگاه انتقال پسماند
شهري
چکیده
جمعآوري و حمل به عنوان پرهزینهترین بخش در سیستم مدیریت پسماند، همـواره توجـه طراحـان و مدیران مسئول را متوجه خود ساخته است. در این میان ایستگاههاي انتقال، به عنوان واسط بین بخش جمعآوري و حمل پسماند تا محل دفع نهایی، نقشی مهـم در سیسـتم مـدیریت پسـماند شـهري ایفـا میکنند. بنابراین ارزیابی ضرورت احداث ایستگاه انتقال با توجه بـه هزینـههاي اقتصـادي، اجتمـاعی و زیستمحیطی خاص خود (به منظور تجمیع پسماند)، در مقایسه با حمل مستقیم تا مسـافتی طـولانی امري ضروري است. در این مطالعه، علاوه بر مقایسه هزینههاي حمل مستقیم نسبت به حمل از طریـق ایستگاه انتقال، انواع پسماندهاي قابل پردازش در یک ایستگاه واسط مورد بررسـی قـرار گرفتـه اسـت.
همچنین به منظور شناخت فرآیند طراحی ایسـتگاه انتقـال و پارامترهـاي مـوثر بـر آن، بـه معیارهـاي تاثیرگذار بر ظرفیت، تعداد و مکانیابی یک ایستگاه انتقال پرداخته شده است. سطح تحت پوشش، نوع پسماند و ظرفیت وسایل حمل و ذخیرهسازي از جمله مهمترین عوامل تاثیرگـذار بـر ظرفیـت ایسـتگاه انتقال هستند، درحالیکه میزان پسماند ورودي به ایستگاه عـاملی تعیینکننـده در تعـداد ایسـتگاههاي لازم شمرده میشوند. معیارهاي محدودیتی، تکنیکی و شهري نیز از جمله معیارهاي موثر بر مکانیـابی ایستگاه انتقال هستند که شامل مواردي نظیر محدودیتهاي کـاربري، دسترسـی بـه راههـا، سـازگاري ترافیکی، قابلیت توسعه، شیببندي و دسترسی به انشعابات آب و برق میگردند.
کلمات کلیدي
ایستگاه انتقال پسماند، مدیریت پسماند، معیارهاي مکانیابی، طراحی ایستگاه انتقال، تعداد ایستگاه انتقال
.1 مقدمه
جمعآوري پسماند یکی از مهمترین خدمات بهداشتی شهري شمرده میشود. از ابتداي قرن گذشته، نگرانی در خصوص انباشت پسماند و سایر انواع پسماندهاي جامد در خیابانها و جويهاي شـهرها و اثـرات سـوء آن بـر سـلامتی، منجر به توسعه و تسریع اجراي برنامههاي شهري در زمینه تنظیف شهري گردید.از آن تاریخ، جمـعآوري پسـماندهاي جامد شهري و انتقال آنها به مراکز دفع یا پردازش، از جمله فعالیتهاي اساسی سازمانهاي دولتی محسوب میگردد.
پسماندهاي جامدمعمولاً از محل جمعآوري تا محل دفع توسط ماشین آلات جمعآوري حمـل مـیشـوند. هـر چند گاهی اوقات فاصله تا محل دفع آنقدر زیاد است که حمل پسماندها توسط ماشینهاي جمعآوري باعث میشود که پرسنل زمان زیادي از روز را دور از وظیفه اصلی خود (جمعآوري پسماند) بگذرانند و در نتیجـه رانـدمان بصـورت غیـر قابل قبولی کاهش خواهد یافت. در چنین مواردي میتوان با احداث ایستگاههاي انتقـال، پسـماندها را بـه ماشـینهاي حمل بزرگتر انتقال داده و این ماشینها نیز به نوبه خود زایدات را به مکانهاي دفع در فواصل دوردست انتقال دهند. در چنین شرایطی، حمل زایدات در مقیاس بالا با صرف هزینهاي بسیار مناسب انجام خواهد شد.در بسـیاري از شـهرها در مورد مکانیابی نامناسب ایستگاه انتقال مواد جامد و طراحی و بهرهبرداري از آن نگرانیهایی وجود دارد. بهبـود فرآینـد استفاده از ایستگاه انتقال در مراحل مکانیابی، طراحی و بهره برداري از آن و همچنین ماکزیمم کـردن تـاثیر و بـازدهی تجهیزات و مینیمم کردن اثرات منفی آنها امري ضروري محسوب میگردد. [1]
ایستگاهاي انتقال پسماند نقشی مهم در سیستم مدیریت پسماند شهري ایفا میکنند و به عنوان یـک واسـطه بین برنامه جمعآوري پسماند جامد شهري و دفع نهایی پسماند به شـمار مـیرونـد. در حالیکـه سـایز و نـوع خـدمات تجهیزات در ایستگاههاي انتقال متغیر است، همه هدفی مشابه را پیگیري مینمایند شامل: -1 تجمیع پسماند انتقـالی از وسایل جمعآوري شهري به داخل وسایل نقلیه بزرگتر با حجـم بـالا بـراي حمـل اقتصـاديتـر بـه سـایتهاي دفـع دوردست. -2 طراحی تجهیزات دریافت کننده متناسب با تخلیه پسماندهاي جمعآوري شـده، کـه ایـن پسـماند اغلـب متراکم است و سپس انتقال آنها به داخل وسایل بزرگتر به منظور حمل طولانی به سایت دفع نهایی.
در ایستگاه انتقال، پسماند به مدت طولانی ذخیره نمیشود و بلافاصله پس از تجمیع و بداخل وسـایل بزرگتـر بارگیري شده و از سایت خارج میشود. کاهش از مبدا و بازیافت نقشی همه جانبـه در سیسـتم مـدیریت شـهري ایفـا میکنند و فعالیت در این دو زمینه میتوانند وزن و حجم عناصر پسماند، هزینههاي حمل، دفع و زبالهسوزي را کـاهش دهد. منظور از کاهش از مبدا، کاهش پسماند در مبدا توسط تغییـر در طراحـی فـرآورده، فرآینـدهاي تولیـد، عملیـات
خریداري و فروش،کاهش کمیت و سمیت مواد قبل از ورود به جریان پسماند موثر مـیباشـد. آژانـس حفاظـت محـیط
زیست آمریکا 1(EPA) کاهش از مبدا را به عنوان تکنولوژي تاثیرگذار در مدیریت پسماند تعیین نموده است.
برنامههاي بازیافت یا کاهش از مبدأ میزان پسماند انتخابی را براي حمل طولانی و سـپس دفـع بـه طـور قابـل ملاحظهاي کاهش میدهند. در صورت تاثیر مثبت این برنامههاي کاهشی، ممکن است به ایستگاههاي انتقـال کمتـر و کوچکتري در یک شهر نیاز باشد. مهمترین علت استفاده از ایستگاه انتقال، کاهش هزینه حمل به تجهیزات دفع اسـت.
زیرا تجمیع باراز وسایل جمعآوري شهري به داخل تریلرهاي بزرگ، هزینههاي حمل را کاهش میدهد تا پرسنل زمـان کمتري را صرف سفر از سایت دفع یا (به سایت دفع) کنند و زمان بیشتري صرف جمعآوري پسماند شود.علاوه بر ایـن، یک ایستگاه انتقال فرصت سرند پسماند را نیز پیش از ورود به سایت دفع فراهم میآورد. دلیل مهم دیگر در استفاده از ایستگاههاي انتقال پسماند، پیشنهاد گزینههایی با انعطاف بیشتر بـراي دفـع پسـماند اسـت. تصمصـمگیرنـدگان بایـد سایتهاي دفع اقتصادي و سازگار با محیطزیست را انتخاب کنند حتی اگر از لحـاظ مسـافت فاصـله بیشـتري داشـته
باشند. [2]
.2 حمل مستقیم در مقایسه با ایستگاه انتقال
تصمیمگیري در مورد اینکه یک ایستگاه انتقال تا چه میزان براي شهر مناسب است، بر پایه آنالیز سود و هزینه صورت میگیرد.لازم است تصمیمگیرندگان هزینههاي مکانیابی، طراحی و بهـرهبـرداري را در مقابـل صـرفهجوییهـاي اقتصادي حاصل از کاهش هزینههاي حمل مورد ارزیابی قرار دهند. در پاسخ به این پرسش که احداث ایسـتگاه انتقـال ااقتصادي خواهد بود یا خیر، فاصله بین محل تولید پسماند و موقعیت تاسیسات دفع، نقشی تعیینکننده دارد. احـداث ایستگاه انتقال زمانی از نقطه نظر اقتصادي توجیهپذیر خواهد بود که فاصله مذکور بـین 16 تـا 24 کیلـومتر باشـد. بـا انجام تحلیلهاي دقیق اقتصادي، میتوان هزینه حمل مستقیم به محل دفع را با هزینه حمل تودهاي از ایستگاه انتقـال مقایسه نمود. ارتباط بین این دو نوع حمل به صورت تابعی از مسیر حمل یکطرفـه از ایسـتگاه انتقـال بـه محـل دفـع، مطابق منحنی شکل 1 میباشد. نقطه برخورد منحنی انتقال مستقیم و انتقال از ایستگاه انتقال، فاصله قابل قبول براي احداث ایستگاه انتقال را نشان میدهد. [2]
شکل :1 دیاگرام هزینه-فاصله در ایستگاههاي انتقال پسماند شهري
بخش اصلی هزینهها، شامل هزینه اولیه احداث ایستگاه انتقال است. رفتار پلـهاي تـابع در منحنـی مربـوط بـه حالت استفاده از ایستگاه انتقال، به دلیل محدودیت تعداد دفعاتی است که هر ماشین حمل میتواند در یـک روز سـفر نماید. به منظور محاسبه نقاط برخورد حمل مستقیم و حمل با ایستگاه انتقال بـراي یـک تجهیـزات خـاص ابتـدا بایـد مقادیر زیر تعیین شوند:
هزینه ایستگاه انتقال: هزینه مربوط به ساخت، مالکیت و بهرهبرداري ایستگاه انتقال (تن/واحد پول)
ظرفیت بارگیري حمل مستقیم: ظرفیت بارگیري متوسط ماشینهاي جمعآوري و حمل مسـتقیم بـه مکـان دفع ( تن)
ظرفیت بارگیري حمل با انتقال: ظرفیت بارگیري متوسط ماشینهاي حمل بـا انتقـال از ایسـتگاه انتقـال بـه مکان دفع (تن)
هزینه حمل و نقل: هزینه متوسط حمل مستقیم یا حمل با انتقال (تن/واحد پول)
ابتدا با شناسایی این مقادیر و از فرمولهاي زیر براي تخمین هزینه در مسافتهاي مختلف استفاده میشود. در فرمـول زیر هزینه حمل مستقیم (بدون استفاده از ایستگاه انتقال) ارائه گردیده است:
ظرفیت حمل مستقیم ] / (t)مسافت × (km) هزینه حملونقل = [($/km) هزینه حمل مستقیم ($/t)
همچنین فرمول ساده هزینه حمل با انتقال هزینه حمل با انتقال در ادامه ارائه گردیده است:
ظرفیت انتقال ] / (t)مسافت × (km) هزینه حملونقل ] + [($/km)هزینه ساخت ایستگاه انتقال = [($/t) هزینه حمل با انتقال
($/t)
.3 پسماندهاي قابل پردازش در ایستگاه انتقال
انواع پسماندهایی که در ادامه به آنها اشاره شده است بطور معمول در ایستگاه انتقال مدیریت میشوند:
(1 پسماندهاي جامد شهري: پسماندهایی که توسط مصارف خـانگی، تجـاري، صـنعتی و سـازمانها تولیـد مـیشـوند و معمولاً گستره وسیعی از مواد را دربرمیگیرند نظیر: ظروف دور ریختنی، بستهبنديها، پسماندهاي غـذایی، محصـولات کاغذي. پسماندهاي جامد شهري شامل "مخلوطی از مواد قابل کاهش" و "مواد بیاثر" میباشد. سه نوع از پسماندهاي جامد شهري که عمولا منتقل میشوند و بطور جداگانه مدیریت میشوند عبارتند از:
پسماندهاي باغبانی :(green waste) شامل برگ، علف، شاخ و برگ درختان که ممکن است تبدیل بـه کـود گیاهی شوند.
پسماندهاي خانگی خطرناك :(HHW) شامل مواد خطرناکی است که در مصـارف خـانگی تولیـد مـیشـوند. مانند محصولات پاكکنندهها، آفتکشها، علفکشها و محصولات به وسایل نقلیه مانند: روغن موتور، روغـن ترمز، ضدیخ و رنگ.
مواد قابل بازیافت :(recyclable) شامل مواد دورریزي است که میتوانند براي تولید محصولات جدید دوبـاره پردازش شوند. بازیافتیهاي رایج نظیر: کاغذ، روزنامه، فلزات آهنی، پلاستیک، ظـروف شیشـهاي، قوطیهـاي آلومینیوم، روغن موتور و تایرها.
(2 نخاله ساختمانی :(C&D waste) دورریزهاي ناشی از ساخت و تخریب ساختمان، جادهها و دیگر سازهها میباشـد.
بطور معمول شامل بتن، آجر، چوب، مصالح بنایی، مصالح ساخت بام، اندود، فلزات، قطع درختان. پسماندهاي ناشـی از نخاله ساختمانیمعمولاً بطور جداگانه از پسماندهاي جامد شهري مدیریت میشوند مگر زمانیکه با آنها مخلوط شوند.
پسماندهاي خاصی ممکن است که در یک ایستگاه انتقال بنا به دلایل متعددي قابل پذیرش نباشند که عبارتند از:
مواردي که در یک ناحیه یا دستورالعمل مقرراتی ممنوع میشـوند: نظیـر بـاتريهـاي اسـیدي سـربی، مـواد رادیواکتیو.
مواردي که پردازش آنها مشکل یا پرهزینه است مانند تایرها.
مواردي که سلامتی انسان را در خطر قرار میدهند.
مواردي که در تجهیزات دفع براي انتقال از ایستگاه انتقال ممنوع شدهاند.
موارد حجیم که به کامیونها و تجهیزات بارگیري پسماند آسیب میرسانند. 4]و[3
.4 معیارهاي موثر بر ظرفیت ایستگاه انتقال
سایز فیزیکی یک ایستگاه انتقالمعمولاً بر پایه عوامل زیر تعیین میگردد:
تعریف سطح خدمترسانی: گاهی این تعریف آسان استمثلاً "همه پسماند در شهر تولید شود" یا "تمام پسماند توسط یک شرکت جمعآوري و حمل شود". گاهی مواقع نیز تعریف سطح خدمترسانی به دلیل تغییر در نقشهاي عمومی و خصوصی در مدیریت پسماند جامد و تغییر در دسترسی به تجهیزات دفع موجود بسیار دشوار است
مقدار پسماندي که در سطح خدمترسانی تولید میشود و شامل تغییراتی مانند رشد جمعیت و برنامههاي بازیافت است
انواع وسایل حملونقل پسماند مانند وانتها یا کامیونهاي حمل پسماندجمعآوري
انواع پسماندهاي که انتقال داده میشوند مانند پسماند جامد شهري متراکم شده در مقابل نوع غیرمتراکم آن و همچنین پسماندهاي باغبانی و نخالههاي ساختمانی که شامل تغییرات فصلی میباشند
الگوهاي زمانی ورود ساعتی و روزانه از جانب مصرفکنندگانی که پسماند را انتقال میدهند
در دسترس بودن تریلرهاي انتقال، ظروف چندمنظوره، قایقها و واگنها و سرعت بارگیري آنها
انتظار افزایش در میزان تناژ انتقالی در طول عمر تجهیزات. براي مثال در یک منطقه با رشد جمعیت سالانه از 3 به 4 درصد، انتظار میرود تجهیزات براي طول عمر بهرهبرداري 20 سال و همچنین براي 2 برابر ظرفیتی که در سال اول بهرهبرداري استفاده میشد طراحی شوند
ارتباط میان تجهیزات مدیریت پسماند موجود نظیر مرکز دفن، تجهیزات بازیافت و تجهیزات تبدیل انرژي
حجم پسماندهاي روزانه، هفتگی و سالانه (شامل تغییرات فصلی) در طراحـی تجهیـزات بـه منظـور سـازگاري سیستم حمل پسماند اهمیت دارند. بهترین گزینه این است که زمان فعلی، حجم ماکزیمم و جریانهاي ماکزیمم را بـا طراحی قبلی براي توسعه تجهیزات تطبیق دهیم. یکی از فعالیتهاي موثر تعیین مقدار فضاي تخلیه بار مورد نیاز، براي ذخیره پسماند در حالت ضروري میباشد. اولین تخمین براي فضاي تخلیه این است کـه بـا فضـایی بـه مسـاحت 400
مترمربع آغاز و به ازاي هر تن پسماند دریافتی در روز 1/85 مترمربع اضافه کنیم. به عنوان مثـال اگـر ایسـتگاه روزانـه
100 تن پسماند دریافت میکند، به فضایی به اندازه 600 مترمربع نیاز است. [5]
فرمولهایی که به منظور تعیین ظرفیت ایستگاه انتقال استفاده میشوند، بر مبناي میزان پسماندي است که از وسـایل جمعآوري میتوان تخلیه نمود:
