Determination of the Optimal Location of Sewage Sludge Installation for the Needs of Production of Fertilizer Products

• Autorzy: Jąderko-Skubis Karolina , Kruczek Mariusz

Warianty tytułu

PL

Wyznaczenia optymalnej lokalizacji instalacji zagospodarowania osadów ściekowych na potrzeby produkcji produktów nawozowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of this article was to develop a structure of a decision-making model for selection of optimal locations of sewage sludge installation on the example of the Silesian Voivodeship. Selection of locations for waste treatment facilities belongs to complex multicriteria decision-making problems. Taking into account the problems of modelling the supply network for the effective management of sewage sludge corresponding to the concept of circular economy, the paper presents the application of the centre of gravity method for determining the optimal locations for the sewage sludge treatment plant based on the fertilizer production process. The research carried out for the purpose of this study included identification of key elements of the sewage sludge management system, analysis and quantitative and qualitative assessment of sewage sludge streams, analysis of criteria excluding the selection of installation locations, gathering spatial data resulting from defined criteria, determination of optimal location for installations (using the method of determining optimal solutions for the location of objects – the centre of gravity method). All spatial data are presented on thematic maps prepared with the use of QGIS software. The result of the research is a description of the decision-making model structure based on optimization of installation location and including technological and logistic, ecological, infrastructural, economic and legal and social criteria in the process of planning the location of a circular economy plant.

PL

Celem artykułu było opracowanie struktury modelu decyzyjnego dla wyboru optymalnej lokalizacji instalacji zagospodarowania osadów ściekowych na przykładzie województwa śląskiego. Wybór lokalizacji dla obiektów przetwarzania odpadów należy do złożonych wielokryterialnych problemów decyzyjnych. Biorąc pod uwagę problematykę modelowania sieci dostaw dla efektywnego zagospodarowania osadów ściekowych odpowiadających koncepcji gospodarki obiegu zamkniętego w artykule przedstawiono zastosowanie metody środka ciężkości dla wyznaczania optymalnej lokalizacji dla zakładu przekształcania osadów ściekowych w nawozy. Przeprowadzone na potrzeby niniejszej pracy badania obejmowały m.in. identyfikację kluczowych elementów systemu zagospodarowania osadów ściekowych, analizę i ocenę ilościowo-jakościową strumieni osadów ściekowych, analizę kryteriów wykluczających wybór lokalizacji instalacji, zgromadzenie danych przestrzennych wynikających ze zdefiniowanych kryteriów, określenie optymalnej lokalizacji dla instalacji (z wykorzystaniem metody wyznaczania optymalnych rozwiązań dla lokalizacji obiektów – metody środka ciężkości). Wszystkie dane przestrzenne zostały przedstawione na mapach tematycznych opracowanych wykorzystaniem oprogramowania QGIS. Opracowany na podstawie prac badawczych opis struktury modelu decyzyjnego uwzględniający optymalizację lokalizacji instalacji pozwolił na uwzględnienie kryteriów technologiczno-logistycznych, ekologicznych, infrastrukturalnych, ekonomiczno-prawnych oraz społecznych w ramach procesu planowania lokalizacji zakładu gospodarki cyrkularnej.

Słowa kluczowe

EN

waste logistics; sewage sludge; circular economy; decision support; centre of gravity method

PL

logistyka odpadów; osady ściekowe; obieg zamknięty; wspomaganie decyzji; metoda środka ciężkości

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 2
• Strony: 1238--1252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jąderko-Skubis Karolina

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Poland

autor

Kruczek Mariusz

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Poland

Bibliografia

• 1. Barla, F., Nikolakopoulosa, A. & Kokossisa, A. (2018). Design of Circular Economy Plants – The Case of Waste Textiles to Chemicals, Computer Aided Chemical Engineering, 44, 1153-1158.
• 2. Burger, C., Kalverkamp, M., Pehlken A. (2018). Decision making and software solutions with regard to waste management, Journal of Cleaner Production, 205, 210-225.
• 3. Directive (EU) 2018/851 of The European Parliament and of The Council of 30 May 2018 amending Directive 2008/98/EC on waste.
• 4. Dos, Santos, P.H., Neves, S.M., Sant’Anna, D.O., de Oliveira, C.H. & Carvalho, H.D. (2019). The analytic hierarchy process supporting decision making for sustainable development: An overview of applications, Journal of Cleaner Production, 212, 119-138. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652618336734 (04.12.2018))
• 5. Jąderko K., Białecka, B. (2016). Model technologiczno-logistyczny procesu energetycznego wykorzystania odpadów. P.A. NOVA, Gliwice 2016.
• 6. Jąderko, K. (2018). Challenges in developing decision systems supporting wastewater management in a context of circular economy, 18 International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. Conference proceedings, 17-24.
• 7. Jąderko, K., Białecka, B. (2015). Decision support systems in waste management – a review of selected tools, Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, 1(10), 32-41.
• 8. Krawczyk S. (2001). Quantitative methods in logistics. Volume II, C.H. Beck, Warszawa 2001 (in Polish).
• 9. Łupicka, A. (2002). Logistics networks. Theories. Models. Research. Akademia Ekonomiczna, Poznań (in Polish).
• 10. Makarichi, L., Techato, K. & Jutidamrongphan W. (2018). Material flow analysis as a support tool for multi-criteria analysis in solid waste management decision-making, Resources, Conservation and Recycling, 139, 351-365.
• 11. Marshal Office of the Silesian Voivodeship. Voivodship reports on waste management 2017 (https://bip.slaskie.pl/dzialalnosc_urzedu/srodowisko/raporty-wojewodztwadotyczace- gospodarki-odpadami.html (16.11.2018)) (in Polish).
• 12. Merkisz-Guranowska, A. (2012). Optimisation criteria in vehicles recycling network location, Logistyka, 2, 549-556 (in Polish).
• 13. Resolution No 88 of the Council of Ministers. of 1 July 2016 (item 784). National Waste Management Plan 2022. Warsaw 2016 (in Polish).
• 14. Simeone, A., Luo, Y., Woolley, E., Rahimifard, S. & Boer, C. (2016). A decision support system for waste heat recovery in manufacturing, CIRP Annals, 65, 1, 21-24.
• 15. The Local Data Bank for 2017 (https://bdl.stat.gov.pl/BDL/start (22.11.2018)) (in Polish).
• 16. Zhao, X., Bai, S. & Zhang X. (2019). Establishing a decision-support system for eco-design of biological wastewater treatment: A case study of bioaugmented constructed wetland, Bioresource Technology, 274, 425-429. (https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/S0960852418316602 (08.12.2018)).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).