analiza tokova materijala i upravljanje otpadom prezentacija 4.pdf · 2020. 3. 25. · materijala u...

26
ANALIZA TOKOVA MATERIJALA I UPRAVLJANJE OTPADOM Prof. dr Nemanja Stanisavljevic 25.03.20

Upload: others

Post on 21-Oct-2020

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • ANALIZA TOKOVA MATERIJALA I UPRAVLJANJE OTPADOM

    Prof. dr Nemanja Stanisavljevic

    25.03.20

  • Zalihe

    • Ukupne količine materijala uskladištenih u procesu se nazivaju „zalihematerijala“

    • Zalihe („stocks)“ su definisane kao rezervoari materijala (mase) u okviruanaliziranog sistema, a izražavaju se fizičkoj jedinici (kilogramima). Zaliha jedeo procesa koji se sastoji od mase koja je uskladištena u procesu. Zalihe sukarakteristike koje su od esencijalnog značaja za metabolizam sistema.

    2

    proces

    Zaliha +/-

  • 25.03.2020. 3

  • Tokovi-Fluksevi

    25.03.20

    Procesi su povezani tokovima (masa po vremenu) ili fluksevima (masa povremenu kroz presek/područje) materijala.

    Tokovi/fluksevi izvan granica sistema nazivaju se unosi ili izvozi.Tokovi/fluksevi materijala koji ulaze u proces nazivaju se inputi, dok oni kojiizlaze iz procesa nazivaju se outputi

    Jedinice:

    § kg/sek ili t/g.

    § kg/(sek.m²).

    dobro/ supstanca

  • Sistem

    25.03.2020.

    Sistem je definisan kao grupa elemenata, i interakcija izmeđuovih elemenata.

    U MFA-u elementi sistema se nazivaju procesi i tokovi Sistemmože biti preduzeće (postrojenje za MBT), region, država,privatno domaćinstvo.

    U MFA sistemu svako dobro je jasno identifikovano prekoprocesa koji predstavlja izvor, i procesa koji predstavljaodredište..

  • Granice sistema

    25.03.20

    Granice sistema su definisane u vremenu i prostoru.

    § Vremenska granica (1 godina)

    § Prostorna granice sistema (administrativno ili geografskopodručje)

    Tokovi koji ulaze u sistem se nazivaju ulazni tokovi (inputi), dok tokovi kojiizlaze iz sistema se nazivaju izlazni tokovi (outputi).

  • Pravilan izbor granica sistema

    25.03.20

    Vienna

    Danube

    11

    Izvor: Hendriks & Obernosterer 1998

    [kt N/god]

    150140

  • Pravilan izbor granica sistema

    25.03.20

    Vienna

    Danube

    11

    “Hinterland”

    Izvor: Hendriks & Obernosterer 1998

    26

    [kt N/god]

    150110

  • Transfer koeficijenti

    • Transfer koeficijenti kx,j opisuju particionisanje substance xunutar procesa, i njen transfer u određeni output j.

    • Suma transfer koeficijenata svih outputa mora biti 1, uzevšiu obzir i transfer zalihe sistema koje se takođe računaju kaooutputi.

  • Transfer koeficijenti

    Output2

    inputXE

    X1kx1= X1/Xe

    X2

    X3

    Output1

    Output3

    ProcessA

    kx2= X2/Xe

    kx3= X3/Xe

  • Bilansiranje sistema

    25.03.20

  • Primer

    25.03.20

  • Primer sistema

    25.03.20

    Konverzija mase: S ulaz= S izlaz + Δ zalihe

    Atmosfera / Hidrosfera / Pedosfera

    S zaliha + Δ zaliha

    gubici gubici gubici

    Zalihe resursa

    S zaliha+ Δ zaliha

    Osnovni resursi

    ProizvodnjaProizvodi

    Upotreba

    S zaliha+ Δ zaliha

    Otpad II

    Sakupljanje, reciklaža i

    tretman otpada

    Otpad I

    Sekundarne sirovine

    Otpad IIIDeponija

    S zaliha+ Δ zaliha

    gubici

    Granice sistema “Antroposfera, 1 godina“

    Granice sistema “Životna sredina, 1 godina“

  • Postupak sprovođenja MFA

  • 15 25.03.2020. MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim samoupravama

    POJEDNOSTAVLJENI POSTUPAK SPROVOĐENJA

  • 16 25.03.2020. MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim samoupravama

  • 17 25.03.2020. MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim samoupravama

  • Greške prilikom dizajniranja

    process 1import 1 flow A

    process 2export 2

    export 1 import 2

    flow B

    surr

    ound

    ing

    area

    surrounding area

    surr

    ound

    ing

    area

    stock

    process

    system boundary (in space and time)

    B

    C

    A

    not allowed:

  • processinput output

    stock

    stock equation(mass conservation):

    stock i+1 = stock i + d stock ii…period

    concentration equation:

    msubstance = mgood * csubstancegood

    substance

  • Materijal – Supstanca (dobro)

    25.03.2020.MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim

    samoupravama 20

    Tok supstance 1

    Tok supstance 2

    Tok materijala

    Materijali i supstance su povezani preko koncentracija

  • 25.03.2020.

    21

    Period

    period 2

    period 1

    period 3

    RAZLIČITI PERIODI SU VEZANI PREKO PROMENE KOLIČINE MATERIJALA U ZALIHAMA

  • C. F. Gauss (1777-1855)

    ( )å=

    -×-

    =n

    1i

    2i xx1n

    1s

    25.03.2020. MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim samoupravama

    2222

    standardna devijacija:

    Normalna raspodela:

    å=

    ×=n

    1iixn

    1x

    srednja vrednost:

  • Normalna raspodela (1)

    DichtefunktionMW=100, STABW=20

    0.000

    0.005

    0.010

    0.015

    0.020

    0.025

    0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

    Werte

    Dic

    hte

    25.03.2020. MFA - alat za upravljanje otpadom u lokalnim samoupravama

    2323

    95%

    68%

    1,96*σ

    1*σ 1*σ

    1,96*σ

    µ

    x

  • Gausov zakon o propagaciji grešaka (4)

    22

    22

    2 syyzsx

    xzsz

    y,xy,x

    ×÷÷ø

    öççè

    涶

    +×÷øö

    çè涶

    =

    a/t6,9108102,1yxz 66 =×××=×= -

    Gaus:

    ,xyz,y

    xz

    y,xy,x

    =÷÷ø

    öççè

    涶

    =÷øö

    çè涶

    Rezultat: z = 9,6 ± 2,6 t Cd/yr (± 27%)

    2222 syxsxysz ×+×=

    a/t58,2)25,0108()102,1()1,0102,1()108(sz 26262626 =××××+××××= --

    primer: otpad (x): 1,2 Mio t/god (x) ± 10% (sx) Cd koncentracija (y): 8 g/t (y) ± 25% (sy)Cd opterećenje u otpadu: (z = x · y) ?

  • 25.03.20

    Recikliranje fosfora

    Tokovi [kg P/st.g

    IndustrijskaObrada

    Distribucija15 0.4

    4 0.6 0.4

    PrivatnadomaćinstvaPoljoprivreda

    Poljoprivredni otpad Industrijski otpad Mulj i komunalni čvrsti otpad

    Brunner 2010

  • Hvala na pažnji!

    [email protected]

    25.03.20