Odhad způsobu nakládání se spalitelnými odpady a jejich toků v ČR v roce 2015

Combustible waste treatment and flow in the Czech Republic in 2015

conference proceedings

Czech

Tento článek představuje nový metodický přístup pro odhad nakládání s odpady včetně popisu jejich toků mezi jednotlivými územními celky. Výstupy umožňují významným způsobem rozšířit vhled do současného odpadového hospodářství na základě dat z ročních hlášení o produkci a nakládání s odpady. Přístup je založen na myšlence, která zohledňuje zpracování odpadu v blízkosti producenta, přičemž je motivován ekonomickým aspektem – minimalizace dopravních nákladů. Tato myšlenka byla zpracována v matematickém modelu, který navíc zajišťuje bilanční rovnováhu mezi produkcí a způsobem nakládání evidovaným subjekty v rámci ročního hlášení. V sestavené optimalizační úloze je zapracována i neurčitost v podobě preference určitého způsobu nakládání a interních dohod mezi producenty a zpracovateli. Popisované neurčitosti mohou vychýlit myšlenku založenou na minimálních dopravních nákladech. Matematická formulace úlohy je implementována do prostředí GAMS (General Algebraic Modeling System). Z důvodu velké variability výsledků, která je zajištěná existujícími neurčitostmi, bylo nutné provést značné množství simulací (řádově tisíce). Následně bylo možné výstupy statisticky analyzovat. Pro zachování všech hmotnostních bilancí byl využit nástroj Justine, který je schopen vyhladit neurčitosti v datech při zachování požadovaných vazeb a bilancí (územní a hmotnostní). Z důvodu velkého rozsahu dat bylo nutné využít a začlenit do přístupu shlukovou analýzu, která bez významného vlivu na výsledky řádově snížila výpočtový čas procesu. Výsledkem celého postupu je pak odhad toků odpadu mezi územními celky včetně identifikace způsobu nakládání s nimi. Přístup byl aplikován na spalitelné odpady v ČR za rok 2015. Výsledky této práce jsou použitelné při plánování v oblasti zpracovatelské infrastruktury. Výstupy dále poskytují značný potenciál pro možnou férovou dohodu mezi producenty a zpracovateli odpadu. Konkrétním výstupem, prezentovaným v tomto příspěvku, je odhad potenciálu spalitelných odpadů v ČR pro energetické využití. Uvedené řešení se považuje za originální a bude užitečné pro analýzy zabývající se všemi druhy odpadu. Budoucí vývoj přístupu může zahrnovat možnost začlenění dalších známých informací (např. ohledně konkrétního odpadového toku mezi producentem a zpracovatelem), případně jiné vytěžení informací, které jsou zaznamenávány v odpadových databázích. Příkladem takovéto databáze je Veřejný informační systém odpadového hospodářství (VISOH).

This article introduces a new methodological approach for the estimation of waste treatment, including a description of their flows between different territorial units. The outputs make it possible to significantly expand the insight into the current waste management based on the data from the annual production and waste management reports. The approach is based on an idea that takes into account the waste treatment near the producer, motivated by an economic aspect - minimizing transport costs. This idea has been elaborated in a mathematical model, which in addition ensures the balance between production and the waste processing which is annually reported. In the optimization task, uncertainty is also included in the form of the preference of a particular method of treatment and internal agreements between producers and processing facility. Descriptive uncertainties can defy the idea based on minimal transport costs. The mathematical formulation of the task is implemented in GAMS (General Algebraic Modeling System). Due to the great variability of the results, which is ensured by the existing uncertainties, a large number of simulations (in the order of thousands) have to be performed. Subsequently, the outputs could be statistically analyzed. In order to maintain all mass balances, the Justine tool was used, which is able to wipe uncertainty in the data while maintaining the required links and balances (territorial and mass). Due to the large scale of data, it was necessary to use and incorporate a clustering analysis into the approach, which has a significant effect on the results, it reduces the computational time of the process. The outcome of the whole process is the estimation of the waste flows between the territorial units, including the identification of the way the waste is treated. The approach was applied to combustible waste in the Czech Republic for 2015. The results of this work are applicable to planning in the field of processing infrastructure. The outputs also provide considerable potential for a possible fair deal between waste producers and processing facilities. A specific output presented in this paper is an estimate of the potential of combustible waste in the Czech Republic for energy recovery. This solution is considered to be general and will be useful for analyzes dealing with all types of waste. Future development of the approach may include the possibility of incorporating other known information (e.g. regarding a particular waste stream between the producer and the processor), or other extraction of information that is recorded in waste databases. An example of such a database is the Public Waste Management Information System.

spalitelný odpad; odpadové hospodářství; síťová úloha; VISOH

combustible waste; waste management; network flow problem; VISOH

ŠOMPLÁK, R.; NEVRLÝ, V.; SMEJKALOVÁ, V.; SZÁSZIOVÁ, L.

20. 10. 2017

Česká společnost chemického inženýrství

Praha

60

60

1