Ανάπτυξη συστημάτων βέλτιστης διαχείρισης ειδικών ρευμάτων αποβλήτων

Abstract

The purpose of this study is the development of optimum management systems for specific waste streams. The approach that was followed is based on the development and application of a multi-criteria analysis decision-making method for the Construction &Demolition Waste (CDW) that is generated in Cyprus.

The characteristics, the composition and the potential environmental impacts which are related to the generation of the CDW were determined and assessed. Moreover, the environmental policy and legislation concerning the CDW management were analyzed.

A detailed inventory of the sources and quantities of CDW in Cyprus was designed and implemented. The majority of the primary collected data were used as a basis for the estimation of the quantities of the CDW in Cyprus. This estimation was carried out using appropriate mathematically model. Additionally, an appropriate database was developed, where all the collected and recorded primary data was inserted.

The information on the practices and techniques that are currently applied for the management of this waste stream were recorded.

According to the results obtained from the examination of alternative multi-criteria decision methods, the most suitable one was selected in order to be used for comparative evaluation of each alternative management system for CDW in Cyprus. Then all the assessment criteria used for the evaluation of the alternative scenarios were set, described and calibrated. The groups of criteria were set specifically for the purposes of the project, since they focus on the examination of systems for the management of waste. Afterwards, the alternative scenarios – management systems for the CDW were set and analyzed in detail. Finally, all the data that was collected and assessed, was used by the multi-criteria software tool in order to evaluate the effectiveness of each alternative management system for CDW in Cyprus and the most suitable management system of them was selected for further examination through the development of techno-economic study for their application. For the purposes of this study, the PROMETHEE II method was developed and applied.

A techno-economic study was carried out for the implementation of the optimum management system selected. The study determines all the issues of technical and economic nature.

Taking into account the results that were obtained from the implementation of the PROMETHEE II multi-criteria method, it is shown that the most favorable management systems, in decreasing efficiency order, were the following: • Management system 7 that included complete selective demolition procedures and transfer of mixed recyclable materials to the recycling centre and non-recyclable material to landfill. • Management system 9 that included complete selective demolition, direct recovery of individual recyclable materials separately on site, recycling of inorganic materials in a mobile recycling unit, transfer of recyclable organic materials to the recycling centre and non-recyclable material to landfill.

Taking into consideration the ranking of the management systems, the relatively low quantities of the generated CDW waste in Cyprus and the existing infrastructures for the management of this type of waste in the country, it is concluded that the management system 7 is the most favorable for implementation in the country.

Στόχος είναι η ανάπτυξη συστημάτων βέλτιστης διαχείρισης ειδικών ρευμάτων αποβλήτων που να επιτυγχάνουν βελτίωση και προστασία του περιβάλλοντος και ταυτόχρονα να ανταποκρίνονται στις ευρύτερες απαιτήσεις της Ευρωπαϊκής και εθνικής νομοθεσίας για τα απόβλητα. Επιλέγηκε να γίνει η ανάπτυξη συστημάτων βέλτιστης διαχείρισης για το ρεύμα των Αποβλήτων Κατασκευών και Κατεδαφίσεων (ΑΚΚ) και καθορίστηκε ως πεδίο εφαρμογής η Κύπρος.

Προσδιορίσθηκαν και αξιολογήθηκαν τα χαρακτηριστικά, η σύσταση και οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με την παραγωγή των ΑΚΚ. Επιπλέον, αναλύθηκε το υφιστάμενο νομοθετικό πλαίσιο και καταγράφηκαν και αξιολογήθηκαν οι πρακτικές διαχείρισής τους.

Ακολούθως, σχεδιάσθηκε και αναπτύχθηκε πρόγραμμα καταγραφής των πηγών συλλογής στοιχείων και των ποσοτήτων των ΑΚΚ. Ο υπολογισμός των ποσοτήτων των ΑΚΚ επιτεύχθηκε με χρήση υπολογιστικών μοντέλων προσαρμοσμένων στις ανάγκες και τις απαιτήσεις του έργου. Στη συνέχεια, έγινε αναλυτική περιγραφή των εναλλακτικών συστημάτων διαχείρισης των ΑΚΚ.

Αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε υποστηρικτικό εργαλείο πολυκριτηριακής ανάλυσης. Αρχικά πραγματοποιήθηκε εξέταση και συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης και επιλέχθηκε η βέλτιστη από αυτές για την αξιολόγηση των εναλλακτικών συστημάτων διαχείρισης για κάθε ρεύμα αποβλήτου. Στη συνέχεια, καθορίσθηκαν και βαθμονομήθηκαν όλα τα κριτήρια τα οποία υπεισέρχονται στη μέθοδο αξιολόγησης. Οι ομάδες των κριτηρίων καθορίσθηκαν ειδικά για τις ανάγκες του συγκεκριμένου έργου. Ακολούθως, καθορίσθηκαν και αναλύθηκαν λεπτομερώς όλα τα εναλλακτικά σενάρια που δυνητικά μπορούσαν να εφαρμοσθούν για τη διαχείριση των ΑΚΚ. στην Κύπρο. Τέλος, όλα τα παραπάνω δεδομένα και παράμετροι εισήχθηκαν στο λογισμικό πρόγραμμα πολυκριτηριακής ανάλυσης με σκοπό την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας καθενός από αυτά και την κατάταξή τους ανάλογα με το βαθμό απόδοσης τους.

Προκειμένου να εξεταστεί η βιωσιμότητα του προτεινόμενου συστήματος διαχείρισης αναπτύχθηκε τεχνο-οικονομική μελέτη, στην οποία προσδιορίσθηκαν όλες οι παράμετροι τεχνικής και οικονομικής φύσης που αφορούν την υλοποίηση των βέλτιστων συστημάτων διαχείρισης των ΑΚΚ.

Τα κύρια αποτελέσματα της παρούσας διατριβής είναι τα ακόλουθα: i) Στην Κύπρο, στο παρόν στάδιο η περιβαλλοντικά ορθή διαχείριση των Α.Κ.Κ πραγματοποιείται σε πάρα πολύ μικρό βαθμό με αποτέλεσμα σε πολλές περιπτώσεις να δημιουργείται περιβαλλοντικό πρόβλημα υποβάθμισης του τοπίου, ρύπανσης των επιφανειακών αλλά και των υπόγειων υδάτων και γενικότερα υποβάθμισης του περιβάλλοντος. ιι) Για την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης για τα Α.Κ.Κ. στην Κύπρο, εξετάστηκαν ως προς την καταλληλότητα τους (με χρήση μεθόδων πολυκριτηριακής ιεράρχησης) εννέα εναλλακτικά σενάρια. Από την εφαρμογή της μεθόδου PROMETHEE II προκύπτει ότι ως βέλτιστο εναλλακτικό σύστημα διαχείρισης επιλέγεται το σενάριο 7 «Επιλεκτική κατεδάφιση, μεταφορά μικτού σε Κεντρική Μονάδα Ανακύκλωσης, μεταφορά μη ανακυκλώσιμου υπολείμματος σε ΧΥΤΑ ή σε μονάδα αποτέφρωσης αποβλήτων». Στην δεύτερη θέση και με εξίσου υψηλές τιμές προτίμησης βρίσκεται το σενάριο 9 «Επιλεκτική κατεδάφιση, ανάκτηση on site απευθείας και ανακύκλωση ανόργανου κλάσματος σε κινητή μονάδα ανακύκλωσης, μεταφορά ανακυκλώσιμου μη ανόργανου κλάσματος σε εξειδικευμένες μονάδες ανακύκλωσης και μη ανακυκλώσιμου υπολείμματος σε ΧΥΤΑ ή σε μονάδα αποτέφρωσης αποβλήτων». Το βέλτιστο σύστημα διαχείρισης που επιλέγηκε κρίνεται ως το πιο αποτελεσματικό για περαιτέρω διερεύνηση στην Κύπρο το οποίο ταυτόχρονα κρίθηκε να είναι και βιώσιμο.