ΓΕΡΑΣΙΜΟΥΛΑ Κ. ∆ΕΥΤΕΡΑΙΟΥ

ΜΑΡΙΑ Α. ΚΟΛΟΚΑΘΗ

ΟΙΚΟΝΟΜΟΤΕΧΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΗ

∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

∆ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ των

Επιβλέπων : Bασίλειος Λούµος

Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Αθήνα, Σεπτέµβριος 2008

ΓΕΡΑΣΙΜΟΥΛΑ Κ. ∆ΕΥΤΕΡΑΙΟΥ

ΜΑΡΙΑ Α. ΚΟΛΟΚΑΘΗ

ΟΙΚΟΝΟΜΟΤΕΧΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΗ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ

ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

∆ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ των

Επιβλέπων : Βασίλειος Λούµος

Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Εγκρίθηκε από την τριµελή εξεταστική επιτροπή την .

Αθήνα, Σεπτέµβριος 2008

............................ Β. Λούµος

Καθηγητής Ε.Μ.Π.

............................

Καθηγητής Ε.Μ.Π.

............................

Καθηγητής Ε.Μ.Π.

1

Copyright © ΓΕΡΑΣΙΜΟΥΛΑ Κ. ∆ΕΥΤΕΡΑΙΟΥ, ΜΑΡΙΑ Α. ΚΟΛΟΚΑΘΗ,

2008.

Με επιφύλαξη παντός δικαιώµατος. All rights reserved.

Απαγορεύεται η αντιγραφή, αποθήκευση και διανοµή της παρούσας εργασίας, εξ ολοκλήρου ή

τµήµατος αυτής, για εµπορικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανοµή για

σκοπό µη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσης, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται

η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν µήνυµα. Ερωτήµατα που αφορούν τη χρήση της

εργασίας για κερδοσκοπικό σκοπό πρέπει να απευθύνονται προς τον συγγραφέα.

Οι απόψεις και τα συµπεράσµατα που περιέχονται σε αυτό το έγγραφο εκφράζουν τους συγγραφείς

και δεν πρέπει να ερµηνευθεί ότι αντιπροσωπεύουν τις επίσηµες θέσεις του Εθνικού Μετσόβιου

Πολυτεχνείου.

2

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η διαχείριση των στερεών αποβλήτων αποτελεί αναµφίβολα ένα στοιχείο

µείζονος σηµασίας σε όρους τόσο αποδοτικότητας όσο και οικονοµίας για

οποιοδήποτε δήµο. Η ιδιαίτερα περίπλοκη διάστασή του είναι αποτέλεσµα όχι µόνο

της άµεσης σχέσης του µε ένα πλήθος παραµέτρων που οροθετούν το βιοτικό

επίπεδο µιας κοινωνίας, αλλά και του ολοένα αυξανόµενου ρυθµού του

καταναλωτισµού.

Η αποκοµιδή απορριµµάτων είναι ένα από τα πιο σηµαντικά µέρη της

διαχείρισης των στερεών αποβλήτων (η οποία περιλαµβάνει τις εξής φάσεις:

αποκοµιδή, επεξεργασία, ανακύκλωση ή απόθεση των αποβλήτων). Έχει αποδειχθεί

στατιστικά ότι ένα µεγάλο µέρος του συνολικού κόστους όλης της διαδικασίας

ξοδεύεται στη φάση της αποκοµιδής απορριµµάτων. Στην παρούσα διπλωµατική,

δύο αυτόνοµες, ευριστικές, αλγοριθµικές λύσεις, αυτή του ArcGIS Network Analyst

και του Ant Colony System αλγορίθµου, παρουσιάζονται, υλοποιούνται και

αναλύονται για τον προσδιορισµό βελτιστοποιηµένων διαδροµών στον ∆ήµο της

Αθήνας στην περίπτωση της αποκοµιδής απορριµµάτων. Και οι δύο προτεινόµενες

εφαρµογές στηρίζονται στη χρήση γεω-καταχωρηµένων, χωρικών βάσεων

δεδοµένων που υποστηρίζονται από Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (ΓΣΠ).

Το µοντέλο λαµβάνει υπόψη του όλες τις απαιτούµενες παραµέτρους και επιτρέπει

στο χρήστη τη προσοµοίωση ρεαλιστικών συνθηκών και καταστάσεων στο δίκτυο -

η προσοµοίωσή µας περιλαµβάνει σενάρια επίσκεψης πολλαπλών σηµείων

φόρτωσης απορριµµάτων σε περιοχή του ∆ήµου Αθηναίων. Στη συνέχεια, γίνεται

αναφορά και συγκριτική ανάλυση δύο άλλων λογισµικών πακέτων δροµολόγησης,

των ArcLogistics Route και Routesmart. Πρόκειται για δύο εναλλακτικές,

λογισµικές επιλογές δροµολόγησης, ικανές να παράγουν αποδοτικά υπολογιστικά

σχέδια χειρισµού οχηµάτων και αποκοµιδής.

Τέλος, ερευνώνται διεξοδικά διάφοροι τρόποι για την αξιοποίηση των

αποβλήτων, ώστε να αποφευχθεί η συσσώρευσή τους στους ήδη υπερπλήρεις

Χώρους Υγειονοµικής Ταφής Αποβλήτων (ΧΥΤΑ).

3

ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙ∆ΙΑ:

ΓΣΠ, ArcGIS Desktop 9.1, Network Analyst, Ant Colony System, ArcLogistics

Route, Routesmart, διαχείριση αποβλήτων, ΧΥΤΑ, ελεγχόµενη καύση

απορριµµάτων, ανάκτηση ενέργειας, πυρόλυση, ανακύκλωση, κοµποστοποίηση

ABSTRACT

Solid waste management is undoubtedly an increasingly important element in

terms of efficiency and profitability for any municipality. Its especially complex

dimension is a result not only of the direct relationship with a number of factors that

originate the living standard of a society, but also of our continuously rising

consuming lifestyle.

Waste collection is one of the major parts of the process of solid waste

management which consists of generation, collection, transportation, treatment and

final disposal. It is statistically proved that a major proportion of the total cost for

solid waste management is spent into municipal solid waste collection. In the present

diploma, two individual meatheuristic algorithmic solutions, the ArcGIS Network

Analyst and the Ant Colony System (ACS) algorithm, are introduced, implemented

and discussed for the identification of optimal routes in the case of Municipal Solid

Waste (MSW) collection. Both proposed applications are based on a geo-referenced

spatial database supported by a Geographic Information System (GIS). The project

takes into account all the required parameters and allows the user to model realistic

network conditions and scenarios; our simulation consists of scenarios of visiting

varied waste collection spots in the municipality of Athens. Moreover, there is an

introduction and comparative analysis of two other routing, software packages

Routesmart and ArcLogistics Route. These are two alternative optimization software

choices which are able to produce computerized operating plans to provide

collection and vehicle efficiency.

In the end, several ways to utilize solid waste are thoroughly explored, in

order to avoid clogging the existing landfills.

4

KEY WORDS:

GIS, ArcGIS Desktop 9.1, Network Analyst, Ant Colony System, ArcLogistics

Route, Routesmart, waste management, landfill, controlled waste combustion, waste

energy, pyrolysis, recycling, composting

5

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Αρχικά, θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε τον επιβλέποντα καθηγητή κ.

Βασίλειο Λούµο για την ευκαιρία που µας έδωσε να εργαστούµε σε ένα τόσο

ενδιαφέρον και σύγχρονο αντικείµενο.

Θα θέλαµε, επιπλέον, να ευχαριστήσουµε τον υπεύθυνο της εργασίας µας,

διδάκτορα κ. Νικόλαο Καραδήµα, για την πολύτιµη βοήθειά του και καθοδήγησή

του καθ’ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διπλωµατικής µας εργασίας, καθώς

επίσης και για τις ευκαιρίες που µας έδωσε, ώστε µέρος της διπλωµατικής µας

εργασίας να δηµοσιευτεί σε συνέδρια. Η συνεργασία µαζί του ήταν ιδιαίτερα

διδακτική.

Τέλος, θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε τις οικογένειές µας και τους φίλους

µας για τη συµπαράστασή τους όλον αυτό τον καιρό.

6

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ

ΕΙΚΟΝΕΣ...........................................................................................................................................10

ΠΙΝΑΚΕΣ...........................................................................................................................................12

ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ.......................................................................................................................13

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ : ...........................................................................................................................15

ΕΙΣΑΓΩΓΗ........................................................................................................................................15

1.1. ΓΕΝΙΚΑ ..............................................................................................................................15 1.2. ΣΤΑΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΈΝΩΣΗΣ ..........................................................................................17

1.2.1. Υπάρχουσα Κατάσταση ..............................................................................................18 1.2.2. Οι καταγγελίες των περιφερειών.................................................................................20 1.2.3. Η προειδοποίηση των Βρυξελλών ..............................................................................21 1.2.4. Συµµόρφωση Ελλάδας ................................................................................................22 1.2.5. Κατασκευή εγκαταστάσεων ΧΥΤΑ.............................................................................23

1.3. ∆ΟΜΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ .........................................................................25

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ............................................................................................................................28

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ARCGIS NETWORK ANALYST.............................................................................................................................................................28

2.1. ΓΕΝΙΚΑ ..............................................................................................................................28 2.2. ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ........................................................................28

2.2.1. Ορισµός και είδη Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών ....................................29 2.2.2. Περιγραφή Αρχιτεκτονικής Συστήµατος ΓΣΠ ..........................................................31 2.2.3. Μέθοδοι για την ανάλυση δεδοµένων.........................................................................32

2.3. ΧΡΗΣΗ ΓΣΠ ΩΣ DSS ΓΙΑ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΣΤΟΛΟΥ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ...............................................35 2.3.1. ∆ροµολόγηση Οχηµάτων ............................................................................................36 2.3.2. ∆υνατότητες των ΓΣΠ στην ανάλυση χωρικών δικτύων ..........................................37

2.4. ESRI .................................................................................................................................39 2.4.1. ArcGIS Desktop 9.1 .....................................................................................................39 2.4.2. Λειτουργικότητα των προϊόντων ................................................................................40

2.5. ∆ΟΥΛΕΥΟΝΤΑΣ ΜΕ ΤΟ NETWORK ANALYST........................................................................43 2.5.1. Εφαρµογές του Network Analyst ................................................................................44

3. ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ............................................................................................................................46

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ ARCGIS NA ............................46

3.1. Η ∆ΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΑ ∆ΙΚΤΥΑ ...........................................................................................46 3.2. ΠΕΡΙΟΧΗ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ .....................................................................................................48 3.3. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ∆Ε∆ΟΜΕΝΑ ................................................................................................50 3.4. ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΥΠΟ-ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ....................................................52

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ............................................................................................................................54

ARCGIS NETWORK ANALYST (DESKTOP) ...........................................................................54

4.1. NETWORK DATASET (ΟΜΑ∆Α ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ ∆ΙΚΤΥΟΥ).......................................................55 4.2. ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΝΟΣ NETWORK DATASET............................................................................57

4.2.1. Βήµα πρώτο: Ορισµός πηγών.....................................................................................59 4.2.2. Βήµα δεύτερο: Ορισµός οµάδων συνεκτικότητας και τακτικών..............................59 4.2.3. Βήµα τρίτο: Χρησιµοποίηση πεδίων ανύψωσης (elevation fields) ...........................62 4.2.4. Βήµα τέταρτο: Προσθήκη στροφών ..........................................................................62 4.2.5. Βήµα πέµπτο: Ορισµός ιδιοτήτων δικτύου................................................................66 4.2.6. Βήµα έκτο: Ιεραρχία βελτιστοποίησης ......................................................................71 4.2.7. Βήµα έβδοµο: Κατασκευή Network Dataset (τελικό βήµα).......................................72

4.3. ANALYSIS FUNCTIONS .......................................................................................................72 4.3.1. ArcMap ........................................................................................................................72

Σχόλιο [NVK1]: Πριν από αυτό

θα πρέπει να προστεθούν οι

πρώτες σελίδες για Τίτλο, Περίληψη, κτλ Μπορείτε να σας

το στείλω αν δεν βρείτε το

πρότυπο.

Σχόλιο [NVK2]: Μπορεί να

αλλάξει η σειρά των κεφαλαίων

7

4.3.2. Network Analyst-ArcMap............................................................................................73 4.3.3. Αποτελέσµατα διαδικασίας εύρεσης βέλτιστης διαδροµής.......................................74

5. ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ............................................................................................................................79

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ NETWORK ANALYST ΚΑΙ ANT COLONY

SYSTEM.............................................................................................................................................79

5.1. ΓΕΝΙΚΑ ..............................................................................................................................79 5.2. NP HARD .........................................................................................................................80 5.3. ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ‘ΕΥΡΕΣΗΣ ΒΕΛΤΙΣΤΗΣ ∆ΙΑ∆ΡΟΜΗΣ’ ΣΤΟ

NETWORK ANALYST.......................................................................................................................82 5.3.1. ∆ηµιουργία του γράφου µε τα κόστη ..........................................................................83

5.3.1.1. Αλγόριθµος του Dijkstra.................................................................................................. 83 5.3.1.2. Παράδειγµα εκτέλεσης του αλγορίθµου Dijkstra ........................................................... 84 5.3.1.3. ∆ηµιουργία αρχικής λύσης .............................................................................................. 85

5.3.2. Μετα-ευρετικές τεχνικές (meta-heuristics) – Γενικό πλαίσιο....................................86 5.3.2.1. Αλγόριθµοι τοπικής αναζήτησης (k-opt, tabu search) ................................................... 86

5.4. ANT COLONY OPTIMIZATION (ACO) .................................................................................88 5.4.1. Πραγµατικά µυρµήγκια ..............................................................................................89 5.4.2. Τεχνητά µυρµήγκια (ACO) .........................................................................................90 5.4.3. Αποτελέσµατα ACS αλγορίθµου .................................................................................93

5.5. ΣΥΓΚΡΙΣΗ NETWORK ANALYST - ACS............................................................................96 5.6. ΥΒΡΙ∆ΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ACS ..............................................98

6. KEΦΑΛΑΙΟ : .........................................................................................................................100

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ..............................................................100

6.1. ΤΡΕΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΓΟΡΑΣ.......................................................................................100 6.2. ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΑΠΟΚΟΜΙ∆ΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ΩΣ VRP ..........................................101

6.2.1. Οµαδοποίηση σηµείων ενδιαφέροντος (Περιγραφή αλγορίθµων) ..........................102 6.2.2. Οµαδοποίηση σηµείων (clustering) - (seep algorithm)............................................103

6.2.3. Εξισορρόπηση Οµαδοποίησης ........................................................................................... 104 6.2.3.1. Τεχνική Ελάχιστου Κόστους Εισαγωγής (ΕΚΕ) ..................................................... 105

6.2.4. Βελτιστοποίηση υπάρχουσων διαδροµών ................................................................106 6.3. ARCLOGISTICS ROUTE ....................................................................................................107

6.3.1. Ο αλγόριθµος ανάθεσης πόρων (cluster)..................................................................108 6.3.2. Αλγόριθµοι βελτιστοποίησης ακολουθίας και δροµολόγησης .................................109

6.3.2.1. Η διαδικασία βελτίωσης interroute .............................................................................. 110 6.3.2.2. Η διαδικασία βελτίωσης intraroute .............................................................................. 110

6.4. ROUTESMART ..................................................................................................................111 6.5. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΩΦΕΛΕΙΩΝ ΧΡΗΣΗΣ ΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ∆ΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ .......................115

7. ΚΕΦΑΛΑΙΟ : .........................................................................................................................117

ΧΩΡΟΙ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ (ΧΥΤΑ)......................................117

7.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ....................................................................................................................117 7.1.1. Η ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ∆Α.................................117 7.1.2. ΣΥΣΤΑΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ................................................................................119

7.2. ΧΥΤΑ ..............................................................................................................................120 7.2.1. ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ Χ.Υ.Τ.Α. ...............................................................................................120 7.2.2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗ ΤΑΦΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ....................................122 7.2.3. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙ∆ΡΟΥΝ ΣΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΕΝΟΣ ΧΥΤΑ ............123 7.2.4. ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ...........................................................................125

∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΝΟΣ ΧΥΤΑ .........................................................................................................127 7.3.1 Αειφορική Ταφή ....................................................................................................................... 128

7.3.2 Μεταφροντίδα ενός ΧΥΤΑ .............................................................................................130 7.3.3 Η ΕΠΙ∆ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ.....................131

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ................................................................................................132 ΣΧΕ∆ΙΟ ΠΛΗΡΩΣΗΣ ΧΥΤΑ....................................................................................................134

Τι είναι το σχέδιο πλήρωσης ΧΥΤΑ;.......................................................................................134 Τι περιλαµβάνει το σχέδιο πλήρωσης ενός ΧΥΤΑ; ................................................................134 Σειρά πλήρωσης φάσεων ........................................................................................................135

8

7.6 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΑΦΗΣ .....................................................................................................137 7.6.1 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΕΛΙΟΥ: ...........................................................................................137

7.7 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ:.......................................................................................139 7.7.1 Κατασκευή και συντήρηση τελικής κάλυψης: .........................................................142

7.8 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ...........142 7.9 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Χ.Υ.Τ.Α. .....................................................................................143 7.10 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Χ.Υ.Τ.Α. ......................................................................................143 7.11 ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΧΥΤΑ .......................................................144

7.11.1 Γιατί πρέπει να γνωρίζουµε το κόστος ταφής µε ακρίβεια; ...............................145 7.11.2 Τι σηµαίνει σωστή κοστολόγηση;........................................................................146 7.11.3 Ποιες παράµετροι επιδρούν στο κόστος ταφής; .................................................146 7.11.4 Πώς µπορεί να παρακολουθηθεί συστηµατικά το κόστος ταφής; .....................149

8. ΚΕΦΑΛΑΙΟ : .........................................................................................................................151

ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΗ ΚΑΥΣΗ................................................................................................................151

ΚΑΥΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ................................................................................................................151 8.1.1 Βασικά Χαρακτηριστικά της Καύσης Απορριµµάτων ............................................152 8.1.2 Περιγραφή της διαδικασίας της καύσης..................................................................155 8.1.3 Τα Προϊόντα της Καύσης..........................................................................................160 8.1.4 Πλεονεκτήµατα .........................................................................................................161 8.1.5 Mειονεκτήµατα..........................................................................................................163 8.1.6 Οικονοµική ανάλυση .................................................................................................167

8.2 ΚΑΥΣΗ: ΜΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕ ΜΕΛΛΟΝ; .........................................................................170 8.3 ΠΑΡΑ∆ΕΙΓΜΑ ..............................................................................................................172 8.4 ΣΎΓΚΡΙΣΗ ΧΥΤΑ ΜΕ ΚΑΕ (ΚΑΎΣΗ ΜΕ ΑΝΆΚΤΗΣΗ ΕΝΈΡΓΕΙΑΣ) ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΤΤΙΚΉ ........174

8.4.1 Οικονοµικά κριτήρια: ...............................................................................................174 8.4.2 Περιβαλλοντικά κριτήρια: ........................................................................................175 8.4.3 Κοινωνικά κριτήρια: .................................................................................................176

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ..........................................................................................................................177

ΠΥΡΟΛΥΣΗ .....................................................................................................................................177

9.1 ΠΥΡΟΛΥΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ...........................................................................................179 9.1.1 Τύποι κλιβάνων .........................................................................................................179 9.1.2 Περιγραφή απλής µονάδας πυρόλυσης ....................................................................180 9.1.3 Αντιµετώπιση προβληµάτων ....................................................................................182 9.1.4 Προϊόντα Πυρόλυσης................................................................................................183 9.1.5 Χρήση Πυρόλυσης.....................................................................................................184 9.1.6 Πυρόλυση: Η Πράσινη Ηλεκτρική Ενέργεια από τα σκουπίδια. ............................186 9.1.7 Πλεονεκτήµατα .........................................................................................................189 9.1.8 Μειονεκτήµατα..........................................................................................................191

9.2 CASE STUDY: ...................................................................................................................192

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ..........................................................................................................................194

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ .............................194

10.1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ .............................................................................................196 10.1.1 Μειονεκτήµατα.....................................................................................................196

10.2 ΑΕΡΙΟΠΟΙΗΣΗ .................................................................................................................197 10.2.1 Αεριοποίηση µε τη µέθοδο πλάσµατος ................................................................198 10.2.2 Περιγραφή διαδικασίας........................................................................................198 10.2.3 Πλεονεκτήµατα.....................................................................................................200

10.3 ΜΕΙΩΣΗ ΣΤΗΝ ΠΗΓΗ - ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ.............................................................202 10.4 ΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Η ΒΙΟΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗ Η ΛΙΠΑΣΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ (COMPOSTING) .....203

10.4.1 Οικιακή Κοµποστοποίηση....................................................................................204 10.4.2 Πλεονεκτήµατα.....................................................................................................205 10.4.3 Μειονεκτήµατα.....................................................................................................205

10.5 ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ..................................................................................................................206 10.5.1 Μηχανική Ανακύκλωση. ......................................................................................207 10.5.2 Πλεονεκτήµατα.....................................................................................................208

9

10.5.3 Μειονεκτήµατα Μηχανικής Ανακύκλωσης.........................................................209 10.6 ΣΥΝΑΠΟΤΕΦΡΩΣΗ (ΤΟ ΤΥΠΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΑΠΟ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΑ (RDF)) .............211

10.6.1 Τι κάνουµε το RDF; .............................................................................................212 10.7 ΧΩΡΟΙ ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗΣ ΤΑΦΗΣ ΥΠΟΛΕΙΜΜΑΤΩΝ (ΧΥΤΥ) ..............................................214

10.7.1 Τι είναι ένας ΧΥΤΥ ...............................................................................................214 10.7.2 Περιγραφή ∆ιαδικασίας .......................................................................................215 10.7.3 Πλεονεκτήµατα.....................................................................................................216

10.8 ΓΕΝΙΚΕΣ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ∆ΙΑΘΕΣΗΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ............................................................216 10.8.1 Ποια είναι τελικά η καλύτερη µέθοδος για να διαχειριστούµε τα απορρίµµατά µας; 217 10.8.2 Ποια µέθοδος συµφέρει οικονοµικά; ...................................................................221 10.8.3 Προτεινόµενο πρόγραµµα διαχείρισης απορριµµάτων.......................................221 10.8.4 Πλεονεκτήµατα.....................................................................................................223 10.8.5 Συµπερασµατικά...................................................................................................224 10.8.6 Τι µέτρα έχει πάρει για το θέµα αυτό η χώρα µας; .............................................225

ΑΝΑΦΟΡΕΣ.....................................................................................................................................231

10

ΕΙΚΟΝΕΣ

Σχήµα 1: Ποσοστιαία κατανοµή της παραγωγής των ΑΣΑ στην Ελλάδα ανά

περιφέρεια κατά το έτος 2001 [1] ...........................................................................16

Σχήµα 2: Εκτίµηση παραγωγής απορριµµάτων στην Ελλάδα [2] ............................16

Σχήµα 3: Αρχιτεκτονική Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών ........................31

Σχήµα 4: Ψηφιακός χάρτης του ∆ήµου Αθηναίων ..................................................49

Σχήµα 5: : Ψηφιακός χάρτης της περιοχής του Αγίου Σώστη..................................50

Σχήµα 6: Βάση δεδοµένων οδικού δικτύου της περιοχής µελέτης...........................51

Σχήµα 7: Βάση δεδοµένων σηµείων κάδων απορριµµάτων.....................................51

Σχήµα 8: Network Analyst Components .................................................................54

Σχήµα 9: Ανάγκη συνεκτικότητας σε πολλαπλά δίκτυα ..........................................55

Σχήµα 10: Συνεκτικότητα πολλαπλών δικτύων (multimodal δίκτυο) ......................58

Σχήµα 11: σύνδεσης (µετάβασης) µεταξύ δύο δικτύων...........................................58

Σχήµα 12: Wizard για δηµιουργία νέου network dataset .........................................59

Σχήµα 13: Επιλογή τύπου συνεκτικότητας στο δίκτυο............................................60

Σχήµα 14: Endpoint και Any vertex συνεκτικότητα................................................61

Σχήµα 15: Επιλογή πεδίων ανύψωσης ....................................................................62

Σχήµα 16: Πιθανές στροφές σε µια διασταύρωση...................................................64

Σχήµα 17: Ορισµός στροφών ως τύπου VBScript στον αποτιµητή..........................64

Σχήµα 18: Τρόπος καθορισµού του τύπου των στροφών ........................................65

Σχήµα 19: VBScript σε αποτιµητή για την επιβολή κύρωσης σε στροφές ...............65

Σχήµα 20: Network Dataset Properties ...................................................................66

Σχήµα 21: Ορισµός New Attribute .........................................................................67

Σχήµα 22: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘Oneway’ ..........................................69

Σχήµα 23: VBScript για τον ορισµό µονοδροµήσεων .............................................69

Σχήµα 24: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘meters’.............................................70

Σχήµα 25: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘turns’ ...............................................71

Σχήµα 26: ∆ήµος Αθηναίων σε data view από ArcMap ..........................................73

Σχήµα 27: Το Network Dataset στρώµα του δικτύου µας........................................74

Σχήµα 28: Τα σηµεία των κάδων απορριµµάτων ....................................................75

Σχήµα 29: Ορισµός ιδιοτήτων του analysis στρώµατος της εύρεσης βέλτιστης

διαδροµής...............................................................................................................76

Σχήµα 30: Αποτελέσµατα Network Analyst............................................................76

Σχήµα 31: Παράθυρο µε οδηγίες διάσχισης της διαδροµής .....................................77

Σχήµα 32: Αναστροφές στα σηµεία ενδιαφέροντος.................................................77

Σχήµα 33: Τα πιθανά ενδεχόµενα όσων αφορά τη σχέση των κλάσεων P, NP, NP-

Hard και NP-complete. ...........................................................................................82

Σχήµα 34: Ένα παράδειγµα του αλγόριθµου Dijkstra..............................................84

Σχήµα 35: Παράδειγµα TSP µε 7 κόµβους..............................................................87

Σχήµα 36: Η διαδικασία του Ant Colony Optimization...........................................92

Σχήµα 37: Γραφική Παράσταση µε τη διασπορά των λύσεων για το σετ

παραµέτρων: NC = 2,000, a = 1, β = 2, ρ = 0.1, q0 = 0.5. ........................................96

Σχήµα 38: Παράδειγµα οµαδοποίησης σηµείων (clustering) .................................103

Σχήµα 39: Αποτέλεσµα οµαδοποίησης σηµείων ...................................................104

Σχήµα 40: Παράδειγµα εξισορρόπησης οµαδοποίησης .........................................104

Σχήµα 41: Νέα διαδροµή µετά την εφαρµογή του ΕΚΕ ........................................106

Σχήµα 42: Σύσταση των απορριµµάτων στην Ελλάδα. [48] ..................................120

Σχήµα 43: Αναερόβιος βιοαντιδραστήρας ............................................................121

Σχήµα 44: XYTA .................................................................................................122

11

Σχήµα 46: ∆ιάταξη συστήµατος αποστράγγισης.[54]............................................133

Σχήµα 47: Ο ΧΥΤΑ έτοιµος να δεχτεί τα απορρίµµατα. .......................................134

Σχήµα 48: Χτίζοντας το ηµερήσιο κελί σε στρώσεις. ............................................137

Σχήµα 49: Ολοκλήρωση του ηµερήσιου κελιού. ...................................................139

Σχήµα 50: Τελική επικάλυψη ενός ΧΥΤΑ. ...........................................................141

Σχήµα 51: Μονάδα καύσης οικιακών απορριµµάτων[51]. ....................................156

Σχήµα 52: Εργοστάσια καύσης απορριµµάτων στις ΗΠΑ ανά έτος.[60] ...............171

Σχήµα 53: Μονάδα πυρόλυσης. ............................................................................179

Σχήµα 54: ∆ιάγραµµα ροής φάσεων πυρόλυσης. ..................................................182

Σχήµα 55: ∆ιαλογή Αποβλήτων µε το χέρι. ..........................................................207

Σχήµα 56: Προτεινόµενο πρόγραµµα διαχείρισης απορριµµάτων[50]...................223

12

ΠΙΝΑΚΕΣ

Πίνακας 1: Παράδειγµα µορφής Β∆ ενός στρώµατος (layer) του ΓΣΠ....................34

Πίνακας 2: Παράδειγµα πίνακα στροφών µε αντιστάσεις (turntable) ......................63

Πίνακας 3: Μία λίστα µε όλους τους επεξεργασµένους κόµβους για το παράδειγµα

στο σχήµα 29..........................................................................................................85

Πίνακας 4: Σύγκριση των αποτελεσµάτων του αλγόριθµου ACS, ArcGIS NA, και

της εµπειρικής µεθόδου του ∆ήµου Αθηναίων........................................................97

Πίνακας 5: Κόστη διάσχισης του σχήµατος 40 .....................................................105

Πίνακας 6: Κριτήρια καταλληλότητας ΧΥΤΑ ......................................................126

Πίνακας 7: ∆ιάρκεια ζωής τεχνητών φραγµών ενός ΧΥΤΑ. .................................128

Πίνακας 8: Επιρροή διαφόρων τεχνικών επεξεργασίας αποβλήτων στους ΧΥΤΑ.129

Πίνακας 9: Συγκριτικά κόστη για την καύση απορριµµάτων σε διάφορες χώρες της

Ευρώπης.[60] .......................................................................................................169

Πίνακας 10: Σύγκριση αέριων εκποµπών καύσης-αεριοποίησης.[60] ...................201

Πίνακας 11: Εκποµπές CO2 εναλλακτικών µεθόδων διαχείρισης απορριµµάτων,

µείωση συγκριτικά µε τους ΧΥΤΑ. .....................................................................217

Πίνακας 12: Εκποµπή CO2 των τεχνολογιών θερµικής επεξεργασίας σε κιλά ανά

τόνο απορριµµάτων. .............................................................................................218

Πίνακας 13: Μείωση εκποµπών CO2 µε ανακύκλωση απορριµµάτων αντί καύσης.

.............................................................................................................................219

Πίνακας 14: Σύγκριση παραγόµενης ενέργειας κατά την καύση και την

ανακύκλωση.........................................................................................................220

13

ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ

ΓΣΠ: Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών

GIS: Geographic Information System

GUI: Graphical User Interface

ESRI: Economic and Social Research Institute

Β∆: Βάση ∆εδοµένων

DSS: Decision Support Systems

DBMS: Database Management System

NA: Network Analyst

ACS: Ant Colony System

ACO: Ant Colony Optimization

ALR: ArcLogistics Route

TS: Tabu Search

k-opt: k-optimal

TSP: Traveling Salesman Problem

VRP: Vehicle Routing Problem

ΕΚΕ: Ελάχιστο Κόστος Εισαγωγής

SDE: Spatial Database Engine

PGD: Personal GeoDataBase

SDC: Smart Data Compression

Χ∆Α : Χώροι ∆ιάθεσης Απορριµµάτων

ΟΤΑ: Οργανισµοί Τοπικής Αυτοδιοίκησης

ΧΑ∆Α: Χώροι Ανεξέλεγκτης ∆ιάθεσης Απορριµµάτων

ΧΥΤΑ: Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων

ΧΥΤΥ: Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Υπολειµµάτων

ΕΠ.ΑΠ.: Επικίνδυνα Απόβλητα

Φο.∆.Σ.Α : Φορέας ∆ιαχείρισης Στερεών Αποβλήτων

ΚΑΕ: Καύση µε Ανάκτηση Ενέργειας

POPs: Εµµένοντες Οργανικοί Ρύποι

ΕΡΑ: Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος

ΑΣΑ: Αστικά Στερεά Απορρίµµατα

ΥΣΠ: Υπερσύγχρονο Σύστηµα Πυρόλυσης

Σχόλιο [NVK3]: Θα τις µεταφέρουµε στην αρχή.

14

∆σΠ : ∆ιαλογή στην Πηγή

ΕΜΑΚ : Εργοστάσιο Μηχανικής Ανακύκλωσης & Κοµποστοποίησης

ΟΕΑ : Οικολογική Εταιρεία Ανακύκλωσης

Κ∆ΑΥ : Κέντρο ∆ιαλογής Ανακυκλώσιµων Υλικών

ΕΕΑΑ: Ελληνική Εταιρεία Αξιοποίησης Ανακύκλωσης

ΕΟΕ∆ΣΠΑΠ: Εθνικός Οργανισµός Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης Συσκευασιών και

, Άλλων Προϊόντων

ΕΠΕ∆: Επιτροπή Παρακολούθησης Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης

15

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ :

Εισαγωγή

1.1. Γενικά

Το πρόβληµα της αποκοµιδής των απορριµµάτων, που κορυφώνεται δύο και

τρεις φορές κάθε χρόνο στην Αθήνα, δεν είναι αποκλειστικό προνόµιο της

ελληνικής πρωτεύουσας, ούτε καν των πρωτευουσών και µεγαλουπόλεων ευρύτερα.

Είναι ένα φαινόµενο συνυφασµένο µε την απρόσκοπτη αύξηση του πληθυσµού, την

υπερσυγκέντρωση σε αστικά κέντρα και την επιτάχυνση της κατανάλωσης που

φέρνει η καλπάζουσα τεχνολογική πρόοδος.

Η διαδικασία διαχείρισης στερεών αποβλήτων είναι σχετικά ίδια µε αυτήν που

καθιερώθηκε εδώ και 150 χρόνια, από τότε που η βικτωριανή Αγγλία

συνειδητοποίησε ότι οι επιδηµίες συνδέονταν µε τη συσσώρευση των σκουπιδιών.

Αλλά αυτή η διαδικασία δεν είναι πλέον αρκετή, καθώς ο ρυθµός απόρριψης

αποβλήτων είναι πλέον πολλαπλάσιος κάθε προηγούµενης γενιάς. Ο όγκος

σκουπιδιών που παρήγαγε ηµερησίως κάθε νοικοκυριό και βιοτεχνία της Ελλάδας

του '50 διαφέρει κατά πολύ από τα σηµερινά επίπεδα. Για κάθε προϊόν κατανάλωσης

του τότε υπάρχουν σήµερα πολλαπλάσιες διαθέσιµες παραλλαγές στα ράφια των

καταστηµάτων, ο ρυθµός αγοράς και χρήσης τους είναι επίσης πολλαπλάσιος, ο δε

ρυθµός απόρριψης χρησιµοποιηµένων - αλλά και αχρησιµοποίητων - προϊόντων

είναι υπερπολλαπλάσιος, καθώς οι τεχνολογικές αλλαγές και τα ρεύµατα µόδας που

δηµιουργεί το µάρκετινγκ ωθούν στην πρόωρη αντικατάσταση και απόρριψη των

«προηγούµενων µοντέλων».

Στο σχήµα 1 παρουσιάζεται η ποσοστιαία κατανοµή της παραγωγής των ΑΣΑ

στην Ελλάδα ανά περιφέρεια κατά το έτος 2001 ενώ στο σχήµα 2 η εκτίµηση της

µεταβολής στην παραγωγή απορριµµάτων στην Ελλάδα για την περίοδο από το

1986 έως και το 2016.

16

2,5 2,2 2,1

4,9 4,8

36,8

5,25,7

2,7

6,5

2,2

18,6

5,8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

ΠΟ

ΣΟ

ΣΤ

Ο %

ΙΟΝΙΑ ΝΗΣΙΑ

ΝΟΤΙΟ ΑΙΓΑΙΟ

ΒΟΡΕΙΟ ΑΙΓΑΙΟ

ΚΡΗΤΗ

ΠΕΛΛΟΠΟΝΗΣΟΣ

ΑΤΤΙΚΗ

ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑ∆Α

∆ΥΤΙΚΗ ΕΛΛΑ∆Α

ΗΠΕΙΡΟΣ

ΘΕΣΣΑΛΙΑ

∆ΥΤ. ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ

ΚΕΝΤΡ. ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ

ΑΝΑΤ. ΜΑΚΕ∆ΟΝΙΑ-ΘΡΑΚΗ

Σχήµα 1: Ποσοστιαία κατανοµή της παραγωγής των ΑΣΑ στην Ελλάδα ανά

περιφέρεια κατά το έτος 2001 [1]

Σχήµα 2: Εκτίµηση παραγωγής απορριµµάτων στην Ελλάδα [2]

Πριν από δέκα χρόνια οι κάτοικοι της Αθήνας και άλλων δήµων ζητούσαν να

περνούν καθηµερινά τα απορριµµατοφόρα από τις γειτονιές τους για την αποκοµιδή

των απορριµµάτων. Σήµερα, αν και τα απορριµµατοφόρα περνούν σχεδόν από

όλους τους δήµους καθηµερινά, δυστυχώς οι κάδοι γεµίζουν αµέσως.

Χαρακτηριστικό παράδειγµα οι δρόµοι των Εξαρχείων και της Νεάπολης, όπου τα

απορριµµατοφόρα περνούν κάθε βράδυ. Ύστερα από 12 ώρες οι κάδοι είναι πάλι

17

γεµάτοι. Η ίδια κατάσταση επικρατεί και σε άλλες συνοικίες και ∆ήµου Αθηναίων.

Ας σηµειωθεί ότι, σύµφωνα µε την υπάρχουσα κατάσταση, κατά µέσο όρο σε 20

διαµερίσµατα αντιστοιχεί ένας κάδος απορριµµάτων και σε κάθε κάτοικο ένα κιλό

απορρίµµατα καθηµερινά [2]. Οι ώρες διέλευσης των απορριµµατοφόρων δεν

αποτελούν το µοναδικό πρόβληµα. Οι δηµότες διαµαρτύρονται ότι οι κάδοι δεν

απολυµαίνονται και δεν καθαρίζονται συχνά. Ανάµεσα στα σκουπίδια που ρίχνονται

στους κάδους συχνά βρίσκονται και επικίνδυνες ουσίες, όπως µπαταρίες και σπρέι.

Να σηµειωθεί ότι ο µεγαλύτερος όγκος των σκουπιδιών καταλήγει στη χωµατερή

των Άνω Λιοσίων ενώ πολλά απορρίµµατα µε επικίνδυνες ουσίες καταλήγουν σε

ανεξέλεγκτες χωµατερές. Επίσης σε πολλές περιοχές της Αθήνας δηµότες

εγκαταλείπουν καθηµερινά σε αφύλακτα οικόπεδα και σε πεζοδρόµια µπάζα ή άλλα

άχρηστα υλικά. Οι δήµαρχοι και οι αρµόδιοι αντιδήµαρχοι οµοφωνούν: ∆εν

επαρκούν τα οχήµατα και οι εργαζόµενοι, µε αποτέλεσµα οι περισσότεροι δρόµοι

της Αθήνας και των γύρω περιοχών να θυµίζουν σκουπιδότοπους.

«Έχουµε συνολικά 130 απορριµµατοφόρα, 10.000 κάδους απορριµµάτων στα

όρια του δήµου και απασχολούνται 2.500 εργάτες στην καθαριότητα, ενώ έχει

ξεκινήσει και πρόγραµµα ανακύκλωσης (στόχος η ανακύκλωση του 30% των

απορριµµάτων, σύµφωνα µε οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης)» [3] τόνισε ο

αρχιτέκτονας κ. Χρ. Μπαφές, ο οποίος συµµετέχει στον σχεδιασµό των

προγραµµάτων καθαριότητας του ∆ήµου Αθηναίων πάνω από 14 χρόνια.

1.2. Στάση Ευρωπαϊκής Ένωσης

Παρ' ότι εδώ και χρόνια πολλές ευρωπαϊκές χώρες έχουν δείξει τον δρόµο της

ορθής πρακτικής, η χώρα µας µόλις το 2001 απέκτησε ένα σύγχρονο νοµοθετικό

πλαίσιο (2939/ 3-8-2001) για την εναλλακτική διαχείριση ενός σηµαντικού

ποσοστού των αποβλήτων. Αλλά και πάλι, σήµερα, το 2008, µόλις το 10%-12% των

απορριµµάτων ανακυκλώνεται ή κοµποστοποιείται, όταν ο ευρωπαϊκός µέσος όρος

φτάνει το 33%. Έτσι, ο συντριπτικός όγκος των απορριµµάτων καταλήγει και πάλι

στις χωµατερές. Γι' αυτό πρόσφατη έκθεση της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας

Περιβάλλοντος για τη διαχείριση των απορριµµάτων στην Ευρώπη των 25 µας

κατατάσσει στη δεύτερη χειρότερη θέση (µε πρώτη την Πολωνία).[4]

Σχόλιο [NVK4]: Τι θέλετε να πείτε εδώ?

Σχόλιο [NVK5]: Αναφορά?

Σχόλιο [NVK6]: Αναφορά,

Βιβλιογραφία??

18

Η κλιµατική και ενεργειακή κρίση του πλανήτη έχουν κάνει την Ευρωπαϊκή

Ένωση να αναλάβει τον ρόλο ρυθµιστή, κριτή και δικαστή, µε πρώτη και σίγουρη

«ποινή» για την Ελλάδα ότι αν ως το 2010 δεν αντικατασταθούν οι υπάρχοντες

χώροι υγειονοµικής ταφής απορριµµάτων (ΧΥΤΑ) µε αποδεκτούς τρόπους

επεξεργασίας, θα επιβληθούν πρόστιµα που αγγίζουν τα 17 ευρώ ανά τόνο

σκουπιδιών.[5] Με «παραγωγικότητα» 3,5 εκατοµµυρίων τόνων στη χώρα µας

ετησίως και ετήσια τάση αύξησής τους κατά 3%, το πρόστιµο κάθε άλλο παρά

αµελητέο µπορεί να θεωρηθεί. Ο ορισµός «µε αποδεκτούς τρόπους επεξεργασίας»

αντιστοιχεί σε υιοθέτηση µεθόδων και τεχνολογιών που θα διασφαλίζουν πρώτα τη

µη επιβάρυνση του περιβάλλοντος (και του κλίµατος), µετά την αξιοποίηση των

επαναχρησιµοποιήσιµων υλικών (µέσω της ανακύκλωσης), έπειτα την εξαφάνιση

του υπόλοιπου όγκου αποβλήτων και, τέλος, τη µείωση και όχι αύξηση του ρυθµού

παραγωγής τους

1.2.1. Υπάρχουσα Κατάσταση

Στην Αθήνα, µε τη χωµατερή στη Φυλή να παίρνει κάθε χρόνο παράταση

ζωής - αν και δεν τηρούνται βασικές προδιαγραφές και διαδικασίες περιβαλλοντικής

διαχείρισης και για το λόγο αυτόν παραπέµφθηκε ο «ΧΥΤΑ» Φυλής στο Ευρωπαϊκό

∆ικαστήριο - και την απουσία ολοκληρωµένων προγραµµάτων εναλλακτικής

διαχείρισης, η µάχη για τη διαχείριση των απορριµµάτων της πρωτεύουσας δίνεται

στου Γραµµατικού και της Κερατέας, όπου έχουν χωροθετηθεί οι νέοι ΧΥΤΑ. Εν τω

µεταξύ καθηµερινά «θάβονται» τουλάχιστον 6.000 τόνοι απορριµµάτων και άλλες

αδιευκρίνιστες ποσότητες σε πλήρως ανεξέλεγκτους σκουπιδότοπους. Επιστήµονες

στο πλευρό των κατοίκων των δύο περιοχών υποστηρίζουν ότι µε τους δύο νέους

ΧΥΤΑ το πρόβληµα δεν πρόκειται να λυθεί και υποστηρίζουν ότι συνολικά ο

εθνικός σχεδιασµός για τη διαχείριση των απορριµµάτων, που προβλέπει την

κατασκευή 120 Χώρων Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ), δεν είναι

αποτελεσµατικός. Αρκούν, όπως λένε, δέκα Ολοκληρωµένες Εγκαταστάσεις

∆ιαχείρισης Αποβλήτων σε εθνική κλίµακα ώστε να είναι αποτελεσµατικότεροι και

αποδοτικότεροι. Άλλοι περιβαλλοντικοί φορείς υποστηρίζουν ότι µε ολοκληρωµένα

προγράµµατα εναλλακτικής διαχείρισης για όλα τα επιµέρους υλικά και σε

19

συνδυασµό µε την ενηµέρωση και ενεργοποίηση των πολιτών µπορεί να αρχίσει να

αντιµετωπίζεται σε µόνιµη βάση το πρόβληµα των σκουπιδιών. [5]

Σήµερα, σε όλη τη χώρα λειτουργούν περισσότερες από 1.100 ανεξέλεγκτες

χωµατερές, οι οποίες αποτελούν µια µόνιµη απειλή για το φυσικό και δασικό

περιβάλλον της χώρας, όπως και για τη δηµόσια υγεία. Σύµφωνα µε στοιχεία της

Γενικής Γραµµατείας Πολιτικής Προστασίας, την πενταετία 2000 - 2005 ξέσπασαν

3.941 πυρκαγιές σε χωµατερές και κατέκαψαν περίπου 18.000 στρέµµατα

αγροτοδασικών εκτάσεων. Αλλά δεν είναι µόνο αυτό. Από τη φωτιά των σκουπιδιών

εκλύονται στην ατµόσφαιρα διοξίνες και άλλες επικίνδυνες τοξικές ουσίες. Το

ΥΠΕΧΩ∆Ε έχει θέσει ως στόχο την εξάλειψή τους ως το τέλος του 2008 -

διαφορετικά ο πέλεκυς της Ευρωπαϊκής Ένωσης θα πέσει βαρύς. [3][4]

Η ευρωπαϊκή νοµοθεσία µάς δεσµεύει να ακολουθήσουµε µια συγκεκριµένη

ιεραρχία στη διαχείριση των απορριµµάτων µε πρώτη προτεραιότητα την πρόληψη

και τον περιορισµό των αποβλήτων, εν συνεχεία την επαναχρησιµοποίηση και

ανακύκλωση (συµπεριλαµβανοµένης της κοµποστοποίησης) και στην τελευταία

θέση έρχεται η αξιοποίηση µε ανάκτηση ενέργειας. Ακολουθεί η τελική διάθεση

µόνο των υπολειµµάτων και όχι του συνόλου των απορριµµάτων.

Ωστόσο, παρά τις προσπάθειες του Γραφείου Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης

Συσκευασιών και Άλλων Προϊόντων του ΥΠΕΧΩ∆Ε, από τα περισσότερα

εγκεκριµένα εθνικά ή περιφερειακά Συστήµατα Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης και από

την εθνική Επιτροπή Παρακολούθησης Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης (ΕΠΕ∆) υπάρχουν

σοβαρές καθυστερήσεις και λανθασµένες επιλογές. Όπως επισηµαίνει ο πρόεδρος

της Οικολογικής Εταιρείας Ανακύκλωσης (ΟΕΑ), κ. Φίλιππος Κυρκίτσος [6], δεν

προχωρά, εδώ και πέντε έτη που είναι έτοιµο, το Προεδρικό ∆ιάταγµα για τη

δηµιουργία του αναγκαίου Εθνικού Οργανισµού Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης

Συσκευασιών και Άλλων Προϊόντων, που θα παρακολουθεί και θα οργανώνει όλα τα

θέµατα σχετικά µε την ανακύκλωση και την εναλλακτική διαχείριση στην Ελλάδα.

Ακόµη, δεν έχει τεθεί σε ισχύ το Π∆ για την εναλλακτική διαχείριση των

Αποβλήτων από Κατεδαφίσεις, Εκσκαφές και Οικοδοµές (µπάζα). «Τα µπάζα, που

ξεπερνούν τα 5.500.000 τόνους ετησίως, συνεχίζουν να καταλήγουν ανεξέλεγκτα στο

περιβάλλον ή να γεµίζουν τους ακριβούς µας ΧΥΤΑ και να δηµιουργούν σοβαρά

περιβαλλοντικά, κοινωνικά και οικονοµικά προβλήµατα, χρεώνοντας το µέλλον για τη

διαχείρισή τους» καταγγέλλει ο κ. Κυρκίτσος.

20

Οι συνεχείς καθυστερήσεις, στα προγράµµατα του τρίτου Κοινοτικού

Πλαισίου Στήριξης (Γ' ΚΠΣ) αλλά και στην προετοιµασία του «τέταρτου πακέτου»,

οι απειλές της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για νέες περικοπές 600 εκατ. ευρώ από το

Ταµείο Συνοχής, καθώς και η αναµενόµενη επιβολή προστίµου 6 δισ. ευρώ για τις

καθυστερήσεις στην κατασκευή των XYTA συνθέτουν το σκηνικό που

διαµορφώθηκε λόγω εσφαλµένων πράξεων αλλά και παραλείψεων των

συναρµοδίων υπουργείων. [6]

Για τις καθυστερήσεις στο «τρίτο πακέτο» και στο «τέταρτο πακέτο», το

υπουργείο Οικονοµίας επιρρίπτει ευθύνες στο υπουργείο Περιβάλλοντος,

Χωροταξίας και ∆ηµοσίων Έργων (ΠΕΧΩ∆Ε) και στις περιφέρειες αντιστοίχως.

Από την πλευρά του το ΥΠΕΧΩ∆Ε καθιστά υπεύθυνο το υπουργείο Οικονοµίας για

τις καθυστερήσεις στην εφαρµογή του «τρίτου πακέτου» αλλά και σε ό,τι αφορά την

Τοπική Αυτοδιοίκηση, για τις καθυστερήσεις στην κατασκευή των XYTA. [6]

1.2.2. Οι καταγγελίες των περιφερειών

Το όλο σκηνικό συµπληρώνεται µε τις καταγγελίες των περιφερειών ότι το

υπουργείο Οικονοµίας δεν τις ενισχύει µε την εγκατάσταση συµβούλων για την

ταχύτερη απορρόφηση κεφαλαίων στο πλαίσιο του Γ' ΚΠΣ, όπως είχε υποσχεθεί

από τον Απρίλιο του 2004. Από την πλευρά του το υπουργείο απαντά ότι η

εγκατάσταση των συµβούλων στις περιφέρειες δεν έχει γίνει ακόµη διότι

σταµάτησαν οι διαδικασίες λόγω ενστάσεων και επισηµαίνει ότι «ακόµη περιµένει

από τις περιφέρειες τα προγράµµατα για το Εθνικό Στρατηγικό Πλαίσιο Αναφοράς

2007 - 2013». [7]

Πάντως, οι χαµηλότερες απορροφήσεις κεφαλαίων σηµειώνονται στις

περιφέρειες και στα προγράµµατα για το περιβάλλον και τον πολιτισµό και το

υπουργείο Οικονοµίας αποφάσισε να γίνει και νέα αναθεώρηση του Γ' ΚΠΣ

προκειµένου οι (βεβαιωµένες πλέον) απώλειες πόρων να περιορισθούν όσο το

δυνατόν περισσότερο. Ωστόσο, είναι αµφίβολο αν η Ευρωπαϊκή Επιτροπή

αποδεχθεί νέα αναθεώρηση, δεδοµένου ότι η τελευταία πραγµατοποιήθηκε πριν από

ένα έτος και µάλιστα χωρίς ουσιαστικά αποτελέσµατα.

Ούτως ή άλλως, οι αναµενόµενες εισροές κεφαλαίων από το Γ' ΚΠΣ θα

αποδειχθούν «δώρον άδωρον» αφού η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει απηυδήσει µε τις

21

καθυστερήσεις στην κατασκευή των XYTA και απειλεί µε πρόστιµα συνολικού

ύψους 6 δισ. ευρώ, επειδή η Ελλάδα δεν έχει συµµορφωθεί προς τις αποφάσεις του

Ευρωπαϊκού ∆ικαστηρίου. Σε µια ύστατη προσπάθεια, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή

έστειλε στελέχη της στην Αθήνα προκειµένου να πεισθούν τα συναρµόδια

υπουργεία και η Τοπική Αυτοδιοίκηση ότι πρέπει να αρχίσουν άµεσα οι κατασκευές

των XYTA.

Εκτός όµως όλων αυτών, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή επισείει τον κίνδυνο

απώλειας πόρων και από το Ταµείο Συνοχής εκ του οποίου χρηµατοδοτούνται έργα

µεταφορών και περιβάλλοντος.[4][6][7]

1.2.3. Η προειδοποίηση των Βρυξελλών

Ο γενικός διευθυντής περιφερειακής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Επιτροπής κ.

Γκράχαµ Μίντοους σε επιστολή του προς τον υφυπουργό Οικονοµίας και

Οικονοµικών κ. Χρ. Φώλια αναφέρει µεταξύ άλλων και τα εξής: «Το πλεόνασµα που

προκύπτει από τη διαφορά µεταξύ των πιστώσεων του Ταµείου Συνοχής προς την

Ελλάδα και των πληρωµών που ήδη έχει κάνει, για την περίοδο 2000-2006, ανέρχεται

σε 1.685.000 ευρώ. ∆ηλαδή το 67% των πιστώσεων δεν έχει ακόµη εκταµιευθεί.

Συγκεκριµένα δεν έχουν ακόµη απορροφηθεί το 59% των υποχρεώσεων που αφορούν

έργα για τον τοµέα των µεταφορών και το 78% των προγραµµάτων για το περιβάλλον.

Το ποσοστό αυτό είναι αρκετά υψηλό και ισοδυναµεί µε τη χρηµατοδότηση τριών

ετών. Είναι επιτακτική ανάγκη, λοιπόν, όχι µόνο να αποφευχθεί οποιαδήποτε αύξηση

του σχετικού ορίου για την εφετινή χρονιά, αλλά, αντίθετα, να γίνει σηµαντική µείωση.

Για την τρέχουσα χρονιά έχει πιστωθεί πρόσθετο ποσόν 264 εκατ. ευρώ ως

υποβοήθηση για υλοποίηση έργων που έχουν ήδη εγκριθεί. Το ποσόν αυτό αυξάνει το

πλεόνασµα κατά 120 εκατ. ευρώ. Ακόµη και στην όχι και τόσο σίγουρη περίπτωση που

οι προϋποθέσεις για συνολική εκταµίευση και πληρωµή ενός ποσού από τα 500 εκατ.

ευρώ εκπληρωθούν και πάλι το πλεόνασµα δεν θα µειωθεί. Υπάρχουν σήµερα 296

εκατ. ευρώ που αφορούν συµφωνίες για πιστώσεις του δεύτερου Ταµείου Συνοχής,

ποσό που δεν έχει ζητηθεί, εδώ και περίπου µία τριετία. Σκοπός των παραπάνω

υποδείξεων είναι να υπογραµµισθεί η σοβαρότητα της καταστάσεως που

αντιµετωπίζουµε. H Ελλάδα βρίσκεται µπροστά στο ενδεχόµενο να χάσει πάνω από

600 εκατ. ευρώ ως το τέλος του έτους, αν δεν γίνουν οι απαραίτητες ενέργειες σε όλα

22

τα επίπεδα. Είµαστε πρόθυµοι να παράσχουµε όση βοήθεια µπορούµε» καταλήγει η

επιστολή του κ. Μίντοους.[7]

1.2.4. Συµµόρφωση Ελλάδας

Η παύση λειτουργίας και η αποκατάσταση των χωµατερών της χώρας

υλοποιείται, αλλά µε πολύ αργούς ρυθµούς. Στελέχη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής

στις Βρυξέλλες εκφράζουν τις αµφιβολίες τους για το εάν η Ελλάδα θα καταφέρει

να τηρήσει το χρονοδιάγραµµα που αφορά το κλείσιµο των χωµατερών.

Ακόµη εκφράζονται ανησυχίες της Επιτροπής, καθώς καθυστερεί η

λειτουργία νέων Χώρων Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ). «Άρα το

πρόβληµα θα προκύψει εκ νέου, εξαιτίας της µείωσης των, έστω παράνοµων, χώρων

εναπόθεσης και της µη δηµιουργίας των απαραίτητων νόµιµων ΧΥΤΑ, κυρίως λόγω

των διαφωνιών των τοπικών κοινωνιών» αναφέρουν και σηµειώνουν ότι για την

αποφυγή επιβολής προστίµου χρειάζεται αυστηρότατη τήρηση του

χρονοδιαγράµµατος υλοποίησης των έργων.

Από την πλευρά του, ο πρόεδρος της Οικολογικής Εταιρείας Ανακύκλωσης

(ΟΕΑ) κ. Φ. Κυρκίτσος [6] σηµειώνει ότι ακόµη και αν ο αριθµός των χώρων

ανεξέλεγκτης απόθεσης µειώνεται, δεν γίνεται καµία προσπάθεια περιορισµού του

όγκου των απορριµµάτων. «∆ηλαδή οι ίδιες ποσότητες σκουπιδιών καταλήγουν πλέον

σε λιγότερες χωµατερές - για να µην αναφέρουµε τους χιλιάδες "άτυπους"

σκουπιδότοπους σε ρεµατιές, βουνά και δάση. ∆ηλαδή αποτέλεσµα µηδέν. Το θέµα

είναι να ακολουθήσουµε έναν δρόµο ορθής πρακτικής µε εναλλακτική διαχείριση των

απορριµµάτων που θα οδηγήσει σε µείωση των σκουπιδιών που καταλήγουν στις

χωµατερές» αναφέρει ο κ. Κυρκίτσος.

Αντίθετα, οι περισσότεροι δήµοι αντιµετωπίζουν το δύσκολο πρόβληµα της

διαχείρισης των απορριµµάτων µε τη γνωστή µέθοδο: στέλνουν τα σκουπίδια τους

στις υπάρχουσες χωµατερές. Εκεί συχνά καίγονται εκλύοντας διοξίνες και άλλες

τοξικές ουσίες που ρυπαίνουν την ατµόσφαιρα, ενώ τα διασταλάγµατα µολύνουν το

έδαφος, τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα. Σύµφωνα µε τους ειδικούς, η διατάραξη

της ισορροπίας του οικοσυστήµατος είναι αναπόφευκτη σε µια περιοχή που

φιλοξενεί µια ανεξέλεγκτη χωµατερή. Επίσης ελλοχεύει ο κίνδυνος πυρκαγιών λόγω

Σχόλιο [NVK7]: Αναφορά

23

αυτανάφλεξης ή εσκεµµένης καύσης απορριµµάτων. Μία άλλη επίπτωση είναι η

αισθητική υποβάθµιση και η δυσοσµία της ευρύτερης περιοχής.

Σήµερα η Ελλάδα βρίσκεται στο στάδιο µεταξύ της πρώτης δικαστικής

καταδίκης της χώρας τον Οκτώβριο του 2006 και της δεύτερης δικαστικής

παραποµπής µε επιβολή προστίµων, σε περίπτωση που δεν τηρηθεί η δέσµευση της

ελληνικής κυβέρνησης για σταδιακή παύση λειτουργίας και αποκατάστασης των

1.125 παράνοµων χωµατερών ως το τέλος του έτους. Η χώρα µας καταδικάστηκε

διότι οι ανεξέλεγκτες χωµατερές δηµιουργούν προβλήµατα για το περιβάλλον και τη

δηµόσια υγεία (κατά παράβαση της Οδηγίας 75/442/ΕΟΚ για τα στερεά απόβλητα,

όπως τροποποιήθηκε από την Οδηγία 91/156/ΕΟΚ). [4][5]

Πριν από την πάροδο της προθεσµίας αυτής η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δεν θα

κινήσει διαδικασία παραποµπής στο ∆ικαστήριο για την επιβολή προστίµων. Πλην

όµως, όπως δηλώνουν στελέχη των Βρυξελλών, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή θα έχει

λάβει τα µέτρα της για την άµεση παραποµπή της Ελλάδας µόλις αντιληφθεί ότι το

χρονοδιάγραµµα που έχει καθορίσει η ελληνική κυβέρνηση έχει ξεφύγει από τον

έλεγχο και δεν δύναται µε τίποτε να τηρηθεί.

1.2.5. Κατασκευή εγκαταστάσεων ΧΥΤΑ

«Μειώστε τα απορρίµµατα και διευρύνετε την ανακύκλωση ή ξεχάστε τις

κοινοτικές χρηµατοδοτήσεις» [7]. Αυτό το µήνυµα δίνει εµµέσως πλην σαφώς στους

αρµόδιους η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, µέσω αντιπροσωπείας της που επισκέφθηκε την

Αττική. Οι κοινοτικοί αξιωµατούχοι υπογράµµισαν στην ελληνική πλευρά πως η

λύση των ΧΥΤΑ δεν είναι συµβατή µε την αντίληψη της Ευρώπης για τη σωστή

διαχείριση των απορριµµάτων και την προστασία του περιβάλλοντος. Επίσης,

άφησαν ανοιχτό το ενδεχόµενο να ζητηθεί η επιστροφή της κοινοτικής

χρηµατοδότησης για το εργοστάσιο ανακύκλωσης στα Άνω Λιόσια, καθώς το

αποτέλεσµα δεν θεωρείται επαρκές. Όλα δείχνουν ότι η Ελλάδα τίθεται πλέον υπό

στενή παρακολούθηση για όλα τα ζητήµατα διαχείρισης απορριµµάτων.

Στην περίπτωση του εργοστασίου, διαπιστώθηκε η ικανότητά του να µειώσει

τον όγκο των απορριµµάτων που προορίζεται για τους ΧΥΤΑ, κατά 25% περίπου.

Παράλληλα όµως έγινε σαφές ότι το ενδεχόµενο επιστροφής χρηµάτων λόγω των

καθυστερήσεων στη λειτουργία του εργοστασίου δεν έχει κλείσει οριστικά. Στο

24

θέµα των ΧΥΤΑ, η ελληνική πλευρά εµφανίζεται αισιόδοξη για τη χωροθέτηση

ΧΥΤΑ στο Γραµµατικό, καθώς θεωρεί ότι η θετική γνωµοδότηση προς την

ολοµέλεια του ΣτΕ, αποτελεί πρόκριµα για να «ξεµπλοκάρει» το έργο, ενώ αντίθετα

εκκρεµεί η υπόθεση των ΧΥΤΑ σε Φυλή και Κερατέα.[8]

Ο δήµαρχος Άνω Λιοσίων έχει προσφύγει στο Ευρωπαϊκό ∆ικαστήριο,

προσπαθώντας να ακυρώσει την κατασκευή ενός εκ των τριών νέων XYTA που

έχουν εξαγγελθεί, στον ∆ήµο Φυλής, στα όρια µε τα Άνω Λιόσια. Η εξαγγελία των

XYTA αυτών προέβλεπε την ολοκλήρωσή τους το καλοκαίρι του 2006, µε

χρηµατοδότηση εγκεκριµένη από το Ταµείο Συνοχής, συνολικού προϋπολογισµού

153 εκατοµµυρίων ευρώ.

Σύµφωνα µε τον κ. ∆εκλερή [8], επίτιµο αντιπρόεδρο του Συµβουλίου της

Επικρατείας και προέδρου του Επιµελητηρίου Περιβάλλοντος και Βιωσιµότητας η

συνολική θεώρηση της σχέσεως φυσικών οικοσυστηµάτων και ανθρωπογενών

οικοσυστηµάτων (πόλεις, βιοµηχανία κ.ά.) και οι προκύπτοντες από αυτά

περιορισµοί έπρεπε να είναι η αφετηρία κάθε παρεµβάσεως στην Αττική.

Το ζήτηµα δεν είναι αν εξευρίσκεται διαθέσιµος χώρος για σύστηµα διάθεσης

στερεών αποβλήτων, τέτοιος χώρος ασφαλώς υπάρχει ακόµη, αφού δεν έχει

καλυφθεί όλο το έδαφος της Αττικής. «Το θέµα είναι ότι δεν υπάρχει πλέον φέρουσα

ικανότης των εναποµεινάντων φυσικών οικοσυστηµάτων της ήδη κορεσµένης Αττικής

να βαστάξουν και το σύστηµα αυτό» τονίζει.

Μάλιστα, κατά τον κ. ∆εκλερή [8], η τροπολογία νόµου που κατέθεσε το

ΥΠΕΧΩ∆Ε στη Βουλή είναι αντισυνταγµατική διότι:

• Αντιβαίνει στο άρθρο 26 του Συντάγµατος που κατοχυρώνει τη θεµελιώδη

αρχή της ∆ιακρίσεως των Εξουσιών, διότι αναθέτει στον νοµοθέτη έργο

καθαρώς διοικητικό και τεχνικό (δηλαδή τη χωροθέτηση του συστήµατος

διαθέσεως των στερεών αποβλήτων της Αττικής) που ανήκει στην

εκτελεστική εξουσία.

• Αντιβαίνει στο άρθρο 20 του Συντάγµατος που κατοχυρώνει το δικαίωµα της

ενδίκου προστασίας των πολιτών, «διότι εµποδίζει ή τουλάχιστον δυσχεραίνει

την άσκησιν αιτήσεως ακυρώσεως κατά της ούτω, ευθέως υπό του νόµου

γενοµένης, χωροθετήσεως των επίµαχων XYTA. Εν προκειµένω δε την

εµποδίζει, διότι δύναται µεν να προσβληθεί και να ελεγχθεί η Μελέτη

25

Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων του XYTA, αλλά δυσχερώς θα αµφισβητηθεί η

συνταγµατικότης της διά νόµου χωροθετήσεως».

ΓΝΩΜΟ∆ΟΤΗΣΗ: Γιατί ο σχεδιασµός είναι παράνοµος

Συµπερασµατικά, ο κ. ∆εκλερής στη γνωµοδότησή του [8] - την οποία

συνέταξε µε αφορµή τις περιπτώσεις του Πολυδενδρίου και του Γραµµατικού -

τονίζει ότι:

• H χωροθέτηση βιώσιµου συστήµατος διαθέσεως των στερεών

αποβλήτων της µητροπολιτικής περιοχής των Αθηνών «πρέπει να γίνει

εκτός των ορίων της Περιφερείας Αττικής, σε κατάλληλη τοποθεσία,

αναζητουµένην υπό των αρµοδίων επιστηµόνων, ελευθέρως εντός της

επικρατείας της χώρας. H διάθεση των αποβλήτων της πρωτευούσης δεν

είναι ούτε τοπικό ούτε νοµαρχιακό ούτε περιφερειακό θέµα. Είναι εθνικό

θέµα και πρέπει ως τοιούτο να αντιµετωπισθεί, όπως άλλωστε και η

ύδρευση και η παροχή ηλεκτρικής ενεργείας».

H αναζήτηση του κατάλληλου χώρου υπόκειται, βεβαίως, στην ορθολογική

ερµηνεία και εφαρµογή της αρχής της γειτνιάσεως, η οποία ισχύει προκειµένου περί

βιωσίµου διαχειρίσεως αποβλήτων και έχει την έννοια, στην περίπτωση των

στερεών αποβλήτων της πρωτεύουσας, ότι «η χωροθέτηση πρέπει να γίνει στην

πλησιέστερη, εκτός των ορίων της Αττικής, κατάλληλη τοποθεσία που δεν βλάπτει

άλλα ανθρωπογενή συστήµατα ή τα φυσικά οικοσυστήµατα υποστηρίξεώς των».

• Βιώσιµο πρέπει να είναι και το σύστηµα µεταφοράς των αποβλήτων της

Αττικής στην τοποθεσία που θα επιλεγεί, δηλαδή η µεταφορά να γίνεται

διά σιδηροδροµικής γραµµής και διά κλειστών δοχείων (containers),

πρακτική που ακολουθείται σε πολλές χώρες (Αγγλία, ΗΠΑ κ.ά.).

1.3. ∆οµή και Περιεχόµενο της εργασίας

Αναζητώντας, λοιπόν µία λύση στο καίριο αυτό περιβαλλοντολογικό

πρόβληµα της αποκοµιδής και εν συνεχεία αξιοποίησης των απορριµµάτων, σε

αυτήν τη διπλωµατική εργασία θα εφαρµόσουµε διάφορους αλγόριθµους για την

26

αποκοµιδή των απορριµµάτων σε κάποιο τµήµα του δήµου Αθηναίων, θα τους

συγκρίνουµε τόσο µεταξύ τους, όσο και µε αυτόν που χρησιµοποιεί πιλοτικά

σήµερα ο δήµος, µε σκοπό να ανακαλύψουµε το βέλτιστο αλγόριθµο. Με τον όρο

«βέλτιστο» εννοούµε τον πιο σύντοµο και παράλληλα τον πιο ευέλικτο αλγόριθµο.

Βρίσκοντας τον καταλληλότερο, σύµφωνα µε τα παραπάνω κριτήρια, αλγόριθµο, θα

επιτύχουµε την άµεση αποκοµιδή των απορριµµάτων, διανύοντας τη συντοµότερη

δυνατή διαδροµή -δαπανώντας εποµένως λιγότερο χρόνο, καύσιµα και έξοδα

συντήρησης οχηµάτων. Στη συνέχεια, θα αναζητήσουµε τρόπους που αυτά τα

απορρίµµατα θα µπορέσουν να αξιοποιηθούν, έτσι ώστε να µην επιβαρύνουν τους

ήδη υπερπλήρεις ΧΥΤΑ.

Αναλυτικότερα, στο κεφάλαιο 2, αναφέρονται τα χαρακτηριστικά και οι

ιδιότητες των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ) καθώς και η ευελιξία

που προσφέρουν στην ανάλυση χωρικών δεδοµένων και ειδικότερα σε περιπτώσεις

δροµολογήσεων οχηµάτων. Επίσης παρουσιάζονται τα συστατικά µέρη του ΓΣΠ

λογισµικού πακέτου ArcGIS Desktop 9.1 και η επέκταση του Network Analyst που

θα χρησιµοποιηθούν στην συνέχεια για την επίλυση του προβλήµατος της

δροµολόγησης απορριµµατοφόρου οχήµατος σε περιοχή της Αθήνας που εξετάζεται

εδώ.

Στο κεφάλαιο 3, αρχικά, γίνεται εισαγωγή στη φύση του προβλήµατος που θα

µοντελοποιηθεί και πώς αυτό το µοντέλο µπορεί να γενικευτεί και να περιλάβει και

άλλα σενάρια δροµολογήσεων διαφορετικών παραµέτρων. Στη συνέχεια

παρουσιάζεται η περιοχή που θα εξεταστεί και οι ιδιαιτερότητές της καθώς και τα

δεδοµένα που θα χρησιµοποιηθούν για την υλοποίηση της µοντελοποίησης µας.

Τέλος γίνεται αναφορά στη µέθοδο αποκοµιδής απορριµµάτων του ∆ήµου

Αθηναίων.

Στο κεφάλαιο 4, παρουσιάζεται το µοντέλο του Network Analyst και

αναφέρεται αναλυτικά η µεθοδολογία που χρειάζεται να ακολουθηθεί για τον

επιτυχή προγραµµατισµό του Network Analyst (ΝΑ), ώστε να προσοµοιωθούν όσο

πιο ρεαλιστικά τα πραγµατικά δεδοµένα που αφορούν το δίκτυο µας. Στο τέλος

υπάρχουν τα αποτελέσµατα της εκτέλεσης του ΝΑ για το σενάριό µας.

Στο κεφάλαιο 5 αναλύεται το αλγοριθµικό µοντέλο που χρησιµοποιείται από

τον ΝΑ και ακολουθεί σύγκριση των αποτελεσµάτων του µε αυτά του

27

µεταευρετικού αλγορίθµου Ant Colony System που αποτελεί µία δηµοφιλή επιλογή

στην επίλυση προβληµάτων δροµολόγησης.

Στο κεφάλαιο 6 αναπτύσσονται τα χαρακτηριστικά δύο εναλλακτικών

λογισµικών πακέτων που χρησιµοποιούνται ευρέως στον επαγγελµατικό

προγραµµατισµό σεναρίων δροµολόγησης από εταιρείες διανοµής/συλλογής αγαθών

και υπηρεσιών, τα ArcLogistics Route και RouteSmart.Σε αυτή την ενότητα γίνεται

ιδιαίτερη αναφορά στις τεχνικές δροµολόγησης σµήνους οχηµάτων (vehicle routing

problems-VRP) εφόσον και τα δύο αυτά λογισµικά πακέτα αντιλαµβάνονται το

πρόβληµα της δροµολόγησης ως VRP.

Στη συνέχεια, παρουσιάζονται διάφορες µέθοδοι διαχείρισης των αστικών

απορριµµάτων. Συγκεκριµένα, στο κεφάλαιο 7 αναλύονται οι Χώροι Υγειονοµικής

Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ), ο τρόπος λειτουργίας τους, όπως επίσης τα

πλεονεκτήµατα, τα µειονεκτήµατα και το κόστος τους.

Στο κεφάλαιο 8 αναπτύσσεται η µέθοδος της ελεγχόµενης καύσης των

απορριµµάτων (ΚΑΕ), τα προϊόντα της και πώς αυτά επιδρούν στην περαιτέρω

µόλυνση της ατµόσφαιρας, ενώ στο τέλος του κεφαλαίου γίνεται µία σύγκριση της

ΚΑΕ µε τους ΧΥΤΑ.

Στο κεφάλαιο 9 αναλύεται η τεχνική της πυρόλυσης, ο τρόπος λειτουργίας

των πυρολυτικών µονάδων, τα προϊόντα τους, τα πλεονεκτήµατα-µειονεκτήµατά της

και τέλος, το κόστος της µεθόδου αυτής, µε χρήση ενός σεναρίου εφαρµογής της

µεθόδου αυτής στην Αθήνα.

Τέλος, στο κεφάλαιο 10, αναφέρονται διάφορες άλλες τεχνικές διαχείρισης

των απορριµµάτων µε τα πλεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατά τους, µε σκοπό την

εύρεση µιας βέλτιστης µεθόδου αξιοποίησης των αστικών αποβλήτων.

Οι µέθοδοι που αναφέρονται είναι η τεχνολογία του πλάσµατος, η αεριοποίηση, η

µείωση στην πηγή και επαναχρησιµοποίηση των απορριµµάτων, η κοµποστοποίηση,

η ανακύκλωση, η συναποτέφρωση και οι Χώροι Υγειονοµικής Ταφής

Υπολλειµµάτων (ΧΥΤΥ).

28

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών και ArcGIS

Network Analyst

2.1. Γενικά

Η διαχείριση των στερεών αποβλήτων αποτελείται από διακεκριµένες

φάσεις: συλλογή, µεταφορά, επεξεργασία, ανακύκλωση ή απόθεση των αποβλήτων.

Στο συγκεκριµένο τµήµα θα ασχοληθούµε µε την βελτιστοποίηση των δροµολογίων

συλλογής των αποβλήτων, το οποίο είναι ένα σύνθετο πρόβληµα µε έντονα

οικονοµικό και περιβαλλοντικό χαρακτήρα. Η επίλυση αυτού του προβλήµατος

αποτελεί τµήµα µιας έρευνας που αποσκοπεί στην ανάλυση, σχεδίαση και

υλοποίηση ενός µοντέλου προσοµοίωσης µέσω υπολογιστή των διαδικασιών

συλλογής, µεταφοράς και απόρριψης των αστικών απορριµµάτων και στη συνέχεια,

στην χρησιµοποίηση του µοντέλου για τον εντοπισµό των πλέον αποδεκτών και

οικονοµικών λύσεων του προβλήµατος. Το µοντέλο αυτό θα υλοποιηθεί σε

περιβάλλον Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ), τo οποίo

περιλαµβάνει ένα ισχυρό σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, αποθήκευση,

διαχείριση και ανάληψη των χωρικών στοιχείων.

2.2. Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών

Οι χάρτες σ’ ολόκληρη την ιστορία της ανθρωπότητας ήταν απαραίτητα

εργαλεία χωρικής ανάλυσης. Η πρόοδος των αυτόµατων τρόπων παραγωγής και

ανάλυσης χαρτών, συνδυάστηκε µε την ταυτόχρονη ανάπτυξη των αυτόµατων

µεθόδων συλλογής, ανάλυσης, επεξεργασίας και παρουσίασης της πληροφορίας.

Εξαιτίας της επιτακτικής ανάγκης να καθιερωθεί ένα πλαίσιο λειτουργιών για

συλλογή, ανάλυση, επεξεργασία, αποθήκευση και απόδοση της γεωγραφικής

πληροφορίας δηµιουργήθηκαν τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών. Η

επιστήµη αυτή γνώρισε έκτοτε µια ευρεία σειρά εφαρµογών, σχεδόν σε κάθε ζήτηµα

29

ανάλυσης και σχεδιασµού, όπου η παράµετρος «Γεωγραφικός χώρος» εισέρχεται

άµεσα ή έµµεσα.

Τα ΓΣΠ χρησιµοποιούνται ευρέως σε πολλές διοικητικές και παραγωγικές

δραστηριότητες οι οποίες ταξινοµούνται σε τρεις βασικές κατηγορίες:

• Κοινωνικό-οικονοµικές εφαρµογές (π.χ. πολεοδοµικός και χωροταξικός

σχεδιασµός, κτηµατολόγιο, αρχαιολογία, φυσικοί πόροι, ανάλυση αγοράς,

κλπ.)

• Περιβαλλοντικές εφαρµογές (π.χ. δασολογία, έλεγχος πυρκαγιών και

επιδηµιών, κλπ.)

• Εφαρµογές διαχείρισης (π.χ. οργάνωσης δικτύων ύδρευσης, τηλεφώνου

και ηλεκτρισµού, µεταφορές, πλοήγηση πλοίων και αεροπλάνων, κλπ.)

Στην ενότητα αυτή επιχειρείται µια προσπάθεια ορισµού των Γ.Σ.Π. ,

περιγραφής των ειδών και των συστατικών τους µερών καθώς και ανάλυσης

χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων τους. Επίσης γίνεται αναφορά στο Arc view 3.2

το οποίο αποτελεί πακέτο Γ.Σ.Π και το οποίο θα χρησιµοποιηθεί στη συνεχεία.

2.2.1. Ορισµός και είδη Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών

Ο όρος Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών αναφέρεται σε κάθε σύστηµα

Η/Υ που έχει τη δυνατότητα να χειρίζεται γεωγραφικά δεδοµένα [9]. ∆εν

περιλαµβάνει µόνο λογισµικό και υλικό αλλά και ειδικές συσκευές για εισαγωγή και

δηµιουργία χαρτών, καθώς και τα συστήµατα επικοινωνιών που απαιτούνται για να

συνδέσουν τα διάφορα συστατικά από τα οποία αποτελούνται.

Σε σύγκριση µε τους απλούς χάρτες, ένα σύστηµα ΓΣΠ έχει το πλεονέκτηµα

ότι η αποθήκευση των δεδοµένων γίνεται χωριστά από την αναπαράστασή τους.

Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα τα ίδια δεδοµένα να µπορούν να αναπαρασταθούν µε

διαφορετικούς τρόπους. Π.χ. µπορούµε να µεγεθύνουµε τον (ψηφιακό πλέον) χάρτη,

να εµφανίσουµε συγκεκριµένες µόνο περιοχές, να κάνουµε υπολογισµούς

αποστάσεων µεταξύ τοποθεσιών, να δηµιουργήσουµε πίνακες που να δείχνουν τα

διάφορα χαρακτηριστικά του χάρτη, να υπερθέσουµε επιπλέον πληροφορία πάνω

στο χάρτη, ακόµα και να αναζητήσουµε ποιες είναι οι καλύτερες τοποθεσίες για να

30

τοποθετήσουµε τους κάδους σκουπιδιών. Επιπλέον ένα σύστηµα ΓΣΠ έχει όλα

εκείνα τα πλεονεκτήµατα από τη χρήση των Η/Υ όπως, διαχείριση µεγάλων

ποσοτήτων δεδοµένων εύκολα και γρήγορα κλπ.

Όλα τα δεδοµένα σε ένα σύστηµα ΓΣΠ είναι γεω-καταχωρηµένα, δηλ.

συνδεδεµένα µε µια συγκεκριµένη γεωγραφική τοποθεσία της επιφάνειας της γης

µέσω ενός συστήµατος συντεταγµένων. Ένα από τα πιο συνηθισµένα συστήµατα

γεωγραφικών συντεταγµένων είναι αυτό του γεωγραφικού µήκους και γεωγραφικού

πλάτους. Σ' αυτό το σύστηµα συντεταγµένων, κάθε τοποθεσία προσδιορίζεται

σχετικά µε τον ισηµερινό και τη γραµµή µηδενικού γεωγραφικού µήκους που περνά

από το αστεροσκοπείο Greenwich της Αγγλίας. Υπάρχουν πολλά άλλα γεωγραφικά

συστήµατα συντεταγµένων, και κάθε ΓΣΠ σύστηµα θα πρέπει να µπορεί να

µετατρέπει τις συντεταγµένες από το ένα σύστηµα στο άλλο.

H χωρική πληροφορία αναπαρίσταται µε δυο τρόπους:

• Ως ανυσµατικά (vector) δεδοµένα µε τη µορφή σηµείων, γραµµών και

πολυγώνων. Κάθε µία από τις µονάδες αυτές αποτελείται από µία

σειρά συντεταγµένων σηµείων. Για παράδειγµα µία γραµµή είναι η

σύνθεση από συσχετισµένα σηµεία, ενώ ένα πολύγωνο είναι σύνθεση

από συσχετισµένες γραµµές. ή

• Ως ψηφιοποιηµένα (raster) δεδοµένα, οργανωµένα συστηµατικά σε

κελιά (όπως π.χ. µια ψηφιακή εικόνα). Τα ψηφιοποιηµένα δεδοµένα

δηµιουργούν µία αφαίρεση του πραγµατικού κόσµου κατά την οποία

τα γεωγραφικά δεδοµένα αναπαρίστανται µε πίνακες κελιών ή

εικονοστοιχείων (pixels). Κάθε περιοχή διαιρείται σε γραµµές και

στήλες. Κάθε κελί πρέπει να έχει ορθογώνιο σχήµα αλλά όχι

απαραίτητα κυβικό. Επιπλέον, κάθε µελί του πίνακα περιέχει

συντεταγµένες και µία τιµή ιδιότητας. Η τοπολογία κάθε κελιού

υπονοείται από την ταξινόµηση του πίνακα, αντίθετα προς την

ανυσµατική ανάλυση στην οποία η τοπολογία αποθηκεύεται ρητά. Τα

γεωγραφικά δεδοµένα δεν είναι συνεχόµενα αλλά διαιρεµένα σε

διακριτές µονάδες, γεγονός που κάνει τα ψηφιοποιηµένα δεδοµένα

31

κατάλληλα για συγκεκριµένες γεωγραφικές λειτουργίες, π.χ.

επιστρώσεις (overlays) ή υπολογισµούς περιοχών (area calculations).

Επειδή τα γεωγραφικά δεδοµένα συλλέγονται και αποθηκεύονται µε

διάφορους τρόπους, οι πηγές των δεδοµένων ενδέχεται να µην είναι τελείως

συµβατές µεταξύ τους. Για αυτό ένα ΓΣΠ πρέπει να έχει τη δυνατότητα µετατροπής

των γεωγραφικών δεδοµένων από τη µία µορφή στην άλλη. Η µετατροπή των

ανυσµατικών δεδοµένων σε ψηφιοποιηµένα είναι σαφώς απλούστερη διαδικασία

από την αντίστροφη.

2.2.2. Περιγραφή Αρχιτεκτονικής Συστήµατος ΓΣΠ

Η βασική αρχιτεκτονική ενός ΓΣΠ περιλαµβάνει ένα γραφικό περιβάλλον, τα

εργαλεία ΓΣΠ και το λογισµικό διαχείρισης και είναι η ακόλουθη:

Σχήµα 3: Αρχιτεκτονική Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών

Με τη χρήση του γραφικού περιβάλλοντος (GUI) πραγµατοποιείται η

αλληλεπίδραση µε το χρήστη και παρέχεται πρόσβαση στα εργαλεία ΓΣΠ. Το

σύνολο των εργαλείων ΓΣΠ καθορίζει τις λειτουργίες που το λογισµικό ΓΣΠ έχει

32

διαθέσιµες για την επεξεργασία των γεωγραφικών δεδοµένων. Τέλος, το λογισµικό

διαχείρισης δεδοµένων αποθηκεύει τα δεδοµένα σε αρχεία ή σε βάσεις δεδοµένων.

2.2.3. Μέθοδοι για την ανάλυση δεδοµένων

Τα δεδοµένα καθαυτά έχουν µικρή αξία. Για να είναι χρήσιµα πρέπει να

µετατραπούν σε πληροφορίες. Ως πληροφορία ορίζεται το αποτέλεσµα της

οργάνωσης, παρουσίασης, ανάλυσης και ερµηνείας δεδοµένων µε απώτερο στόχο

την επίλυση ενός προβλήµατος ή την κατανόηση µίας κατάστασης.

Για την εξαγωγή των απαραίτητων πληροφοριών, σε γενικές γραµµές, ένα

σύστηµα ΓΣΠ περιλαµβάνει:

• Τεχνικές για εισαγωγή γεωγραφικής πληροφορίας σε ηλεκτρονική

µορφή, δηλ. µετατροπή της σε ψηφιακή µορφή,

• Τεχνικές για αποθήκευση αυτής της πληροφορίας σε συµπιεσµένη

µορφή σε ψηφιακά αποθηκευτικά µέσα,

• Μεθόδους αυτοµατοποιηµένης ανάλυσης των γεωγραφικών

δεδοµένων, αναζήτηση προτύπων, συνδυασµό διαφορετικών ειδών

δεδοµένων, δυνατότητα µετρήσεων, εύρεση των συντοµότερων

διαδροµών και πολλά άλλα,

• Μεθόδους πρόβλεψης των αποτελεσµάτων πιθανών σεναρίων

• Τεχνικές αναπαράστασης των δεδοµένων σε µορφή χαρτών, εικόνων

κλπ.

• ∆υνατότητες για έξοδο των αποτελεσµάτων σε µορφή αριθµών και

πινάκων.

Ένα σύστηµα ΓΣΠ επιτρέπει πράξεις πάνω σε χωρικά δεδοµένα, δηλ.

χρησιµοποιώντας γεωγραφικά µήκη και πλάτη [10]. Παράδειγµα µιας τέτοιας

πράξης είναι: «Ποιοι κάδοι βρίσκονται λιγότερο από 1χλµ. ο ένας από τον άλλο;».

Επιτρέπει δηλ. τον προσδιορισµό των χωρικών σχέσεων ανάµεσα στα

χαρακτηριστικά (features) του χάρτη. Επιπλέον συνδέει χωρικά δεδοµένα µε

γεωγραφική πληροφορία για ένα συγκεκριµένο χαρακτηριστικό του χάρτη. Η

πληροφορία αποθηκεύεται ως ιδιότητες (attributes) του γραφικά αναπαριστάµενου

33

χαρακτηριστικού σε µια Βάση ∆εδοµένων [Β∆]. Για κάθε χαρακτηριστικό

αποθηκεύονται τρεις βασικές πληροφορίες στη Β∆: η γεωγραφική πληροφορία, η

προβολή (projection) πάνω στην οποία εκφράζεται η γεωγραφική πληροφορία και οι

ιδιότητές του. Για κάθε χαρακτηριστικό του χάρτη αποθηκεύονται ακόµα στη Β∆

του ΓΣΠ οι εξής πληροφορίες: τι χαρακτηριστικό είναι, που βρίσκεται και πως

σχετίζεται µε άλλα χαρακτηριστικά.

Πέραν της δυνατότητας σχεδίασης/χειρισµού χαρτών, ένα σύστηµα ΓΣΠ

µπορεί να συνδέει εξωτερικές Β∆ µε αντικείµενα που ανήκουν στο χάρτη [5]. Αυτή

η σύνδεση επιτρέπει σε όποιες αλλαγές γίνονται στις Β∆ να φαίνονται αµέσως στο

χάρτη καθώς και να µπορούµε να κάνουµε ερωτήσεις στη Β∆ απευθείας από το

χάρτη. Επίσης, διαθέτει ένα σύνολο από εργαλεία που µπορούν να διαχωρίσουν τα

διάφορα δεδοµένα που είναι αποθηκεµένα στις εξωτερικές Β∆, εµφανίζοντας π.χ.

αντικείµενα ή περιοχές που ικανοποιούν συγκεκριµένα κριτήρια µε διαφορετικά

χρώµατα ή σχήµατα.

Ένα σύνολο από χαρακτηριστικά (π.χ. όλο το οδικό δίκτυο) θεωρούνται ως

ένα στρώµα (layer) [10]. Στην πραγµατικότητα οι ψηφιακοί χάρτες δεν είναι τίποτα

άλλο από µια συλλογή από στρώµατα. Μπορούµε να φανταστούµε αυτά τα

στρώµατα ως διαφάνειες όπου κάθε στρώµα περιέχει ένα διαφορετικό µέρος του

χάρτη. Τα στρώµατα τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο και µας επιτρέπουν να

δούµε όλες τις όψεις του χάρτη την ίδια χρονική στιγµή. Το ΓΣΠ σύστηµα

συνδυάζει διάφορα στρώµατα για να απαντήσει σε συγκεκριµένες χωρικές

ερωτήσεις. Χαρακτηριστικά που σχετίζονται µεταξύ τους, όπως π.χ. ποτάµια και

κανάλια, θα µπορούν να εµφανίζονται σε ένα στρώµα, ενώ υποδοµή, όπως δρόµοι,

να εµφανίζονται σε άλλο στρώµα. Όταν κάποια χαρακτηριστικά δεν ενδιαφέρουν το

χρήστη σε κάποια χρονική στιγµή, θα µπορεί να τ' αποκρύπτει εµφανίζοντας µόνο

την πληροφορία που τον ενδιαφέρει.

Όπως είπαµε, οι χάρτες σ' ένα ΓΣΠ σύστηµα αποθηκεύονται σε ψηφιακή

µορφή σε µια βάση δεδοµένων. Σ' αυτή τη Β∆ αποθηκεύονται δυο είδη πληροφορίας

(ή αλλιώς, η πληροφορία που αποθηκεύεται σ' ένα ΓΣΠ έχει δυο ιδιότητες - χωρικές

και περιγραφικές):

• Χωρική πληροφορία που περιγράφει την τοποθεσία και το σχήµα των

γεωγραφικών χαρακτηριστικών και τις χωρικές σχέσεις τους µε άλλα

χαρακτηριστικά, και

34

• Περιγραφική πληροφορία που αφορά τα χαρακτηριστικά.

Η χωρική πληροφορία αποθηκεύεται µε τη µορφή τριών βασικών

χαρακτηριστικών: του σηµείου, της γραµµής και του πολυγώνου. Η περιγραφική

πληροφορία εµφανίζεται µε τη µορφή συµβόλων και ετικετών πάνω στο χάρτη. Η

δύναµη του συστήµατος βασίζεται στη δυνατότητα που έχει να συνδυάζει αυτά τα

δυο είδη πληροφορίας.

Συνοψίζοντας έως εδώ, ένα χαρακτηριστικό (feature) του χάρτη αποτελείται

από ιδιότητες (attributes). Ένα ΓΣΠ αποθηκεύει τα χαρακτηριστικά σε πίνακες [11],

έτσι ώστε κάθε γραµµή του πίνακα να αποτελεί ένα χαρακτηριστικό του χάρτη, και

κάθε στήλη µια ιδιότητα αυτού του χαρακτηριστικού. Τα χαρακτηριστικά αυτά

έχουν τις ίδιες ιδιότητες και εποµένως ο πίνακας αποτελεί ένα στρώµα (layer)

καθώς είναι ένα σύνολο από ίδια χαρακτηριστικά. Το σύνολο όλων αυτών των

πινάκων (στρωµάτων), από τα οποία αποτελείται ο χάρτης, αποθηκεύεται στην ΓΣΠ

Β∆.

Ιδιότητες (attributes)

Αρ. ∆ρόµου Μήκος Αρ.Οχηµ.

Χαρακτηριστικό

(feature)1

E1 210 100000

Χαρακτηριστικό

(feature)2

Ε2 169 59000

Πίνακας 1: Παράδειγµα µορφής Β∆ ενός στρώµατος (layer) του ΓΣΠ

Μία άλλη σηµαντική έννοια είναι αυτή της τοπολογίας. Τοπολογία

ονοµάζεται η µαθηµατική διαδικασία βάση της οποίας ορίζονται χωρικές σχέσεις.

Προσδιορίζονται δηλ. οι σχέσεις µεταξύ των διαφόρων χαρακτηριστικών. Τρεις

τοπολογικές έννοιες είναι: ο σύνδεσµος (κόµβος), ο ορισµός της περιοχής (το

πολύγωνο) και η γειτνίαση.

Τα θέµατα (themes) µας επιτρέπουν να αλλάξουµε προγραµµατιστικά την

εµφάνιση ορισµένων ή όλων των χαρακτηριστικών ενός στρώµατος βασιζόµενοι σε

συγκεκριµένα κριτήρια. Πρότυπα και τάσεις που είναι σχεδόν αδύνατο να

ανιχνευθούν σε λίστες δεδοµένων αποκαλύπτονται ξεκάθαρα όταν χρησιµοποιείται

35

θεµατική σκίαση για αναπαράστασή τους στο χάρτη. Ένας χάρτης σκιάζεται

θεµατικά χρησιµοποιώντας δεδοµένα από ένα στρώµα. Το πιο κοινό παράδειγµα

θεµατικού χάρτη είναι ο χάρτης καιρού. Οι κόκκινες περιοχές δηλώνουν ζέστη, οι

µπλε κρύο. Οι θεµατικοί χάρτες αναπαριστούν τα δεδοµένα µε χρωµατικές

αποχρώσεις, πρότυπα, σύµβολα ή γεµίσµατα και µπορεί κάποιος να δηµιουργήσει

διαφορετικούς θεµατικούς χάρτες µε αυτά τα αντικείµενα βασιζόµενος στα

δεδοµένα του.

Η αναζήτηση, τέλος, είναι µια από τις πιο σηµαντικές δυνατότητες ενός GIS.

Επιτρέπει την ανάκτηση συγκεκριµένων δεδοµένων βασισµένη σε γεωγραφική

πληροφορία.

Ένα ΓΣΠ σύστηµα µπορεί να απαντήσει στους παρακάτω τύπους ερωτήσεων:

• µε βάση την τοποθεσία, δηλ. τι βρίσκεται σε µια συγκεκριµένη

τοποθεσία;

• µε βάση µια συνθήκη, δηλ. η εύρεση µιας τοποθεσίας που ικανοποιεί

συγκεκριµένες συνθήκες,

• µε βάση κάποιες τάσεις, δηλ. τι άλλαξε µετά από κάποιο χρονικό

διάστηµα;

• µε βάση κάποια πρότυπα (patterns) π.χ. χρονική καθυστέρηση όταν

κυριαρχούν συγκεκριµένες εδαφικές συνθήκες

• µε βάση κάποια µοντελοποίηση, δηλ. «τι θα συµβεί εάν» ερωτήσεις.

2.3. Χρήση ΓΣΠ ως DSS για διαχείριση στόλου οχηµάτων

Όπως προαναφέρθηκε πολλά από τα υπάρχοντα ΓΣΠ, καθώς και άλλα όχι

καθαρά ΓΣΠ πακέτα λογισµικού, παρέχουν δυνατότητες για την αναλυτική

µοντελοποίηση των οδικών δικτύων καθώς και αρκετούς αλγορίθµους για ερωτήσεις

σε χωρικά δίκτυα (network algorithms). Οι δυνατότητες αυτές των ΓΣΠ, και η

χρήση τους ως Συστήµατα Υποστήριξης Απόφασης (Decision Support Systems -

DSS) στον τοµέα της διαχείρισης ενός στόλου οχηµάτων περιγράφονται στη

συνέχεια.

36

2.3.1. ∆ροµολόγηση Οχηµάτων

Το πρόβληµα της δροµολόγησης οχηµάτων έχει να κάνει µε την εύρεση

αποδοτικών διαδροµών για την διανοµή υπηρεσιών και αγαθών σε συγκεκριµένα

σηµεία του οδικού δικτύου. Το συγκεκριµένο πρόβληµα έχει γίνει αντικείµενο

εκτεταµένης έρευνας και διάφορα µοντέλα δροµολόγησης (routing models) έχουν

προταθεί και ενσωµατωθεί σε Συστήµατα Υποστήριξης Απόφασης (Decision

Support Systems - DSS). Παρατηρώντας µάλιστα, διάφορες DSS εφαρµογές, βγαίνει

το συµπέρασµα ότι η περιοχή της δροµολόγησης οχηµάτων είναι από τις πιο

σηµαντικές στον τοµέα των DSS [12].

Τα πιο βασικά χαρακτηριστικά τα οποία ξεχωρίζουν τα προβλήµατα

δροµολόγησης [13] είναι: η θέση των σηµείων (stops) από τα οποία θα περάσει η

διαδροµή, οι ιδιότητες του οχήµατος το οποίο θα δροµολογηθεί και το κριτήριο το

οποίο καθορίζει αν µια διαδροµή είναι καλή ή όχι. Τα χαρακτηριστικά αυτά

επηρεάζουν τα σχετικά δεδοµένα που χρειάζονται και το βαθµό δυσκολίας της

εύρεσης µιας καλής διαδροµής.

Μερικά από τα πρώτα πακέτα λογισµικού για δροµολόγηση (routing software)

χρησιµοποιούσαν την απόσταση της ευθείας γραµµής (straight line distance) για να

υπολογίσουν την απόσταση µεταξύ σηµείων. Η µέθοδος αυτή πολλές φορές δεν

ήταν ικανοποιητική. Αργότερα τα πακέτα κατάφεραν να υπολογίζουν την αληθινή

απόσταση µιας διαδροµής χρησιµοποιώντας το µήκος ή κάποιο άλλη µεταβλητή

(π.χ. κίνηση) των δρόµων, δίνοντας έτσι λύση στο παραπάνω πρόβληµα. Η

τελευταία µέθοδος απαιτεί αρκετά δεδοµένα όπως δεδοµένα ορίων ταχύτητας στους

δρόµους, µονοδροµήσεις κ.α., είναι πιο πολύπλοκη αλλά είναι αυτή που δίνει

πραγµατικές λύσεις.

Η λύση προβληµάτων που αφορούν την δροµολόγηση οχηµάτων χωρίς τη

χρήση υπολογιστή γίνονταν παλιότερα µε χάρτες και µε βάση την εµπειρία του

ατόµου που την πραγµατοποιούσε. Το άτοµο αυτό έπρεπε να λάβει υπόψη του όλες

εκείνες τις παραµέτρους που επηρέαζαν το πρόβληµα. Γενικά ακόµη και όταν η

δροµολόγηση γίνεται µε τη χρήση υπολογιστή η εµπειρία του ατόµου που

υπολογίζει τη διαδροµή είναι πολύτιµη [12].

Στις αρχές της δεκαετίας του 1980 µε την αύξηση της διαθεσιµότητας των

προσωπικών υπολογιστών δόθηκε ώθηση στο γραφικό περιβάλλον. Έτσι το

λογισµικό δροµολόγησης άρχισε να αναπαριστά γραφικά τις διαδροµές που βρίσκει

37

και το γεγονός αυτό αποδείχθηκε πολύ σηµαντικό. Επιπλέον µπορούσε να συνδεθεί

µε DBMS (Database Management System) και να χρησιµοποιήσει πληροφορία που

του ήταν απαραίτητη για τον υπολογισµό της καλύτερης λύσης, π.χ πληροφορία για

τα χαρακτηριστικά ενός οχήµατος. Η πληροφορία αυτή ως επί το πλείστον ανήκει

στο πληροφοριακό σύστηµα του οργανισµού που χρησιµοποιεί το παραπάνω

λογισµικό.

Συγκεντρώνοντας το λογισµικό δροµολόγησης τα παραπάνω τρία

χαρακτηριστικά δηλαδή τους αλγορίθµους, το γραφικό περιβάλλον και τις

δυνατότητες σύνδεσης σε DBMSs µπορεί να ειπωθεί ότι αποτελεί ένα είδος DSS. Τα

παραπάνω χαρακτηριστικά µπορούν να αντιστοιχηθούν στα βασικά συστατικά ενός

DSS που είναι: o µηχανισµός επίλυσης του προβλήµατος (problem solver), το

interface και η βάση δεδοµένων. Στα κλασσικά DSS χρησιµοποιούνται έµπειρα

συστήµατα (expert systems). Η φύση των προβληµάτων δροµολόγησης δεν είναι η

πλέον κατάλληλη για τη χρήση έµπειρων συστηµάτων. Παρόλα αυτά ο συνδυασµός

των αλγόριθµων δροµολόγησης µε κάποια βάση γνώσης µπορεί να δώσει καλύτερα

αποτελέσµατα, ιδίως σε πολύπλοκα προβλήµατα δροµολόγησης.

2.3.2. ∆υνατότητες των ΓΣΠ στην ανάλυση χωρικών δικτύων

Σήµερα τα ΓΣΠ έχουν διαδοθεί αρκετά και χρησιµοποιούνται σε πολλές

εφαρµογές που χρειάζονται γεωγραφική πληροφορία. Με την αύξηση της

υπολογιστικής δύναµης των προσωπικών υπολογιστών τα ΓΣΠ έπαψαν να τρέχουν

µόνο σε workstations µε αποτέλεσµα να µειωθεί το κόστος χρήσης τους και να

χρησιµοποιούνται ολοένα και περισσότερο. Η διάδοση της χρήσης των ΓΣΠ έχει

συντελέσει και στην αύξηση παραγωγής χωρικών δεδοµένων. Έτσι η εύρεση

χωρικών δεδοµένων δεν αποτελεί πια πρόβληµα. Τα χωρικά αυτά δεδοµένα

καλύπτουν και τις ανάγκες εφαρµογών διαχείρισης στόλου οχηµάτων, οι οποίες

απαιτούν κυρίως την ύπαρξη χωρικών οδικών δικτύων. Το κόστος αυτών των

δεδοµένων πέφτει συνεχώς όσο αυξάνεται η χρήση τους. Στις αναπτυγµένες χώρες

χωρικά δεδοµένα οδικών δικτύων χρησιµοποιούνται και στα συστήµατα πλοήγησης

αυτοκινήτων (car navigation systems).

Τα κλασσικά ΓΣΠ επεκτείνουν τις δυνατότητες τους για να µοντελοποιούν

και να αναλύουν χωρικά δίκτυα (network analysis). Τα χωρικά δίκτυα

38

µοντελοποιούνται µε γράφο. Στην περίπτωση των οδικών δικτύων οι ακµές του

γράφου αντιστοιχούν στους δρόµους ενώ οι κόµβοι του στις διασταυρώσεις. Το

βάρος των ακµών του γράφου µπορεί να αναπαριστά το µέγεθος της κίνησης στους

δρόµους πάντα µιλώντας για οδικά δίκτυα, ενώ βάρη µπορεί να τεθούν και στους

κόµβους. Τα βάρη στους κόµβους µπορούν να αναπαριστούν για παράδειγµα την

καθυστέρηση από ένα σηµατοδότη ή από τη δυσκολία µια στροφής.

Όσον αφορά τους αλγορίθµους, ενώ παλιότερα υποστήριζαν αλγορίθµους

µόνο για εύρεση συντοµότερου µονοπατιού (shortest path algorithms) τώρα µε τη

προσθήκη επεκτάσεων παρέχουν και άλλους αλγορίθµους για ερωτήσεις σε χωρικά

δίκτυα (network algorithms). Μερικοί από αυτούς είναι:

• Εύρεση της καλύτερης διαδροµής που να περνά από µια σειρά τοποθεσιών

(stops) του δικτύου (πρόβληµα πλανόδιου πωλητή - travelling salesman

problem).

• Κατανοµή (allocation) ενός µέρους του δικτύου σε µια τοποθεσία που

αποτελεί πηγή τροφοδοσίας.

• Καθορισµός αν δύο θέσεις του δικτύου επικοινωνούν µεταξύ τους.

• Καθορισµός (spatial interaction) του πόσο εύκολο και συµφέρον είναι να

προσπελασθεί µια θέση του δικτύου.

• Υπολογισµός των αποστάσεων µεταξύ ενός συνόλου σηµείων αφετηρίας και

ενός συνόλου σηµείων προορισµού.

• Καθορισµός της θέσης της πηγής στο δίκτυο και της κατανοµής της ζήτησης

σε αυτήν (location-allocation).

Επιπλέον εργαλεία που βοηθούν στην ανάλυση οδικών δικτύων και

υπάρχουν στα ΓΣΠ είναι:

• Address geocoding / matching: Πρόκειται για τη µετατροπή

διευθύνσεων δρόµων σε γεωγραφικές συντεταγµένες. Αρχικά

αντιστοιχούνται οι διευθύνσεις στο οδικό δίκτυο και έπειτα µπορεί να

εισαχθεί κάποια διεύθυνση και να βρεθεί η αντίστοιχη γεωγραφική

συντεταγµένη η οποία µε τη σειρά της µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε

περαιτέρω ανάλυση.

39

• ∆υναµική Τµηµατοποίηση (Dynamic Segmentation): Η δυναµική

τµηµατοποίηση παρέχει τη δυνατότητα για αποτελεσµατική

αναπαράσταση και διαχείριση γραµµικών χαρακτηριστικών (linear

features). Παραδείγµατα γραµµικών χαρακτηριστικών είναι οι δρόµοι

των πόλεων, οι λωρίδες κυκλοφορίας ενός δρόµου, οι ζώνες ταχύτητας

κ.α..

2.4. ESRI

Παγκόσµιος ηγέτης στην αγορά λογισµικού ΓΣΠ είναι η εταιρεία ESRI

(Environmental System Research Institute). Ιδρύθηκε το 1969 σαν ιδιωτική εταιρία

συµβούλων µε ειδίκευση στην ανάλυση χρήσης γης (land use analysis projects).

Σήµερα καταλαµβάνει το µεγαλύτερο µερίδιο της αγοράς έχοντας αναπτύξει

λογισµικά προϊόντα που συνθέτουν ένα πλήρες ΓΣΠ. Πρόκειται για προϊόντα που

εκτελούνται σε επιτραπέζιες (desktop) πλατφόρµες, σε εξυπηρετητές και σε φορητές

συσκευές. Επίσης περιλαµβάνονται προϊόντα ανάπτυξης και υπηρεσίες διαδικτύου.

2.4.1. ArcGIS Desktop 9.1

Πρόκειται για ένα desktop ΓΣΠ πακέτο για την εισαγωγή στοιχείων και τη

µετέπειτα επεξεργασία ψηφιακών χαρτών, πινάκων και διαγραµµάτων. Με την

εισαγωγή µας στο γραφικό του περιβάλλον του µας παρέχεται ένα σετ από εργαλεία

για την εύκολη διαχείριση των ψηφιακών γεωγραφικών βάσεων. Οι γεωγραφικές

αυτές βάσεις δεδοµένων αποτελούνται από γεωγραφικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν

το σχήµα, το µέγεθος, τη θέση, τη γεωµετρία της γεωγραφικής οντότητας και από

πίνακες που περιέχουν τις ιδιότητες των οντοτήτων αυτών. Η σύνδεση µεταξύ

πινάκων και χαρτών είναι δυναµική, δηλαδή κάθε αλλαγή στη βάση δεδοµένων

επιφέρει τις ανάλογες αλλαγές στο χάρτη και αντίστροφα. Το Arc View µπορεί

ακόµα να αποτελέσει εργαλείο χωρικής ανάλυσης των δεδοµένων, γεωγραφικής

απεικόνισης διευθύνσεων µε εµφάνιση τους σε χάρτη, δηµιουργίας και επεξεργασίας

40

γεωγραφικών δεδοµένων και δεδοµένων πινάκων και φυσικά θεµατικής

χαρτογραφίας.

Περιληπτικά:

• ArcGIS Desktop: Πρόκειται για µία σύνθεση λογισµικών προϊόντων που

εκτελούνται σε επιτραπέζιους υπολογιστές. Χρησιµοποιείται για τη

δηµιουργία, εισαγωγή, επεξεργασία, ανάλυση και δηµοσίευση γεωγραφικών

πληροφοριών καθώς και τη δηµιουργία χαρτών µε αυτές και την υποβολή

ερωτήσεων σε αυτές. Στη σύνθεση αυτή ανήκουν τέσσερα προϊόντα, καθένα

από τα οποία προσφέρει µεγαλύτερη λειτουργικότητα. Αυτά είναι:

ArcReader, ArcView, ArcEditor, ArcInfo.

• ArcGIS Desktop Extensions: Τα επιτραπέζια προϊόντα µπορούν να

εµπλουτιστούν µε επιπλέον δυνατότητες, όπως τρισδιάστατη απεικόνιση και

γεωστατική ανάλυση, µέσα από µία σειρά προϊόντων. Τα πιο διαδεδοµένα

από αυτά είναι: ArcGIS Geostatical Analyst, ArcGIS Network Analyst,

ArcGIS Schematics, ArcGIS Spatial Analyst, ArcGIS Survey Analyst,

ArcGIS Tracking Analyst, ArcWeb Sercices.

• ArcGIS Desktop Applications: Πρόκειται για µία σουίτα εφαρµογών που

περιλαµβάνει τα ArcMAP, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder, και

ArcGlobe. Χρησιµοποιώντας το σύνολο αυτών των προϊόντων είναι εφικτή η

εκτέλεση οποιασδήποτε λειτουργίας απλής ή σύνθετης, όπως γεωγραφική

ανάλυση, απεικόνιση, διαχείριση κ.α.

2.4.2. Λειτουργικότητα των προϊόντων

2.4.2.1. ArcReader

Το λογισµικό ArcReader είναι µία εύχρηστη εφαρµογή που επιτρέπει στους

χρήστες να βλέπουν, να εξερευνούν και να εκτυπώνουν χάρτες και globes (πρόκειται

για γεωγραφικό µοντέλο που δηµιουργείται από το ArcGlobe και στο οποίο

αποθηκεύεται κάθε γεωγραφικό δεδοµένο σε µία τρισδιάστατη σφαίρα στην

πραγµατική τοποθεσία του). Το ArcReader διατίθεται δωρεάν.

41

Το ArcReader προσφέρει τη δυνατότητα:

• Επέκτασης των γεωγραφικών δεδοµένων

• Παρατήρησης χαρτών και πλοήγησης σε αυτούς

• Υποβολής ερωτηµάτων στα δεδοµένα

• Εκτύπωσης χαρτών

• Προσαρµογής της µορφής του

2.4.2.2.ArcView

Το λογισµικό ArcView ανήκει στην κατηγορία των Desktop GIS. Προσφέρει

εργαλεία για εργασία µε χάρτες, πίνακες βάσεων δεδοµένων, διαγράµµατα, γραφικά,

καθώς και συνδέσεις πολυµέσων, ώστε να είναι δυνατή η προσθήκη εικόνων, ήχου

και video στους χάρτες. Πιο συγκεκριµένα το Arcview προσφέρει:

• Επιτραπέζια απεικόνιση (Desktop Mapping). Οι χρήστες σχεδιάζουν και

προβάλλουν στην οθόνη χάρτες, σχεδιαγράµµατα, πίνακες και εικόνες.

Επίσης εκτυπώνουν χάρτες σε µια ποικιλία συσκευών εκτύπωσης και

σχεδιογράφησης (printing and plotting devices).

• Ενσωµάτωση χαρτών, εικόνων, δεδοµένων πινάκων, γραφικών και

διαγραµµάτων σε ενιαίες απεικονίσεις για παρατήρηση και αξιολόγηση.

• Παρατήρηση και εκτύπωση γεωγραφικών δεδοµένων σε κλίµακα και

µέγεθος που ορίζονται από το χρήστη.

• Επιλογή γεωγραφικών γνωρισµάτων βάσει θεµατικών, λογικών και

αριθµητικών επερωτησεων (subject queries, logical queries, arithmetic

queries) και γεωγραφικών σχέσεων.

• Επιλογή και απεικόνιση γνωρισµάτων ενός χάρτη βάσει της τοποθεσίας.

• Ανάλυση των γεωγραφικών δεδοµένων βάσει της εγγύτητας, της γειτνίασης

και περιεχοµένου.

• ∆ιαδραστική µέτρηση αποστάσεων µεταξύ τοποθεσιών σε χάρτες.

• Υπολογισµό στατιστικών, όπως µέσοι όροι, αποκλίσεις, αθροίσµατα.

42

• Επεξεργασία χαρτών και πινάκων.

• Εισαγωγή map coverages (δηλαδή ψηφιακών διανυσµάτικών πλαισίων

αποθήκευσης που παράγει το ArcInfo) από το ArcInfo και άλλα ArcView

sites. Εισαγωγή και απεικόνιση πηγών µε δεδοµένα εικόνων. Εισαγωγή

δεδοµένων πινάκων από το ArcInfo και άλλες πηγές µε sql µορφότυπο.

2.4.2.3.ArcEditor

Το λογισµικό ArcEditor είναι το πλήρες εργαλείο του ΓΣΠ desktop

συστήµατος για επεξεργασία και διαχείριση γεωγραφικών δεδοµένων. Ανήκει στα

ArcGIS Desktop προϊόντα και περιέχει όλη τη λειτουργικότητα του ArcView

εµπλουτισµένη µε εκτενή εργαλεία επεξεργασίας ΓΣΠ.

Το ArcEditor προσφέρει επιπλέον τις εξής δυνατότητες:

• ∆ηµιουργία και επεξεργασία ΓΣΠ χαρακτηριστικών (features).

• ∆ηµιουργία, έλεγχο και διαχείριση της τοπολογίας.

• Ακεραιότητα των ιδιοτήτων (attributes) µε την εφαρµογή κανόνων.

• Versioning: Πολλαπλοί χρήστες µπορούν ταυτόχρονα να επεξεργάζονται τις

βάσεις δεδοµένων των συστηµάτων που είναι σχεδιασµένα για πολλαπλούς

χρήστες.

• Επεξεργασία γνωρισµάτων από τους χρήστες ακόµα και όταν δεν έχουν

πρόσβαση στο internet µε διαδικασίες check in, check out.

• Εργαλεία επεξεργασίας σχολιασµού (annotation editing tools).

• ∆ιαχείριση και εξερεύνηση γεωµετρικών δικτύων (γράφοι που αναπαριστούν

την τοπολογία των γνωρισµάτων).

2.4.2.4.ArcInfo

Το λογισµικό ArcInfo περιλαµβάνει όλη την λειτουργικότητα των ArcView

και ArcEditor και προσθέτει προηγµένη γεω-επεξεργασία (geo-processing) και

δυνατότητα µετατροπής δεδοµένων.

43

Το ArcInfo προσφέρει επιπλέον τις εξής δυνατότητες:

• ∆ηµιουργία ισχυρών µοντέλων γεωγραφικής επεξεργασίας για την

ανακάλυψη σχέσεων, την ανάλυση δεδοµένων και την ενσωµάτωση

δεδοµένων.

• Ανάλυση ανυσµατικής επικάλυψης, εγγύτητας, καθώς και στατιστική

ανάλυση.

• ∆ηµιουργία και εκτέλεση events για γραµµικά γνωρίσµατα.

• Μετατροπή δεδοµένων µεταξύ διαφορετικών µορφότυπων.

• ∆ηµιουργία σύνθετων δεδοµένων και µοντέλων ανάλυσης, καθώς και script

για την αυτοµατοποίηση των διαδικασιών ΓΣΠ.

• ∆ηµοσίευση χαρτογραφικών χαρτών µε χρήση εκτενών τεχνικών προβολής,

σχεδίασης, εκτύπωσης και διαχείρισης δεδοµένων.

2.5. ∆ουλεύοντας µε το Network Analyst

Το Network Analyst είναι µία επέκταση του ArcView σχεδιασµένο να

βοηθήσει στον αποδοτικότερο χειρισµό των χωρικών δικτύων. Τα ποικίλα

προβλήµατα στα οποία απευθύνεται έχουν µία κοινή παράµετρο: την ανάγκη για

µετάβαση από ένα σηµείο σε ένα άλλο µε έναν βέλτιστο τρόπο. Για την επίλυση

τέτοιου είδους προβληµάτων απαιτείται η ύπαρξη κάποιου δικτύου (π.χ., οδικό

δίκτυο, ηλεκτρικό δίκτυο, κτλ.) που να αποτελείται από άρρηκτα συνδεδεµένα

ευθύγραµµα τµήµατα, καθένα εκ των οποίων περιλαµβάνει πληροφορία σχετικά µε

το κόστος που επιφέρει στη δροµολόγηση η διάβαση του συγκεκριµένου τµήµατος.

Το Network Analyst µπορεί να προσοµοιώσει ρεαλιστικά σενάρια µέσα από

ένα σύνολο παραµέτρων που προσαρµόζονται κάθε φορά από τον χρήστη.

Ο χρήστης µπορεί να ορίσει:

• δρόµους µονής κατεύθυνσης

• απαγόρευση αναστροφών

• υπόγειες ή υπερυψωµένες διαβάσεις

44

• κλειστούς δρόµους λόγω εµποδίων

• time windows για χρονικό προγραµµατισµό οχηµάτων που µετέχουν στη

δροµολόγηση

2.5.1. Εφαρµογές του Network Analyst

Το Network Analyst ενσωµατώνει ένα γραφικό περιβάλλον εργασίας που

παρέχει πρόσβαση στις δυνατότητες του προγράµµατος στις οποίες

περιλαµβάνονται:

2.5.1.1.Η εύρεση βέλτιστης διαδροµής

Υπολογίζει τη καλύτερη διαδροµή για την µετάβαση από ένα σηµείο σε ένα άλλο ή

τη καλύτερη διαδροµή για την επίσκεψη περισσότερων του ενός σηµείων. Ο

χρήστης µπορεί να επιλέξει τα σηµεία που θα επισκεφτεί είτε επιλέγοντας τα πάνω

στο χάρτη ή εισάγοντας πίνακα µε τις διευθύνσεις των σηµείων και δηµιουργώντας

έτσι ένα γραµµικό θέµα στο ArcGIS Desktop. Επίσης στην περίπτωση των

περισσοτέρων του ενός σηµείων ο χρήστης αποφασίζει τη σειρά µε την οποία θα τα

επισκεφθεί, ή µπορεί να αφήσει το πρόγραµµα να επιλέξει την αποδοτικότερη

ακολουθία σηµείων.

2.5.1.2.Η εύρεση δικτύου υπηρεσιών σε µία τοποθεσία

Το Network Analyst προσφέρει δύο εργαλεία τα οποία επιτρέπουν την εύρεση

στοιχείων ενδιαφέροντος σε κάποια συγκεκριµένη περιοχή, δίκτυα υπηρεσιών και

περιoχές υπηρεσιών. Τα δίκτυα υπηρεσιών υπολογίζουν στο οδικό δίκτυο τους

ευπρόσιτους δρόµους εντός καθορισµένου κόστους (απόσταση ή χρόνος διάσχισης).

Οι περιοχές υπηρεσιών προσδιορίζουν την περιφέρεια που περικλείει τους

ευπρόσιτους δρόµους. Εφόσον έχει δηµιουργηθεί ένα δίκτυο υπηρεσιών ή µία

περιοχή υπηρεσιών, ο χρήστης µπορεί από το περιβάλλον του ArcGIS Desktop να

επιλέξει κάποιο θέµα για να υπολογίσει την προσβασιµότητα στη τοποθεσία.

45

2.5.1.3.Η εύρεση της πιο κοντινής υπηρεσίας

Η εύρεση της πιο κοντινής υπηρεσίας σε ένα δίκτυο. Το Network Analyst

προσδιορίζει τις πιο κοντινές υπηρεσίες και υποδεικνύει τη καλύτερη διαδροµή προς

αυτές. Για την λήψη αυτών των αποτελεσµάτων ο χρήστης αρκεί να προσδιορίσει

την τοποθεσία σε ένα γραµµικό θέµα και το όνοµα του σηµειακού θέµατος που

απεικονίζει τις ζητούµενες υπηρεσίες.

2.5.1.4.Παραγωγή οδικών οδηγιών

Το Network Analyst µπορεί να παράγει πλήρεις και εύχρηστες οδηγίες για την

διάσχιση οποιασδήποτε διαδροµής, είτε είναι διαδροµή µεταξύ δύο σηµείων, είτε

περισσότερων των δύο σηµείων, ή διαδροµή προς την πιο κοντινή υπηρεσία. Ο

χρήστης µπορεί να επιλέξει τον τρόπο αναφοράς του χρόνου και του µήκους

διάσχισης, το τρόπο αναφοράς των ονοµάτων των δρόµων κατά τη διαδροµή και αν

θα ενσωµατωθούν ορόσηµα.

46

3. ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

Περιγραφή του προβλήµατος εφαρµογής του

ArcGIS NA

Σκοπός αυτού του εγχειρήµατος είναι ο σχεδιασµός µίας χαρτογραφικής

λύσης που θα επιτρέψει σε υπάρχουσα δροµολόγια να γίνουν ακόµα πιο αποδοτικά.

Οι βελτιστοποιηµένες διαδροµές θα επιτρέψουν µείωση του κόστους καυσίµων, του

κόστους εργασίας, της φθοράς των φορτηγών, του χρόνου ολοκλήρωσης της

διαδικασίας της συλλογής.

3.1. Η δροµολόγηση στα δίκτυα

Μιλώντας για δίκτυα θα αναφερθούµε σε βελτιστοποιηµένες διαδροµές και

λύσεις µε σκοπό τον καθορισµό ενός αποδοτικού τρόπου διάσχισης του συστήµατος

από έναν προορισµό στον επόµενο. Σε αυτά τα δίκτυα µπορούν να περιληφθούν

σενάρια συλλογής/διανοµής οποιουδήποτε τύπου υλικών/προϊόντων, εύρεσης του

συντοµότερου µονοπατιού σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης (π.χ. δροµολόγια

ασθενοφόρων, πυροσβεστικών οχηµάτων) ή ακόµα και εύρεση της πιο γραφικής

διαδροµής (π.χ. τουριστικές ξεναγήσεις). Τα δίκτυα µπορούν να υπολογιστούν

εµπειρικά ή χρησιµοποιώντας Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών και

αλγορίθµους δροµολόγησης για αποδοτικά δίκτυα.

Η επιτυχία ενός δικτύου συνίσταται στο ποσοστό επιτυχίας των διαδροµών

µέσα στο δίκτυο. Η δροµολόγηση είναι η διαδικασία µετακίνησης πληροφορίας και

δεδοµένων διαµέσου ενός δια-δικτύου (internetwork) από ένα σηµείο αφετηρία σε

ένα σηµείο προορισµό. Το θέµα της δροµολόγησης έχει απασχολήσει τον χώρο της

πληροφορικής για περισσότερο από δύο δεκαετίες. Η δροµολόγηση περιλαµβάνει

δύο βασικές διεργασίες:

• Προσδιορισµό ευνοϊκών µονοπατιών

• Μεταφορά πακέτων πληροφορίας ή δεδοµένων διαµέσου ενός διαδικτύου

47

Οι αλγόριθµοι δροµολόγησης χρησιµοποιούν ένα στάνταρ µέτρο σύγκρισης

(κόστος µονοπατιού) για να υπολογίσουν τη βέλτιστη διαδροµή προς κάποιο

προκαθορισµένο προορισµό. Σηµαντικό σε αυτήν τη διαδικασία είναι να

δηµιουργήσει ο αλγόριθµος ένα πίνακα όπου θα αποθηκεύει την πληροφορία του

µονοπατιού, πίνακας δροµολόγησης (routing table). Η πληροφορία που µπορεί να

βρεθεί σε ένα τέτοιο πίνακα ποικίλει και εξαρτάται αποκλειστικά από τον αλγόριθµο

δροµολόγησης που χρησιµοποιήθηκε. Οι πίνακες δροµολόγησης περιέχουν

πληροφορία, όπως δεδοµένα που περιγράφουν το λόγο προτίµησης ενός

µονοπατιού σε σχέση µε τα υπόλοιπα, οι βέλτιστες διαδροµές προκύπτουν

συγκρίνοντας αυτή τη πληροφορία και τα αποτελέσµατα µπορούν να διαφέρουν

εξαρτώµενα από το σχεδιασµό του αλγόριθµου δροµολόγησης που

χρησιµοποιήθηκε. Ένα σηµαντικό προτέρηµα των πινάκων δροµολόγησης είναι η

ικανότητα τους να ενηµερώνονται σε περίπτωση αλλαγών µέσα στο δίκτυο. Οι

αλγόριθµοι δροµολόγησης µπορούν να διαφοροποιηθούν βάσει διαφόρων

σηµαντικών και ξεχωριστών γνωρισµάτων τους.

Πρώτα, οι ιδιαίτερες βλέψεις του σχεδιαστή του αλγορίθµου επηρεάζουν τη

διαδικασία και το αποτέλεσµα. ∆εύτερον, υπάρχουν ποικίλοι τύποι και παραλλαγές

αλγορίθµων δροµολόγησης οι οποίοι οδηγούν σε διαφορετικά αποτελέσµατα στο

τελικό δίκτυο. Τέλος, οι διάφοροι αλγόριθµοι µπορεί να χρησιµοποιούν διαφορετικά

µέτρα σύγκρισης (χρόνος, απόσταση, περιορισµοί) τα οποία επηρεάζουν το τελικό

υπολογισµό της βέλτιστης διαδροµής. Οι αλγόριθµοι δροµολόγησης συχνά έχουν

ένα ή περισσότερους σχεδιαστικούς στόχους, όπως βελτιωσιµότητα, απλότητα,

οικονοµία σε υπολογιστικούς πόρους. Η βελτιωσιµότητα συχνά αναφέρεται στην

ικανότητα του αλγορίθµου να συλλέξει τις ευνοϊκότερες διαδροµές, οι οποίες

εξαρτώνται από τα µέτρα σύγκρισης και τον τρόπο που αυτά λαµβάνονται υπόψη

στον υπολογισµό. Για παράδειγµα ένας αλγόριθµος µπορεί να χρησιµοποιεί

καθυστερήσεις στο δίκτυο του οι οποίες να έχουν βαρύτερες επιπτώσεις στο τελικό

αποτέλεσµα σε σχέση µε κάποια άλλη αλγοριθµική προσέγγιση. Επίσης οι

αλγόριθµοι δροµολόγησης προσβλέπουν σχεδιαστικά να είναι όσο το δυνατό απλοί

και εύχρηστοι, καθώς είναι σηµαντικό να είναι αποδοτικοί χρησιµοποιώντας την

ελάχιστη υπολογιστική δύναµη.

Χρησιµοποιώντας την επέκταση του ArcGIS Desktop, Network Analyst, το

οποίο είναι ένα εργαλείο για την βελτιστοποίηση δροµολογήσεων, εύρεση εγγύτερης

48

υπηρεσίας και διεξαγωγή ανάλυσης στην περιοχή υπό µελέτη, ένα προσαρµοσµένο

στις απαιτήσεις του προβλήµατος της συλλογής απορριµµάτων µοντέλο

δηµιουργήθηκε. Το network analyst ασχολείται µε την επίλυση δικτυακών

προβληµάτων. Ένα δίκτυο είναι οποιοδήποτε σύστηµα από αλληλοσυνδεδεµένα

γραµµικά στοιχεία, όπως σύνολα δρόµων, σιδηροδρόµων, ποταµών, γραµµών

τηλεφώνου και ρεύµατος. Η µετακίνηση ανθρώπων ή αγαθών και η µεταφορά

πληροφορίας από την πηγή στο προορισµό συνεπάγονται τη ροή ενέργειας µέσα στο

δίκτυο. Τα δίκτυα είναι σχεδιασµένα να είναι όσο το δυνατόν αποδοτικότερα, για

παράδειγµα η εύρεση συντοµότερου µονοπατιού προς τον επιθυµητό προορισµό µε

σκοπό την εξοικονόµηση χρόνου.

Το µοντέλο που σχεδιάστηκε για την υπό µελέτη περιοχή δίνει τη δυνατότητα

στο χρήστη να παράγει ένα χάρτη και οδηγίες για το συντοµότερο δροµολόγιο από

το ένα σηµείο ενδιαφέροντος στο επόµενο. Το πρόγραµµα επιτρέπει στο χρήστη να

συλλέξει τα σηµεία καθώς και τις αντιστάσεις των δρόµων. Τα δροµολόγια µπορούν

να υπολογιστούν βάση µεταβλητών που εισάγει ο χρήστης όπως η συνολική

απόσταση της διαδροµής (απόσταση κάθε ευθύγραµµου τµήµατος), ο χρόνος που

απαιτείται για την διάσχιση κάθε τµήµατος ή ο χρόνος που απαιτείται για την

κάλυψη της συνολικής διαδροµή λαµβάνοντας υπόψη πιθανούς περιορισµούς όπως

µονόδροµους, αποφυγή αναστροφών, και αντιστάσεις στους δρόµους. Το network

analyst υπολογίζει µια διαδροµή και στην συνέχεια την αναπαριστά γραφικά στην

οθόνη του υπολογιστή συνοδευµένη από ένα αρχείο µε τις οδηγίες διάσχισης προς

όλα τα σηµεία. Αυτά τα αρχεία µπορούν να εκτυπωθούν και να µοιραστούν προς

οποιοδήποτε ενδιαφερόµενο.

3.2. Περιοχή υπό µελέτη

Ο δήµος Αθηναίων συνολικά καλύπτει µια περιοχή περίπου 100 km2 και έχει

έναν πληθυσµό 745.000 πολιτών (απογραφή 2001). Η αρµόδια τεχνική υπηρεσία

του δήµου της Αθήνας, η ∆ιεύθυνση Καθαριότητας, έχει διαιρέσει αυτήν τη περιοχή

σε 122 µη-επικαλυπτόµενες υπο-περιοχές. Ένα ειδικό πρόγραµµα αποκοµιδής

απορριµµάτων αντιστοιχεί σε καθεµία από αυτές τις υπο-περιοχές. Στην παρούσα

49

µελέτη εξετάζονται οι δυνατότητές βελτιστοποίησης των δροµολογίων συγκοµιδής

απορριµµάτων σε µια από αυτές τις υπο-περιοχές, η οποία κατέχει µία επιφάνεια

περίπου 0,45 km2, µε πληθυσµό παραπάνω από 8.500 πολίτες και µια παραγωγή

3.800 τόνων στερεών αποβλήτων ετησίως.

Στο Σχήµα 4 που ακολουθεί παρουσιάζεται ο ψηφιακός χάρτης ολόκληρης

της περιοχής του ∆ήµου Αθηναίων όπως τον απεικόνισε το ArcReader.

Σχήµα 4: Ψηφιακός χάρτης του ∆ήµου Αθηναίων

Στο σχήµα 5 παρουσιάζεται ο χάρτης που απεικονίζει την περιοχή του Αγίου

Σώστη που αποτελεί την περιοχή υπό µελέτη.

50

Σχήµα 5: : Ψηφιακός χάρτης της περιοχής του Αγίου Σώστη

Στο παραπάνω σχήµα (Σχήµα 2) διακρίνονται τα οικοδοµικά τετράγωνα

(πολύγωνα) καθώς και τα ονόµατα των οδών, που αποτελούν βασικές πληροφορίες

σε έναν ψηφιακό χάρτη.

3.3. Απαιτούµενα δεδοµένα

Για να παραχθεί ένα επιλύσιµο δίκτυο συγκεκριµένη πληροφορία είναι

απαραίτητη για την επιτυχή προσοµοίωσή του. Πρωταρχική αναγκαία πληροφορία

είναι ένα πλήρες οδικό δίκτυο, όπου όλοι οι δρόµοι είναι συνδεδεµένοι µεταξύ τους

και επιτρέπουν την ύπαρξη συνεκτικότητας στο δίκτυο.

51

Σχήµα 6: Βάση δεδοµένων οδικού δικτύου της περιοχής µελέτης

Για τις υπηρεσίες αποκοµιδής/διανοµής, οι χάρτες που θα παραχθούν

εξαρτώνται από τον πληθυσµό και την κατανοµή των σηµείων ενδιαφέροντος (εδώ

τοποθεσίες κάδων απορριµµάτων). Αυτό απαιτεί την ύπαρξη βάσης δεδοµένων που

θα περιέχει όλα τα σηµεία και τις αντίστοιχες τοποθεσίες του σε µορφή

γεωγραφικών συντεταγµένων αλλά και σε µορφή αστικών διευθύνσεων.

Σχήµα 7: Βάση δεδοµένων σηµείων κάδων απορριµµάτων

Για να γίνει η αποτύπωση της υπάρχουσας κατάστασης έπρεπε να

προσδιοριστούν γεωγραφικά τα σηµεία της υπό µελέτη περιοχής στα οποία

υπάρχουν οι κάδοι. Θα πρέπει να σηµειωθεί ότι οι ακριβείς θέσεις των κάδων όσο

και ο ακριβής αριθµός τους αλλάζει συχνά καθώς η αυθαίρετη µετακίνηση των

52

κάδων είναι σχεδόν καθηµερινό φαινόµενο. Παρά το πρόβληµα αυτό µε επιτόπια

έρευνα προσδιορίστηκαν τα σηµεία των κάδων και στη συνέχεια αυτές οι

πληροφορίες ενσωµατώθηκαν στον χάρτη της περιοχής σαν ένα καινούριο επίπεδο

πληροφορίας. Οι κάδοι που καταµετρήθηκαν από την επιτόπια έρευνα που διεξήχθη

στην περιοχή ήταν 102. Αξίζει να αναφερθεί ότι σε πολλά σηµεία της περιοχής

υπήρχαν παραπάνω από ένας κάδοι (2, 3, 4 ή 5). Για να απλοποιηθεί το πρόβληµά

µας κυρίως σε επίπεδο υπολογιστικής ταχύτητας θεωρήσαµε ότι κάθε σηµείο

περιλαµβάνει έναν µόνο κάδο. Η παραδοχή αυτή δεν επηρεάζει την ακρίβεια των

αποτελεσµάτων αφού αυτό που ενδιαφέρει είναι η βέλτιστη διαδροµή που πρέπει να

ακολουθήσει το απορριµµατοφόρο για το άδειασµα όλων των κάδων. Έτσι, όταν

διέρχεται από ένα σηµείο στο οποίο υπάρχουν πάνω από ένας κάδοι εννοείται ότι

συλλέγει τα απορρίµµατα από όλους. ∆ηλαδή, στο πρόβληµά µας έχουν σηµασία τα

ακριβή σηµεία – κόµβοι στα οποία υπάρχουν κάδοι και όχι ο αριθµός των κάδων

που υπάρχει σε κάθε σηµείο. Με βάση την παραπάνω παραδοχή προέκυψαν 72

σηµεία – κόµβοι κάδων.

Επίσης, θα πρέπει να σηµειωθεί ότι κάναµε την παραδοχή ότι η χωρητικότητα

ενός µόνο απορριµµατοφόρου µπορεί να καλύψει τις ανάγκες της υπό µελέτης

περιοχής. Για το λόγο αυτό δεν χρησιµοποιήθηκαν αλγόριθµοι vehicle routing

(δροµολόγησης οχηµάτων) οι οποίοι χρησιµοποιούνται συνήθως σε προβλήµατα

διανοµής. Θα πρέπει τέλος να σηµειωθεί ότι δεν λάβαµε υπόψη µας τις µεταβολές

της κίνησης στους δρόµους διότι υποθέτουµε ότι η συγκεκριµένη περιοχή εµφανίζει

σταθερή κίνηση τις νυχτερινές ώρες κατά τις οποίες λαµβάνει χώρα η περισυλλογή

των κάδων.

Με την εισαγωγή των απαραίτητων αρχείων, βάσεων δεδοµένων και

περιορισµών το πρόγραµµα είναι έτοιµο να υπολογίσει βέλτιστες διαδροµές για

υπηρεσίες συλλογής στην περιοχή, οι οποίες θα συγκριθούν ως προς την

αποδοτικότητα τους µε τις ήδη υπάρχουσες.

3.4. Υπάρχουσα κατάσταση στην υπο-µελέτη περιοχή

Ο ∆ήµος Αθηναίων µας παραχώρησε κάποια στοιχεία σχετικά µε τα

δροµολόγια που εκτελούν τα οχήµατα στην περιοχή του Αγίου Σώστη. Με βάση τα

53

δεδοµένα αυτά υπολογίσαµε προσεγγιστικά µε την εµπειρική µέθοδο το συνολικό

µήκος της διαδροµής που εκτελεί το απορριµµατοφόρο στην περιοχή µας. Η τιµή

που υπολογίσαµε είναι 9850 µέτρα.

Η εµπειρική µέθοδος που χρησιµοποιήθηκε ακολουθεί τους κανόνες που

περιγράφονται στη συνέχεια. Για την ανάλυση του προβλήµατος των διαδροµών

διαµορφώθηκε ένα δίκτυο µε κόµβους και συνδέσεις (βέλη). Κάθε διασταύρωση

δρόµων και κάθε αρχή ή τέλος ενός δρόµου αποτελεί ένα κόµβο. Σε κάθε δυνατή

µετακίνηση του απορριµµατοφόρου µεταξύ δύο διαδοχικών κόµβων αντιστοιχεί ένα

συγκεκριµένο βέλος. Κάθε αλληλουχία κόµβων και βελών αποτελούν µια διαδροµή

συλλογής του οχήµατος.

54

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

ArcGIS Network Analyst (desktop)

Το network analyst είναι µία επέκταση που αξιοποιεί τα εξής εργαλεία

εφαρµογές του ArcGIS desktop 9.1, όπως φαίνεται στο σχήµα 8:

Σχήµα 8: Network Analyst Components

Η επιτυχής λειτουργία του network analyst στηρίζεται στην ύπαρξη των δύο

κύριων συστατικών µερών του:

• Network dataset

– Supports Shapefiles, PGDB, SDE and SDC

• Analysis Functions

– Pathfinding and allocation algorithms

Το user interface (ui) είναι το περιβάλλον στο οποίο εκτελούνται τα παραπάνω

συστατικά µέρη και περιλαµβάνει τα εξής GUI εργαλεία:

55

• ArcMap

– Interactive toolbar and dialogs

• ArcCatalog

– Dialogs and wizards

• Geoprocessing

– Modeling and scripting

– Toolbox

4.1. Network Dataset (Οµάδα ∆εδοµένων ∆ικτύου)

Απαραίτητο χαρακτηριστικό στην µοντελοποίηση και ανάλυση δικτύων

µεταφοράς, όπως του σχήµατος 9, είναι η ύπαρξη συνεκτικότητας (connectivity). Η

συνεκτικότητα συντελεί στην ικανότητα του συστήµατος να παράγει λογικά δίκτυα

τα οποία συνδυάζουν µε ρεαλιστικό τρόπο περισσότερα του ενός δίκτυα, (για

παράδειγµα, στο σχήµα 9, συνδυασµός δικτύου λεωφορείων και σιδηροδροµικού

δικτύου για την εύρεση συντοµότερης διαδροµής µε χρήση µέσων µαζικής

µεταφοράς).

Σχήµα 9: Ανάγκη συνεκτικότητας σε πολλαπλά δίκτυα

Ένα network dataset (οµάδα δεδοµένων δικτύου) είναι µία συλλογή από

ακµές, διασταυρώσεις και στροφές µε το οποίο οι χρήστες µπορούν να

56

προσοµοιώσουν την ροή των πόρων. Το network dataset αναπτύσσει ένα αυξηµένης

συνεκτικότητας µοντέλο το οποίο χρησιµοποιεί µια βασισµένη σε απλούς κανόνες

προσέγγιση για να καθορίσει µία πορεία. Τα network datasets αντλούν τις

πληροφορίες τους από τις κλάσεις χαρακτηριστικών του δικτύου (network source

feature classes). Αυτές οι κλάσεις και οι πίνακες (tables) µπορεί να βρίσκονται σε:

• γεωγραφικές βάσεις δεδοµένων (geodatabases), PGD, SDE.

• shapefiles (µορφή αρχείου που µεταφέρει γεω-χωρικά δεδοµένα (σηµεία,

γραµµές ή πολύγωνα) σε µορφή συντεταγµένων συνήθως µόνο x,y, π.χ.

οδικά δίκτυα)

• µορφή έξυπνης συµπίεσης δεδοµένων γνωστή ως StreetMap Data.

Ένα network dataset αποτελείται από ένα ή περισσότερα δίκτυα (network

sources) συνδυασµένα ώστε να παράγουν ένα σύνολο από στοιχεία του συνολικού

αρχικού δικτύου των οποίων η συνεκτικότητα υπολογίζεται και αποθηκεύεται σε

ένα νέο λογικό δίκτυο, αναπαριστάµενο από ένα εσωτερικό σύνολο δικτυακών

πινάκων.

Τα στοιχεία του νέου δικτύου και η συνεκτικότητα τους υπολογίζεται

βρίσκοντας γεωµετρική σύµπτωση σηµείων, άκρα και κορυφές τεθλασµένων

γραµµών (polyline). Οι ακµές είναι στοιχεία του δικτύου που ενώνουν

διασταυρώσεις (κάθε ακµή ενώνει δύο διασταυρώσεις) και µέσω αυτών ρέουν οι

πόροι. Οι διασταυρώσεις ενώνουν δύο ή περισσότερες ακµές και διευκολύνουν τη

ροή των πόρων. Οι στροφές καταγράφουν πληροφορία για µία ακολουθία δύο ή

περισσότερων συνδεδεµένων ακµών και χάρις αυτών µπορούν να υλοποιηθούν

σενάρια απαγορεύσεις στροφών (π.χ. απαγόρευση αριστερής στροφής) ή σενάρια

εισαγωγής αντίστασης στις στροφές (π.χ. επιπλέον χρόνος 45 sec µέχρι να

εκτελεστεί η στροφή). Έτσι ένα network dataset µπορεί να περιλαµβάνει έναν

αριθµό από πηγές ακµών, διασταυρώσεων και στροφών.

Συνεπώς όταν κατασκευάζεται ένα network dataset ένα λογικό δίκτυο

υπολογίζεται, δηλαδή µία συλλογή από συνδεδεµένες διασταυρώσεις ακµές και

στροφές, χωρίς όµως κάποια γεωµετρία ή σύνολο συντεταγµένων. Ένα λογικό

δίκτυο είναι ένα σύνολο από πίνακες που συνδέουν κλάσεις χαρακτηριστικών και

χαρακτηριστικά στα στοιχεία του νέου δικτύου και τη συνεκτικότητα τους. Ένα

57

λογικό δίκτυο είναι αποθηκεµένο σε πίνακες οι οποίοι παράγονται εξαρχής, και η

συνεκτικότητα τους ξανά ανακαλύπτεται κάθε φορά που κατασκευάζεται το

network dataset. Οι εσωτερικές πληροφορίες του network dataset δεν είναι

προσβάσιµες από τον χρήστη. Για παράδειγµα, ο χρήστης ποτέ δε θα επέµβει

κατευθείαν στις διασταυρώσεις και τις ακµές, αλλά µπορεί να επέµβει και να

διαµορφώσει την πληροφορία στις πραγµατικές κλάσεις χαρακτηριστικών του

δικτύου. Οι ακµές και οι διασταυρώσεις θα αναδηµιουργηθούν στην επόµενη

κατασκευή δικτύου. Ο σκοπός του λογικού δικτύου είναι η παροχή της απαραίτητης

δοµής δεδοµένων για να επιτευχθεί ανάλυσης δικτύου (network analysis), όπως

εύρεση βέλτιστης διαδροµής.

4.2. ∆ηµιουργία ενός Network Dataset

Η κατασκευή ενός network dataset είναι όµοια µε την κατασκευή µίας

τοπολογίας. Ένα σύνολο από συµµετέχουσες κλάσεις χαρακτηριστικών ορίζεται,

ιδιότητες καθορίζονται, και ένας γράφος κατασκευάζεται. Οι ιδιότητες ενός network

dataset επηρεάζουν το τρόπο που θα προσδιοριστούν τα στοιχεία του δικτύου, από

τη σύµπτωση χαρακτηριστικών, τη βελτίωση του συνεκτικού µοντέλου και τη

βελτιστοποίηση της απόδοσης του επιλύτη (solver).

Η συνεκτικότητα σε ένα δίκτυο είναι µια ιδιότητα που ορίζει το τρόπο που οι

γραµµές και τα σηµεία συνδέονται, αυτό καθορίζεται από την χωρική σύµπτωση

των συντεταγµένων τους. Αξιοπρόσεκτο είναι ότι οι στροφές δεν συµµετέχουν στη

συνεκτικότητα του network dataset, αφού οι στροφές καθορίζουν την

διασχισιµότητα, δηλαδή τη µέθοδο ή το µηχανισµό για τη µετάβαση από µία ακµή

σε κάποια άλλη, και όχι την συνεκτικότητα. Υπάρχουν δύο επιλογές συνεκτικότητας

σε ένα network dataset:

• οµάδες συνεκτικότητας και τακτικές (τα οποία είναι υποχρεωτικά)

• πεδία ανύψωσης (τα οποία είναι προαιρετικά)

Μία οµάδα συνεκτικότητας του δικτύου είναι µία λογική οµαδοποίηση

γραµµών και σηµείων που ελέγχουν πια στοιχεία του δικτύου συνδέονται µεταξύ

58

τους. Είναι προεπιλεγµένο ότι ένα network dataset έχει µία οµάδα συνεκτικότητας,

αλλά µπορεί να περιλαµβάνει περισσότερες εάν το δίκτυο είναι πολυτυπικό

(multimodal), σχήµα 10. Η τακτική συνεκτικότητας είναι µία ιδιότητα του δικτύου

που καθορίζει τον τρόπο σύνδεσης των στοιχείων του δικτύου εντός µίας οµάδας

συνεκτικότητας.

Σχήµα 10: Συνεκτικότητα πολλαπλών δικτύων (multimodal δίκτυο)

Όταν υπάρχουν πολλαπλές οµάδες συνεκτικότητας µπορούν αντίστοιχα να

οριστούν περισσότερες από µια οµάδες στο network dataset για πιο πολύπλοκες

µοντελοποιήσεις που αποτελούν τη βάση για πολυτυπικά δίκτυα. Ουσιαστικά,

περισσότερες από µία οµάδες συνεκτικότητας µπορούν να οριστούν και σηµεία

µετάβασης χρησιµοποιούνται για τη σύνδεση ή τη µεταγωγή από µία οµάδα στην

επόµενη, σχήµα 11.

Σχήµα 11: σύνδεσης (µετάβασης) µεταξύ δύο δικτύων

Ακολουθεί περιγραφή των βηµάτων για την κατασκευή ενός network dataset.

59

4.2.1. Βήµα πρώτο: Ορισµός πηγών

Αρχικά ο χρήστης ορίζει εάν οι πηγές του δικτύου θα προέρχονται από κάποια

γεωβάση δεδοµένων ή από κάποιο shapefile. Εάν επιλεχθεί η γεωβάση τότε µπορεί

να εισαχθούν πολλαπλές κλάσεις σηµειακών ή γραµµικών χαρακτηριστικών, όπως

και κλάσεις που αφορούν χαρακτηριστικά στροφών. Σύµφωνα µε το σχήµα 12, για

το network dataset του µοντέλου που υλοποιήσαµε χρησιµοποιήθηκε η κλάση

γραµµικών χαρακτηριστικών ‘athens_roads’ µε το οδικό δίκτυο της περιοχής υπό

µελέτη.

Σχήµα 12: Wizard για δηµιουργία νέου network dataset

4.2.2. Βήµα δεύτερο: Ορισµός οµάδων συνεκτικότητας και τακτικών

Για ένα σύνολο πηγών δεδοµένων ο χρήστης µπορεί να ορίσει αν αυτές θα

περιληφθούν σε µία ή περισσότερες οµάδες συνεκτικότητας. Οι οµάδες

συνεκτικότητας χρησιµοποιούνται για τον διαχωρισµό διαφορετικών δικτύων

µεταφοράς (όπως δίκτυο σιδηρόδροµων, µετρό και οδικό δίκτυο) τα οποία

συνδέονται µόνο σε ειδικές διασταυρώσεις όπως στάσεις δικτύου µετρό. Επίσης

60

υπάρχει δυνατότητα επιλογής του τρόπου κατασκευής των ακµών από τις αρχικές

γραµµές του δικτύου, έτσι µπορεί να επιλεγεί η δηµιουργία διασταυρώσεων στα

σηµεία όπου δύο γραµµές έχουν κοινή κορυφή, ή να δηµιουργηθούν διασταυρώσεις

στα άκρα των ακµών. Αυτή η επιλογή εξυπηρετεί την αναπαράσταση

χαρακτηριστικών που δεν είναι διδιάστατα και τη µοντελοποίηση αντικειµένων που

διασταυρώνονται.

Σχήµα 13: Επιλογή τύπου συνεκτικότητας στο δίκτυο

Πιο συγκεκριµένα (σχήµα 13), για γραµµικά χαρακτηριστικά υπάρχουν δύο

τακτικές συνεκτικότητας: µία γνωστή ως “endpoint” (άκρου) και άλλη µία γνωστή

ως “any vertex” (οποιασδήποτε κορυφής). Για σηµειακά χαρακτηριστικά υπάρχουν

επίσης δύο τακτικές, “honor” και “override”, των οποίων η λειτουργική σηµασία

είναι άµεσα συνδεδεµένη µε τις τακτικές των γραµµικών χαρακτηριστικών:

αναγνώρισε (honor) την τακτική γραµµών, άρα επίτρεψε σε µια διασταύρωση να

συνδεθεί µε κάποιο άκρο βάση της τακτικής συνδεσιµότητας του άκρου (endpoint ή

any vertex), ή αγνόησε (override) την τακτική γραµµών, δηλαδή επίτρεψε σε µία

61

διασταύρωση να συνδεθεί µε ένα άκρο σε οποιοδήποτε από τα σηµεία τοµής

ανεξάρτητα των τακτικών των γραµµικών χαρακτηριστικών. Τα χαρακτηριστικά

γραµµών µπορούν να συµµετάσχουν µόνο σε µία οµάδα συνεκτικότητας για κάθε

υποκατηγορία, και οι γραµµές µπορούν να συνδέονται µε άλλα χαρακτηριστικά

γραµµών µέσα στην ίδια οµάδα. Από προεπιλογή, γραµµές από διαφορετικές οµάδες

συνεκτικότητας δε συνδέονται µεταξύ τους αλλά χρησιµοποιούνται σηµεία

µεταβάσεις για να συνδεθούν γραµµές από διαφορετικές οµάδες. Συνεπώς, οι δύο

τακτικές συνεκτικότητας οι οποίες εφαρµόζονται µόνο όταν τα γραµµικά

χαρακτηριστικά επικαλύπτονται καλούνται “endpoint” ή “any vertex” τακτικές.

• Endpoint συνεκτικότητα: Σε αυτή τη περίπτωση, δύο χαρακτηριστικά

γραµµών θεωρούνται επικαλυπτόµενα αλλά όχι συνδεδεµένα, εάν

διασταυρώνονται και υπάρχει ένα σηµείο τοµής (κορυφή) στην

διασταύρωση (σχήµα 14).

• “Any vertex” τακτική: Εάν δεν υπάρχει κορυφή (σηµείο τοµής) δεν

µπορεί να υπάρξει συνεκτικότητα (σχήµα 14).

Σχήµα 14: Endpoint και Any vertex συνεκτικότητα

Με τη συνεκτικότητα σηµειακών χαρακτηριστικών, τα σηµειακά

χαρακτηριστικά µπορούν να συµµετάσχουν σε πολλαπλές οµάδες συνεκτικότητας

και µπορούν να συνδεθούν µε γραµµικά χαρακτηριστικά στην ίδια οµάδα ή από

διαφορετικές.

62

4.2.3. Βήµα τρίτο: Χρησιµοποίηση πεδίων ανύψωσης (elevation fields)

Τα πεδία ανύψωσης χρησιµοποιούνται για την αναπαράσταση

διασταυρωµένων αντικειµένων όπως γέφυρες, σήραγγες και υπερυψωµένες

διαβάσεις. Τα πεδία ανύψωσης είναι ένας ακόµα τρόπος να καθιερώσουµε

συνεκτικότητα µέσα στο δίκτυο. Έτσι, τα πεδία ανύψωσης είναι ένα γνώρισµα που

επιτρέπει στο network dataset να αναπαραστήσει πολλαπλά επίπεδα στα γραµµικά

χαρακτηριστικά. Αυτά εφαρµόζονται σε γραµµικά χαρακτηριστικά µε συµπτωτικά

άκρα.

Σχήµα 15: Επιλογή πεδίων ανύψωσης

4.2.4. Βήµα τέταρτο: Προσθήκη στροφών

Οι στροφές είναι σηµαντικές στην µοντελοποίηση δικτύων µεταφοράς. Ένα

µη καθοδηγούµενο δίκτυο επιτρέπει στα οχήµατα να ταξιδεύουν ελεύθερα προς

οποιαδήποτε κατεύθυνση, αλλά στην πραγµατικότητα γνωρίζουµε ότι κάτι τέτοιο

δεν υφίσταται, τα οδικά δίκτυα έχουν ένα πλήθος περιορισµών που αφορούν τις

αριστερές/δεξιές στροφές και τις επιτόπιες αναστροφές. Η προσθήκη των στροφών

προσοµοιώνει αυτούς τους περιορισµούς. Έτσι, οι στροφές προστίθενται στο

network dataset για δύο πιθανούς λόγους. Πρώτον, για την αποφυγή εκτέλεσης

63

απαγορευµένων στροφών, και δεύτερον για την εισαγωγή επιπλέον χρόνου στον

επιλύτη για την εκτέλεση κάποιας συγκεκριµένης µανούβρας. Για παράδειγµα όταν

στην πραγµατικότητα η εκτέλεση µίας στροφής µεταξύ δύο λεωφόρων απαιτεί

αρκετό χρόνο (π.χ. λόγω ύπαρξης φαναριών) τότε αυτός ο επιπλέον χρόνος µπορεί

να προστεθεί ως αντίσταση στη στροφή. Έτσι οι στροφές περιγράφουν τον τρόπο

µετάβασης από δύο ή περισσότερες ακµές και χρησιµοποιούνται για την

µοντελοποίηση κοστών και/ή απαγορεύσεων στο δίκτυο. Ενσωµατώνοντας στοιχεία

στροφών σε ένα network dataset αποφέρει πολύ πιο αληθοφανή σεναριακά

αποτελέσµατα από τον επιλύτη. Στον πίνακα 2 φαίνονται αναλυτικά οι τρόποι

ορισµού διαφόρων τύπων στροφών.

Πίνακας 2: Παράδειγµα πίνακα στροφών µε αντιστάσεις (turntable)

Οι στροφές µπορούν να γίνουν σε οποιαδήποτε διασταύρωση υπάρχουν ακµές

που συνδέονται (σχήµα 16). Υπάρχουν n2 δυνατές στροφές για κάθε διασταύρωση

στο δίκτυο, όπου n ο αριθµός των ακµών συνδεδεµένες στη διασταύρωση. Ακόµα

και σε διασταύρωση µε µόνο µία ακµή είναι δυνατή η εκτέλεση στροφής όπως η

επιτόπια αναστροφή.

64

Σχήµα 16: Πιθανές στροφές σε µια διασταύρωση

Υπάρχουν δύο δυνατότητες για τη δηµιουργία και τον ορισµό στροφών. Μία

στροφή µπορεί να οριστεί είτε µέσω µίας κλάσης χαρακτηριστικών στροφών (turn

feature class) και την ύπαρξη του αντίστοιχου turntable όπως του πίνακα 2 ή µε την

αποδοχή της επιλογής γενικών στροφών (global turn). Οι γενικές στροφές είναι

κινήσεις που αυτόµατα αναπαράγονται σε όλο δίκτυο σε κάθε µετάβαση µεταξύ δύο

ακµών και χρησιµοποιούνται σε περιοχές που δεν έχουν χαρακτηριστικά στροφών.

Η τυπική χρήση τους είναι η εφαρµογή µίας κοινής χρονικής κύρωσης σε κάθε

αριστερή στροφή ώστε να αποφεύγονται οι αναστροφές από το σύστηµα. Υπάρχει

τρόπος να µοντελοποιηθούν αυτές οι κυρώσεις µε χρήση του VBScript αποτιµητή

(evaluator), σχήµα 17.

Σχήµα 17: Ορισµός στροφών ως τύπου VBScript στον αποτιµητή

65

Ακολουθεί ένα παράδειγµα εφαρµογής κύρωσης σε όλες τις αριστερές

στροφές στο δίκτυο. Στην περίπτωση αυτή όλες οι αριστερές στροφές (στροφές

όπου η γωνία στροφής είναι µεταξύ 210 και 330 µοιρών κατά τη φορά των δεικτών

του ρολογιού, όπως φαίνεται στο σχήµα 18) στο δίκτυο θα έχουν ένα επιπλέον

κόστος χρόνου.

Σχήµα 18: Τρόπος καθορισµού του τύπου των στροφών

Στο σχήµα 19 φαίνεται µία παράσταση του VBScript evaluator που θα

προσθέσει µία κύρωση 15 δευτερολέπτων (0.25 minute) σε όλες τις στροφές στο

δίκτυο που είναι αριστερές.

Σχήµα 19: VBScript σε αποτιµητή για την επιβολή κύρωσης σε στροφές

66

4.2.5. Βήµα πέµπτο: Ορισµός ιδιοτήτων δικτύου

Ο χρήστης µπορεί να εισάγει χαρακτηριστικά του δικτύου ως ιδιότητες του

network dataset. Οι εφαρµογές του δικτύου περιλαµβάνουν την επιλογή ορισµού

µονής κατεύθυνσης δρόµων, τον ορισµό στροφών, τον καθορισµό αποταµιευτικού

χρόνου διάσχισης, τον ορισµό αποταµιευτικής απόστασης ταξιδιού, ή ακόµα την

εφαρµογή κατηγοριοποίησης δρόµου. Όλα τα στοιχεία του network dataset

(διασταυρώσεις, ακµές και στροφές) µοιράζονται τις ίδιες ιδιότητες µε ενδεχοµένως

διαφορετικές τιµές.

Στο σχήµα 20 απεικονίζονται οι ιδιότητες που ορίστηκαν για το network

dataset του δικτύου µας. Ειδικότερα, η ιδιότητα ‘oneway’ αφορά τον περιορισµό

κινήσεων σε δρόµους µονής κατευθύνσεις, η ιδιότητα ‘meters’ αποταµιεύει την

απόσταση διάσχισης µέσα στο δίκτυο, και η ιδιότητα ‘turns’ περιορίζει τις

δυνατότητες εκτέλεσης στροφών σε διασταυρώσεις όπου κρίνεται απαραίτητο.

Σχήµα 20: Network Dataset Properties

Πιο συγκεκριµένα, οι ιδιότητες του δικτύου (network attributes) διαθέτουν

αρκετά διαφορετικά πεδία για την υλοποίηση ενός ακριβή µοντέλου πλοήγησης

(σχήµα 21).

67

Σχήµα 21: Ορισµός New Attribute

Κάθε ιδιότητα διαθέτει πεδία ορισµού όπως:

• Όνοµα (name)

• Τύπος χρήσης (usage), ορίζει πως θα χρησιµοποιηθεί το συγκεκριµένο

χαρακτηριστικό στην διάρκεια της ανάλυσης, οι επιλογές είναι: κόστος,

περιγραφητής, απαγόρευση, ή ιεραρχία.

– Το κόστος είναι µία τιµή η οποία αυξάνεται καθώς διασχίζουµε

κάποιο στοιχείο του δικτύου. Ένα παράδειγµα είναι η απόσταση ή ο

χρόνος/διάρκεια οδήγησης.

– Η απαγόρευση χρησιµοποιείται για τον ορισµό προσβασιµότητας

στις ακµές, π.χ. ορισµός µονής κατεύθυνσης δρόµων ή περιορισµός

στροφών.

– Η ιεραρχία προσφέρει κατηγοριοποίηση των ακµών του δικτύου και

υποστηρίζει τρία διαφορετικά επίπεδα ιεραρχίας: ταχείας

κυκλοφορίας (συµβολίζεται µε 1), λεωφόρους (2), και τοπικοί δρόµοι

(3).

– Ο περιγραφητής, χρησιµοποιείται για εισαγωγή λεπτοµερειών στις

οδηγίες διάσχισης κάποιας πορείας, για παράδειγµα µπορεί να

διαθέτει πληροφορία για τον αριθµό λωρίδων που διαθέτει µία ακµή.

• Μονάδα κόστους (units) η οποία µπορεί να είναι είτε απόστασης είτε

χρόνου (π.χ. centimeters, meters, miles, minutes, seconds)

68

• Τύπος δεδοµένων (data type) ο οποίος µπορεί να είναι: Boolean, integer,

float, ή double. Τα χαρακτηριστικά κόστους δεν µπορεί να είναι Boolean. Οι

απαγορεύσεις είναι µόνο Boolean, ενώ οι ιεραρχίες είναι πάντα integer.

Αφού οριστούν τα χαρακτηριστικά που θα χρησιµοποιηθούν, στην συνέχεια

θα πρέπει να τους ανατεθούν τιµές. Είναι σηµαντικό να οριστούν οι δυνατές

κατευθύνσεις διάσχισης των ακµών. Οι ακµές µπορούν να διασχιστούν και από τις

δύο κατευθύνσεις (από-προς, προς-από) γι’ αυτό τα χαρακτηριστικά ακµών

ορίζονται και για τις δύο κατευθύνσεις, βέβαια αυτό είναι σχετικό και µε την

αποθηκεµένη σχετική πληροφορία των ακµών. Μπορεί να υπάρχουν όρια

ταχύτητας, όπως η από-προς κατεύθυνση να έχει όριο διάσχισης 50 λεπτά ενώ η

προς-από 36 λεπτά. Αυτό µπορεί να προέρχεται από την ύπαρξη κάποιου είδους

περιορισµού που αφορά την ύπαρξη µονής κατεύθυνσης δρόµου ή µπορεί να

σχετίζεται µε το ότι στη µία κατεύθυνση πρόκειται για ανοδική πορεία ενώ στη

δεύτερη για καθοδική το οποίο είναι ταχύτερο.

Ένας άλλος τρόπος να ανατεθούν τιµές στα χαρακτηριστικά του δικτύου είναι

µε τη χρήση του αποτιµητή (evaluator). Ο αποτιµητής είναι µία λειτουργία που

καθορίζει τη τιµή του στοιχείου (ακµή, διασταύρωση, στροφή) για κάποια ιδιότητα

του δικτύου µέσα στο network dataset. Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι

αποτιµητών: αποτιµητής πεδίου (field), αποτιµητής σταθεράς (constant), και

αποτιµητής VBScript. Οι αποτιµητές πεδίου αναθέτουν ένα υπάρχον πεδίο του

δικτύου στο στοιχείο του network dataset. Ο αποτιµητής σταθεράς αναθέτει µία

σταθερά στο στοιχείο και o VBScript έναν κώδικα ή µία παράσταση για την

παραγωγή κατά παραγγελία τιµών.

Για τις ιδιότητες (σχήµα 20) που µοντελοποιήθηκαν στο δίκτυο µας

ανατέθηκαν οι εξής τιµές στα στοιχεία δικτύου:

• Για την ιδιότητα ‘oneway’:

69

Σχήµα 22: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘Oneway’

Όπως φαίνεται στο σχήµα 22, στις ακµές του δικτύου ‘athens_roads’ µε

κατεύθυνση ‘From-To’ (προς-από), έχει γίνει ανάθεση συγκεκριµένου πεδίου της

Β∆ του οδικού δικτύου συνδυασµένο µε µία παράσταση VBScript για την

παραγωγή κατά παραγγελία τιµών, οµοίως και για τις ακµές ‘To-From’ (από-προς).

Οι δύο εκφράσεις του VBScript που χρησιµοποιήθηκαν φαίνονται στο σχήµα 23.

Σχήµα 23: VBScript για τον ορισµό µονοδροµήσεων

70

Ειδικότερα, το πεδίο που χρησιµοποιήθηκε ήταν το ‘LENGTH’ στο οποίο

περιέχονται τα µήκη κάθε ακµής του δικτύου. Η VBScript έκφραση περιορίζει την

χρήση µίας ακµής (restricted = true) αν: στην περίπτωση ‘athens_roads from-to’ το

πεδίο ‘Oneway’ της Β∆ του δικτύου έχει κάποια από τις τιµές ‘N’, ‘TF’ ή ‘Τ’, και

στην περίπτωση ‘athens_roads to-from’ το πεδίο ‘Oneway’ έχει κάποια από τις τιµές

‘N’, ‘FT’ ή ‘F’. Όπου το πεδίο τιµών του‘Oneway’ είναι:

– ‘TF’ ή ‘Τ’: που είναι ταυτόσηµες και δηλώνουν κίνηση to-from, δηλαδή

η διάσχιση της ακµής επιτρέπεται από την αρχή προς το τέρµα της

ακµής, το οποίο συµπίπτει µε τη φορά που έχει ψηφιοποιηθεί η ακµή.

– ‘FT’ ή ‘F’ όπου η ακµή µπορεί να διασχιστεί από το τέρµα προς την αρχή

και είναι αντίθετη µε τη φορά που έχει ψηφιοποιηθεί η ακµή.

– ‘Ν’ η ακµή είναι απροσπέλαστη.

• Για την ιδιότητα ‘meters’:

Σχήµα 24: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘meters’

Όπως φαίνεται στο σχήµα 24, στις ακµές του δικτύου ‘athens_roads’ έχει

γίνει ανάθεση του πεδίου ‘LENGTH’ του δικτύου, ώστε να αποταµιεύεται στο

σύστηµα το συνολικό µήκος της δροµολόγησης µε την προσθήκη κάθε νέας ακµής.

71

• Για την ιδιότητα ‘turns’:

Σχήµα 25: Τιµές αποτιµητή για την ιδιότητα ‘turns’

Σύµφωνα µε το σχήµα 25 οι στροφές έχουν οριστεί ως τύπου σταθεράς και

τιµής απαγορευτικής, αυτό σηµαίνει ότι οποιαδήποτε στροφή έχουµε ορίσει στο

δίκτυο µας είναι απαγορευµένη προς διάσχιση.

Οι ιδιότητες δικτύου χρησιµοποιούνται από τους επιλύτες και µπορούν να

επηρεάσουν τα αποτελέσµατα που αυτοί επιστρέφουν. Για παράδειγµα όταν

εφαρµόζεται κάποιος επιλύτης (π.χ. εύρεσης βέλτιστης διαδροµής) µπορεί να

επιλεχθεί να χρησιµοποιηθούν τα χαρακτηριστικά ύπαρξης δρόµων µονής

κατεύθυνσης, ή στροφών τα οποία αντιµετωπίζονται ως ένα είδος αντίστασης ή

περιορισµών από τον επιλύτη.

4.2.6. Βήµα έκτο: Ιεραρχία βελτιστοποίησης

Ένα network dataset µπορεί να χρησιµοποιήσει την κατηγοριοποίηση

χαρακτηριστικών για να επιτύχει τριών επιπέδων ιεραρχίες, όπως δρόµοι ταχείας

κυκλοφορίας, λεωφόροι και µικρότεροι δρόµοι. Το λογικό δίκτυο θα

72

χρησιµοποιήσει την ιεραρχία για να βελτιστοποίηση τη διαδροµή σε µεγάλα δίκτυα

µεταφοράς.

4.2.7. Βήµα έβδοµο: Κατασκευή Network Dataset (τελικό βήµα)

Εφόσον οι πηγές του network dataset και οι ιδιότητες του έχουν οριστεί, το

network dataset είναι έτοιµο προς κατασκευή, δηλαδή θα δηµιουργηθούν τα

στοιχεία του δικτύου σε ένα λογικό δίκτυο. Όταν γίνεται αλλαγή σε κάποια πηγή

του δικτύου τότε το λογικό δίκτυο πρέπει να ανασκευαστεί, µία διαδικασία αρκετά

γρήγορη και εύκολη οπότε το λογικό δίκτυο είναι ευπροσάρµοστο στην εισαγωγή

νέων δεδοµένων.

4.3. Analysis Functions

4.3.1. ArcMap

Το network analyst είναι µία διεπαφή που βρίσκεται στο ArcMap. Το ArcMap

είναι ένα χαρτογραφικό GUI εργαλείο προορισµένο για την εκτέλεση εργασιών σε

χάρτες, όπως:

• Ανάλυση

– Οπτικοποίηση πληροφορίας

• Ανακάλυψη µοτίβων

• Ανάδειξη σχέσεων ανάµεσα σε χαρακτηριστικά

– Επίλυση προβληµάτων

• εντοπισµού

• εγγύτητας

• εναλλακτικών σεναρίων

• Ανάπτυξη εφαρµογών κατά παραγγελία βασισµένες στα εργαλεία του

ArcMap.

Επιτρέπει στο χρήστη όχι µόνο να δηµιουργεί χάρτες αλλά και να επεµβαίνει

στα δεδοµένα. Παρέχει δύο διαφορετικούς τρόπους για τη θέαση του χάρτη: σε

µορφή δεδοµένων (data view) και σε εικονική µορφή (layout view).

73

Σχήµα 26: ∆ήµος Αθηναίων σε data view από ArcMap

4.3.2. Network Analyst-ArcMap

Η διεπαφή του network analyst στο ArcMap περιλαµβάνει τρία κύρια µέρη:

• ένα network analyst window

• µία network analyst εργαλειοθήκη

• ένα σύνολο από εργαλεία γεω-επεξεργασίας (geoprocessing tools) τα

οποία βρίσκονται στο ArcToolbox.

Η εργαλειοθήκη του network analyst είναι ένας συνδυασµός από µενού τα

οποία υποστηρίζουν εφαρµογές εύρεσης διαδροµών, συντοµότερου µονοπατιού,

εγγύτερης υπηρεσίας, δικτύου υπηρεσιών σε κάποια περιοχή.

Το network analyst window είναι σχεδιασµένο να προσφέρει στο χρήστη

εύκολη και γρήγορη διαχείριση των σηµείων ενδιαφέροντος στο δίκτυο και των

αποτελεσµάτων. Το NA θα αναπαραστήσει γραφικά αντικείµενα όπως εµπόδια,

στάσεις, και διαδροµές, όπως επίσης θα προσφέρει εργαλεία για την προσθήκη ή την

τροποποίηση των σηµείων ενδιαφέροντος, της διαδικασίας παραγωγής οδικών

οδηγιών και δηµιουργίας πολυγώνων στην περιοχή υπηρεσιών.

Η επέκταση του NA υποστηρίζει επίσης την χρήση και τη δηµιουργία

στρωµάτων (layers) στο ArcMap, συµπεριλαµβανοµένων των στρωµάτων του

74

network dataset και του network analysis. Το network dataset στρώµα επιτρέπει την

απεικόνιση και την άντληση πληροφοριών του υποκείµενου network dataset,

ουσιαστικά περιλαµβάνει τα shapefiles των ακµών, διασταυρώσεων όπως έχουν

οριστεί στη φάση δηµιουργίας του (σχήµα 27).

Σχήµα 27: Το Network Dataset στρώµα του δικτύου µας

Το network analysis στρώµα είναι το προκύπτον στρώµα δηµιουργηµένο από

κάποια από τις εφαρµογές του NA. Αυτό το στρώµα µπορεί να χρησιµοποιηθεί για

περαιτέρω ανάλυση τόσο µέσα στο ArcMap όσο και σε κάποιο άλλο περιβάλλον

εργασίας, µπορεί επίσης να αποθηκευτεί ως µόνιµο στρώµα. Όλες οι εφαρµογές του

network analyst βρίσκονται διαθέσιµες στα εργαλεία του ArcToolbox.

4.3.3. Αποτελέσµατα διαδικασίας εύρεσης βέλτιστης διαδροµής

Στην υλοποίησή µας επιλέχθηκε να µοντελοποιηθεί ένα πραγµατικό σενάριο

αναζήτησης αποδοτικότερης διαδροµής για την επίσκεψη συγκεκριµένων σηµείων

ενδιαφέροντος από απορριµµατοφόρο όχηµα για την φόρτωση των αντίστοιχων

κάδων απορριµµάτων. Στο σχήµα 28 φαίνονται οι θέσεις των κάδων όπως τους

απεικόνισε το ArcMap.

75

Σχήµα 28: Τα σηµεία των κάδων απορριµµάτων

Αφού οριστούν τα σηµεία στάσεων που θα συµµετάσχουν στο ArcGIS NA

για την αναζήτηση συντοµότερου µονοπατιού, είναι κρίσιµο να οριστούν οι

παράµετροι που θα ληφθούν υπόψη από τον επιλύτη στην αναζήτηση διαδροµής.

Στο σχήµα 29 φαίνεται η ανάθεση τιµών στο analysis στρώµα. H αντίσταση που

έχει επιλεγεί είναι η ιδιότητα ‘meters’, ως περιορισµός µπορούν να ληφθούν οι

ιδιότητες ‘oneway’ και ‘turns’, ενώ υπάρχουν οι εξής δυνατότητες:

• επίσκεψη των σηµείων µε τη σειρά που έχουν οριστεί από το χρήστη

• αναδιάταξη των σηµείων διατηρώντας το σηµείο έναρξης και/ή το

σηµείο τερµατισµού όπως είναι ορισµένα από το χρήστη

• ολική αναδιάταξη των σηµείων συµπεριλαµβανοµένων αυτών έναρξης

και τερµατισµού

Επίσης στο σηµείο αυτό θα οριστεί η αποφυγή ή όχι των αναστροφών

76

Σχήµα 29: Ορισµός ιδιοτήτων του analysis στρώµατος της εύρεσης βέλτιστης

διαδροµής

Η βέλτιστη διαδροµή υπολογισµένη από τον επιλύτη του ArcGIS NA φαίνεται

στο σχήµα 30 συνοδευµένη µε ένα αρχείο µε τις οδηγίες διάσχισης αυτής

(σχήµα31).

Σχήµα 30: Αποτελέσµατα Network Analyst

77

Σχήµα 31: Παράθυρο µε οδηγίες διάσχισης της διαδροµής

Όπως προκύπτει παρατηρώντας τη διαδροµή (σχήµα30) ένα από τα

µειονεκτήµατα του προγράµµατος είναι ότι αν και έχουµε επιλέξει την αποφυγή

αναστροφών στο σύστηµα αυτές συνεχίζουν να υφίστανται στα σηµεία

ενδιαφέροντος. Μία µατιά στον πίνακα της διαδροµής (σχήµα32) αποκαλύπτει ότι

το πρόβληµα βρίσκεται στον τρόπο άφιξης και αναχώρησης του οχήµατος από τα

σηµεία ενδιαφέροντος.

Σχήµα 32: Αναστροφές στα σηµεία ενδιαφέροντος

78

Προφανώς ο τρόπος να λυθεί το πρόβληµα θα ήταν να οριστεί η κατεύθυνση

άφιξης στο σηµείο ενδιαφέροντος ‘ArriveCurApproach’ να συµπίπτει µε την

κατεύθυνση αναχώρησης από το σηµείο ενδιαφέροντος ‘DepartCurApproach’.

Αναζητώντας τρόπο να υλοποιηθεί αυτό στραφήκαµε στο κέντρο τεχνικής

υποστήριξης της ESRI όπου πληροφορηθήκαµε ότι προς το παρόν δεν είναι εφικτό

κάτι τέτοιο ενώ υπάρχουν σχέδια να συµπεριληφθεί σε κάποια µελλοντική έκδοση

του προγράµµατος.

79

5. ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

Σύγκριση αλγοριθµικού µοντέλου Network Analyst

και Ant Colony System

Στη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας οι µεταευριστικές προσεγγίσεις στην

αντιµετώπιση δύσκολων συνδυαστικών προβληµάτων βελτιστοποίησης είναι αρκετά

δηµοφιλείς. Στο συγκεκριµένο κοµµάτι δύο µεταευριστικές αλγοριθµικές λύσεις, ο

Network Analyst και ο Ant Colony System (ACS), θα αναλυθούν και θα συγκριθούν

ως προς την ικανότητα τους να εντοπίσουν βέλτιστες διαδροµές στην περίπτωση της

αποκοµιδής στερεών αποβλήτων στο ∆ήµο Αθηναίων. Τα συµπεράσµατα και η

διαδικασία σύγκρισης των δύο τεχνικών έχουν δηµοσιευθεί από τους συγγραφείς

της διπλωµατικής στο WSEAS (World Scientific and Engineering Academy and

Society) International Conference που πραγµατοποιήθει το ∆εκέµβριο του 2007

στην Ισπανία. [14]

5.1. Γενικά

Το πρόβληµα της εύρεσης βέλτιστης διαδροµής ανήκει στα NP-hard

προβλήµατα. Ως εκ τούτου, η χρήση µεθόδων βελτιστοποίησης περιορίζεται σε

προβλήµατα σχετικά µικρών διαστάσεων, ενώ για µεγάλων διαστάσεων

προβλήµατα χρησιµοποιούνται:

• ευρετικοί αλγόριθµοι, οι οποίοι αντίθετα µε τους ακριβείς αλγόριθµους

βελτιστοποίησης, δεν εξασφαλίζουν την εύρεση της βέλτιστης λύσης

• υβριδικοί αλγόριθµοι, που συνδυάζουν ευρετικές και ακριβείς µεθόδους, µε

τους οποίους επιδιώκεται να βρεθούν ικανοποιητικές λύσεις σε αποδεκτό

υπολογιστικό χρόνο.

Κεντρικό χαρακτηριστικό των ευρετικών προσεγγίσεων είναι, πρώτον, η

αξιοποίηση χαρακτηριστικών του προβλήµατος όσον αφορά τα κριτήρια και τη

σειρά µε την οποία επιλέγονται οι υποψήφιες λύσεις και επαληθεύονται οι

80

περιορισµοί. ∆εύτερον, ενδέχεται στο ίδιο πρόβληµα αλλά για ορισµένες τιµές των

παραµέτρων να παρέχει καλύτερες λύσεις κάποιος ευρετικός αλγόριθµος ενώ για

άλλες τιµές άλλος ευρετικός αλγόριθµος. Γενικά, διάφορες ευρετικές έχουν

διατυπωθεί σε εφαρµογές της επιχειρησιακής έρευνας και της τεχνητής νοηµοσύνης

για τον προγραµµατισµό του χώρου χωρίς όµως κάποιος να µπορεί να εγγυηθεί την

υπερίσχυση κάποιας εξ’αυτών σε σχέση µε τις υπόλοιπες, αρκετοί ερευνητές

πιστεύουν ότι οι υβριδικοί αλγόριθµοι µπορεί να δώσουν πολύ ενδιαφέρουσες

εναλλακτικές απαντήσεις σε τέτοιου είδους προβλήµατα. Ήδη, συνδυασµοί

ευρετικών µεθόδων όπως των simulated annealing [15], tabu search [16], και

γενετικών αλγορίθµων[17] έχουν σχηµατίσει ισχυρούς αλγόριθµους αναζήτησης

[18][19]. Ωστόσο, η υλοποίηση υβριδικών µεθόδων περιέχει κάποια πολύ κρίσιµα

ερωτήµατα, όπως:

• Ποιοι αλγόριθµοι θα πρέπει να συνδυαστούν;

• Με ποιο τρόπο µπορούν να συνδυαστούν;

• Πως πρέπει να γραφτεί ο κάθε αλγόριθµος;

Έως σήµερα, δεν υπάρχει κάποιος οδηγός ο οποίος να µπορεί να απαντήσει

ικανοποιητικά στα παραπάνω ερωτήµατα και αυτή η διπλωµατική δεν έχει σκοπό

έναν τόσο φιλόδοξο στόχο. Σκοπός µας είναι να παρουσιάσουµε το υβριδικό

µοντέλο που χρησιµοποιείται από τον Network Analyst και στη συνέχεια να

συγκριθεί µε τον ACS.

5.2. NP HARD

Τις τρεις τελευταίες δεκαετίες υπάρχει µια έντονη δραστηριοποίηση στο χώρο

των υπολογιστικών αλγορίθµων µε σκοπό τη δηµιουργία µη αιτιοκρατικών

ευριστικών αλγορίθµων για την επίλυση NP – δύσκολων Συνδυαστικών

Προβληµάτων Βελτιστοποίησης (NP – hard Combinatorial Optimization Problems –

COP).

Η θεωρία πολυπλοκότητας διαιρεί το χώρο όλων των προβληµάτων σε

κατηγορίες πολυπλοκότητας. ∆ύο θεµελιώδεις κατηγορίες είναι οι εξής:

81

• η κατηγορία πολυωνυµικού-χρόνου (P) και

• η κατηγορία µη ντετερµινιστικού (nondeterministic) πολυωνυµικού- χρόνου

(NP).

Τα προβλήµατα της κατηγορίας P µπορούν να λυθούν από αλγόριθµους που

τρέχουν σε πολυωνυµικό χρόνο ανεξάρτητα από το µέγεθος του προβλήµατος. Τα

προβλήµατα NP από την άλλη µεριά χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι µπορούµε

να ελέγξουµε µια λύση σε πολυωνυµικό χρόνο.

Ο µη ντετερµινιστικός όρος προέρχεται από τον αρχικό ορισµό αναφορικά µε

τις µηχανές Turing. Ένα πρόβληµα ανήκει στην κατηγορία NP εάν υπάρχει µια µη

ντετερµινιστική (nondeterministic) µηχανή Turing που το λύνει. Μια τέτοια µηχανή

έχει πολλές επιλογές σε κάθε βήµα κατά τη διάρκεια του υπολογισµού και µπορεί να

επιλέξει τυχαία έναν κλάδο του δέντρου υπολογισµού. Ο χρόνος τρεξίµατος

(running time) αυτής της µηχανής υπολογίζεται για την περίπτωση όπου όλες οι

εικασίες αποδεικνύονται σωστές.

Εξ ορισµού, η κατηγορία P είναι ένα υποσύνολο της κατηγορίας NP

δεδοµένου ότι µπορούµε να προβλέψουµε ότι η πολυωνυµική µηχανή Turing είναι

µη ντετερµινιστική για το P-πρόβληµα που έχει πάντα µια µόνο επιλογή σε κάθε

βήµα. Εντούτοις, θεωρείται ότι η κατηγορία NP είναι µεγαλύτερη από την P.

∆ηλαδή υπάρχουν προβλήµατα που ανήκουν στη NP αλλά όχι στη P.

Μία ενδιαφέρουσα κλάση προβληµάτων γύρω από τη σχέση των συνόλων NP

και P είναι η κλάση NP-Hard. Ένα πρόβληµα χαρακτηρίζεται NP-Hard αν όλα τα

προβλήµατα της κλάσης NP µπορούν να αναχθούν σε πολυωνυµικό χρόνο σε αυτό.

Αν µάλιστα το NP-Hard πρόβληµα είναι και NP τότε το ονοµάζουµε NP-Complete

(NP-πλήρες).

Η σηµασία της κλάσης NP-Hard έγκειται στο γεγονός ότι αν ανακαλυφθεί

ένας αλγόριθµος πολυωνυµικής πολυπλοκότητας Ο(nκ) που να επιλύει ένα NP-Hard

πρόβληµα A τότε όλα τα NP προβλήµατα B θα επιλύονται σε πολυωνυµικό χρόνο

O(nm

) στο πρόβληµα Α και κατόπιν θα λύνουµε το Α σε χρόνο Ο(nκ).

Οι πιθανές σχέσεις των συνόλων P, NP, NP-Hard και NP-Complete

σκιαγραφώνται στο σχήµα 33.

82

Σχήµα 33: Τα πιθανά ενδεχόµενα όσων αφορά τη σχέση των κλάσεων P, NP, NP-

Hard και NP-complete.

Η δυσκολία των NP-Hard προβληµάτων προέρχεται από τα ακόλουθα

χαρακτηριστικά:

• έχουν πολλά διαφορετικά τοπικά βέλτιστα

• δεν µπορούν να αναλυθούν σε υπό-προβλήµατα που να λύνονται

ξεχωριστά

• εµφανίζονται τυχαία στατιστικά (έτσι οι στατιστικές µέθοδοι δεν θα

λειτουργήσουν)

5.3. Προσοµοίωση του προβλήµατος ‘εύρεσης βέλτιστης

διαδροµής’ στο Network Analyst

Ο Network Analyst αντιµετωπίζει το πρόβληµα εύρεσης βέλτιστης διαδροµής

µεταξύ περισσότερων των δύο σηµείων ως ένα στιγµιότυπο του προβλήµατος του

πλανόδιου πωλητή (Travelling Salesman Problem, TSP), το οποίο είναι ένα

κλασσικό συνδυαστικό πρόβληµα βελτιστοποίησης και µπορεί να περιγραφεί ως

εξής: δεδοµένου του κόστους µεταφοράς µεταξύ των διαφόρων πόλεων το TSP

συνίσταται στην προσπάθεια του πλανόδιου πωλητή να επισκεφτεί όλες τις πόλεις

της περιοχής του, µία µόνο φορά την καθεµιά, και να επιστρέψει στην πόλη από την

οποία ξεκίνησε µε το ελάχιστο δυνατό κόστος.

83

Σε υπολογιστικούς όρους το πρόβληµα µπορεί να αναπαρασταθεί από έναν

γράφο στον οποίο όλοι οι κόµβοι αντιστοιχούν σε πόλεις και οι σύνδεσµοι (edges)

µεταξύ των κόµβων αντιστοιχούν στους άµεσους δρόµους µεταξύ των πόλεων.

Στο πρόβληµα βελτιστοποίησης της µεταφοράς των απορριµµάτων, το

απορριµµατοφόρο θεωρείται ο πωλητής του προβλήµατος TSP και τα σηµεία στα

οποία βρίσκονται οι κάδοι (loading spots) θεωρούνται οι πόλεις από τις οποίες

πρέπει να περάσει ο πωλητής - απορριµµατοφόρο. Επίσης, οι θέσεις των κάδων

θεωρούνται οι κόµβοι και το κόστος που συνδέεται µε κάθε ζεύγος κόµβων είναι η

απόσταση ή ο χρόνος διάσχισης του αντίστοιχου τµήµατος.

5.3.1. ∆ηµιουργία του γράφου µε τα κόστη

Το πρώτο βήµα που χρειάζεται να υλοποιηθεί για την επίλυση αυτού του

προβλήµατος βελτιστοποίησης από το Network Analyst είναι η κατασκευή ενός

γράφου που θα έχει ως κόµβους τα σηµεία όπου ενώνονται οι ακµές του δικτύου και

ως ακµές όλα τα µονοπάτια από οποιοδήποτε κόµβο προς όλους τους υπόλοιπους µε

τα αντίστοιχα κόστη.[20]

5.3.1.1. Αλγόριθµος του Dijkstra

Ο αλγόριθµος που χρησιµοποιείται από τον Network Analyst για τον

υπολογισµό του συντοµότερου µονοπατιού µεταξύ των κόµβων είναι ο αλγόριθµος

του Dijkstra [21].

O αλγόριθµος του Dijkstra, αν και είναι από τους παλαιότερους αλγόριθµους

δροµολόγησης, δεν έχει ακόµα ξεπεραστεί. Αντιθέτως, οι µελέτες που έγιναν σε

πραγµατικά µεταφορικά δίκτυα καταλήγουν στο συµπέρασµα ότι ο αλγόριθµος του

Dijkstra και οι αλγόριθµοι βασισµένοι σ’ αυτόν, όσο κι αν διαφέρουν ως προς τη

δοµή δεδοµένων που χρησιµοποιούν, ξεπερνούν τους περισσότερους αλγόριθµους

δροµολόγησης σε one-to-one ή one-to-all shortest- path προβλήµατα. [22][23][24].

84

Ο αλγόριθµος τρέχει σε χρόνο πολυωνυµικό O(n2) στην απλή εκδοχή του,

ενώ τρέχει σε χρόνο O(nlogn) αν αντί για απλό πίνακα χρησιµοποιήσουµε ουρά

προτεραιότητας. Εποµένως και ο χρόνος τρεξίµατος είναι πολύ καλός.

Το µόνο µειονέκτηµα που εµφανίζει o Dijkstra, είναι ότι δεν περιορίζει τον

“χώρο” του προβλήµατος, δηλαδή ψάχνει προς όλες τις κατευθύνσεις χωρίς να

αποφεύγει αυτές από τις οποίες δεν µπορούν να προκύψουν επιθυµητά

αποτελέσµατα.

5.3.1.2.Παράδειγµα εκτέλεσης του αλγορίθµου Dijkstra

Ο αλγόριθµος σπάει το δίκτυο σε κόµβους µε τα µονοπάτια µεταξύ των κόµβων να

απεικονίζονται µε ακµές. Επιπροσθέτως σε κάθε ακµή αποδίδεται κάποιο κόστος

που αντιπροσωπεύει το κόστος διάσχισης του µονοπατιού µεταξύ των δύο κόµβων

που ενώνει. Υπάρχουν πολλά πιθανά µονοπάτια µεταξύ του κόµβου αφετηρίας και

του κόµβου προορισµού, η ιδέα υλοποίησης αυτού του αλγορίθµου είναι ότι κάθε

φορά επαναλαµβάνεται µία ακολουθία από συγκρίσεις για την επιλογή του

επόµενου κόµβου που θα επισκεφθεί ο αλγόριθµος. Ακολουθεί η περιγραφή της

εφαρµογής του αλγορίθµου σε ένα παράδειγµα γράφου µε 6 κόµβους και ακµές µε

τα αντίστοιχα κόστη όπου εξηγούνται τα βήµατα για κάθε σύγκριση. Στο σχήµα 34

το συντοµότερο µονοπάτι από τον κόµβο 1 προς όλους τους άλλους κόµβους µπορεί

να βρεθεί ακολουθώντας προς τα πίσω τους προκατόχους (µαύρα βέλη), ενώ το

κόστος των µονοπατιών είναι σηµειωµένο πάνω από κάθε κόµβο.

Σχήµα 34: Ένα παράδειγµα του αλγόριθµου Dijkstra

85

Κάθε κόµβος εξετάζεται ακριβώς µία φορά σύµφωνα µε ένα σύστηµα που

εξηγείται παρακάτω. Ο κόµβος 1 (κόµβος αφετηρία) εξετάζεται πρώτα. Μία λίστα

µε τους κόµβους που εξετάστηκαν κρατείται και στο στον πίνακα 3 καλείται Ουρά.

Έτσι αρχικά Ουρά=1. Όταν θα εξεταστεί ο κόµβος k εκτελείται η ακόλουθη

διεργασία: Εάν το κόστος µονοπατιού από τον κόµβο αφετηρία στον κόµβο j µπορεί

να βελτιωθεί µε την εισαγωγή της ακµής (k,j) στο µονοπάτι τότε θα γίνει ενηµέρωση

των εξής πεδίων στον πίνακα 3: του πεδίου Κόστος[j] µε το νέο κόστος µονοπατιού

και του πεδίου Προκάτοχοι[j] µε τον κόµβο k, όπου j είναι οποιοσδήποτε κόµβος

που δεν έχει ακόµα εξεταστεί και Κόστος[j] είναι το κόστος µονοπατιού από τον

κόµβο αφετηρίας στον κόµβο j. Ο επόµενος κόµβος που θα εξεταστεί είναι αυτός µε

το ελάχιστο Κόστος[], δηλαδή αυτός που είναι εγγύτερα κοστολογικά στον κόµβο

αφετηρία από τους κόµβους που δεν έχουν εξεταστεί ακόµα. Το συντοµότερο

µονοπάτι προς οποιοδήποτε κόµβο υπολογίζεται ακολουθώντας τους προκατόχους.

Κόστος Προκάτοχοι

Ουρά Επόµενος

Κόµβος 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6

1 2 - 2 4 ∞ ∞ ∞

1,2 3 - - 3 6 4 ∞ 2 2 2

1,2,3 5 - - - 6 4 ∞

1,2,3,5 4 - - - 6 - 6 5

1,2,3,5,4 6 - - - - - 6

1,2,3,5,4,6 - - - - - - -

Πίνακας 3: Μία λίστα µε όλους τους επεξεργασµένους κόµβους για το παράδειγµα

στο σχήµα 29

5.3.1.3.∆ηµιουργία αρχικής λύσης

Ο Network Analyst αφού κατασκευάσει τον γράφο µε τα κόστη χρησιµοποιεί

έναν άπληστο αλγόριθµο εισαγωγής (greedy insertion algorithm) για να

δηµιουργήσει ένα αρχικό µονοπάτι που θα περνάει από όλους τους κόµβους. Από

κάθε κόµβο (συµπεριλαµβανοµένου του αρχικού) επιλέγει ως επόµενο τον

πλησιέστερο από αυτούς που δεν επισκέφθηκε ακόµα και συνεχίζει τη διαδικασία

αυτή µέχρι να επισκεφθεί όλους τους κόµβους. Στη συνέχεια µε χρήση

µεταευρετικών τεχνικών θα βελτιωθεί αυτή η αρχική λύση.

86

5.3.2. Μετα-ευρετικές τεχνικές (meta-heuristics) – Γενικό πλαίσιο

Ο ΝΑ βελτιώνει την αρχική λύση που δηµιουργήθηκε στο προηγούµενο βήµα µε τη

χρήση µετα-ευρετικών τεχνικών. Η λογική που ακολουθείται είναι η εξής:

o ∆ηµιούργησε µια αρχική λύση Χ

o Αποτίµησε το κόστος της Χ

o ∆ηµιούργησε µια νέα λύση Χ’ στην γειτονιά της Χ

o Αποτίµησε το κόστος της Χ’

o Αν Κόστος(Χ’) < Κόστος(Χ) τότε θέσε Χ=Χ’ πήγαινε στο Βήµα 3

o Τέλος

5.3.2.1. Αλγόριθµοι τοπικής αναζήτησης (k-opt, tabu search)

Οι αλγόριθµοι τοπικής αναζήτησης (local search algorithms) ξεκινάνε από µία

αρχική τυχαία λύση και συνεχίζουν τη διαδικασία αναζήτησης εκτελώντας

διαδοχικές παραλλαγές στην αρχική λύση. Μία κίνηση εφαρµόζεται στην ήδη

υπάρχουσα λύση για να παραχθεί µία καινούρια από την γειτονιά της υπάρχουσας

λύσης. Η αποφάση για το αν θα επιτραπεί κάποια κίνηση εξαρτάται από την

ποιότητα των παραγόµενων λύσεων. Σε περίπτωση θετικής απόφασης τότε η

υπάρχουσα λύση θα αντικατασταθεί απο κάποια γειτονική η οποία θα

χρησιµοποιηθεί ως αφετηρία για τις επακόλουθες δοκιµές, διαφορετικά η αναζήτηση

συνεχίζεται µε την υπάρχουσα λύση. Στους κλασικούς αλγορίθµους τοπικής

αναζήτησης η απόφαση είναι θετική εαν και µόνο αν η νέα λύση είναι υποχρεωτικά

καλύτερη από την υπάρχουσα. Η όλη διαδικασία συνεχίζεται µέχρι η τελική λύση να

είναι τοπικά βέλτιστη δηλαδή να µην υπάρχει άλλη καλύτερη λύση στη γειτονιά της

τελικής λύσης. Στο πρόβληµα του πλανώδιου πωλητή ένας δηµοφιλής αλγόριθµος

αναζήτησης είναι ο k-opt(imal).

Η ιδέα: Αντικατάσταση κάθε φορά k (=2 ή 3) ακµών ώστε η νέα εφικτή

διαδροµή να είναι καλύτερη από την προηγούµενη.

1. Κατασκεύασε µια αρχική διαδροµή δ.

2. Εντόπισε τις 2 ακµές στη δ µε το µεγαλύτερο κόστος

3. ∆ιέγραψε τις 2 ακµές και πρόσθεσε 2 νέες.

87

4. Αν η νέα διαδροµή δΝΕΑ

που προέκυψε είναι καλύτερη από την δ τότε

θέσε δ=δΝΕΑ και πήγαινε στο βήµα 2.

5. Επέστρεψε ως λύση τη δ και σταµάτα

Σχήµα 35: Παράδειγµα TSP µε 7 κόµβους

Στο σχήµα 35 οι Γ-∆ και Η-Β είναι οι 2 ακµές που επιλέχθηκαν για διαγραφή

και στη θέση τους θα δηµιουργηθούν οι ακµές Γ-Η και ∆-Β, µία κίνηση που θα

οδηγήσει σε βελτίωση της αρχικής διαδροµής.

Ο tabu search (TS) αλγόριθµος συνεχίζει την αναζήτηση ακόµα και όταν µία

τοπικά βέλτιστη λύση έχει βρεθεί. Συνοπτικά ο tabu search είναι µία διαδικασία

διαδοχικών κινήσεων από µία τοπικά βέλτιστη λύση στην επόµενη. Το καλύτερο

τοπικό βέλτιστο που θα βρεθεί από αυτήν τη διαδικασία είναι η λύση του

αλγορίθµου. Ο TS µπορεί να θεωρηθεί ως επέκταση των αλγόριθµων τοπικής

αναζήτησης, επιτρέποντας την αποφυγή παγίδευσης σε τοπικά βέλτιστα (local

optima) και προσφέρει περισσότερες ευκαιρίες για την ανακάλυψη καλύτερης

ποιότητας λύσεων.

Η κεντρική ιδέα του TS αλγορίθµου στηρίζεται στο να επιτρέπει κινήσεις

ακόµα και όταν δεν υπάρχει δυνατότητα εύρεσης αποδοτικότερης λύσης, δηλαδή

µία κίνηση επιτρέπεται ακόµα και όταν η νέα υποψήφια λύση στη γειτονιά είναι

χειρότερη από την υπάρχουσα. Φυσικά η επιστροφή σε προηγούµενες τοπικές

βέλτιστες λύσεις οφείλει να αποφευχθεί για να αποτραπεί η ανακύκλωση λύσεων

88

στην αναζήτηση. Ο TS βασίζεται σε µια µεθοδολογία απαγορεύσεων: κάποιες

κινήσεις είναι προσωρινά απαγορευµένες (tabu).

Συγκεκριµένα ο TS ξεκινά από µία αρχική λύση και συνεχίζει µε έναν

επαναληπτικό τρόπο να κινείται από µία λύση στη γειτονική της. Σε κάθε βήµα, ένα

υποσύνολο των γειτονικών λύσεων της τωρινής λύσης µελετάται και η κίνηση η

οποία βελτιώνει περισσότερο την ποιότητα της τελικής λύσης επιλέγεται. Φυσικά η

νέα λύση δεν είναι απαραίτητο να είναι βέλτιστη της προηγούµενης: εάν δεν

µπορούν να εκτελεστούν βελτιωτικές κινήσεις τότε ο TS αλγόριθµος επιλέγει αυτή

που ελάχιστα µειώνει την ποιότητα της τελικής λύσης. Για να εξαλειφθεί ο κίνδυνος

της επιστροφής στην προηγούµενη λύση αµέσως στο επόµενο βήµα πρέπει να

απαγορευθεί η αντίστροφη κίνηση. Αυτό επιτυγχάνεται αποθηκεύοντας την

αντίστοιχη κίνηση σε µία tabu λίστα. Η tabu λίστα κρατάει πληροφορίες για τις

τελευταίες Τ κινήσεις που πραγµατοποιήθηκαν στη διάρκεια της αναζήτησης και

έτσι µία κίνηση θεωρείται tabu εάν υπάρχει ήδη στη λίστα, απαγορεύοντας στον

αλγόριθµο να επιστρέψει σε κάποια από τις προηγούµενες λύσεις που κατέληξε στα

τελευταία T βήµατα. Ωστόσο η ευθύς απαγόρευση σε κάποιες περιπτώσεις ίσως

µειώσει την αποδοτικότητα της αναζήτησης. Επιπλέον ίσως να αξίζει η επιστροφή

σε κάποια προηγούµενη λύση για να κινηθούµε από εκεί προς κάποια άλλη

υποσχόµενη κατεύθυνση. Συνεπώς υπάρχει ένα κριτήριο το οποίο υπό ευνοϊκές

συνθήκες επιτρέπει να αγνοηθεί η tabu κατάσταση κάποιας κίνησης. Η διαδικασία

αναζήτησης τερµατίζει όταν ικανοποιηθεί κάποιο κριτήριο λήξης. Περισσότερες

πληροφορίες για τον TS, τις παραλλαγές του και τις εφαρµογές του µπορούν να

βρεθούν στα [24][25].

5.4. Ant Colony Optimization (ACO)

Σε αυτή την παράγραφο παρουσιάζονται οι αλγόριθµοι ACO.

Χρησιµοποιείται το γνωστό πρόβληµα της διαδροµής του περιπλανώµενου πωλητή

(TSP) σαν βάση, αφού το προς επίλυση πρόβληµά µας έχει θεωρηθεί TSP.

Οι αλγόριθµοι αυτοί είναι εµπνευσµένοι από τη συµπεριφορά των αποικιών

µυρµηγκιών για την αντιµετώπιση διαφόρων προβληµάτων κατανεµηµένης φύσης

όπως η αναζήτηση τροφής και η κατασκευή αποικίας. Μια από τις βασικές ιδέες

89

πίσω από τη συµπεριφορά αυτή είναι ότι τα έντοµα αυτά µπορούν να

επικοινωνήσουν µεταξύ τους µε έµµεσο τρόπο µεταβάλλοντας την συγκέντρωση

πτητικών χηµικών (φερεµόνες) στο πολύ κοντινό (τοπικό) περιβάλλον τους. Ο

τρόπος έµµεσης επικοινωνίας αναφέρεται µε τον όρο stigmergy και θα αναλυθεί

στην επόµενη παράγραφο.

Το πρώτο σύστηµα που υλοποίησε τον ACO εισήχθη το 1992 από τον Marco

Dorigo µε το όνοµα Ant System (AS). Σε γενικές γραµµές, αυτός ο αλγόριθµος

επιδεικνύει διάφορες επιθυµητές ιδιότητες σχετικά µε την κατευθυνόµενη

εξερεύνηση του χώρου του προβλήµατος χωρίς να υποπέσει σε τοπικό ελάχιστο. Το

πεδίο εφαρµογής του AS ήταν αρχικά το πρόβληµα του πλανόδιου πωλητή.

Αργότερα, προτάθηκαν τόσο από τον ίδιο όσο και από άλλους ερευνητές διάφορες

παραλλαγές και βελτιώσεις του αρχικού αλγορίθµου, δίνοντας λύσεις υψηλής

ποιότητας όταν εφαρµόζονται σε NP-complete (όπως το κλασσικό πρόβληµα του

πλανόδιου πωλητή-TSP) και NP-hard προβλήµατα. Ενδεικτικά αναφέρονται το Ant

Colony System (ACS) το οποίο παρουσιάζει πολύ καλά αποτελέσµατα όταν

εφαρµόζεται στο σύγχρονο / ασύγχρονο TSP. Για περαιτέρω πληροφορίες σχετικά

µε ACO µεταευρετικά συστήµατα, ο αναγνώστης παραπέµπεται στα [26][27].

5.4.1. Πραγµατικά µυρµήγκια

Το πεδίο των αλγορίθµων τύπου αποικίας µυρµηγκιών µελετά µοντέλα τα

οποία προέρχονται από την παρατήρηση της συµπεριφοράς πραγµατικών

µυρµηγκιών, και χρησιµοποιεί αυτά τα µοντέλα ως πηγή έµπνευσης για τον

σχεδιασµό πρωτότυπων αλγορίθµων για την επίλυση προβληµάτων

βελτιστοποίησης και κατανεµηµένου ελέγχου. Η κεντρική ιδέα είναι ότι οι αρχές

αυτό-οργάνωσης που επιτρέπουν µία τόσο υψηλά συντονισµένη συµπεριφορά στα

πραγµατικά µυρµήγκια µπορεί να αξιοποιηθεί στο συντονισµό πληθυσµών

ψηφιακών πρακτόρων οι οποίοι συνεργάζονται για την επίλυση υπολογιστικών

προβληµάτων [28].

Τα µυρµήγκια είναι κοινωνικά έντοµα και η συµπεριφορά τους εστιάζει στην

επιβίωση της αποικίας και όχι στην επιβίωση του ατόµου. Περαιτέρω, αρκετά νωρίς

στην έρευνα είχε παρατηρηθεί ότι το µεγαλύτερο ποσοστό της επικοινωνίας των

ατόµων µε το περιβάλλον βασίζεται στη χρήση χηµικών που παράγονται από τα

90

µυρµήγκια. Αυτά τα χηµικά ονοµάζονται φερεµόνες. Καθώς κινούνται προς τις

πηγές τροφής και αντιστρόφως, τα µυρµήγκια εναποθέτουν φερεµόνες στο έδαφος,

σχηµατίζοντας µε αυτό το τρόπο µονοπάτια από φερεµόνη. Τα µυρµήγκια µπορούν

να µυρίσουν τη φερεµόνη και τείνουν να επιλέγουν, πιθανοκρατικά, µονοπάτια µε

υψηλότερη συγκέντρωση φερεµόνης [29].

Έχει αποδειχθεί πειραµατικά ότι σε κάποια µυρµήγκια η συµπεριφορά

σχηµατισµού µονοπατιών φερεµόνης και η ακολουθηση αυτών µπορεί να οδηγήσει

στον εντοπισµό συντοµότερων µονοπατιών. Για παράδειγµα, µία οµάδα µυρµηγκιών

κατασκευάζει ένα µονοπάτι προς κάποια πηγή τροφής, στη συνέχεια τοποθετείται

ένα εµπόδιο στη διαδροµή, σχηµατίζοντας δύο νέες διαδροµές προς τον προορισµό

τους. Το αποτέλεσµα είναι ότι, παρόλο που στην αρχική φάση τυχαίες επιλογές θα

συµβούν, τελικά όλα τα µυρµήγκια θα ακολουθήσουν το ίδιο µονοπάτι. Αυτό το

αποτέλεσµα µπορεί να εξηγηθεί ως εξής: Αφού όλα τα µυρµήγκια έχουν περίπου

την ίδια ταχύτητα, τα µυρµήγκια που τυχαία επιλέγουν τη σύντοµη διαδροµή είναι

τα πρώτα που θα φθάσουν στη φωλιά (επίδραση διαφορικού µονοπατιού). Η

συντοµότερη διαδροµή, λοιπόν, λαµβάνει φερεµόνη νωρίτερα από την άλλη και

αυτό αυξάνει την πιθανότητα της να επιλεγεί από περισσότερα µυρµήγκια. Συνεπώς,

η φερεµόνη ξεκινά να συσσωρεύεται ταχύτερα στη συντοµότερη διαδροµή, η οποία

σταδιακά θα καταλήξει να χρησιµοποιείται από όλα τα µυρµήγκια λόγω της

αυτοκαταλυτικής συµπεριφοράς που περιγράφει προηγουµένως. Τέλος, µε τη

πάροδο του χρόνου η φερεµόνη στο µακρύτερο µονοπάτι θα εξατµιστεί και το

µονοπάτι θα εξαφανιστεί. Αυτή η συνεργασία µέσα στην αποικία προσδιορίζει την

έξυπνη συµπεριφορά των εντόµων και έχει προσελκύσει την προσοχή πολλών

επιστηµόνων και του κλάδου της τεχνητής νοηµοσύνης που ονοµάζεται ευφυΐα

σµήνους (swarm intelligence).

5.4.2. Τεχνητά µυρµήγκια (ACO)

Στο ACO, ένας αριθµός από τεχνητά µυρµήγκια κατασκευάζουν λύσεις σε

ένα πρόβληµα βελτιστοποίησης και ανταλλάσουν πληροφορία για την ποιότητα

αυτών των λύσεων µέσω ενός πλάνου επικοινωνίας που θυµίζει αυτό που

χρησιµοποιείται από τα πραγµατικά µυρµήγκια [30]. Η συµπεριφορά των τεχνητών

µυρµηγκιών βασίζεται στα γνωρίσµατα των πραγµατικών µυρµηγκιών, καθώς και

91

σε επιπρόσθετες ιδιότητες που τα κάνει ακόµα πιο αποτελεσµατικά, όπως

περιορισµένη µορφή µνήµης στην οποία µπορούν να αποθηκεύουν τα µονοπάτια

που έχουν ακολουθήσει έως τώρα, καθώς και το κόστος των συνδέσµων που έχουν

διασχίσει. Κάθε µυρµήγκι της ‘αποικίας’ κατασκευάζει µία λύση στο πρόβληµα υπό

κατασκευή, και χρησιµοποιεί πληροφορία συγκεντρωµένη από τα χαρακτηριστικά

του προβλήµατος και της δικιάς του επίδοσης για να αλλάξει τον τρόπο που τα

υπόλοιπα µυρµήγκια αντιλαµβάνονται το πρόβληµα.

Συνοπτικά οι αλγόριθµοι ACO βασίζονται στην ακόλουθη ιδέα:

• Κάθε µονοπάτι που ακολουθήθηκε από κάποιο µυρµήγκι σε έναν γράφο

καταχωρείται ως µία υποψήφια λύση για το δοσµένο πρόβληµα. Τα

µυρµήγκια εκτελούν στοχαστικές βόλτες στο γράφο, αποτελούµενες από µία

σειρά στοχαστικών βηµάτων µέχρι να φτάσουν στο κριτήριο τερµατισµού.

• Όταν ένα µυρµήγκι ακολουθεί ένα µονοπάτι, η ποσότητα της φερεµόνης που

εναποθέτεται στο µονοπάτι είναι ανάλογη της ποιότητας της αντίστοιχης

υποψήφιας λύσης για το σχετικό πρόβληµα. Περαιτέρω, η τεχνητή εξαέρωση

της φερεµόνης χρησιµοποιείται συχνά για την αποφυγή πρώιµης σύγκλησης

σε κάποια τοπικά βέλτιστη λύση (λιµνασµός).

• Όταν ένα µυρµήγκι έχει να επιλέξει ανάµεσα σε δύο ή περισσότερα

µονοπάτια, τα µονοπάτια µε µεγαλύτερη ποσότητα φερεµόνης έχουν

περισσότερες πιθανότητες να επιλεγούν από το µυρµήγκι. Αυτό που είναι

σηµαντικό να κατανοηθεί είναι ότι η στοχαστική επιλογή γίνεται βάση της

κατανοµής πιθανοτήτων. Η δυνατότητα ένα µυρµήγκι να επιλέξει ένα

µονοπάτι χαµηλής πιθανότητας είναι αναµφίβολης σηµασίας διότι καθιστά

δυνατή την ανακάλυψη νέων λύσεων. Ο στοχαστικός κανόνας για τη

κατάσταση µετάβασης είναι υπεύθυνος για τον καθορισµό της

συµπεριφοράς των διαφόρων τοπικών µεταβλητών, όπως τον βαθµό

έµφασης στις τιµές της φερεµόνης ή άλλων τοπικών ευριστικών.

Στο σχήµα 36 αναπαρίσταται ένα παράδειγµα των κινήσεων των τεχνητών

µυρµηγκιών. Τη χρονική στιγµή t=0, ένας αριθµός από µυρµήγκια κινείται από

το σηµείο ενδιαφέροντος Α στο Β όπως φαίνεται στο σχήµα. Όταν τα µυρµήγκια

92

φτάνουν στο σηµείο Α, έχουν να επιλέξουν µεταξύ της πρώτης και της δεύτερης

διαδροµής. Αρχικά τα ίχνη της φερεµόνης είναι τα ίδια για τις δύο εναλλακτικές

διαδροµές, έτσι τα µισά θα επιλέξουν τη πρώτη διαδροµή και τα υπόλοιπα τη

δεύτερη. Τα µυρµήγκια που επέλεξαν τη δεύτερη θα επιστρέψουν σε

συντοµότερο χρόνο από τα υπόλοιπα. Αυτό σηµαίνει ότι τα ίχνη φερεµόνης που

έχουν εναποτεθεί στη δεύτερη διαδροµή εξατµίζονται λιγότερο από αυτά στη

πρώτη.

Τη χρονική στιγµή t=1, τα µυρµήγκια ξεκινούν ξανά τις διαδροµές τους.

Όταν φτάσουν στο σηµείο Α, η συγκέντρωση φερεµόνης στο δεύτερο µονοπάτι

θα είναι υψηλότερη από του πρώτου, έτσι περισσότερα µυρµήγκια θα επιλέξουν

τη δεύτερη διαδροµή. Μετά από αρκετούς κύκλους (t=n) η φερεµόνη στο πρώτο

µονοπάτι εξατµίζεται τελείως και όλα τα µυρµήγκια επιλέγουν το δεύτερο

µονοπάτι που είναι το συντοµότερο.

Σχήµα 36: Η διαδικασία του Ant Colony Optimization

Οι Dorigo και Gambardella [31] επίσης πρότειναν το Ant Colony System

(ACS), το οποίο είναι µία βελτιωµένη έκδοση του Ant System (AS). Εφόσον το

ACS είναι η βάση του υλοποιηµένου αλγόριθµου εδώ, θα εστιάσουµε την

προσοχή µας σε αυτό παρά σε άλλες παραλλαγές των ACO αλγορίθµων. Όπως

οι Maniezzo et al. [32] υποδεικνύουν, ο ACS διαφέρει από τον AS εξαιτίας των

ακόλουθων κύριων παραγόντων:

1. Φερεµονη: Στο ACS όταν όλα τα µυρµήγκια έχουν υπολογίσει τη

διαδροµή τους, µόνο η καλύτερη λύση που έχει υπολογιστεί από την

εκκίνηση των υπολογισµών χρησιµοποιείται για την συνολική

ενηµέρωση (global update) της φερεµόνης. Ο κανόνας της συνολικής

93

ενηµέρωσης στο ACS παρέχει τη δυνατότητα στον αλγόριθµο να τρέχει

ταχύτερα σε σύγκριση µε το AS, καθώς αποφεύγει εκτενής ερευνητικές

αναλύσεις σύγκλησης γύρω από τη καλύτερη διαδροµή. Στο ACS, τα

µυρµήγκια επισκέπτονται τις ακµές και αλλάζουν τα επίπεδα φερεµόνης

τους εφαρµόζοντας έναν τοπικό κανόνα ενηµέρωσης, καθώς

κατασκευάζουν µία λύση (δηλαδή µία διαδροµή) στο TSP. Το

αποτέλεσµα αυτού του κανόνα είναι να κάνει την ελκυστικότητα των

ακµών να µεταβάλλεται δυναµικά: κάθε φορά που ένα µυρµήγκι

χρησιµοποιεί µία ακµή η ελκυστικότητα της µειώνεται ελάχιστα (αφού

χάνει λίγη από τη φερεµόνη της).

2. State Transition Rule (κανόνας µετάβασης κατάστασης): Ο αλγόριθµος

ACS χρησιµοποιεί έναν καινούριο κανόνα µετάβασης κατάστασης µε την

ονοµασία ψευδό-τυχαίο-αναλογικός. Αυτός ο κανόνας παρέχει έναν

άµεσο τρόπο εξισσορόπησης ανάµεσα στην εξερεύνηση νέων

καταστάσεων και στην εκµετάλλευση a priori συλλεγµένης γνώσης.

5.4.3. Αποτελέσµατα ACS αλγορίθµου

Είναι σηµαντικό να σηµειωθεί ότι η πλειοψηφία των αλγορίθµων

δροµολόγησης αντιµετωπίζει δυσκολίες στην εύρεση λύσης σε τέτοιου τύπου

προβλήµατα λόγω των ποικίλων περιορισµών που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Γι

αυτό, για να εξετάσουµε την ορθότητα αυτής της αλγοριθµικής προσέγγισης, ένας

αριθµός από υπολογιστικά πειράµατα πραγµατοποιήθηκαν, µε ένα τεράστιο εύρος

παραµέτρων για να βρεθούν λύσεις υψηλής ποιότητας.

Η αντικειµενική συνάρτηση του αλγόριθµου ACS είναι το µήκος της

διαδροµής που θα διανύσει το απορριµµατοφόρο. Έτσι, ο αντικειµενικός σκοπός του

προγράµµατος ACS είναι η ελαχιστοποίηση του συνολικού µήκους του

δροµολογίου καθώς το όχηµα επισκέπτεται όλα τα σηµεία ενδιαφέροντος. Θα πρέπει

να ειπωθεί ότι αποδεκτές λύσεις από αυτές που παραδόθηκαν από το ACS

θεωρούνται αυτές που το µήκος τους δεν ξεπερνούσε το 1,000,000. Αυτή η τιµή

χρησιµοποιήθηκε από την υλοποίηση του ACS για να διακρίνει πότε ένα µονοπάτι

µεταξύ δύο σηµείων είναι µη πρακτικό.

94

Η απόδοση του αλγόριθµου ACS εξαρτάται από τις τρέχουσες ρυθµίσεις

διαφόρων παραµέτρων, ορισµένων ακολούθως:

• α είναι το σχετικό βάρος των ιχνών φερεµόνης

• β είναι το σχετικό βάρος της ορατότητας

• NC είναι ο αριθµός των επαναλήψεων

• ρ χαρακτηρίζει την παραµονή του ίχνους φερεµόνης (1-ρ εκφράζει την

εξαέρωση του ίχνους)

• m είναι ο συνολικός αριθµός µυρµηγκιών που µετέχουν σε κάθε

επανάληψη (στο πείραµα έχει τεθεί ίσο µε τον αριθµό των σηµείων

ενδιαφέροντος), και

• q0 είναι η σχετική σπουδαιότητα της εκµετάλλευσης έναντι της

εξερεύνησης.

Η κατανοµή των πιθανοτήτων µίας κίνησης εξαρτάται από το συνδυασµό των

παραµέτρων α και β. α είναι η ελκυστικότητα µίας κίνησης όπως υπολογίζεται από

κάποιο ευριστικό υποδηλώνοντας την a posteriori ελκυστικότητα αυτής της κίνησης,

ενώ το β αντιπροσωπεύει την a priori ελκυστικότητα της κίνησης.

Εάν το α τεθεί κοντά στο µηδέν, τότε το εγγύτερο σηµείο ενδιαφέροντος έχει

περισσότερες πιθανότητες να επιλεγεί. Αυτό είναι ισοδύναµο µε το κλασικό,

στοχαστικό, άπληστο αλγόριθµο (µε πολλαπλά σηµεία έναρξης αφού τα µυρµήγκια

έχουν κατανεµηθεί τυχαία στα σηµεία ενδιαφέροντος). Αν αντιθέτως το β τεθεί

κοντά στο µηδέν, τότε όλα εξαρτώνται από την εφαρµογή φερεµόνης και έτσι αυτή

η µέθοδος πιθανώς θα οδηγήσει πολύ σύντοµα σε λιµνασµό –µία κατάσταση στην

οποία τα µυρµήγκια επανειληµµένως παράγουν τις ίδιες λύσεις οι οποίες συνήθως

είναι µερικώς βέλτιστες, καταδικάζοντας κάθε δυνατότητα εξερεύνησης περαιτέρω

λύσεων αδύνατη. Για αυτό, µία κατάλληλη ισορροπία µεταξύ της ευριστικής

παραµέτρου και της έντασης του ίχνους φερεµόνης πρέπει να βρεθεί.

Στη διάρκεια κατασκευής µίας νέας λύσης ο κανόνας µετάβασης κατάστασης

είναι η φάση όπου κάθε µυρµήγκι αποφασίζει ποια θα είναι η επόµενη κατάσταση

προς την οποία θα κινηθεί. Στο ACS µία νέα κατάσταση µετάβασης εισάγεται,

επονοµαζόµενη ψευδό-τυχαία-αναλογική. Για να εξασφαλίσουµε καλά

95

αποτελέσµατα, ένα µυρµήγκι θα πρέπει να προτιµά κινήσεις τις οποίες είχε

δοκιµάσει στο παρελθόν και αποδείχθηκαν αποτελεσµατικές παράγοντας επιθυµητές

λύσεις (εκµετάλλευση), αλλά για να ανακαλυφθούν αυτές, θα πρέπει να έχουν

δοκιµαστεί κινήσεις που δεν είχαν επιλεγεί προηγουµένως (εξερεύνηση). Ο κανόνας

µετάβασης κατάστασης παρέχει έναν άµεσο τρόπο ισορροπίας µεταξύ της

εξερεύνησης νέων καταστάσεων και της εκµετάλλευσης προηγούµενης γνώσης. Με

τον ψευδό-τυχαίο κανόνα µια επιλεγµένη κατάσταση είναι η καλύτερη µε

πιθανότητα q0 (εκµετάλλευση) ενώ µια τυχαία κατάσταση επιλέγεται µε πιθανότητα

1- q0 (εξερεύνηση).

Ο ACS αλγόριθµος εκτελέστηκε για παραπάνω από 27,700 φορές για

διάφορους συνδυασµούς των τιµών των παραµέτρων. Στη διάρκεια αυτών των

επαναλήψεων διαπιστώθηκε ότι για παρά πολύ µικρές τιµές της παραµέτρου α το

σύστηµα γινόταν ντετερµινιστικό χωρίς µνήµη και ήταν ανίκανο να παράγει µια

ορθή λύση, καθώς δεν ήταν ικανό να συγκλίνει σε κάποια βέλτιστη διαδροµή. Η

αποδοτικότητα του ACS αποδεικνύεται, καθώς από τις 27,700 εκτελέσεις, ο

αλγόριθµος ήταν ανίκανος να παράγει αποτελέσµατα για µόνο 120 εξ’αυτών.

Επίσης από τις 26,650 εκτελέσεις το ACS παρήγαγε επαρκή µερικώς βέλτιστα

αποτελέσµατα συγκρινόµενα µε την εµπειρική µέθοδο του ∆ήµου Αθηναίων (µήκος

διαδροµής = 9,850 m). Ο αλγόριθµος ACS κατάφερε να υπολογίσει το καλύτερο

µήκος διαδροµής που ήταν 7,328 m για τον ακόλουθο συνδυασµό παραµέτρων:

NC=2,000, a=1, β=2, ρ=0.1, q0=0.5. Αυτό το αποτέλεσµα ήταν το καλύτερο από

όλες τις υπολογισµένες περιπτώσεις. Ο ACS αλγόριθµος εκτελέστηκε για 2010

φορές µε τις παραπάνω ρυθµίσεις και το σχήµα αναπαριστά την απόκλιση των

αποτελεσµάτων από την βέλτιστη λύση.

96

Σχήµα 37: Γραφική Παράσταση µε τη διασπορά των λύσεων για το σετ

παραµέτρων: NC = 2,000, a = 1, β = 2, ρ = 0.1, q0 = 0.5.

Τα πειραµατικά αποτελέσµατα επιβεβαιώνουν µια βελτίωση της διαδροµής

κατά 25.6% σε σύγκριση µε την εµπειρική µέθοδο του ∆ήµου Αθηναίων και µια

βελτίωση της µέσης διαδροµής κατά 10.45%. Ωστόσο, θα πρέπει να σηµειωθεί ότι ο

ACS αλγόριθµος είναι χρονοβόρος σε όρους CPU χρόνου. Κάθε εκτέλεση του

χρειάζεται περίπου 15-20 λεπτά.

5.5. Σύγκριση Network Analyst - ACS

Αυτή η εργασία στοχεύει στην υλοποίηση ενός µοντέλου αποκοµιδής και

µεταφοράς στερεών αποβλήτων από συγκεκριµένα σηµεία φόρτωσης στην περιοχή

υπό-µελέτη, το πρόβληµα έχει µοντελοποιηθεί ως ένα TSP. Πρόσφατα

αποτελέσµατα στη θεωρία πολυπλοκότητας υποδεικνύουν ότι πολλά προβλήµατα

βελτιστοποίησης δικτύου όπως το TSP είναι έµφυτα δύσκολο να επιλυθούν. Στην

πραγµατικότητα είναι απίθανη η ύπαρξη πολυωνυµικού αλγόριθµου που να µπορεί

να αποδώσει ακριβή λύση σε τέτοια προβλήµατα. ∆εδοµένου αυτού, οι ευριστικοί

αλγόριθµοι γίνονται όλο και περισσότερο δηµοφιλείς. Σε αυτήν την ενότητα, ένας

αποδοτικός και ακριβής ευριστικός αλγόριθµος στην επίλυση του TSP, o ACS

αλγόριθµος, και µία υβριδική ευριστική προσέγγιση (µέσω του ArcGIS NA)

παρουσιαστήκαν και αποτιµήθηκαν. Τα αποτελέσµατα αποδεικνύουν ότι η

εφαρµογή οποιασδήποτε εκ των δύο προτεινόµενων ευριστικών µεθόδων

97

ελαχιστοποιεί το µήκος της υπάρχουσας διαδροµής και σταδιακά το συνολικό

κόστος σε χρήµα και χρόνο.

Ο πίνακας συνοψίζει τα βέλτιστα αποτελέσµατα των αλγορίθµων. Πιο

συγκεκριµένα ο ACS πέτυχε να υπολογίσει την πιο αποδοτική λύση,

ακολουθούµενος από το ΝΑ µε απόκλιση περίπου 1000m. Ωστόσο, και οι δυο

αλγόριθµοι ξεπέρασαν την εµπειρική µέθοδο του ∆ήµου Αθηναίων. Πιο

συγκεκριµένα, το αποτέλεσµα που πέτυχε να υπολογίσει ο NA ανήκει στα 100-150

καλύτερα αποτελέσµατα του ACS από τις 2010 εκτελέσεις του. Ο χρόνος

ολοκλήρωσης των υπολογιστικών διαδικασιών των δύο αλγορίθµων δεν

συµπεριλήφθηκε στο πίνακα, αλλά θα ακολουθήσει ποιοτικός σχολιασµός στη

συνέχεια.

Optimum

Route

(meter)

Improvement

from Optimum

Route (%)

Empirical

Model 9,850m

ACS 7,328m 25.6%

ArcGIS NA 8,285m 15.9%

Πίνακας 4: Σύγκριση των αποτελεσµάτων του αλγόριθµου ACS, ArcGIS NA, και

της εµπειρικής µεθόδου του ∆ήµου Αθηναίων

Ο αντικειµενικός στόχος αυτής της έρευνας ήταν να παρέχει έναν επαρκώς

γρήγορο ευριστικό αλγόριθµο ο οποίος θα αποφέρει βελτιστοποιηµένες λύσεις

έναντι της αρχικής τουλάχιστον κατά 10%. Αν και το ACS υπολόγισε τη

συντοµότερη διαδροµή, ο χρόνος εκτέλεσης του και ο αριθµός των επαναλήψεων

µέχρι να βρεθεί η βέλτιστη λύση είναι ένα αξιοσηµείωτο µειονέκτηµα. Στις πρώτες

επαναλήψεις, το ACS παρήγαγε διαδροµές πολύ µακριά από τη βέλτιστη, ενώ το

ArcGIS NA αποδείχθηκε όχι µόνο ικανό να αναπαράγει έναν ικανοποιητικό αριθµό

σεναρίων, να προσαρµοστεί σε νέες συνθήκες, αλλά και ο χρόνος ολοκλήρωσης των

υπολογιστικών διαδικασιών του ξεπερνά κατά πολύ αυτό του ACS. Ακολουθεί µια

εξήγηση γιατί ο ACS είναι τόσο υπερβολικά χρονοβόρος σε σύγκριση µε τον NA.

98

Μια εµφανή διαφορά µεταξύ των δύο ευριστικών µεθόδων είναι ότι η τεχνική

δροµολόγησης του ΝΑ επιλύτη µπορεί να θεωρηθεί υβριδισµός αφού συνδυάζει δύο

διαφορετικές µεθόδους σε ένα βήµα. Τέτοιες δράσεις –όπως συνεργασία ενός

τοπικού βελτιστοποιητή µε µεταευριστικά- είναι συνήθης τακτική στα δύσκολα

συνδυαστικά προβλήµατα βελτιστοποίησης και έχουν επιτυχώς εφαρµοστεί σε

πολλά προβλήµατα οδηγώντας στη γέννηση των υβριδικών µεθόδων. Αυτό αποτελεί

µια ενδιαφέρουσα σύζευξη καθώς οι τοπικοί βελτιστοποιητές πάσχουν από το

πρόβληµα της αρχικοποίησης όπου η εφαρµογή κάποιας τοπικής αναζήτησης για

την παραγωγή τυχαίων αρχικών λύσεων έχει αποδειχθεί ανεπαρκής επιλογή καθώς η

διαδικασία της τοπικής σπαταλά τον περισσότερο από το χρόνο της βελτιώνοντας

την αρχική χαµηλής ποιότητας λύση [33]. Για αυτό είναι πολύ ενδιαφέρουσα η

αναζήτηση καλών ζευγαρωµάτων µεταευριστικών και τοπικών βελτιστοποιητών

όπου τα µεταευριστικά θα παράγουν αρχικές λύσεις που θα οδηγήσουν σε πολύ

καλά τοπικά βέλτιστα από τον τοπικό βελτιστοποιητή. Το πιο γνωστό ευριστικό

βελτιστοποίησης –ήδη χρησιµοποιείται από τον ΝΑ- για το TSP είναι οι 2,3-opt

αλγόριθµοι που παρουσιάστηκαν στη παράγραφο.

5.6. Υβριδοποίηση και βελτίωση της λειτουργίας του ACS

Παρόµοια βελτίωση µε αυτή του NA µπορεί να επιτευχθεί και στις λύσεις που

κατασκευάζονται από τα τεχνητά µυρµήγκια. Ο πρώτος τύπος υβριδισµού που

αφορά τους αλγορίθµους ACO περιλαµβάνει την ενσωµάτωση διαδικασιών τοπικής

αναζήτησης όπως το ευριστικό 2-opt. Συγκεκριµένα, στις πιο κλασικές

υβριδοποιήσεις, η διαδικασία τοπικής αναζήτησης εφαρµόζεται σε µερικές (ή όλες)

τις λύσεις κατασκευασµένες από τα µυρµήγκια. Το τοπικά βέλτιστο που

επιστρέφεται χρησιµοποιείται στη συνέχεια για την ενηµέρωση της φερεµόνης.

Αυτή η προσέγγιση είναι γενικώς αποδεκτή για την βελτίωση της απόδοσης του

ACO. Ο ACS µπορεί να ενσωµατώσει µία υποψήφια λίστα (cl) η οποία είναι µία

στατική δοµή δεδοµένων µήκους cl που περιέχει για ένα δοθέν σηµείο

ενδιαφέροντος i τα cl σηµεία ενδιαφέροντος που προτιµώνται για την επόµενη

επίσκεψη. Ένα µυρµήγκι στο ACS πρώτα χρησιµοποιεί την υποψήφια λίστα µε τον

κανόνα µετάβασης κατάστασης για να επιλέξει το επόµενο σηµείο ενδιαφέροντος

προς το οποίο θα µετακινηθεί. Εάν κανένας από τους κόµβους στην υποψήφια λίστα

99

δεν είναι κατάλληλος προς επίσκεψη το µυρµήγκι επιλέγει τον εγγύτερο διαθέσιµο

κόµβο χρησιµοποιώντας µία τοπική ευριστική βελτιστοποίηση (υβριδοποίηση) που

βασίζεται σε µία στρατηγική ανταλλαγής ακµής.

Ο δεύτερος τυπικός τρόπος για την σύζευξη του ACO µε µια µέθοδο τοπικής

αναζήτησης αποτελείται από την συνύπαρξη δύο προσεγγίσεων που δουλεύουν

παράλληλα και ανταλλάσουν πληροφορία. Οι Chen και Ting [34] προτείνουν τη

χρήση του ACS και του simulated annealing παράλληλα. Οι δύο µέθοδοι

µοιράζονται τη καλύτερη λύση που υπολόγισαν, η οποία χρησιµοποιείται και για την

ενηµέρωση της φερεµόνης και σαν αρχική λύση εκκίνησης της αναζήτησης.

100

6. KEΦΑΛΑΙΟ :

Εναλλακτικές Προσεγγίσεις Λογισµικού

Για τον προσδιορισµό βελτιστοποιηµένων δροµολογίων διανοµής/αποκοµιδής

υπάρχουν αρκετά διαφορετικά πακέτα λογισµικού στην αγορά, δύο εκ των πιο

δηµοφιλών είναι τα ArcLogistics Route και Routesmart. Αρκετές εταιρείες

διανοµών έχουν ξεκινήσει να εκµεταλλεύονται την υπάρχουσα τεχνολογία για τον

σχεδιασµό αποδοτικότερων διαδροµών και χρονοδιαγραµµάτων διατοµών. ∆υο

λόγοι που συντέλεσαν στην καθυστέρηση της υιοθέτησης από τις εταιρείες των

υπολογιστικά επιλύσιµων δικτύων και την χρήση κάποιου αλγοριθµικού πακέτου

είναι ότι: συχνά τα λογισµικά πακέτα βελτιστοποιήσεων είναι οικονοµικά

ασύµφορα, και αρκετές φορές είναι δύσκολη η εκµάθηση τους από τους

µελλοντικούς χρηστές του.

Τα συµπεράσµατα που προέκυψαν από τη σύγκριση διαφορετικών πακέτων

δροµολόγησης σε ΓΣΠ έχουν δηµοσιευθεί από τους συγγραφείς της διπλωµατικής

στο BCI (Balcan Conference in Informatics) του 2007.[35]

6.1. Τρέχουσα κατάσταση αγοράς

Την τελευταία δεκαετία η ανάλυση των Γεωγραφικών συστηµάτων

πληροφορίας αποτελεί ένα σηµαντικό µέρος των εφαρµογών πληροφορικής σε

τοµείς όπως, η προστασία του περιβάλλοντος, η αστική σχεδίαση, ο επιχειρηµατικός

σχεδιασµός, οι µεταφορές, η δηµογραφική ανάλυση και οι στρατιωτικές

επιχειρήσεις. Τα ΓΣΠ εµπλέκονται επίσης σε ένα ευρύ φάσµα καθηµερινών

δραστηριοτήτων, όπως η χρήση συστηµάτων πλοήγησης από οδηγούς και ο

εντοπισµός διευθύνσεων µε τη χρήση των ταχυδροµικών κωδικών µέσα από

δηµοφιλείς ιστοσελίδες, όπως το Streetmap και το MapQuest. Επιπλέον, σηµαντική

είναι η χρήση των ΓΣΠ σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, όπως σε επιδηµίες και

περιβαλλοντικές καταστροφές.

Προκειµένου να γίνει επαρκής διάθεση χωρικών και περιγραφικών δεδοµένων

σε όλους τους παραπάνω τοµείς, κρίνεται απαραίτητη η χρήση των ΓΣΠ σε όλους

101

τους κοινωνικούς φορείς, όπως είναι οι ιδιωτικές επιχειρήσεις, τα πανεπιστήµια και

οι δηµόσιες υπηρεσίες. Απαραίτητη κρίνεται επίσης η δυνατότητα ανάπτυξης και

επέκτασης των ΓΣΠ, προκειµένου να ικανοποιούνται οι συνεχώς αυξανόµενες και

µεταβαλλόµενες ανάγκες σε γεω-χωρικά δεδοµένα.

Ωστόσο η τρέχουσα κατάσταση της αγοράς δεν ικανοποιεί τις παραπάνω

ανάγκες. Οι κατασκευαστές εφαρµογών ΓΣΠ είναι λίγοι µε αποτέλεσµα η αγορά να

κυριαρχείται από συγκεκριµένες εταιρείες. Το φαινόµενο αυτό οδηγεί σε υψηλές

τιµές τόσο ως προς την αγορά όσο και ως προς την εγκατάσταση και την

υποστήριξη των εφαρµογών ΓΣΠ, µε αποτέλεσµα η χρήση τους από ορισµένες

εταιρείες να είναι δυσχερής. Επιπρόσθετα, η διάθεση του κώδικα των εφαρµογών

είναι απαγορευµένη ή γίνεται κάτω από πολύ αυστηρές άδειες και ως εκ τούτου, η

επέκταση και παραµετροποίηση τους καθίσταται σχεδόν αδύνατη. Επιπλέον, η

ύπαρξη λίγων εταιρειών ανάπτυξης εφαρµογών ΓΣΠ τους δίνει τη δυνατότητα να

καθορίζουν τα τεχνολογικά πρότυπα, ενώ το λογισµικό ΓΣΠ είναι σε πολλούς τοµείς

παρωχηµένο σε σχέση µε άλλες εφαρµογές πληροφοριακών συστηµάτων.

Όλα τα παραπάνω έχουν επιπλέον αντίκτυπο στην κοινωνία των

προγραµµατιστών. Οι επιστήµονες που ασχολούνται µε τα ΓΣΠ προέρχονται κυρίως

από το πεδίο των πολιτικών µηχανικών ή των τοπογράφων µηχανικών. Κατά

συνέπεια, υπάρχει έντονη έλλειψη εµπείρων προγραµµατιστών ΓΣΠ που θα

ανανεώσουν τα τεχνολογικά πρότυπα, θα επεκτείνουν τις εφαρµογές και θα

διευρύνουν τη χρήση τους. Το φαινόµενο αυτό είναι πολύ έντονο στην Ελλάδα,

όπου οι έµπειροι προγραµµατιστές εφαρµογών ΓΣΠ είναι χαρακτηριστικά λίγοι.

6.2. Το πρόβληµα της αποκοµιδής απορριµµάτων ως VRP

Τα ArcLogistics Route και Routesmart µοντελοποιούν το πρόβληµα της

αποκοµιδής απορριµµάτων ως ένα σενάριο της δροµολόγησης σµήνους οχηµάτων

(Vehicle Routing Problem-VRP), όπου µία οµάδα απορριµµατοφόρων πρέπει να

εξυπηρετήσει κάποιον αριθµό από κάδους µε σκοπό την ελαχιστοποίηση της

συνάρτησης κόστους, τηρώντας συγχρόνως διάφορους περιορισµούς που έχουν

τεθεί από το χρηστή. Οι εταιρείες που ασχολούνται µε την ανάπτυξη λογισµικών

πακέτων δροµολόγησης προσπαθούν να αναπτύσσουν φιλικές προς το χρήστη

λύσεις αξιοποιώντας ένα µείγµα από αλγορίθµους βελτιστοποίησης και ευριστικών.

102

Στόχος τους είναι η δηµιουργία αποδοτικότερων διαδροµών το οποίο ισοδυναµεί σε

λιγότερα χιλιόµετρα, λιγότερες ώρες εργασίας και λιγότερα οχήµατα.

Στην βιβλιογραφία το VRP αναφέρεται ως µια πιο πολύπλοκη εκδοχή του

TSP (travelling salesman problem). Ένας στόλος από οχήµατα είναι διαθέσιµος να

εξυπηρετήσει ένα σύνολο από σηµεία καθένα εκ των οποίων χαρακτηρίζεται από

ένα µέγεθος φορτίου, ενώ επίσης έχει ανατεθεί κάποιο κόστος διάσχισης µεταξύ δύο

οποιονδήποτε σηµείων. Σκοπός είναι να γίνει η αποκοµιδή των φορτιών από όλα τα

σηµεία σε µία διαδροµή ελάχιστου κόστους διάσχισης χωρίς να παραβιαστεί το όριο

χωρητικότητας του οχήµατος.

Όπως αναφέρθηκε τα VRP και TSP είναι στενά συσχετισµένα. Μόλις τα

σηµεία ενδιαφέροντος ανατεθούν στα οχήµατα, το VRP µετατρέπεται σε πολλαπλά

TSP. Έτσι, λοιπόν, ένας από τους συνηθέστερους τρόπους αντιµετώπισης του είναι

η ανάλυση του στα δύο συστατικά του µέρη [36][37]:

1. οµαδοποίηση σηµείων ενδιαφέροντος σε επιτεύξιµες διαδροµές (clustering)

2. κατασκευή βελτιστοποιηµένων διαδροµών

6.2.1. Οµαδοποίηση σηµείων ενδιαφέροντος (Περιγραφή αλγορίθµων)

Η οµαδοποίηση σηµείων ενδιαφέροντος είναι η διαδικασία κατανοµής των

σηµείων φόρτωσης (π.χ. κάδοι απορριµµάτων) σε ισορροπηµένα δροµολόγια

ανάλογα µε το φορτίο (όγκος απορριµµάτων) που πρέπει να αποκοδοµιθεί. Οι

αλγόριθµοι οµαδοποίησης έχουν δύο βασικά βήµατα: της κατανοµής και του

δροµολογίου. Ο αριθµός των διαδροµών ή ο επιθυµητός χρόνος εργασίας καθορίζει

τον αριθµό των διαδροµών που θα χαραχτούν. Σύµφωνα µε τον αριθµό των

διαδροµών, τα σηµεία ζήτησης κατανέµονται γεωγραφικά ώστε να ανταποκρίνονται

στα σηµεία φόρτωσης που είναι στο δίκτυο. Κάθε σηµείο ενδιαφέροντος

ενεργοποιείται µε το κόστος (π.χ. χρόνος, απόσταση) µεταφοράς του φορτίου από

και προς το σηµείο φόρτωσης. Οι λόγοι είναι να διατηρήσουν διαδροµή

συνδεδεµένη και αµιγή ενώ επιχειρείται να διατηρηθεί η καλή ισορρόπηση φορτίων

ανάµεσα στις διαδροµές.

Αφού όλα τα σηµεία τοποθετηθούν σε µια εξωτερική οµάδα, ξεκινάει µια

περίπλοκη διαδικασία εξισορρόπησης. Οι συνδεδεµένες οµάδες σηµείων µπορούν

να µεταφερθούν ανάµεσα στις διαδροµές, σε µια προσπάθεια επίτευξης της

βέλτιστης ισορρόπησης των φορτίων. Όταν η ισορροπηµένη κατανοµή δεν γίνεται

103

να προχωρήσει, τα εσωτερικά κριτήρια τερµατισµού ελέγχονται για να αποφασιστεί

εάν χρειάζεται κάποια αλλαγή των αλγορίθµων. Μετά τους κανόνες τερµατισµού,

γίνεται µεταφορά στους αλγόριθµους βελτιστοποίησης διαδροµής.

6.2.2. Οµαδοποίηση σηµείων (clustering) - (seep algorithm)

• Επιλέγουµε ένα σύστηµα συν/νων µε αρχή τον κόµβο αφετηρίας.

• Κατασκευάζουµε τον άξονα Χ επιλέγοντας αυθαίρετα να περνά από τον

κόµβο i

• Με βάση τον κόµβο i που έχει κλίση θ=0 προσδιορίζουµε τις κλίσεις των

άλλων κόµβων.

• Ταξινοµούµε τους κόµβους κατά αύξουσα σειρά της γωνιάς κλίσης τους.

• Με βάση αυτήν τη διάταξη κατασκευάζουµε δροµολόγια για κάθε όχηµα

λαµβάνοντας υπόψη τη µέγιστη χωρητικότητα του οχήµατος. Όταν ένα

όχηµα ‘γεµίσει’ επιστρατεύοµε στον στόλο µας ένα νέο όχηµα.

Σχήµα 38: Παράδειγµα οµαδοποίησης σηµείων (clustering)

Έστω ότι σε κάθε κόµβο υπάρχει ένα φορτίο 500 κιλών (σχήµα 38) και ότι

διαθέτουµε οχήµατα µέγιστης χωρητικότητας 2,5 τόνων το καθένα. Η λίστα

σάρωσης είναι: 3,2,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4. Άρα τα δροµολόγια µας θα είναι:

104

Σχήµα 39: Αποτέλεσµα οµαδοποίησης σηµείων

6.2.3. Εξισορρόπηση Οµαδοποίησης

Στο επόµενο σχήµα θεωρούµε ένα VRP για 2 οχήµατα που πρέπει να

συλλέξουν φορτίο απορριµµάτων από 12 διαφορετικούς προορισµούς. Η

χωρητικότητα των οχηµάτων είναι 4,5 και 3,5 τόνοι αντίστοιχα.

Σχήµα 40: Παράδειγµα εξισορρόπησης οµαδοποίησης

105

Εξισορρόπηση διαδροµών: Η επόµενη φάση της µεθόδου συνίσταται στην εύρεση

ενός ή περισσοτέρων κόµβων οι οποίοι αν αλλάξουν θέση και µεταφερθούν από τη

µεγάλη δροµολόγηση (tour 2) στην µικρή (tour 1) τότε θα οδηγήσει σε µείωση της

συνολικής απόστασης και των δύο δροµολογήσεων, χωρίς φυσικά να παραβιάζεται

η χωρητικότητα των 2 οχηµάτων.

• Πρώτα εντοπίζονται οι κόµβοι στην tour 2 που είναι πιο κοντά στην tour 1.

Είναι οι κόµβοι 7 και 8.

• Ο 8 έχει απαίτηση 0,6 τόνους και δεν µπορεί να φορτωθεί στο όχηµα 1.

Αντίθετα ο 7 (=0,3 τόνοι) µπορεί. Το ερώτηµα είναι σε ποιο σηµείο της

δροµολόγησης 1 θα εισαχθεί ο 7.

6.2.3.1. Τεχνική Ελάχιστου Κόστους Εισαγωγής (ΕΚΕ)

Ερώτηση: Σε ποιο σηµείο της δροµολόγησης 1 να εισαχθεί ο 7;

Απάντηση: Ο εντοπισµός θα γίνει µε την τεχνική του ΕΚΕ. Υποψήφιες θέσεις

λαµβάνοντας υπόψη την εγγύτητα του 7 στο tour 1 είναι, είτε µεταξύ 1 και 6, είτε

µεταξύ 6 και 5. Έστω k ο κόµβος που θα εισαχθεί µεταξύ των i και j. Η πιο κάτω

σχέση δίδει το ελάχιστο κόστος αυτής της εισαγωγής:

• Εισάγουµε εκεί όπου θα εντοπίσουµε το ελάχιστο κόστος εισαγωγής.

jijicccI ijkjkiij ≠∀−+= ,,, και

Λύση:

From Node To Node Distance (Cost)

1 7 50 meters

6 7 30 meters

5 7 60 meters

1 5 130 meters

1 8 60 meters

Πίνακας 5: Κόστη διάσχισης του σχήµατος 40

106

305030507,6,1 16761716 =−+=−+====Γ cccIkjiια

09060307,5,6 65756765 =−+=−+====Γ cccIkjiια

Άρα τοποθέτηση του 7 µεταξύ των κόµβων 6 και 5 (σχήµα 41).

Σχήµα 41: Νέα διαδροµή µετά την εφαρµογή του ΕΚΕ

6.2.4. Βελτιστοποίηση υπάρχουσων διαδροµών

Η βελτιστοποίηση είναι η διαδικασία εξεύρεσης βέλτιστης διαδροµής

εξυπηρέτησης των σηµείων ενδιαφέροντος, τα οποία είναι κατανεµηµένα σε

συγκεκριµένη γεωγραφική περιοχή, µε το ελάχιστο κόστος. Ουσιαστικά πρόκειται

για επίλυση του προβλήµατος TSP για κάθε οµάδα σηµείων που δηµιουργήθηκε στο

προηγούµενο βήµα.

107

6.3. ArcLogistics Route

Το Arclogistics Route είναι ένα πακέτο το οποίο υπόσχεται στους χρήστες του

ευχρηστία και την εκµετάλλευση των πιο πρόσφατων χαρτογραφικών τεχνολογιών

για να εξασφαλίσει µείωση του χρόνου ολοκλήρωσης των δροµολογίων, βέβαια όλα

αυτά καταβάλλοντας το αντίστοιχο οικονοµικό αντίτιµο. Το arclogistics route είναι

άλλο ένα προϊόν της ESRI (Environmental Systems Research Institute) σχεδιασµένο

ειδικά για την επίλυση προβληµάτων δροµολόγησης σε δίκτυα, το οποίο µπορεί να

σταθεί µόνο του και παρέχει λύσεις σε προβλήµατα δροµολόγησης στόλου

οχηµάτων (vehicle routing problems). Επίσης αυτό το πακέτο γεω-αναλύει και

χαρτογραφεί τα σηµεία ενδιαφέροντος, αναθέτει τα σηµεία στα αντίστοιχα οχήµατα,

και προσδιορίζει τις καταλληλότερες ακολουθίες σηµείων για µείωση του χρόνου

διάσχισης.

Στα προγραµµατιστικά χαρακτηριστικά του ArcLogistics Route

περιλαµβάνονται ότι:

• λαµβάνει υπόψη του ιδιαιτερότητες των οχηµάτων και των οδηγών.

• προτρέπει τον χρηστή να θέσει όρια ταχύτητας στα οχήµατα µέσα στο δίκτυο

• εισάγει δεδοµένα που αφορούν τα µελλοντικά σηµεία που θα επισκεφθεί από

οποιαδήποτε Open Database Connectivity Compliant βάση δεδοµένων.

• γεω-κωδικοποιεί τις διευθύνσεις των σηµείων ενδιαφέροντος

• κατασκευάζει ένα δίκτυο διανοµών βασισµένο στα χαρακτηριστικά των

οχηµάτων, στις απαιτήσεις των σηµείων ενδιαφέροντος, και στους

πραγµατικούς χρόνους διάσχισης παρά στην απόσταση των ευθύγραµµων

τµηµάτων.

• εξάγει τις διαδροµές και τα χρονοπρογράµµατα πίσω στην βάση δεδοµένων.

• στην έξοδο του προγράµµατος περιλαµβάνονται αναφορές µε την περίληψη

των διαδροµών, γειτνίαση στάσεων και χάρτες, οδηγίες επισκέψεις των

σηµείων, και φορτωτικές των οδηγών.

Το ALR δηµιουργήθηκε εκµεταλλευόµενο την εµπειρία της ESRI από το

πρόγραµµα Sears, Sears logistics services και Sears product services [38]. Και τα

δύο προγράµµατα µοντελοποιήθηκαν ως προβλήµατα δροµολόγησης στόλου

108

οχηµάτων µε time windows (VRPTW) µαζί µε αλλους περιορισµούς. Σχεδιασµένο

από την ESRI, οι υλοποιηµένοι αλγόριθµοι στο ALR είναι ευριστικά ή

προσεγγιστικές τεχνικές διαχωρισµένοι σε δύο ακολουθιακά βήµατα (όπως

περιγράφηκαν στη προηγούµενη ενότητα) και περιλαµβάνουν: (1) αλγορίθµους για

την ανάθεση πόρων, και (2) τον αλγόριθµο βελτιστοποίησης διαδροµής.

6.3.1. Ο αλγόριθµος ανάθεσης πόρων (cluster)

Σύµφωνα µε τους Weigel και Cao (1999) [38], η ανάθεση πόρων εκτελείται

από τον αλγόριθµο πολλαπλών-εισαγωγών (multiple insertion algorithm-ΜΙ). Αυτός

ο αλγόριθµος προέκυψε ως τροποποίηση του αλγορίθµου γενικευµένης ανάθεσης, ο

οποίος είχε προταθεί από τον Solomon (1987) [39] για την επίλυση του VRPTW. Ο

MI αλγόριθµος ενσωµατώνει πολλές χρήσιµες ιδιότητες, συµπεριλαµβανοµένων

των: χρόνου ταξιδιού, ποσοστό αθέτησης του time window, και χρόνο αναµονής, σε

µορφή προσαρµόσιµων κοστών στην αντικειµενική συνάρτηση. Η αντικειµενική

συνάρτηση (C) µπορεί να οριστεί ως εξής:

( )∑ ∑ ∑++= wvdMinC 321 βββ

Όπου d είναι ο συνολικός χρόνος ταξιδιού, v είναι ο συνολικός χρόνος

αθέτησης time window, και το w αναπαριστά το συνολικό χρόνο αναµονής. Οι

χρήστες µπορούν να προσαρµόσουν τα κόστη β1, β2, και β3 ανάλογα µε τις

απαιτήσεις της επιχείρησης τους. Ωστόσο, οι υπόλοιπες παράµετροι του οχήµατος,

όπως η χωρητικότητα του οχήµατος και οι ικανότητες του οδηγού, αντιµετωπίζονται

ως παράµετροι οι οποίες δεν µπορούν να καταπατηθούν διότι διαφορετικά θα

οδηγηθούµε σε µη ορθά αποτελέσµατα. Η MI διαδικασία ελαχιστοποιεί την

αντικειµενική συνάρτηση µε σεβασµό στις τελευταίες παραµέτρους.

Ο κύριος στόχος της MI διαδικασίας είναι η ανάθεση στάσεων στο όχηµα, και

περιλαµβάνονται 3 βήµατα στον σχεδιασµό της, τα οποία είναι: κατασκευή αρχικής

διαδροµής, ανάθεση στάσεων, βελτιστοποίηση µετά την ανάθεση.

Ο MI αλγόριθµος ξεκινά χτίζοντας µία αρχική διαδροµή. Σε αυτό το βήµα

κατασκευάζεται µια αρχική διαδροµή για κάθε διαθέσιµο όχηµα. Η αρχική διαδροµή

109

περιλαµβάνει µόνο τα σηµεία αφετηρίας και τερµατισµού, ο ΜΙ θα αναθέσει τα µη

καταχωρηµένα σηµεία στις διαδροµές. Για κάθε διαδροµή r και κάθε θέση k όπου

µπορεί να προστεθεί ένα σηµείο, το κόστος εισαγωγής για µία πιθανή στάση µπορεί

να οριστεί ως:

irkirkirkirk wvdC ∆+∆+∆= 321 βββ

Όπου το Cirk είναι το κόστος συνδεδεµένο µε την εισαγωγή της στάσης i στη

θέση k στη διαδροµή r, το ∆dirk είναι η διαφορά στην απόσταση ταξιδιού, ∆virk είναι

η διαφορά στην αθέτηση του time window, και ∆wirk είναι η διαφορά στον χρόνο

αναµονής. Μία στάση x αναθέτεται στη διαδροµή y στη θέση z όταν

kandriallforCMinC irkxyz ,,|=

Το κόστος εισαγωγής είναι ίσο µε το άπειρο εάν παραβιαστεί κάποια από τις

αυστηρές παραµέτρους (όπως χωρητικότητα του οχήµατος). Η διαδικασία ανάθεσης

θα συνεχιστεί µέχρι να καταχωρηθούν σε κάποια διαδροµή όλα τα σηµεία.

6.3.2. Αλγόριθµοι βελτιστοποίησης ακολουθίας και δροµολόγησης

Οι διαδικασίες βελτιστοποίησης ακολουθίας και δροµολόγησης είναι προσπάθειες

για τη βελτίωση του αποτελέσµατος που προέκυψε από τον MI αλγόριθµο. Αυτή η

προσέγγιση περιλαµβάνει δύο ευριστικές διαδικασίες, τους αλγορίθµους βελτίωσης

intraroute και interroute [38]. Η intraroute διαδικασία χρησιµοποιεί TSP ευριστικά

για την βελτίωση της λύσης εντός της εκχωρηµένης διαδροµής, ενώ η interroute

διαδικασία είναι µία προσπάθεια να ανακαλυφθούν καλύτερες λύσεις µε την

αναθεώρηση των ήδη υπαρχουσών διαδροµών. Και οι δύο διαδικασίες

χρησιµοποιούν την τεχνική tabu-search όπως έχει προταθεί από τον Glover (1986)

[16], για να επιτευχθεί ένα αποτέλεσµα πέρα του τοπικά βέλτιστου.

110

6.3.2.1.Η διαδικασία βελτίωσης interroute

Οι Wiegel και Cao (1999) [38] χρησιµοποίησαν την τεχνική interroute για να

βελτιώσουν την απόφαση ανάθεσης των σηµείων του MI αλγόριθµου. Αυτή η

διαδικασία ερευνά τις πολλαπλές σχεδιασµένες διαδροµές για να κερδίσει καλύτερα

αποτελέσµατα. Ο αλγόριθµος αποτελείται από δύο τύπους κινήσεων, την µεταφορά

και την ανταλλαγή, οι οποίες είναι κινήσεις για την ανά-διευθέτηση των σηµείων

µεταξύ δύο διαδροµών.

Η κίνηση µεταφοράς µεταφέρει ένα σηµείο από την αρχική διαδροµή και το

εισάγει σε µια άλλη διαδροµή (διαδροµή προορισµός) σε µια προκαθορισµένη θέση

εισαγωγής λαµβάνοντας υπόψη το ελάχιστο κόστος µεταφοράς. Το κόστος

µεταφοράς εξαρτάται από το σηµείο που θα µεταφερθεί, τη διαδροµή προορισµό,

και τη θέση εισαγωγής. Εάν η κίνηση παραβιάσει κάποια από τις αυστηρές

παραµέτρους τότε η µεταφορά αναιρείται.

Η κίνηση ανταλλαγής είναι µια διαδικασία κατά την οποία δύο σηµεία

συγχρόνως εγκαθίστανται σε νέα διαδροµή. Η διαδικασία καθορίζει τη θέση

εισαγωγής για κάθε σηµείο στη σχεδιασµένη διαδροµή προορισµό βάση του

σχετικού κόστους ανταλλαγής. Ένα κόστος ανταλλαγής για κάθε πιθανή κίνηση

υπολογίζεται βάση των σηµείων ανταλλαγής, των διαδροµών που συµµετέχουν, και

τις θέσεις εισαγωγής.

Τα αποτελέσµατα αυτών των διαδικασιών εισάγονται στη συνέχεια στη

βελτιστοποίηση intraroute που ακολουθεί.

6.3.2.2.Η διαδικασία βελτίωσης intraroute

Σύµφωνα µε τους Weigel και Cao (1999) [38], η intraroute βελτιστοποίηση

αποσκοπεί σε µία καλύτερη λύση στις ήδη κατανεµηµένες διαδροµές. Στη θεωρία,

αυτό το πρόβληµα είναι γνωστό ως TSP µε Time Windows (TSPTW). Η µέθοδος

που έχει προταθεί από τον Or (1976) [40] έχει αποδειχθεί αρκετά αποτελεσµατική

στην επίλυση προβληµάτων TSPTW [41]. Το αποτέλεσµα µιας διαδροµής

βελτιώνεται µε µια τεχνική που περιλαµβάνει εισαγωγές προς τα εµπρός και προς τα

πίσω. Οι εισαγωγές προς τα εµπρός µετακινούν ένα σηµείο από την τωρινή θέση του

και το εισάγουν σε µια επόµενη θέση στην ακολουθία. Το ίδιο συµβαίνει και µε τις

εισαγωγές προς τα πίσω, αλλά τώρα το σηµείο εισάγεται σε µια προηγούµενη θέση

111

στην ακολουθία. ∆οσµένης της θέσης j η οποία έπεται τις θέσης i (j>i), η διαφορά

στην απόσταση ταξιδιού που συνδέεται µε µια κίνηση προς τα εµπρός ορίζεται ως:

1,1,,11,,1,1 ++−++− −−−++=∆ jjiiiijiijiiij ddddddd

Ενώ η διαφορά της απόστασης που σχετίζεται µε µια κίνηση προς τα πίσω

ορίζεται ως:

1,,1,11,1,,1 +−−+−− −−−++=∆ jjjjiijjijjiij ddddddd

Οι αλλαγές στα time window (∆vij) και του χρόνου αναµονής (∆wij)

υπολογίζονται. Λόγω της κίνησης προς τα εµπρός (προς τα πίσω), οι χρόνοι άφιξης

µετά (πριν) το i-1 στην ακολουθία της διαδροµής αλλάζουν. Η αλλαγή στο συνολικό

κόστος εξαιτίας της κίνησης υπολογίζεται ως:

ijijijij wvdC ∆+∆+∆=∆ 321 βββ

όπου ∆Cij, ∆dij, ∆vij, και ∆wij είναι οι αλλαγές στα συνολικά κόστη, time

window, και χρόνο αναµονής που σχετίζονται µε την κίνηση του σηµείου i στο j. Ο

αλγόριθµος εισαγωγής µε κινήσεις προς τα εµπρός και προς τα πίσω αναζητά µία

λύση που θα οδηγήσει σε ελαχιστοποίηση του κόστους σε σχέση µε την ισχύουσα

λύση, λαµβάνοντας πάντα υπόψη τους περιορισµούς που έχουν τεθεί από το χρήστη.

6.4. RouteSmart

Ένα άλλο software πακέτο για τον υπολογισµό βελτιστοποιηµένων διαδροµών

είναι το RouteSmart. Οι τεχνολογίες RouteSmart έχουν µια τεράστια ποικιλία

πελατολογίου αµφότερα στον ιδιωτικό και στον δηµόσιο τοµέα της βιοµηχανίας

διαχείρισης σκουπιδιών. Αυτό το λογισµικό προσφέρει µια ποικιλία

χαρακτηριστικών και προνοµίων. Το RouteSmart είναι µια χαρτογραφικά ακριβής

δροµολογική λύση σχεδιασµένη για τις ιδιαίτερα ξεχωριστές ανάγκες της

112

βιοµηχανίας διαχείρισης στερεών αποβλήτων. Παράγει δροµολογήσεις οι οποίες

βασίζονται σε πραγµατικούς χάρτες οδικών δικτύων, και στις οποίες µπορούν να

τεθούν, δρόµοι µονής κατεύθυνσης, περιορισµοί στροφών, όρια ταχυτήτων. Το

πρόγραµµα επίσης εκτιµά: περιπτώσεις αποκοµιδής σκουπιδιών από τη µια πλευρά

του δρόµου, χωρητικότητα οχήµατος, αναλογίες συµπίεσης και διαδροµές προς τους

χώρους υγειονοµικής ταφής σκουπιδιών. Το RouteSmart παρέχει ένα υπολογιστικό

λειτουργικό µοντέλο για αποδοτική αποκοµιδή και για δραστικό χειρισµό των

οχηµάτων του στόλου, καθώς και τυποποίηση του σχεδιασµού διαδροµών.

Αυτόµατα εξισορροπεί και συγχωνεύει διαδροµές και αφοµοιώνει νέα σηµεία

συγκοµιδής. Επίσης το RouteSmart καθιστά δυνατή την υλοποίηση σεναρίων «Τι θα

συµβεί αν» για γρήγορη αποτίµηση αλλαγών στη διαδροµή.

Το RouteSmart είναι ένα πακέτο λογισµικού για την βελτιστοποίηση

δροµολογίων το οποίο έχει κατασκευαστεί από την Bowne Distinct Ltd

Technologies. Το RouteSmart µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως επέκταση του ArcView

και ArcInfo του ArcGIS και περιέχει εργαλεία αποκλειστικά σχεδιασµένα για την

εξυγίανση της βιοµηχανίας διαχείρισης στερεών αποβλήτων. Για αυτό το λόγο

υπάρχουν στοιχεία στη βάση δεδοµένων του τα οποία προορίζονται για την είσοδο

δεδοµένων που αφορούν τα διάφορα σενάρια αποκοµιδής απορριµµάτων. Έτσι, για

την καλύτερη και αποδοτικότερη λειτουργία του προγράµµατος ο χρήστης θα πρέπει

να ορίσει παραµέτρους που το σύστηµα αποθηκεύει στη βάση δεδοµένων του και

χρησιµοποιεί στη συνέχεια για τον υπολογισµό των βέλτιστων διαδροµών και του

κόστους τους.

Εισαγωγή Παραµέτρων Οχηµάτων

Για κάθε όχηµα ορίζεται:

1. Η χωρητικότητα του

2. Ποια ειδικά χαρακτηριστικά υποστηρίζει

3. Οι δυνατότητες πρόσβασης σε δρόµους περιορισµένης ευελιξίας διέλευσης

4. Η προτεραιότητα επιλογής του

5. Ο µέγιστος αριθµός των κάδων που µπορεί να συλλέξει

6. Χρονοπρογραµµατισµός ωραρίων αποκοµιδής

113

7. Η συνολική καθυστέρηση του οχήµατος στο σηµείο (χρόνος φόρτωσης

κάδου)

Εισαγωγή Παραµέτρων Κόστους

Επίσης, για το κάθε όχηµα χρειάζεται να οριστεί πλήρως η συνάρτηση

υπολογισµού κόστους. Υπάρχει η δυνατότητα ορισµού πολλαπλών µοντέλων

κοστολόγησης και αντιστοίχησης των οχηµάτων µε τα µοντέλα αυτά. Το

τελευταίο στάδιο, πριν την εκκίνηση της αυτόµατης διαδικασίας οµαδοποίησης

και δροµολόγησης, είναι η επιλογή των προς δροµολόγηση σηµείων και των

διαθέσιµων οχηµάτων. Επιλέγεται ποιος θα είναι ο στόχος του αυτοµάτου

αλγορίθµου, όπως:

• η ελαχιστοποίηση του κόστους,

• η ελαχιστοποίηση του χρόνου άφιξης στα σηµεία ενδιάφεροντος,και

• η ελαχιστοποίηση του αριθµού οχηµάτων.

Κατά τη διάρκεια της δηµιουργίας των διαδρόµων, καθορίζονται οι θέσεις των

σηµείων, οι οποίες είναι γεωγραφικά κατανεµηµένες σε όλο το δίκτυο. Οι θέσεις

επιλέγονται προσεκτικά αναφορικά µε το χρονικό πλαίσιο εξυπηρέτησης του

σηµείου και τη χρονική διαθεσιµότητα του συγκεκριµένου οχήµατος. Μια αρχική

οµάδα σηµείων δηµιουργείται γύρω από κάθε σηµείο προσφοράς για να διασφαλίσει

µια οµογενοποιηµένη γεωγραφικά κατανοµή των διαδρόµων. Η διαδικασία της

αντιστοίχησης των σηµείων σε διαδροµές καθορίζεται από διάφορες παραµέτρους

των αλγόριθµων. Στη γενικότερη περίπτωση, τα σηµεία εισάγονται στις διαδροµές

σύµφωνα µε έναν οριακό κανόνα εισαγωγής, που για κάθε σηµείο υπολογίζεται η

βέλτιστη του θέση καθώς και µια εναλλακτική δευτερεύουσα. Το σηµείο µε τη

µεγαλύτερη οριακή διάφορα τοποθετείται στη καλύτερη διαδροµή εξυπηρέτησης

του. Αυτή η διαδικασία είναι σχεδιασµένη για την αποφυγή περιττών διαδρόµων

(ζιγκ-ζαγκ) που προκύπτουν όταν πρέπει να συµπεριληφθούν σηµεία που δεν

εξυπηρετήθηκαν. Τα δροµολόγια ενηµερώνονται καθώς η αλληλουχία των σηµείων

εγκαθίσταται. Για καλύτερη υπολογιστική αποτελεσµατικότητα, οι αλγόριθµοι

επεξεργάζονται τη χρονική µήτρα από σηµείο σε σηµείο. Οι αλγόριθµοι όχι µόνο

114

κάνουν βελτιστοποίηση διαδροµής, αλλά υπολογίζουν και την ακριβή θέση του

σηµείου σε ένα δρόµο.

Ένα σενάριο αποκοµιδής απορριµµάτων περιλαµβάνει τα καθηµερινά

δροµολόγια συλλογής για κάθε τοµέα. Κάθε ζώνη απαρτίζεται από κάδους, στους

οποίους αντιστοιχεί ένα απορριµµατοφόρο. Σκοπός της εφαρµογής είναι

πρωταρχικά ο έλεγχος του χρόνου που χρειάζεται το όχηµα για την εξυπηρέτηση

των κάδων στον συγκεκριµένο τοµέα (υπάρχουσα κατάσταση). Στην συνέχεια

γίνεται ο επανασχεδιασµός και χάραξη βέλτιστων διαδροµών από την αρµόδια

υπηρεσία στα σηµεία επαφής του τοµέα. Ο τοµέας θα πρέπει να είναι συµπαγής, µε

µέγιστο χρόνο εξυπηρέτησης τον προκαθορισµένο. Για κάθε σηµείο αποκοµιδής

υπολογίζεται ο χρόνος που απαιτείται από το όχηµα για την εξυπηρέτηση του. Ο

χρόνος εξυπηρέτησης αυτοµατοποιείται µε την βοήθεια του προγραµµατισµού και

υπολογίζεται µε την βοήθεια:

1. του όγκου απορριµµάτων

2. πληροφοριών από τα δελτία χαρτογράφησης, όπως είναι η πυκνότητα των

κατοικηµένων διαµερισµάτων και των καταστηµάτων.

3. της εµπορικότητας της περιοχής, εάν η περιοχή χαρακτηρίζεται ηµιαστική,

αστική ή εµπορική.

4. των ιδιαιτεροτήτων της διαδροµής, του οχήµατος ή του πληρώµατος

Ακολουθεί η διαδικασία της κατανοµής ή ανακατανοµής των κάδων, που

ανήκουν σε µια ζώνη. Η οµαδοποίηση των σηµείων γίνεται µε βάση κριτηρίων ή

περιορισµών τέτοιων ώστε να ανταποκρίνονται τα αποτελέσµατα στην

πραγµατικότητα. Μερικά κριτήρια - περιορισµοί είναι οι µονοδροµήσεις, η

αναστροφή στις διασταυρώσεις, ο χρόνος της διαδροµής (ωράριο πληρώµατος

οχηµατος) καθώς και παράγοντες όπως «το όχηµα εξυπηρετεί πάντα την ίδια πλευρά

του δρόµου ή εξυπηρετεί ταυτόχρονα και τις δύο πλευρές».

Οι παραπάνω παράγοντες διαµορφώνουν το αποτέλεσµα της κατανοµής, το

οποίο δεν γίνεται αποδεκτό εάν οι τοµείς δεν είναι ισόχρονοι και συµπαγείς. Η

διαδικασία επαναλαµβάνεται µέχρι να βρεθούν τα βέλτιστα αποτελέσµατα, ή µπορεί

ο χρήστης να επέµβει χειροκίνητα, ώστε να διαµορφωθεί ο τελικός τοµέας. Τα

αποτελέσµατα µπορούν να αναπαρασταθούν είτε γραφικά είτε σε αναφορές. Οι

αναφορές παρουσιάζουν συνολικά για τον κάθε τοµέα τον χρόνο που χρειάζεται το

όχηµα να φτάσει στο πρώτο σηµείο εξυπηρέτησης, τον χρόνο εξυπηρέτησης κάθε

115

σηµείου, τον αριθµό των τοµέων και τον όγκο φορτιού απορριµµάτων. Επιπλέον

µέσα από τα δελτία χαρτογράφησης υπάρχει πληροφορία για τη υφιστάµενη

κατάσταση του τοµέα. Έτσι µπορούν να συγκριθούν τα αποτελέσµατα των

καινούργιων τοµέων µε την υφιστάµενη κατάσταση. Μετά τον καθορισµό των

τοµέων ακολουθεί η διαδικασία της βελτιστοποίηση των δροµολογίων. Καθοριστικό

ρόλο στα αποτελέσµατα παίζουν οι µονοδροµήσεις, η αναστροφή σε διασταυρώσεις,

ο χρόνος της διαδροµής, η ταχύτητα, ο τύπος κίνησης. Στόχος είναι η δηµιουργία

ισορροπηµένων δροµολογίων ανάλογα µε το φορτίο που πρέπει να αποκοδοµιθεί και

µείωση του συνολικού χρόνου εξυπηρέτησης.

6.5. Εκτίµηση ωφελειών χρήσης ενός προγράµµατος δροµολόγησης

∆ιευκρινίζοντας την έναρξη και λήξη του δροµολογίου, τις θέσεις κάθε

οχήµατος, τις δυνατότητες του οχήµατος (όγκος απορριµµάτων που µπορεί να

αποθηκεύσει), τη χρονική καθυστέρηση στα σηµεία ενδιαφέροντος και άλλα

στοιχεία που αφορούν το σενάριο που θα µοντελοποιηθεί, οι διαδροµές των

οχηµάτων του σµήνους µπορεί να βελτιστοποιηθούν κατά 10-20% [42].

Αναµφίβολα, η χρήση ενός συστήµατος διαχείρισης στόλου οχηµάτων έχει

πολλά να προσφέρει σε µία επιχείρηση, ακόµα και αν ο αριθµός των οχηµάτων είναι

µικρός. Εξασφαλίζεται καλύτερος έλεγχος των οχηµάτων και του τρόπου

διακίνησης τους µέσα στην πόλη σε πραγµατικό χρόνο. Επιπλέον, η καλύτερη

δροµολόγηση των οχηµάτων µειώνει τον χρόνο απασχόλησης των εργαζόµενων.

Σηµαντική είναι η συνεισφορά στη βελτίωση των χρόνων παράδοσης και

διεκπεραίωσης εργασιών, αλλά και στον εντοπισµό προβληµάτων που προκαλούν

καθυστερήσεις στα οχήµατα.

Τέλος επιτυγχάνεται µείωση του κόστους συντήρησης. Σύµφωνα µε µια

εκτίµηση, µε την αύξηση δύο ωρών παραγωγικότητας τον µήνα και µείωση των

άσκοπων χιλιοµέτρων κατά 235 (το µήνα) το οικονοµικό όφελος ανέρχεται σε 500-

1,000 ευρώ ανά όχηµα κάθε µήνα, στο οποίο προστίθεται και το όφελος της µείωσης

της κατανάλωσης καυσίµων σε ποσοστό 8-14%.

116

Τεχνικές Επεξεργασίας Απορριµµάτων

117

7. ΚΕΦΑΛΑΙΟ :

Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων (ΧΥΤΑ)

7.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το θέµα των αποβλήτων και της διαχείρισης απορριµµάτων είναι αρκετά

πολύπλοκο και πρέπει να είµαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί στους όρους που

χρησιµοποιούµε και στα συµπεράσµατα που βγάζουµε. Τα τελευταία χρόνια λόγω

της επιδερµικής προσέγγισης πολλών µέσων στο θέµα ΧΥΤΑ, σκουπίδια (στερεά

και υγρά), απορρίµµατα έχει δηµιουργηθεί η εντύπωση ότι όλα είναι αρκετά απλά

και ότι οι λύσεις έχουν εφαρµοστεί όλες και απλώς κάποιες οµάδες πολιτών πιέζουν

για το αντίθετο. Τα πράγµατα είναι λίγο πιο περίπλοκα. Καταρχήν πρέπει να

µάθουµε τις διαφορές µεταξύ των ειδών των σκουπιδιών και των απορριµµάτων

ώστε να µπορούµε να ξεχωρίσουµε και τις διαφορετικές πολιτικές που απαιτούνται

για την αντιµετώπιση τους. Έτσι πέραν του προφανούς διαχωρισµού σε στερεά και

υγρά σκουπίδια, πρέπει να διαχωρίσουµε τα σκουπίδια και σε άλλες κατηγορίες

ανάλογα µε το είδος τους και τον τρόπο αντιµετώπισης του κάθε είδους. Επίσης

καλό είναι να µην µιλάµε για ΧΥΤΑ, χωµατερές, βιότοπους κ.λ.π. αλλά να

αναφερόµαστε σε µία γενικότερη «διαχείριση απορριµµάτων και επικίνδυνων

ουσιών».

7.1.1. Η ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ∆Α

Η χωροθέτηση Χώρων ∆ιάθεσης Απορριµµάτων (Χ∆Α) στην Ελλάδα

αποτελεί µία δύσκολη διαδικασία λόγω µιας αυξηµένης κοινωνικής αντίδρασης του

συνόλου που πιθανά θα γειτνιάσει µε τέτοιους χώρους.[57] Οι πηγές της αντίδρασης

αυτής είναι καταρχήν η υποβαθµισµένη και συχνά επικίνδυνη φύση των αποβλήτων.

Επίσης, βασική πηγή της κοινωνικής αντίδρασης είναι συχνά η ανησυχία του

κόσµου για τη µη σωστή σχεδίαση τέτοιων χώρων και φυσικά το γεγονός ότι µόλις

118

πρόσφατα η χώρα µας έχει ξεκινήσει τη διαδικασία κατασκευής χώρων διάθεσης

αποβλήτων µε υγειονοµικές προδιαγραφές, οι οποίες διαφέρουν σηµαντικά από τους

παραδοσιακούς χώρους ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριµµάτων. Η ίδια καχυποψία

και αρνητική στάση επικρατεί γενικότερα και για όλους τους χώρους διάθεσης ή

αποθήκευσης επικίνδυνων αποβλήτων ή άλλων υλικών καθώς και γενικότερα

χώρους εγκατάστασης οχλουσών δραστηριοτήτων. Στην Ελλάδα µέχρι το µέσο της

δεκαετίας του ’90 υπήρχαν πάνω από 4000 ανεξέλεγκτες χωµατερές. Ας σηµειωθεί

εδώ ότι µία χωµατερή είναι εξορισµού ανεξέλεγκτη. Ο προσδιορισµός

χρησιµοποιείται πιο πολύ για να τις διαχωρίσει από κάποιες που τις ελέγχουν οι

τοπικές αρχές. Στην πράξη όµως και σε ότι αφορά την απουσία της διαχείρισης των

απορριµµάτων ή την επιδερµική αντιµετώπιση από κάποιους φορείς η ουσία είναι

µία: η έλλειψη ελέγχου.

Με τον όρο "ανεξέλεγκτες χωµατερές", εννοούµε τη διάθεση απορριµµάτων

από τους (υπεύθυνους) Οργανισµούς Τοπικής Αυτοδιοίκησης σε χώρους, οι οποίοι

δεν πληρούν τους κανόνες προστασίας του περιβάλλοντος για την αποφυγή

εκποµπής αερίων ρύπων ή µόλυνσης των υδροφορέων. Στην περίπτωση αυτή η

χωµατοκάλυψη γίνεται τακτικά, αλλά όχι απαραίτητα καθηµερινά. Υπάρχει, δηλαδή

µια στοιχειώδης οργάνωση και διαχείριση, χωρίς όµως ειδική µέριµνα για τα

στραγγίσµατα και τα αέρια.

Οι µικροί δήµοι και κοινότητες εξυπηρετούνται από σκουπιδότοπους, όπου τα

σκουπίδια καίγονται ελεύθερα και σκεπάζονται µε χώµα µία ή δύο φορές το χρόνο.

Σε πολλές περιοχές µε µικρές κοινότητες ή αραιή δόµηση χωρίς σύστηµα

συλλογής τα απορρίµµατα καταλήγουν σε ρεύµατα και δάση. Τότε µιλάµε για

ανεξέλεγκτη απόρριψη.

Σηµειώνεται ότι, από το σύνολο των οικιακών αποβλήτων που παράγονται

στη χώρα, ένα ποσοστό 53% διατίθεται σε περίπου 30 οργανωµένους χώρους

υγειονοµικής ταφής, ενώ το υπόλοιπο απορρίπτεται σε ανεξέλεγκτες χωµατερές. Το

1997, οι ανεξέλεγκτες χωµατερές ξεπερνούσαν τις 6.500, αλλά στο τέλος του 2001 ο

αριθµός µειώθηκε σε 2.182 χωµατερές. Το υπουργείο, σε συνεργασία µε τις

περιφέρειες και τους δήµους, υλοποιεί από την αρχή του 2005 ένα πρόγραµµα

µείωσης των ανεξέλεγκτων χωµατερών, µε απώτερο στόχο τη λειτουργία ενός και

µόνο χώρου ανά Καποδιστριακό δήµο. Αυτήν τη στιγµή διατηρούνται 1300 ΧΑ∆Α

(Χώροι Ανεξέλεγκτης ∆ιάθεσης Απορριµµάτων) και περίπου το 45% του

πληθυσµός δεν εξυπηρετείται από ΧΥΤΑ. Η προοπτική να κλείσουν οι ΧΑ∆Α είχε

119

µεταφερθεί για το τρέχον έτος 2008, παρόλο που η χώρα είναι υπόλογη στο

Ευρωπαϊκό ∆ικαστήριο. Αντίθετα, οι περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες έχουν

προχωρήσει στο επόµενο βήµα – µετά τους ΧΥΤΑ – στους Χώρους Υγειονοµικής

Ταφής Υπολειµµάτων (ΧΥΤΥ), το ολοκληρωµένο πλέον σύστηµα διαχείρισης που

στηρίζεται στην ανακύκλωση και στη δραστική µείωση των σκουπιδιών που θα

καταλήγουν σε ταφή.

Οι χωµατερές, η παλαιά δηλαδή προσέγγιση στην διάθεση των αστικών

απορριµµάτων δοκιµάστηκαν και απέτυχαν σε παγκόσµιο επίπεδο. Οι ΧΥΤΑ, η

ανανεωµένη και οικολογικά ορθή αιχµή του δόρατος της τεχνολογίας µε

επιστηµονική βάση όταν εφαρµοστεί σωστά και µε χρήση όλης της εµπειρίας των

ειδικών µπορεί πραγµατικά να αλλάξει την «όψη» του περιβάλλοντός µας µε τον

ίδιο τρόπο που η όψη µίας χωµατερής και ενός ΧΥΤΑ δεν έχουν καµία σχέση.

Ενηµέρωση του πολίτη και κίνητρα στην τοπική αυτοδιοίκηση είναι το κλειδί για

την υιοθέτηση της νέας τεχνολογίας τόσο σε επίπεδο διοίκησης, όσο και σε επίπεδο

προσωπικής ενεργοποίησης από τον καθένα µας. Μόνο έτσι θα ενσωµατώσουµε

στην καθηµερινότητα µας, την ανακύκλωση των σκουπιδιών, του γυαλιού, του

αλουµινίου του χαρτιού σε διαφορετικά καλάθια χάνοντας λίγο παραπάνω χρόνο

στο διαχωρισµό και προσφέροντας αρκετά περισσότερο στις επόµενες γενιές. Στην

κατεύθυνση αυτή οφείλουµε να καταβάλουµε κάθε προσπάθεια για την προώθηση

της τεχνολογίας αυτής και για τη γενίκευση στη χρήση της.

7.1.2. ΣΥΣΤΑΣΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ

Σχετικά µε την σύσταση των σκουπιδιών στην Ελλάδα ισχύουν τα εξής:

120

Σχήµα 42: Σύσταση των απορριµµάτων στην Ελλάδα. [48]

Με τον όρο επικίνδυνα απόβλητα (ΕΠ.ΑΠ) εννοούµε εκείνα τα απόβλητα που

περιέχουν ουσίες που χαρακτηρίζονται ως τοξικές, εκρηκτικές, εύφλεκτες,

καρκινογόνες, ραδιενεργές, ερεθιστικές και µεταλλαξιογόνες, καθώς και κάθε ουσία

που µπορεί να προκαλέσει αλλοιώσεις στα νερά (επιφανειακά ή υπόγεια), τον αέρα

ή το έδαφος. Οι πλέον σηµαντικές κατηγορίες επικίνδυνων αποβλήτων είναι:

1. Τα βιοµηχανικά απόβλητα (από µεταλλουργία, διύλιση πετρελαίου, παραγωγή

χηµικών προϊόντων και λιπασµάτων).

2. Τα νοσοκοµειακά απόβλητα

3. Τα χρησιµοποιηµένα ορυκτέλαια

4. Τα πολυχλωροδιφαινύλια και πολυχλωροτριφαινύλια ( PCB / PCT )

5. Οι συσσωρευτές µολύβδου και οι ηλεκτρικές στήλες

7.2. ΧΥΤΑ

7.2.1. ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ Χ.Υ.Τ.Α.

Οι ΧΥΤΑ (Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων) είναι ο συνδυασµός

ενός Χώρου ειδικά επιλεγµένου, διαµορφωµένου και εξοπλισµένου

και ενός τρόπου Λειτουργίας, διαχείρισης και παρακολούθησης που ικανοποιεί

ορισµένες προδιαγραφές, οι οποίες στοχεύουν στην εξασφάλιση:

121

της προστασίας των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων από στραγγίσµατα,

της προστασίας από τα βιοαέρια που δηµιουργούνται και προκαλούν οσµές,

κίνδυνο αυτανάφλεξης και επιβάρυνση του περιβάλλοντος (φαινόµενο

θερµοκηπίου),

της αποφυγής της διασποράς των απορριµµάτων από πουλιά, τρωκτικά και

έντοµα µε καθηµερινή χωµατοκάλυψη και

της τελικής αποκατάστασης του χώρου για άλλες χρήσεις

Στα παρακάτω σχήµατα δείχνουµε µερικά παραδείγµατα για τη βασική αρχή των

ΧΥΤΑ µε αρκετά πιο προηγµένες τεχνικές από αυτές που εφαρµόζονται αυτή τη

στιγµή στην Ελλάδα.[45]

Σχήµα 43: Αναερόβιος βιοαντιδραστήρας

122

Σχήµα 44: XYTA

7.2.2. ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΗ ΤΑΦΗ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ

Υγειονοµική Ταφή είναι η µέθοδος της ελεγχόµενης και οργανωµένης

διάθεσης των αποβλήτων στο έδαφος, στους χώρους υγειονοµικής ταφής

αποβλήτων (ΧΥΤΑ).

Τα εργοστάσια υγειονοµικής ταφής, κάνουν τέτοια επεξεργασία, ώστε τίποτα

από τα απορρίµµατα που συγκεντρώνονται εκεί δεν πετάγεται.

Πρώτα απ’ όλα γίνεται διαλογή και ένα µεγάλο ποσοστό από αυτά όπως

γυαλί, χαρτί, µέταλλα, ανακυκλώνονται. Άλλα υλικά συµπιέζονται και χάνουν το

µεγαλύτερο µέρος από τον όγκο τους και αφού ολοκληρώσουν την επεξεργασία

τους γίνονται λιπάσµατα. Το ίδιο γίνεται και µε τα υγρά που στραγγίζουν από την

συµπίεση των απορριµµάτων. Τίποτα από τα υγρά απόβλητα δεν πηγαίνει στην γη,

γιατί στους ΧΥΤΑ προβλέπεται ένα απόλυτα στεγανό σύστηµα συγκέντρωσης του

100% των υγρών. Παρόλα αυτά για να αποκλειστεί η παραµικρή πιθανότητα να

καταλήξουν στην θάλασσα υγρά απόβλητα, από µια πιθανή βλάβη του συστήµατος

αποστράγγισης, απαγορεύεται να εγκατασταθεί εργοστάσιο επεξεργασίας

απορριµµάτων σε απόσταση µικρότερη των 5 χιλιοµέτρων από την θάλασσα.

Ο σχεδιασµός, η τεχνολογία και οι τεχνικές διαχείρισης των ΧΥΤΑ έχουν

βελτιωθεί σηµαντικά τα τελευταία χρόνια και η εξέλιξη συνεχίζεται. Για την επιλογή

123

του χώρου πρέπει να εξετάζονται τα υδρογεωλογικά στοιχεία της περιοχής, ώστε να

µη δηµιουργηθεί κίνδυνος ρύπανσης του υδροφόρου ορίζοντα, όπως θα δούµε στην

επόµενη ενότητα.

Οι σύγχρονοι ΧΥΤΑ πρέπει να έχουν επικάλυψη στον πυθµένα τους από

φυσικά ή τεχνητά υλικά για στεγανοποίηση, κατάλληλα συστήµατα συλλογής και

επεξεργασίας των στραγγισµάτων και σύστηµα συλλογής του βιοαερίου.

Κατά την υγειονοµική ταφή τα απορρίµµατα διαστρώνονται, συµπιέζονται,

και στο τέλος της ηµέρας σκεπάζονται µε αδρανές υλικό (χώµα, µπάζα, κοµπόστ,

κ.λ.π.). Έτσι µειώνεται στο ελάχιστο ο κίνδυνος από τη διασπορά των

απορριµµάτων και οι δυσάρεστες οσµές.

7.2.3. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙ∆ΡΟΥΝ ΣΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΕΝΟΣ

ΧΥΤΑ

Η περιβαλλοντική συµπεριφορά ενός ΧΥΤΑ είναι αποτέλεσµα

αλληλεπίδρασης πολλών παραγόντων, οι κυριότεροι εκ των οποίων είναι:

1. Το κλίµα και το περιβάλλον της περιοχής του ΧΥΤΑ (η χωροθέτηση του

ΧΥΤΑ):

o Προσδιορίζει την ευαισθησία στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του ΧΥΤΑ.

o Το ισοζύγιο υγρασίας σχετίζεται άµεσα µε την βιοαποδόµηση και τη

διαχείριση στραγγισµάτων.

o Η απόσταση από κατοικίες είναι το µέτρο για τη διαχείριση βιοαερίου και

οσµών και η απόσταση από υδροφορείς, το µέτρο για την επεξεργασία

στραγγισµάτων.

2. Ο σχεδιασµός και η κατασκευή του ΧΥΤΑ:

o Σχετίζεται άµεσα µε το κόστος λειτουργίας και τη βιωσιµότητα του έργου.

o Καλύτερο είναι το πιο κατάλληλο για τις τοπικές συνθήκες (οικονοµικές,

κοινωνικές, διαχειριστικές) και όχι το ακριβότερο.

o Η ποιότητα σχεδιασµού και κατασκευής δεν εγγυάται ποιότητα

λειτουργίας, είναι όµως προϋπόθεση για καλή λειτουργία.

124

o Σχεδιάζουµε µε κριτήριο την καλή λειτουργία και λειτουργούµε µε

κριτήριο την «κατασκευή» ενός περιβαλλοντικά αποδεκτού

απορριµµατικού όγκου.

3. Τα εισερχόµενα απόβλητα (ποσότητα, ποιότητα, προεπεξεργασία):

o Κανένας ΧΥΤΑ δεν µπορεί (ούτε και επιτρέπεται άλλωστε) να υποδεχτεί

όλα τα στερεά απόβλητα.

o Η πρακτική της υποδοχής όλων των αποβλήτων, χωρίς έλεγχο και

δειγµατοληψία εκτός από παράνοµη είναι και πολύ επικίνδυνη για τους

εργαζόµενους στο ΧΥΤΑ.

o Η υποδοχή µη αποδεκτών αποβλήτων δεν είναι λύση, απλά κουκουλώνει το

πρόβληµα και το µεταφέρει από τον κάτοχό τους στο διαχειριστή του

ΧΥΤΑ.

o Προσοχή: υπάρχουν πολύ επικίνδυνα απόβλητα σε πολύ «ακίνδυνες»

µορφές και συσκευασίες.

o Μην ξεχνάτε: απαγορεύεται η υποδοχή µη επεξεργασµένων αποβλήτων!

4. Οι ανθρώπινοι πόροι που οργανώνουν και συµµετέχουν στη διοίκηση-

λειτουργία:

o Όσο καλά και αν έχει κατασκευαστεί ένας ΧΥΤΑ, αν δεν λειτουργήσει µε

σχέδιο και σωστά εκπαιδευµένο προσωπικό θα είναι προβληµατικός.

o Το προσωπικό που λειτουργεί τον ΧΥΤΑ πρέπει να έχει σωστή οργάνωση,

εκπαίδευση και παρακολούθηση για να παράγει θετικό αποτέλεσµα.

o Η υγιεινή και ασφάλεια του προσωπικού, είναι όρος καλής λειτουργίας του

ΧΥΤΑ και όχι πολυτέλεια. Αν οι εργαζόµενοι δεν νοιάζονται να

προστατέψουν τον εαυτό τους θα νοιαστούν για το περιβάλλον;

5. Η στρατηγική διαχείρισης των αποβλήτων στην περιοχή του ΧΥΤΑ:

o Αν ο ΧΥΤΑ είναι ο µόνος τρόπος διαχείρισης των στερεών αποβλήτων,

τότε δεν υπάρχει στρατηγική.

o Ανακύκλωση, επεξεργασία, προγράµµατα µείωσης, χώροι ταφής,

αναζητείστε το σωστό µίγµα ενεργειών για κάθε περιοχή.

125

o Προσοχή: το σωστό είναι πρώτα να υιοθετείται µια στρατηγική και µε

βάση αυτή να σχεδιάζεται ένας ΧΥΤΑ, όχι πρώτα να φτιάχνουµε έναν

ΧΥΤΑ και µετά να ψάχνουµε µε τι στρατηγική θα τον λειτουργήσουµε.

o Στρατηγική διαχείρισης στερεών αποβλήτων + τεχνική υποστήριξη +

management = επιτυχηµένο σύστηµα διαχείρισης.

Όπως είναι φανερό µόνο οι 3 τελευταίοι παράγοντες αποτελούν πεδία

πιθανής επίδρασης των διαχειριστών του ΧΥΤΑ. Είναι όµως σαφές ότι αυτοί οι 3

παράγοντες είναι και οι πιο καθοριστικοί για την περιβαλλοντική συµπεριφορά του

έργου.

7.2.4. ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ

Τα κριτήρια καταλληλότητας για την χωροθέτηση ΧΥΤΑ βασίζονται σε

περιβαλλοντικά, κοινωνικά, χωροταξικά και οικονοµικά χαρακτηριστικά του τόπου.

Κάθε κριτήριο περιλαµβάνει ουσιαστικά τις κατηγορίες που περιλαµβάνουν όλες τις

περιοχές που είναι κατάλληλες για χωροθέτηση του χώρου διάθεσης ή αποθήκευσης

ή άλλης επικίνδυνης δραστηριότητας και τις κατηγορίες που περιλαµβάνουν τις

ακατάλληλες για χωροθέτηση περιοχές. Τα κριτήρια αποκλεισµού µπορούν να

βασίζονται επίσης και σε νοµοθετικούς περιορισµούς της εκάστοτε νοµαρχίας (ή

άλλου δηµόσιου φορέα). [53]

Τονίζεται ότι όλα τα παραπάνω κριτήρια αποκλεισµού δεν καθορίζονται

άµεσα από την ελληνική νοµοθεσία. ∆ιαφορετικοί επιστήµονες µπορούν να

προσθέσουν, να µειώσουν ή να εξειδικεύσουν κάποια κριτήρια αποκλεισµού.

Παραδειγµατικά µία περιοχή που θα χαρακτηριζόταν ως χείριστη για την

χωροθέτηση ενός ΧΥΤΑ θα συνδύαζε τα παρακάτω:

1. Υπόβαθρο µε πολλά περατά στρώµατα (π.χ. χαλίκι, ρηγµατοποιηµένα

στρώµατα)

2. Ο πυθµένας του ΧΥΤΑ να είναι κοντά στον υδροφόρο ορίζοντα ή το βάθος από

την επιφάνεια στο υπόγειο νερό να είναι µικρότερο των 10 m

3. Το υπόγειο νερό της ευρύτερης περιοχής να χρησιµοποιείται για υδρευτικούς

λόγους

4. Ο ΧΥΤΑ να γειτνιάζει µε επιφανειακά νερά ή µε πληµµυρική λεκάνη

(αποστάσεις µικρότερες των 100 m).

126

Ενδεικτικά λοιπόν φαίνονται παρακάτω κάποια κριτήρια καταλληλότητας:[57]

Κριτήριο Αποστάσεις από αναφερόµενη

περιοχή (m)

Αστικές περιοχές (οικισµοί και

στρατόπεδα)

<500

Αεροδρόµια <3000

Σηµεία υδροληψίας από υπόγεια

νερά (πηγές, πηγάδια)

<500

Επιφάνεια νερά <500 (από σηµεία υψηλών

ποσοτήτων επιφανειακού νερού) και

πλήρης αποκλεισµός εντός υγροτόπων

Οικολογικά ευαίσθητες περιοχές <500 από υγρότοπους και εντός

περιοχών που έχουν χαρακτηριστεί ως

«NATURA 2000»

Αρχαιολογικές περιοχές και

µελλοντικά θεσµοθετηµένες

αρχαιολογικές περιοχές

Πλήρης αποκλεισµός εντός των

ορίων αυτών

Ζώνες ανάπτυξης Πλήρης αποκλεισµός εντός των

ορίων αυτών

Φυσικά µνηµεία και πάρκα <500

Υδρογεωλογία

Αποκλείονται καταρχήν οι

περιοχές µε υψηλή και µέτρια

υδροπερατότητα καθώς και τα

γεωθερµικά πεδία

Φυσική βλάστηση

Αποκλείονται περιοχές υπό

αναδάσωση, δάση καρυδιάς, βελανιδιάς

και κωνοφόρων, καλλιεργήσιµη γη,

υγρότοποι

Καλλιέργειες

Αποκλείεται καλλιεργήσιµη γη,

<500 από αρδευόµενες περιοχές και από

λεκάνες πληµµύρας (100 ετών)

Πίνακας 6: Κριτήρια καταλληλότητας ΧΥΤΑ

127

Το επόµενο βήµα της µεθοδολογίας είναι η βαθµολόγηση/ιεράρχηση των

περιοχών που δεν έχουν αποκλειστεί κατά το πρώτο βήµα. Τα συνήθη κριτήρια

βαθµολόγησης υποψήφιων ΧΥΤΑ είναι τα παρακάτω:

o Υδρογεωλογικά: (το κριτήριο αυτό µπορεί να διαβαθµιστεί σε υποκριτήρια

που βασίζονται σε συγκεκριµένα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της

περιοχής, όπως υδραυλική αγωγιµότητα υποβάθρου και µανδύα

αποσάθρωσης, πάχος µανδύα αποσάθρωσης, βάθος υδροφόρου, χρήσεις

υδροφόρου, ικανό πορώδες εδάφους κ.λ.π.).

1. Χρήσεις γης και ιδιοκτησιακό καθεστώς

2. Μέγεθος λεκάνης απορροής του ΧΥΤΑ

3. Τοπογραφικές κλίσεις εν λόγω περιοχής

4. Προσβασιµότητα στο χώρο

5. Κόστος έργων υποδοµής

6. Κεντροβαρικότητα χώρου και

7. Κόστος µεταφοράς απορριµµάτων

8. Επάρκεια υλικού χωµατοκάλυψης

9. Χρόνος ζωής ΧΥΤΑ

o Κλιµατολογικά κριτήρια (π.χ. διεύθυνση ανέµου σε σχέση µε οικισµούς)

1. Οικολογική ευαισθησία περιοχής

2. Απόσταση από οικισµούς και απόκρυψη

3. Επιδράσεις σε οικονοµικές δραστηριότητες περιοχής

∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΝΟΣ ΧΥΤΑ

Μια µατιά στις διάρκειες ζωής των τεχνητών φραγµών από τους οποίους

αποτελείται ένας ΧΥΤΑ είναι αποκαλυπτική και υποδεικνύει την οπτική γωνία υπό

την οποία πρέπει να οργανώνεται ολόκληρη η λειτουργία του ΧΥΤΑ. Στον επόµενο

πίνακα παρουσιάζεται η διάρκεια ζωής των τεχνητών φραγµών που συνήθως

χρησιµοποιούνται σε ένα ΧΥΤΑ.[44]

128

Πίνακας 7: ∆ιάρκεια ζωής τεχνητών φραγµών ενός ΧΥΤΑ.

Όπως φαίνεται, η διάρκεια ζωής των φραγµών, στην καλύτερη των

περιπτώσεων, οριακά ξεπερνά τα 20 έτη ή αγγίζει τα 30. Γνωρίζουµε, όµως πολύ

καλά ότι η διάρκεια της αποδόµησης των στερεών αποβλήτων εντός του χώρου

ταφής αγγίζει ή και ξεπερνά τα 100 έτη. Γνωρίζουµε ακόµη καλύτερα, ότι ο χώρος

ταφής θα έχει έσοδα µόνο κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του και ότι πρέπει να

παρακολουθείται για 30 έτη µετά την παύση λειτουργίας του, άρα η µεταφροντίδα

του θα κληροδοτηθεί από τη γενιά µας στις επόµενες, γεγονός που δεν είναι

αποδεκτό.

Για το λόγο αυτό, επιβάλλεται µία άλλη οπτική γωνία, γνωστή ως «αειφορική

ταφή» (sustainable landfill).

7.3.1 Αειφορική Ταφή

Η οπτική γωνία της αειφορικής ταφής έχει ως εξής:

Το περιβαλλοντικό και οικονοµικό κόστος διαχείρισης ενός ΧΥΤΑ πρέπει να

καλύπτεται από τους χρήστες του και δεν πρέπει να µεταβιβάζεται στις επόµενες

γενιές.

Οι βασικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις (που προκύπτουν από τα στραγγίσµατα

και το βιοαέριο) του ΧΥΤΑ να µπορέσουν να ολοκληρωθούν εντός της

διάρκειας ζωής των υλικών από τα οποία είναι κατασκευασµένος.

129

Με το πέρας της χρονικής διάρκειας της µεταφροντίδας (δηλαδή µετά από 40-45

έτη) η απόθεση θα πρέπει να είναι σε τέτοια κατάσταση που να συνιστά

αµελητέο ρίσκο για το περιβάλλον και τη δηµόσια υγεία.

Εκ των πραγµάτων, η οπτική γωνία της αειφορικής ταφής σηµαίνει ότι η

αντιµετώπιση της λειτουργίας ενός ΧΥΤΑ ως συστηµατικής χωµατουργικής

εργασίας που απαιτεί διαχείριση εκποµπών είναι εσφαλµένη. Για να υπάρξει

αειφορική διαχείριση του ΧΥΤΑ, το βάρος δίνεται στις διεργασίες που

συντελούνται εντός αυτού και το συστηµατικό έλεγχο µε στόχο την ολοκλήρωσή

τους µέχρι το τέλος της περιόδου µεταφροντίδας.

Ο διαχειριστής ενός ΧΥΤΑ πρέπει να έχει σαφές από την πρώτη ηµέρα

λειτουργίας, ότι η βασική πρόκληση είναι η επίτευξη ή η κατά το δυνατόν

µεγαλύτερη προσέγγιση της αειφορικής ταφής.

Για να γίνει κάτι τέτοιο, η προεπεξεργασία των στερεών αποβλήτων είναι

απαραίτητη. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι τρόποι µε τους οποίους

διάφορες τεχνικές προεπεξεργασίας αλλά και πρακτικές των ΧΥΤΑ επιδρούν στην

ποιότητα των εισερχόµενων αποβλήτων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του

ΧΥΤΑ, οι οποίες συσχετίζονται άµεσα µε το οργανικό του φορτίο. Οι σταυροί (+)

δείχνουν αύξηση της παραµέτρου και οι παύλες (-) δείχνουν µείωση, ενώ τα

σκιασµένα κελιά δείχνουν ότι δεν υπάρχει συσχέτιση ή γενικός κανόνας.

Πίνακας 8: Επιρροή διαφόρων τεχνικών επεξεργασίας αποβλήτων στους ΧΥΤΑ.

130

Ένα σηµαντικό συµπέρασµα από αυτόν τον πίνακα είναι ότι µια αποδεκτή

ποιότητα απόθεσης, υπό την έννοια του αµελητέου ρίσκου για το περιβάλλον, στο

πέρας της µεταφροντίδας είναι εφικτή µόνο µε τη χρήση Μηχανικής - Βιολογικής

ή/και Θερµικής Επεξεργασίας. Σε όλες τις υπόλοιπες περιπτώσεις η κατάσταση της

απόθεσης δεν µπορεί να θεωρηθεί αποδεκτή και θα πρέπει να ληφθούν µέτρα για να

έχει αµελητέο περιβαλλοντικό ρίσκο.

7.3.2 Μεταφροντίδα ενός ΧΥΤΑ

Για αυτόν ακριβώς το λόγο, τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί

σηµαντικές πρακτικές παρέµβασης στη φάση της µεταφροντίδας που έχουν σαν

στόχο:

1. Την ταχεία ολοκλήρωση της αποδόµησης.

2. Τη µείωση του χρόνου µεταφροντίδας, εφόσον η απόθεση χαρακτηριστεί

αµελητέου ρίσκου.

Τέτοιες τεχνικές είναι ο εξαναγκασµένος επί τόπου αερισµός (in situ aeration),

η αποκατάσταση µε εξόρυξη (landfill mining), οι τεχνικές απότοµης ανόδου της

υγρασίας (flushing) κ.λπ.

Σηµαντικό στοιχείο είναι ότι αυτές οι τεχνικές εφαρµόζονται µε κόστη που

είτε είναι σχεδόν ίδια είτε και µικρότερα από το κόστος µεταφροντίδας του χώρου.

Στην περίπτωση που τα κόστη είναι συγκρίσιµα, η υλοποίηση τεχνικών επιτάχυνσης

της αποδόµησης, εξασφαλίζει αµελητέο περιβαλλοντικό ρίσκο πολύ ταχύτερα και

αφήνει ελεύθερη τη γη για νέες χρήσεις άµεσα (εντός 2-4 ετών). Στην περίπτωση

που το κόστος αυτών των τεχνικών είναι µικρότερο από το κόστος µεταφροντίδας, η

σκοπιµότητα εφαρµογής τους είναι εµφανής.

Εποµένως, η συνολική περιβαλλοντική συµπεριφορά είναι άµεσα συναρτηµένη µε:

1. Την ποιότητα των εισερχόµενων αποβλήτων, δηλαδή από προεπεξεργασία που

έχουν υποστεί.

2. Την ορθή λειτουργία του ΧΥΤΑ.

3. Τη διαχείριση της τελικής κατάστασης της απόθεσης µε το πέρας της

λειτουργίας.

131

7.3.3 Η ΕΠΙ∆ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΩΝ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΩΝ

1. Τεµαχισµός: Ο τεµαχισµός των προς διάθεση αποβλήτων πολλαπλασιάζει την

ενεργό επιφάνεια των αποβλήτων και µειώνει το µέγεθός τους, εποµένως:

• Επιταχύνει τις διαδικασίες αποδόµησης.

• ∆ιευκολύνει τη µεταφορά ρύπων προς το βιοαέριο και τα στραγγίσµατα.

• ∆ιευκολύνει τη συµπίεση των αποβλήτων.

2. ∆εµατοποίηση: Η δεµατοποίηση αυξάνει το ειδικό βάρος των αποβλήτων και

µεγαλώνει τη διάρκεια ζωής του ΧΥΤΑ. Ωστόσο, οι διαδικασίες αποδόµησης

συνήθως επιβραδύνονται σηµαντικά, ενώ η διείσδυση της υγρασίας εντός των

αποβλήτων δυσκολεύει. Η δυσκολία κατακράτησης των όµβριων, λόγω υψηλής

συµπίεσης των δεµάτων και η ύπαρξη σχετικά µεγάλων «καναλιών ροής»

µεταξύ των δεµάτων οδηγεί σε άµεση εµφάνιση πληµµυρικών απορροών

στραγγισµάτων σε περιπτώσεις έντονης βροχόπτωσης. Στην περίπτωση αυτή

όµως, το ρυπαντικό φορτίο των στραγγισµάτων είναι σηµαντικά χαµηλό.

3. Βιολογική επεξεργασία:

• Μειώνει την ποσότητα των άµεσα βιοαποδοµήσιµων ουσιών και διευκολύνει

την αποδόµηση των αποβλήτων.

• Σε γενικές γραµµές αυξάνει τη διαπερατότητα της απορριµµατικής µάζας και

µειώνει τις πιθανότητες έµφραξης των αγωγών στραγγισµάτων και της

στρώσης αποστράγγισης.

Τα πρόβληµα είναι ότι για να υπάρχει µια αποδεκτή τελική ποιότητα

της απόθεσης, η βιολογική επεξεργασία πρέπει να κρατήσει τουλάχιστον 14-16

εβδοµάδες, γεγονός που ανεβάζει σηµαντικά το κόστος της και τις περισσότερες

φορές είναι αποτρεπτικό.

Βιολογική επεξεργασία µικρότερης διάρκειας πρέπει να συνδυάζεται

µε εξαναγκασµένο αερισµό, ως τεχνική αποκατάστασης - ολοκλήρωσης της

αποδόµησης.

4. Θερµική επεξεργασία:

• Μειώνει δραστικά τον όγκο των αποβλήτων.

132

• Πρακτικά εξαλείφει τις ποσότητες των οργανικών αποβλήτων, εποµένως και

το βιοαέριο και το οργανικό φορτίο των στραγγισµάτων.

• Εξασφαλίζει πολύ υψηλή συµπίεση των υπολειµµάτων.

Ωστόσο, απαιτούνται σηµαντικές µελέτες για το δυναµικό παραγωγής

στραγγισµάτων που προκύπτουν από χώρους ταφής υπολειµµάτων θερµικής

επεξεργασίας, έτσι ώστε να θεωρηθούν αµελητέου ρίσκου στο τέλος της περιόδου

µεταφροντίδας.

Αν στο χώρο ταφής γίνεται ταφή και άλλων ειδών αποβλήτων, απαιτείται

µελέτη των φαινοµένων σε µεγάλο βάθος για να διασφαλιστεί αµελητέο

περιβαλλοντικό ρίσκο.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

Σχετικά µε τις τεχνολογίες κατασκευής των ΧΥΤΑ σηµαντικά σηµεία ειδικού

σχεδιασµού είναι:

• η στεγάνωση του πυθµένα (αργιλικές και συνθετικές µεµβράνες),

• τα συστήµατα αποστράγγισης του διηθήµατος,

• τα συστήµατα απαγωγής του βιοαερίου,

• η διαχείριση του διηθήµατος και του βιοαερίου,

• τα συστήµατα τελικής κάλυψης και η τέλος

• η αποκατάσταση του χώρου µετά την πλήρωση.

Τα βήµατα κατασκευής ενός ΧΥΤΑ είναι τα ακόλουθα:

1. ∆ιαµορφώνεται σε µορφή λεκάνης ένας χώρος που έχει το κατάλληλο

υπέδαφος. ∆ηλαδή, οι γεωλογικές και υδρογεωλογικές συνθήκες πρέπει να

είναι ευνοϊκές ώστε να µην υπάρχει αξιόλογη υπόγεια υδροφορία.

2. Για περισσότερη προστασία, καλύπτεται µε µία στεγανωτική στρώση από

άργιλο συµπυκνωµένου πάχους 30 εκ. πάνω στον οποίο θα τοποθετηθεί

συνθετική στεγανωτική µεµβράνη από υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο

πάχους 2 χιλιοστών.

3. Η ειδική µεµβράνη τοποθετείται στα πρανή και στα χαντάκια απορροής.

133

4. Ενώνονται οι µεµβράνες µε θερµοκόλληση και προστίθεται για προστασία µία

στρώση αποστραγγιστικό ύφασµα πολυπροπυλενίου.

5. Στο σηµείο αυτό, γίνεται η εγκατάσταση δικτύων συλλογής των

στραγγισµάτων.

Σχήµα 45: Ο ΧΥΤΑ µετά την τοποθέτηση της µεµβράνης στεγανοποίησης.

6. Μετά την τοποθέτηση της µεµβράνης τοποθετείται δίκτυο διάτρητων

πλαστικών αγωγών σε σχήµα ψαροκόκκαλου. Το δίκτυο αυτό µεταφέρει τα

στραγγίσµατα στα σηµεία τελικής συγκέντρωσης που αποτελούνται από

φρεάτια και δεξαµενές συλλογής και υπερχείλισης. Τα στραγγίσµατα

αντλούνται και ξανακυκλοφορούν στη µάζα των απορριµµάτων για να

επιταχυνθεί η βιοαποικοδόµηση.

Σχήµα 46: ∆ιάταξη συστήµατος αποστράγγισης.[54]

7. Πριν αρχίσει η λειτουργία η µεµβράνη καλύπτεται από προστατευτική -

αποστραγγιστική στρώση εδάφους, πάχους 40 εκ.

134

Σχήµα 47: Ο ΧΥΤΑ έτοιµος να δεχτεί τα απορρίµµατα.

ΣΧΕ∆ΙΟ ΠΛΗΡΩΣΗΣ ΧΥΤΑ

Τι είναι το σχέδιο πλήρωσης ΧΥΤΑ;

Το σχέδιο πλήρωσης του ΧΥΤΑ αποτελεί τον τρόπο µε τον οποίο θα γίνει η

σταδιακή πλήρωσης της λεκάνης ταφής µε απορρίµµατα. Περιλαµβάνει την

περιγραφή όλων των φάσεων λειτουργίας και τον τρόπο µε τον οποίο θα πληρωθούν

όλες οι κυψέλες και τα κύτταρα του ΧΥΤΑ.

Το σχέδιο πλήρωσης διαφέρει από ΧΥΤΑ σε ΧΥΤΑ. Οι ιδιαιτερότητες κάθε

χώρου παίζουν σηµαντικό ρόλο στην διαµόρφωση του σχεδίου πλήρωσης. Για κάθε

ΧΥΤΑ το σχέδιο πλήρωσής του περιγράφει τον βέλτιστο οικονοµοτεχνικά τρόπο

ταφής των αποβλήτων.

Τι περιλαµβάνει το σχέδιο πλήρωσης ενός ΧΥΤΑ;

1. Σχέδιο γενικής διάταξης έργων: Στο σχέδιο αυτό απεικονίζεται το σύνολο των

έργων που κατασκευάζονται για τη σωστή λειτουργία του ΧΥΤΑ. Επίσης

απεικονίζει τη λεκάνη απόθεσης καθώς και το δανειοθάλαµο που θα

χρησιµοποιηθεί για την εξοικονόµηση του υλικού ηµερήσια κάλυψης των

απορριµµάτων. Η λεπτοµέρεια των σχεδίων αυτών είναι µικρή καθώς αποτελούν

µια γενική άποψη του ΧΥΤΑ σε µικρή συνήθως κλίµακα (1:1000 ή 1:2000).

2. Σχέδιο απορροών οµβρίων υδάτων: Το συγκεκριµένο σχέδιο δείχνει τον τρόπο

µε τον οποίο έχουν σχεδιαστεί και λειτουργούν τα έργα αντιπληµµυρικής

Μορφοποιήθηκε: Αγγλικά(Η.Π.Α.)

Μορφοποιήθηκε: Λεζάντα,Αριστερά, Εσοχή: Πρώτηγραµµή: 0 εκ., ∆ιάστιχο: µονό

135

προστασίας του χώρου καθώς και του απορριµµατικού αναγλύφου καθώς αυτό

αναπτύσσεται. Στο σχέδιο αυτό συνήθως η λεκάνη ταφής απεικονίζεται

πληρωµένη µε απορρίµµατα καθώς σε αυτό το στάδιο λειτουργίας του χώρου

σηµειώνονται οι µεγαλύτερες απορροές και παροχές των έργων

αντιπληµµυρικής προστασίας.

3. Σχέδια διαµόρφωσης της λεκάνης απόθεσης: Το σχέδιο αυτό απεικονίζει το

πώς θα είναι η λεκάνη απόθεσης όταν ολοκληρωθούν τα έργα διαµόρφωσης της

(εκσκαφές - επιχώσεις). Στο σχέδιο αυτό εµφανίζονται οι ισοϋψείς και οι κλίσεις

του πυθµένα του ΧΥΤΑ, οι οποίες συγκλίνουν σε ένα ή περισσότερα σηµεία από

τα οποία κατά τη λειτουργία του χώρου θα αποµακρύνονται τα στραγγίσµατα

που θα παράγονται.

4. Σχέδιο τελικού αναγλύφου: Το συγκεκριµένο σχέδιο απεικονίζει την εικόνα

του συνόλου του χώρου µετά το πέρας λειτουργίας της λεκάνης απόθεσης. Στο

σχέδιο αυτό παρουσιάζεται το τελικό ανάγλυφο του ΧΥΤΑ µαζί µε τα έργα που

θα έχουν διαµορφωθεί όπως αναβαθµοί, εσωτερική οδοποιία, έργα διαχείρισης

βιοαερίου και στραγγισµάτων κ.λπ.

5. Σχέδια πλήρωσης κυττάρων: Τα σχέδια αυτά παρουσιάζουν σε λεπτοµέρεια τη

σειρά πλήρωσης των κυττάρων ή /και των υποκυττάρων του ΧΥΤΑ. Τα σχέδια

αυτά παρουσιάζουν συνήθως τις κύριες φάσεις πλήρωσης και διαµόρφωσης των

κυττάρων, αναλόγως µε το συνολικό σχέδιο λειτουργίας του χώρου.

6. Περιγραφή πλήρωσης κυττάρων: Τα σχέδια πλήρωσης κυττάρων πρέπει να

συνοδεύονται από κατάλληλη περιγραφή των έργων πλήρωσης και

διαµόρφωσης για κάθε φάση ή/και υποφάση πλήρωσης. Στην περιγραφή αυτή

πρέπει να περιλαµβάνεται ο τρόπος διαχρονικής ανάπτυξης - επέκτασης των

έργων και των δικτύων παράλληλα µε την πλήρωση των κυττάρων (ράµπα

εισόδου, προσωρινών ή µόνιµων αναχωµάτων, δίκτυα στραγγισµάτων,

βιοαερίου, οµβρίων κ.λπ.).

Σειρά πλήρωσης φάσεων

Ο σχεδιασµός της σειράς πλήρωσης φάσεων - κυττάρων σε ένα ΧΥΤΑ έχει

µεγάλο αντίκτυπο στο βαθµό της σωστής λειτουργικής ανάπτυξης του χώρου τόσο

136

τεχνικά όσο και οικονοµικά. Οι εργασίες που λαµβάνουν χώρα κατά τον σχεδιασµό

της διαδοχής των φάσεων είναι οι ακόλουθες:

1. Υπολογισµός του µεγέθους των φάσεων: Οι βασικές παράµετροι

διαστασιολόγησης της κάθε φάσης είναι η χωρητικότητα και η διάρκεια ζωής

της µέχρις ώτου κατασκευαστεί η επόµενη φάση. Όταν η µία φάση/ κύτταρο

γεµίζει µε απορρίµµατα την αµέσως επόµενη ηµέρα, η επόµενη φάση του ΧΥΤΑ

πρέπει να είναι έτοιµη για να δεχτεί απορρίµµατα. Από την στιγµή που είναι

γνωστό το ελάχιστο µέγεθος της λεκάνης απόθεσης της κάθε φάσης, σχεδιάζεται

η καταλληλότερη τεχνικοοικονοµικά λύση για τη συγκεκριµένη φάση

λαµβάνοντας υπόψη την χωρητικότητα, τις κλίσεις του αναγλύφου αλλά και τις

οικονοµίες κλίµακας και το ύψος των διαθέσιµων κεφαλαίων.

2. Προσδιορισµός της αλληλουχίας των φάσεων: Από τη στιγµή που είναι

σχεδιασµένες όλες οι φάσεις του ΧΥΤΑ ακολουθεί ο προσδιορισµός της

αλληλουχίας πλήρωσης των φάσεων. Η διαδικασία αυτή, βασίζεται κυρίως σε

τεχνικά θέµατα όπως πρόσβαση στο εν λειτουργία κύτταρο, διευθέτηση οµβρίων

υδάτων, συλλογή και µεταφορά στραγγισµάτων και διαχείριση χωµατισµών για

ηµερήσια κάλυψη σε συνδυασµό µε τις χωµατουργικές εργασίες για την

κατασκευή της επόµενης φάσης. Εξίσου σηµαντικό ρόλο στον καθορισµό της

αλληλουχίας των φάσεων διαδραµατίζει και το αισθητικό αποτέλεσµα. Αν ο

ΧΥΤΑ βρίσκεται κοντά σε κατοικηµένες ή/και ανεπτυγµένες περιοχές, το

αισθητικό αποτέλεσµα από την πλήρωση των φάσεων λειτουργίας αποτελεί

σηµαντικό παράγοντα επιλογής της χωροθέτησης της επόµενης φάσης, καθώς η

διατήρηση της οπτικής αποµόνωσης των λειτουργιών ενός ΧΥΤΑ από τη γύρω

περιοχή είναι επιθυµητή, αν όχι αναγκαία.

3. Σειρά αποκατάστασης των φάσεων: Ο προσδιορισµός της σειράς και του

ρυθµού αποκατάστασης του ΧΥΤΑ αποτελεί σηµαντικό παράγοντα για την

επιλογή της σειράς και του µεγέθους των φάσεων λειτουργίας του χώρου. Η

επιλογή αυτή εξαρτάται τόσο από οικονοµικές παραµέτρους (διαθεσιµότητα

κεφαλαίων) όσο και από τεχνικές όπως βελτιστοποίηση της διαχείρισης

βιοαερίου και στραγγισµάτων.

137

Σηµαντικά οικονοµικά οφέλη:

• Η σύνταξη και εφαρµογή ενός πλήρους σχεδίου πλήρωσης του ΧΥΤΑ παρέχει

πολύ µεγάλα οικονοµικά οφέλη στον φορέα λειτουργίας του ΧΥΤΑ µιας και το

σχέδιο αυτό αποτελεί το βέλτιστο τεχνικά και οικονοµικά τρόπο λειτουργίας του

χώρου.

• Λαµβάνει υπόψη τις οικονοµίες κλίµακας και τη διαθεσιµότητα των κεφαλαίων,

ενώ παράλληλα κοστολογεί σε τέτοιο βάθος τις διεργασίες, έτσι ώστε µε την

εφαρµογή της ανάλογης τιµολογιακής πολιτικής, ο χώρος να είναι βιώσιµος

τόσο κατά τη λειτουργία του, όσο και κατά την περίοδο µεταφροντίδας του.

7.6 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΑΦΗΣ

7.6.1 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΕΛΙΟΥ:

1. Γενικά: Το απορριµµατικό κελί αποτελεί το βασικό δοµικό στοιχείο του ΧΥΤΑ.

Αποτελείται από ένα σύνολο στρώσεων απορριµµάτων οι οποίες συµπιέζονται

στην επιφάνεια ενός πρανούς µε τη βοήθεια βαρέως οχήµατος. Το κελί στη

συνέχεια επικαλύπτεται µε χώµα από όλες τις ελεύθερες επιφάνειές του.

Σχήµα 48: Χτίζοντας το ηµερήσιο κελί σε στρώσεις.

2. Έλεγχος του µετώπου εργασίας:

o Το µέτωπο εργασίας αποτελεί το τµήµα εκείνο του µη ολοκληρωµένου

κελιού στο οποίο κάθε στιγµή διαστρώνονται και συµπιέζονται

απορρίµµατα. Για την εύρυθµη λειτουργία του χώρου, το µέτωπο

εργασίας θα πρέπει να έχει µικρές διαστάσεις, ούτως ώστε να

138

περιορίζεται τόσο η κίνηση των µηχανηµάτων διάστρωσης και

συµπίεσης, όσο και η χρήση του υλικού επικάλυψης.

o Το βέλτιστο πλάτος του µετώπου εργασίας ποικίλει ανάλογα µε τον

αριθµό των εξυπηρετούµενων απορριµµατοφόρων οχηµάτων και τον

εξοπλισµό διάστρωσης και συµπίεσης που διαθέτει ένας ΧΥΤΑ. Το

πλάτος του θα πρέπει να είναι τέτοιο, ώστε να αποφεύγονται οι µεγάλοι

χρόνοι αναµονής για την εκκένωση των απορριµµατοφόρων. Από την

άλλη πλευρά, το πλάτος του µετώπου εργασίας δεν µπορεί να είναι τόσο

µεγάλο, ώστε να δυσχεραίνει τη λειτουργία και να αφήνει εκτεθειµένα

στον άνεµο τα απορρίµµατα, για µεγάλο χρονικό διάστηµα.

3. Κινητός εξοπλισµός λειτουργίας: Τα στερεά απόβλητα θα πρέπει να

αποθέτονται στη βάση του µετώπου εργασίας από τα απορριµµατοφόρα και να

προωθούνται επάνω στο πρανές του µετώπου εργασίας. Για λόγους ασφαλείας

θα πρέπει να διατηρούνται αποστάσεις 2,5-3 µέτρων µεταξύ των

απορριµµατοφόρων και του προωθητή. Η επιφάνεια απόθεσης των αποβλήτων

θα πρέπει να διατηρείται επίπεδη και καθαρή από απορρίµµατα.

4. ∆ιάστρωση των αποβλήτων στο πρανές: Για τη µεγιστοποίηση της συµπίεσης,

καθώς και για την ισόρροπη κατανοµή του βάρους του προωθητή, τα απόβλητα

θα πρέπει να διαστρώνονται σε στρώσεις 30-60 εκατοστών και σε κλίσεις της

τάξης του 1:3 (υ:β). Τα όποια κενά δηµιουργούνται στις στρώσεις, θα πρέπει να

γεµίζονται µε απορρίµµατα.

5. Συµπίεση αποβλήτων: Ο υψηλός βαθµός συµπίεσης των αποβλήτων,

επιµηκύνει τη συνολική διάρκεια ζωής του έργου, µειώνει την απαιτούµενη

ποσότητα υλικού επικάλυψης και µειώνει το φαινόµενο διασποράς των

απορριµµάτων στο χώρο. Η καλή συµπίεση επιτυγχάνεται µε τον συµπιεστή να

πραγµατοποιεί επαναλαµβανόµενα περάσµατα επάνω από το µέτωπο εργασίας

(3-5 τον αριθµό), έως ότου δεν παρατηρείται περαιτέρω συµπίεση. Επιπλέον, θα

πρέπει να συµπιέζεται και η οροφή του κελιού.

139

6. Ολοκλήρωση του κελιού:

o Για την ολοκλήρωση του κελιού, τα εκτεθειµένα απόβλητα θα πρέπει

καλύπτονται µε στρώσεις υλικού επικάλυψης. Το πάχος της κάλυψης

εξαρτάται από τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά του κελιού, αλλά δεν θα

πρέπει να είναι µικρότερο από 10-15 εκατοστά.

o Όταν ένα κελί κατασκευάζεται σε ανοιχτό χώρο (δηλ. δεν έρχεται σε επαφή

µε διπλανά κελιά), θα πρέπει να καλύπτονται όλες οι ελεύθερες επιφάνειές

του.

o Θα πρέπει να γίνεται χρήση πασσάλων για την υποβοήθηση των χειριστών

µηχανηµάτων στη διαµόρφωση της επιφάνειας της οροφής του κελιού,

ούτως ώστε να διατηρείται κλίση της τάξεως του 3-5%.

Σχήµα 49: Ολοκλήρωση του ηµερήσιου κελιού.

7.7 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ:

1. Εκσκαφή: Η εκσκαφή του χώµατος που θα χρησιµοποιείται ως υλικό

επικάλυψης θα πρέπει να γίνεται µόνο στους καθορισµένους δανειοθαλάµους.

140

Το πότε θα τερµατίζεται η εκσκαφή από ένα σηµείο και θα συνεχίζεται σε ένα

διπλανό σηµείο, θα ορίζεται από τον υπεύθυνο µηχανικό του έργου.

2. Εισαγόµενο υλικό επικάλυψης: Το εισαγόµενο υλικό αποτελείται από χώµα ή

άλλο αδρανές υλικό. Χώµατα εκσκαφών ή µικρά κοµµάτια υλικών από

κατεδαφίσεις, µπορούν να χρησιµοποιηθούν ως υλικό επικάλυψης των

αποβλήτων. Κοµµάτια ασφάλτου ή σκυροδέµατος, θα πρέπει να

χρησιµοποιηθούν για την κατασκευή εσωτερικής οδοποιίας πρόσβασης και στη

διαµόρφωση επιφανειών για χρήση κατά τις βροχερές περιόδους. Τα

διαφορετικά υλικά θα πρέπει να συγκεντρώνονται ως εφεδρικά αποθέµατα σε

χώρους που υποδεικνύονται από τον υπεύθυνο µηχανικό του έργου. Αν τα υλικά

αυτά πρόκειται να χρησιµοποιηθούν ως υλικό επικάλυψης των αποβλήτων κατά

τη διάρκεια της ηµερήσιας λειτουργίας, θα πρέπει να αποθηκευτούν σε χώρο

κοντά στο µέτωπο εργασίας, για την άµεση αξιοποίησή τους. Θα πρέπει όµως να

τοποθετηθούν σε σηµείο όπου δεν δυσχεραίνεται η κυκλοφορία τόσο των

απορριµµατοφόρων, όσο και του κινητού εξοπλισµού λειτουργίας του ΧΥΤΑ.

3. Τοποθέτηση υλικού επικάλυψης: Το υλικό επικάλυψης για την καθηµερινή,

προσωρινή και τελική κάλυψη, διαστρώνεται ως εξής: Ο προωθητής γαιών

προωθεί το φορτίο του υλικού επικάλυψης επάνω στην κεκλιµένη επιφάνεια και

το εξισώνει µε όσο γίνεται πιο οµαλό τρόπο. Το σπινάρισµα των ερπυστριών του

προωθητή δεν επιτρέπεται κατά την κίνησή του, καθώς υπάρχει ο κίνδυνος να

καταστραφεί η συµπιεσµένη στρώση των απορριµµάτων και να επιβάλλεται η εκ

νέου συµπίεσή τους.

4. Ηµερήσια κάλυψη: Όλα τα απόβλητα θα πρέπει να καλύπτονται τόσο στα

πρανή, όσο και στην οροφή του κελιού. Το πάχος του υλικού επικάλυψης

ποικίλει, ανάλογα µε τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά του κελιού, και σε κάθε

περίπτωση θα γνωστοποιείται από τον υπεύθυνο µηχανικό του έργου. Σε µερικές

περιπτώσεις, είναι δυνατό να απαιτείται µεγαλύτερο πάχος υλικού, ούτως ώστε,

µετά τη συµπίεση του υλικού επικάλυψης αυτό να προσεγγίζει το επιθυµητό

πάχος. Η σωστή συµπίεση είναι απαραίτητη για την ελαχιστοποίηση του υλικού

επικάλυψης που απαιτείται.

141

5. Προσωρινή κάλυψη: Η οροφή αλλά και οι πλαϊνές επιφάνειες ενός

ολοκληρωµένου κελιού το οποίο δεν προβλέπεται να καλυφθεί από άλλο κελί

για µεγάλο χρονικό διάστηµα, είναι δυνατό να παραµείνουν εκτεθειµένες στα

καιρικά φαινόµενα και στη διέλευση των απορριµµατοφόρων οχηµάτων. Αυτές

οι επιφάνειες θα πρέπει να καλύπτονται µε υλικό επικάλυψης. Το πάχος της

στρώσης, θα γνωστοποιείται από τον υπεύθυνο µηχανικό του έργου. Σε κάθε

περίπτωση, το πάχος της στρώσης θα είναι τέτοιο που θα προλαµβάνει

φαινόµενα διάβρωσης της κάλυψης από τον άνεµο, τις βροχοπτώσεις και την

κυκλοφορία των οχηµάτων. Εάν τα απόβλητα εκτεθούν στην ατµόσφαιρα, το

νερό θα διεισδύσει στα απορρίµµατα και θα εκλυθούν οσµές και αέρια από τα

κελιά.

6. Τελική κάλυψη: Όταν η διάθεση των απορριµµάτων φθάσει τα τελικά

υψόµετρα του σχεδιασµού του έργου, τοποθετείται µία στρώση τελικής κάλυψης

των απορριµµάτων. Το πάχος της στρώσης, για κάθε τµήµα του έργου, θα

γνωστοποιείται από τον υπεύθυνο µηχανικό του έργου. Το πάχος της στρώσης

θα είναι τέτοιο ώστε να επιτρέπει την διέλευση οχηµάτων µικρού βάρους.

Σχήµα 50: Τελική επικάλυψη ενός ΧΥΤΑ.

142

7.7.1 Κατασκευή και συντήρηση τελικής κάλυψης:

1. Πριν την τελική κάλυψη: Πριν την τοποθέτηση των στρώσεων της τελικής

κάλυψης, οι ολοκληρωµένες περιοχές θα πρέπει να καθαρίζονται από µπάζα,

φερτά υλικά και θραύσµατα υλικών. Εάν υπάρχουν αντικείµενα τα οποία

εξέχουν από την ηµερήσια ή την προσωρινή κάλυψη, αυτά θα πρέπει να

εξαχθούν, και τα κενά που δηµιουργούνται να καλύπτονται µε υλικό

επικάλυψης.

2. Τοποθέτηση της τελικής κάλυψης: Τα υλικά της τελικής κάλυψης θα

τοποθετούνται στα περαιωµένα πρανή καθ' υπόδειξη του υπεύθυνου µηχανικού

του έργου. Ο τρόπος διάστρωσης παρουσιάστηκε παραπάνω («Τοποθέτηση του

υλικού επικάλυψης»).

3. Συντήρηση ολοκληρωµένων περιοχών: Θα πρέπει να διενεργούνται µηνιαίοι

οπτικοί έλεγχοι της τελική κάλυψης, για ρηγµατώσεις και καταπτώσεις λόγω της

καθίζησης. Τα σηµεία αυτά θα πρέπει να καλύπτονται µε συµπιεσµένη άργιλο,

αµέσως µόλις γίνουν αντιληπτά.

7.8 ΕΛΕΓΧΟΣ & ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ

Σύµφωνα µε τις προδιαγραφές της διαχείρισης των στερεών αποβλήτων στην

ΚΥΑ 114218/17-11-1997 «Κατάρτιση Πλαισίου Προδιαγραφών και Γενικών

Προγραµµάτων ∆ιαχείρισης Στερεών Αποβλήτων»,και στην ΚΥΑ Η.Π. 29407

«Μέτρα και όροι για την υγειονοµική ταφή των αποβλήτων» σχετικά µε τον έλεγχο,

την επιτήρηση και την παρακολούθηση (monitoring) ενός ΧΥΤΑ, πρέπει να

εκτελείται ένα ελάχιστο πρόγραµµα µετρήσεων συγκεκριµένων παραµέτρων µε

σκοπό τον έλεγχο των διαδικασιών µέσα στο ΧΥΤΑ και τον έλεγχο της σωστής

λειτουργίας των συστηµάτων που θα έχουν εγκατασταθεί για την προστασία της

ευρύτερης περιοχής από πιθανή ρύπανση.

Τα φαινόµενα που χρειάζονται διαχρονική παρακολούθηση είναι:

1. Οι καθιζήσεις στα διάφορα σηµεία του χώρου.

143

2. Η γένεση και σύσταση των στραγγισµάτων.

3. Η σύσταση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων.

4. Η γένεση και σύνθεση του βιοαερίου.

5. Οι µετεωρολογικές συνθήκες.

6. Το είδος και οι ποσότητες των εισερχοµένων απορριµµατικών φορτίων.

7. Το είδος και η ποσότητα των εισερχοµένων χωµατισµών (χώµα, µπάζα, κ.λπ.).

8. Η παρακολούθηση της λειτουργίας των επιµέρους υποστηρικτικών έργων και

καταγραφής των όποιων προβληµάτων παρουσιάζουν που δυσχεραίνει τη

λειτουργία του χώρου στο σύνολό της.

7.9 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Χ.Υ.Τ.Α.

Τα πλεονεκτήµατα της υγειονοµικής ταφής των απορριµµάτων συνοψίζονται στα

ακόλουθα:

1. Μικρό κόστος κατασκευής

2. Σχετικώς εύκολη τεχνολογία

3. Κατάλληλη για ένα ευρύ φάσµα απορριµµάτων.

4. Υπάρχουν κατάλληλοι χώροι σε πολλές περιοχές.

5. Παραγωγή βιοαερίου, το οποίο είναι ανανεώσιµη πηγή ενέργειας για θέρµανση

και παραγωγή ηλεκτρικού ρεύµατος.

6. Επαναχρησιµοποίηση χώρου µετά την πλήρωση. Η ανάπλαση µετά το κλείσιµο

του ΧΥΤΑ προσφέρει κατάλληλους χώρους για πάρκα, αθλητικές

εγκαταστάσεις και άλλες χρήσεις.

7. Ένας καλοσχεδιασµένος ΧΥΤΑ δεν αλλοιώνει την ευρύτερη περιοχή.

7.10 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Χ.Υ.Τ.Α.

Αντίθετα τα µειονεκτήµατα:

1. Παραγωγή µεθανίου, εφόσον δεν καίγεται το βιοαέριο

144

2. Παραγωγή CO2, εφόσον καίγεται το βιοαέριο

3. ∆υσχερής η εύρεση χώρων για την ταφή των απορριµµάτων

4. Σχετικώς υψηλό κόστος µεταφοράς

5. Ανάγκη παρακολούθησης της συµπεριφοράς έναντι διαφυγής ρύπων ακόµη και

µετά την λήξη της λειτουργίας της για έλεγχο διαφυγής ρύπων.

6. Απαιτεί σηµαντικές διαθέσιµες εκτάσεις

7. Κοινωνική αντίδραση κατά τη χωροθέτηση των ΧΥΤΑ και τη µεταφορά των

απορριµµάτων

8. Μεγάλος όγκος των απορριµµάτων

9. Υψηλό κόστος λειτουργίας των ΧΥΤΑ

10. Μετά το κλείσιµο του ΧΥΤΑ, η γη µπορεί να είναι ακατάλληλη για κάποιες

χρήσεις, λόγω ρύπανσης.

11. Η ευκολία και η ευελιξία της Υγειονοµικής Ταφής δεν δίνει κίνητρα στους

παραγωγούς απορριµµάτων να εφαρµόσουν καινοτοµικές λύσεις.

12. Ανεξαρτήτως σχεδιασµού, υπάρχει πάντα ένας µικρός κίνδυνος ρύπανσης από

τη λειτουργία των ΧΥΤΑ.

13. Το βιοαέριο, αν δεν τεθεί υπό έλεγχο, µπορεί να είναι επικίνδυνο (πυρκαγιά,

έκρηξη, συνεισφορά στο φαινόµενο του θερµοκηπίου).

14. Η ανάκτηση ενέργειας από ΧΥΤΑ δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτική.

15. Μπορεί να υπάρξει όχληση λόγω θορύβου, οσµών, διέλευσης οχηµάτων και

αισθητικής υποβάθµισης, όπως µε όλες τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας

απορριµµάτων.

7.11 ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΧΥΤΑ

Στο κεφάλαιο αυτό θα αναπτυχθούν ορισµένα σηµαντικά στοιχεία σχετικά µε

την οικονοµική διαχείριση των ΧΥΤΑ. Πιο συγκεκριµένα θα αναφερθούν ζητήµατα

σχετικά µε το κόστος ταφής και ζητήµατα οικονοµικής διαχείρισης.

Στη συνέχεια, όπου αναφερόµαστε σε κόστος ταφής δεν εννοούµε το

πραγµατικό κόστος, το οποίο περιλαµβάνει:

• τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την ταφή,

• την µείωση της αξίας της γης που ο ΧΥΤΑ συνεπάγεται,

145

• τα εξωτερικά κόστη κ.λπ.

Αναφερόµαστε σε εκείνες τις κατηγορίες κόστους που πρέπει υποχρεωτικά να

συµπεριλαµβάνονται για έναν ακριβή προσδιορισµό των τελών χρήσης του ΧΥΤΑ,

έτσι ώστε να διασφαλίζεται η βιωσιµότητά του. [43]

Ο ακριβής υπολογισµός του κόστους ταφής είναι απαραίτητος προκειµένου να

µπορούν να υπολογιστούν τα τέλη χρήσης του ΧΥΤΑ.

Αυτό που στη χώρα µας συχνά θεωρείται ως κόστος ταφής περιλαµβάνει µόνο

τα άµεσα λειτουργικά έξοδα του ΧΥΤΑ, ενώ καµιά φορά δεν περιλαµβάνει ούτε καν

αυτά στο σύνολό τους. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου αυτό που θεωρείται κόστος

ταφής, βάσει του οποίου υπολογίζονται τα τέλη χρήσης, είναι έως και 3 φορές

µικρότερο από το λειτουργικό κόστος ΧΥΤΑ. Αυτή είναι και η αιτία που πολύ

συχνά οι ΧΥΤΑ απαξιώνονται ως τεχνικά έργα: τα τέλη χρήσης δεν υπολογίζονται

µε ολοκληρωµένο τρόπο και υποκοστολογούνται, µε αποτέλεσµα η κατάσταση του

ΧΥΤΑ να βαίνει φθίνουσα.

Από την άλλη µεριά έχουµε και αντίθετα παραδείγµατα: επειδή δεν υπάρχει

κανένας ακριβής υπολογισµός, τα τέλη χρήσης προσδιορίζονται αυθαίρετα και η

ανταποδοτικότητά τους δεν ελέγχεται.

Μια τελευταία παρατήρηση: η συστηµατική υποκοστολόγηση του ΧΥΤΑ

έχει σαν αποτέλεσµα να µοιάζουν εξωπραγµατικές οι αυξήσεις των τελών χρήσης

που προκύπτουν όταν συζητούνται ακόµα και υποτυπώδεις µορφές επεξεργασίας

πριν την ταφή. Η αποκατάσταση της αλήθειας σχετικά µε τον υπολογισµό του

κόστους, θα διευκολύνει τις συγκρίσεις τοποθετώντας αυτές σε πιο ρεαλιστική

βάση.

7.11.1 Γιατί πρέπει να γνωρίζουµε το κόστος ταφής µε ακρίβεια;

• Για να µπορούµε να λαµβάνουµε αποφάσεις µε πλήρη επίγνωση των

επιπτώσεων τους.

• Για να µπορούµε να κάνουµε αξιόπιστες προβλέψεις.

146

• Για να κάνουµε βιώσιµο το σύστηµα διαχείρισης των στερεών αποβλήτων και το

ΧΥΤΑ.

• Για να µπορούµε να αξιολογήσουµε αν όσα απολαµβάνουµε ως υπηρεσίες ταφής

αξίζουν τα λεφτά που πληρώνουµε και να χρεώνουµε πραγµατικά ανταποδοτικά

τέλη χρήσης.

7.11.2 Τι σηµαίνει σωστή κοστολόγηση;

Σωστή κοστολόγηση σηµαίνει µια συστηµατική προσέγγιση που οδηγεί σε

καταγραφή και υπολογισµό κάθε κόστους που σχετίζεται µε τον ΧΥΤΑ, ανεξάρτητα

από το πόσο µικρό είναι.

Πρόκειται ουσιαστικά για το ξεπέρασµα της αντίληψης ότι το δηµόσιο χρήµα

είναι φτηνό και άπειρο και την υιοθέτηση µιας πρακτικής που αποδίδει:

• Βασικά µοναδιαία κόστη (π.χ. κόστος ταφής/τόνο) και τη διαχρονική εξέλιξή

τους.

• Σηµεία στα οποία ξοδεύονται παραπάνω χρήµατα χωρίς προστιθέµενη αξία

στην παρεχόµενη υπηρεσία.

• Σηµεία στα οποία απαιτείται παραπάνω επένδυση και συµβάλλουν στην

προστιθέµενη αξία της παρεχόµενης υπηρεσίας.

7.11.3 Ποιες παράµετροι επιδρούν στο κόστος ταφής;

1. Γενικά: Το άµεσο χρηµατικό κόστος υγειονοµικής ταφής πρέπει να

υπολογίζεται σύµφωνα µε την κοινοτική οδηγία 99/31 που έχει ενσωµατωθεί στο

ελληνικό δίκαιο µε την ΚΥΑ Η.Π. 29407/3508. Αυτό σηµαίνει ότι στο κόστος

ταφής πρέπει να συµπεριλαµβάνονται, πέραν των άµεσων λειτουργικών εξόδων

έργου, και τα λεγόµενα «κόστη αειφορίας». Τα κόστη αειφορίας είναι εκείνα

που εξασφαλίζουν την απρόσκοπτη και περιβαλλοντικά ασφαλή λειτουργία του

έργου τόσο στη φάση λειτουργίας όσο και στη φάση µεταφροντίδας.

Παράλληλα, τα κόστη αειφορίας διασφαλίζουν και την κατασκευή του νέου

χώρου απόθεσης αποβλήτων, που σε κάθε περίπτωση είναι απαραίτητος.

147

Εποµένως, στα κόστη αυτά πρέπει να συµπεριλαµβάνονται το κόστος της

αποκατάστασης του έργου, το κόστος της µεταφροντίδας, το κόστος της

κατασκευής νέου ΧΥΤΑ ο οποίος θα είναι έτοιµος µε το πέρας της λειτουργίας

του υφιστάµενου.

2. Κόστος λειτουργίας: Το κόστος λειτουργίας πρέπει να περιλαµβάνει κατ'

ελάχιστον:

• Αµοιβές προσωπικού.

• Κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.

• Κόστος καυσίµων.

• Κόστος αναλώσιµων.

• Κόστος συντήρησης και ανταλλακτικών οχηµάτων.

• Κόστος παρακολούθησης.

• Κόστος υπεργολαβιών.

• Κόστος απόκτησης υλικού επικάλυψης.

• Κόστος εκπαίδευσης προσωπικού.

• Κόστος εργασιών συντήρησης τελικού ανάγλυφου και πρασίνου.

Το θέµα είναι πόσο ολοκληρωµένα υπολογίζονται όλα αυτά. Για

παράδειγµα, είναι συχνό το φαινόµενο στα κόστη προσωπικού να µην

περιλαµβάνεται το προσωπικό διοικητικής υποστήριξης, ιδιαίτερα όταν αυτό

εργάζεται σε γραφεία που δεν είναι εντός του ΧΥΤΑ.

Σε πολλές επίσης περιπτώσεις, υπάρχουν εργαζόµενοι µερικής απασχόλησης

στο ΧΥΤΑ που είτε δεν υπολογίζονται καθόλου στο κοστολόγιο, είτε υπολογίζονται

εξ' ολοκλήρου στο ΧΥΤΑ ενώ µπορεί το 60-70% του χρόνου τους να

απασχολούνται αλλού.

3. Κόστος ασφάλισης του έργου: Το κόστος της ασφάλισης του έργου ή

ισοδύναµης χρηµατο-οικονοµικής εγγύησης που πρέπει να πληρώνεται σε

ετήσια βάση από το φορέα διαχείρισης προβλέπεται ρητά από την οδηγία περί

ταφής.

Παρά το γεγονός ότι στην ελληνική ασφαλιστική αγορά δεν υπάρχει

ακόµη τέτοια εµπειρία, εκτιµάται ότι αυτό το κόστος θα είναι της τάξης του

0,5% του κόστους κατασκευής ανά έτος, για την φάση λειτουργίας του έργου,

148

εφόσον η κατασκευή του έργου έχει γίνει µε όλες τις διασφαλίσεις ποιότητας και

τους ελέγχους που απαιτούνται. Ουσιαστικά, πρόκειται για ένα κόστος που

σκοπεύει είτε να αποζηµιώσει τους θιγόµενους σε περίπτωση ατυχήµατος ή

σοβαρής αστοχίας του έργου είτε να αποκαταστήσει σηµαντικές φθορές που

µπορεί να προέλθουν από απρόβλεπτους παράγοντες (σεισµοί, θεοµηνίες κ.λπ.).

4. Κόστος αποκατάστασης: Το κόστος της αποκατάστασης του ΧΥΤΑ πρέπει να

προκύπτει από τα τέλη χρήσης του, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του. Παρά

το γεγονός ότι η µέχρι σήµερα πρακτική στην Ελλάδα είναι οι αποκαταστάσεις

να χρηµατοδοτούνται µε τα κονδύλια των δηµοσίων έργων, τα περιθώρια

συνέχειας µιας τέτοιας προσέγγισης στενεύουν δραµατικά.

Αργά ή γρήγορα, η χρηµατοδότηση της αποκατάστασης θα γίνεται µε

ίδιους πόρους των φορέων διαχείρισης.

5. Κόστος µεταφροντίδας: Ο φορέας διαχείρισης είναι υποχρεωµένος να

παρακολουθεί τον χώρο για διάρκεια 30 χρόνων, ξεκινώντας αµέσως µετά την

ολοκλήρωση της λειτουργίας του και την αποκατάσταση του. Στην φάση

µεταφροντίδας και επιτήρησης θα πρέπει να υπολογιστούν τα κόστη

παρακολούθησης, τα κόστη συντήρησης µηχανηµάτων και τελικής κάλυψης του

έργου καθώς και το κόστος ασφάλισης του έργου.

6. Κόστος κατασκευής νέου ΧΥΤΑ: Με την ολοκλήρωση της λειτουργίας ενός

ΧΥΤΑ ή ενός κυττάρου, πρέπει να έχει ήδη κατασκευαστεί ένας νέος χώρος

υγειονοµικής ταφής για να παραλάβει τα στερεά απόβλητα. Και αυτά τα

κονδύλια πρέπει να αντληθούν από τη φάση λειτουργίας του έργου, µέσω των

τελών χρήσης.

Βασικό συµπέρασµα: Γίνεται φανερό ότι ο φορέας διαχείρισης ενός ΧΥΤΑ, θα

πρέπει να λειτουργεί µε τελείως διαφορετικό τρόπο, εφόσον θέλει να ανταποκριθεί

στα παραπάνω δεδοµένα. Πιο συγκεκριµένα, ο φορέας διαχείρισης του έργου θα

πρέπει να κοστολογεί τις παρεχόµενες υπηρεσίες περιλαµβάνοντας όλα τα

παραπάνω κόστη και όχι µόνο µε το άµεσο λειτουργικό κόστος ταφής.

Με τον τρόπο αυτό, θα δηµιουργεί αποθεµατικό το οποίο πρέπει, µέχρι

το πέρας της λειτουργίας του ΧΥΤΑ να είναι ικανό να καλύψει το σύνολο του

149

κόστους κατασκευής νέου ΧΥΤΑ, το σύνολο του κόστους αποκατάστασης του

έργου καθώς και το σύνολο του κόστους µεταφροντίδας για 30 έτη. Προφανώς,

εφόσον το αποθεµατικό αξιοποιείται, έστω και µε απλό τοκισµό, θα προκύψει µία

ορισµένη, µικρή πάντως, µείωση του λειτουργικού πραγµατικού κόστους.

Με το πέρας της λειτουργίας του έργου και την κατασκευή του έργου της

αποκατάστασης και του νέου ΧΥΤΑ, το αποθεµατικό θα καταναλωθεί για να

καλυφθεί το κόστος µεταφροντίδας του έργου.

7.11.4 Πώς µπορεί να παρακολουθηθεί συστηµατικά το κόστος ταφής;

Μικροί ΧΥΤΑ:

• χώροι υγειονοµικής ταφής µη επικίνδυνων ή αδρανών υλικών µε συνολική

χωρητικότητα µέχρι 15.000 τόνων ή µε ετήσια ικανότητα απορρόφησης µέχρι

1.000 τόνων, που εξυπηρετούν νησιά, όταν πρόκειται για τον µοναδικό

υφιστάµενο ΧΥΤΑ και

• χώροι που βρίσκονται σε αποµονωµένους οικισµούς, εφόσον ο ΧΥΤΑ

προορίζεται για τη διάθεση αποβλήτων που προέρχονται αποκλειστικά και

µόνο από το συγκεκριµένο (κατά κανόνα δυσπρόσιτο) οικισµό.

Σε ένα µικρό σχετικά ΧΥΤΑ απαιτείται µια πρώτη πλήρης καταγραφή των

κατηγοριών κόστους και ένας αρχικός υπολογισµός των µη άµεσων λειτουργικών

κατηγοριών, όπως το κόστος µεταφροντίδας και αποκατάστασης κ.λπ.

Με µια σχετικά φτηνή µελέτη, που ο φορέας διαχείρισης µπορεί και µόνος του

να υλοποιήσει, και ένα απλό φύλλο εργασίας σε Excel οι ανάγκες καλύπτονται

επαρκώς.

Μεσαίοι και µεγάλοι ΧΥΤΑ:

Ως ΧΥΤΑ µεσαίας δυναµικότητας χαρακτηρίζονται οι ΧΥΤΑ στους οποίους

αντιστοιχεί ισοδύναµος πληθυσµός µικρότερος των 200.000 κατοίκων.

Ως ΧΥΤΑ µεγάλης δυναµικότητας χαρακτηρίζονται οι ΧΥΤΑ στους οποίους

αντιστοιχεί ισοδύναµος πληθυσµός µεγαλύτερος ή ίσος των 200.000 κατοίκων.

150

Εδώ τα πράγµατα είναι πιο δύσκολα. Απαιτούνται:

1. ολοκληρωµένες προσεγγίσεις και

2. η χρήση µοντέλων πλήρους κοστολόγησης (Full Cost Accounting - FCA) και

σχετικών software (τυποποιηµένων ή και αναπτυγµένων για τις ανάγκες του

φορέα) θα επιφέρει σίγουρα καλύτερα αποτελέσµατα.

Η χρησιµότητα τέτοιου είδους εργαλείων είναι ιδιαίτερα σηµαντική διότι

προφέρουν ένα συστηµατοποιηµένο τρόπο για την αναγνώριση, τον υπολογισµό και

την δηµοσιοποίηση µέσω αναφορών, των πραγµατικών εσόδων και εξόδων ενός

Φο.∆.Σ.Α (Φορέα ∆ιαχείρισης Στερεών Αποβλήτων).

Πιο συγκεκριµένα, ένα µοντέλο ολοκληρωµένης κοστολόγησης µπορεί να

βοηθήσει:

1. Στην αναγνώριση του πραγµατικού Κόστους ∆ιαχείρισης των Στερεών

Αποβλήτων.

2. Στη γνώση του Κόστους σε Εύρος Χρόνου, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα

πρόληψης φαινοµένων µεγάλων διακυµάνσεων στα έσοδα ή τα έξοδα.

3. Στην αξιολόγηση των επιµέρους υπηρεσιών.

4. Στη διαφάνεια προς τους Πολίτες σχετικά µε τα ∆ηµοτικά Τέλη.

5. Στην υιοθέτηση µιας επιχειρηµατικής στάσης απέναντι στη διαχείριση των

αποβλήτων.

6. Στη βελτιστοποίηση της διαχείρισης στερεών αποβλήτων.

151

8. ΚΕΦΑΛΑΙΟ :

Ελεγχόµενη καύση

Η ταφή των απορριµµάτων, είτε σε ανεξέλεγκτες χωµατερές, είτε σε

ελεγχόµενους χώρους υγειονοµικής ταφής, όπως διαπιστώσαµε στο προηγούµενο

κεφάλαιο, έχει δεχθεί προ πολλού τα πυρά από πολλές πλευρές και όχι άδικα. Η

σπατάλη πρώτων υλών, η ρύπανση των υπόγειων υδροφορέων από τα τοξικά

κατασταλάγµατα, η πρόκληση πυρκαγιών, οι εκλύσεις τοξικών διοξινών από την

εκούσια ή µη καύση των σκουπιδιών, η αφόρητη δυσωδία, η υποβάθµιση περιοχών,

είναι µερικές µόνο από τις επιπτώσεις της επιλογής αυτής. Γι’ αυτό άλλωστε και οι

πολίτες των περιοχών που επιλέγονται για υποδοχή απορριµµάτων προς ταφή

αντιδρούν και διαµαρτύρονται για την υποβάθµιση της ζωής τους. Ειδικότερα στην

Ελλάδα, τα προβλήµατα που θίξαµε παρουσιάζονται στον υπερθετικό βαθµό. Οι

χωµατερές αυτές αποτελούν τη σηµαντικότερη πηγή έκλυσης διοξινών στη χώρα,

επιβαρύνοντας την τροφική αλυσίδα και εν τέλει την υγεία όλων µας. Ορθώς, λοιπόν

αποτελεί πολιτική επιλογή το κλείσιµο όλων των παράνοµων και ανεξέλεγκτων

χωµατερών στο άµεσο µέλλον. Το ερώτηµα βέβαια είναι τι θα τις αντικαταστήσει.

Μία από τις προτεινόµενες επιλογές είναι η καύση των απορριµµάτων µε ή χωρίς

απόληψη ενέργειας. Είναι όµως η επιλογή αυτή λογική; Προστατεύει το περιβάλλον

και τη δηµόσια υγεία; Λύνει εν τέλει το πρόβληµα;

Καύση Απορριµµάτων

Καύση είναι η διαδικασία κατά την οποία επιτυγχάνεται οξείδωση των

απορριµµάτων σε υψηλή θερµοκρασία παρουσία οξυγόνου. Αυτό πραγµατοποιείται

µε χρήση είτε της απαιτούµενης στοιχειοµετρικά ποσότητας αέρα (stoichiometric

combustion) είτε µε περίσσεια αέρα (excess - air combustion).

152

Τη διαδικασία της θερµικής επεξεργασίας των απορριµµάτων επηρεάζουν οι

ακόλουθες παράµετροι[49]:[66]

• η οµοιογένεια,

• το µέγεθος των κόκκων ή τεµαχίων καθώς και η κατανοµή τους,

• η ειδική επιφάνειά τους,

• η θερµική τους αγωγιµότητα,

• η θερµοκρασία ανάφλεξης,

• η δυνατότητα αποθήκευσης,

• το ειδικό βάρος,

• η θερµογόνος δύναµη της καύσιµης ύλης,

• η ποσοτική σύνθεση της καύσιµης ύλης , τέφρα και νερό,

• η περιεκτικότητα σε πτητικά,

• η περιεκτικότητα σε επικίνδυνες ουσίες και

• το σηµείο τήξης της τέφρας

Η ειδική επιφάνεια και η αγωγιµότητα επηρεάζουν την ταχύτητα της θερµικής

διαδικασίας. Η επίδραση αυτών των παραµέτρων είναι δύσκολο να προσδιορισθεί,

λόγω της ανοµοιογένειας του υλικού.

Η θερµοκρασία ανάφλεξης επηρεάζει την ικανότητα αντίδρασης και

αυξάνεται από την περιεκτικότητα σε πτητικά. Η θερµοκρασία ανάφλεξης

υπολογίζεται στους 400°C. Η πυκνότητα των απορριµµάτων εξαρτάται από την

υγρασία τους.

8.1.1 Βασικά Χαρακτηριστικά της Καύσης Απορριµµάτων

Τα βασικά χαρακτηριστικά της καύσης είναι :

• η φλόγα (µέτωπο, ταχύτητα, θερµοκρασία, σταθερότητα )

• η θερµοκρασία φλογοθαλάµου

• ο έλεγχος φλόγας

• ο χρόνος παραµονής της καύσιµης ύλης και των αερίων που παράγονται

153

Η φλόγα είναι η ζώνη όπου συµβαίνουν οι αντιδράσεις της καύσης και

παράγεται ορατή ακτινοβολία. Το µέτωπο της φλόγας ορίζεται ως η περιοχή µεταξύ

του µίγµατος των απορριµµάτων-αέρα και των προϊόντων της καύσης. Όλες οι

αντιδράσεις στην καύση είναι εξώθερµες και σε µια πλήρη καύση, από τους

υδρογονάνθρακες σχηµατίζεται διοξείδιο του άνθρακα, αιθάλη και ελεύθερες ρίζες.

Η πραγµατική θερµοκρασία της φλόγας διαφέρει από την θεωρητική, γιατί

υπάρχουν απώλειες. Το σύνολο των απωλειών κατά την καύση κυµαίνεται από 7

έως 32% και αφορά :

• τα καυσαέρια 6-20%,

• τα άκαυστα υλικά 0.5-3.5% και

• τις απώλειες θερµότητας από τα άκαυστα αέρια καύσιµα 0-3%.

Η θερµοκρασία του φλογοθαλάµου εξαρτάται από την θερµογόνο δύναµη των

απορριµµάτων, τον σχεδιασµό του φλογοθαλάµου, την παροχή του αέρα και τον

έλεγχο της καύσης. Έλεγχος της θερµοκρασίας σηµαίνει έλεγχος του µίγµατος αέρα-

καύσιµης ύλης και της µεταφοράς θερµότητας. Όλες οι µονάδες καύσης

χρησιµοποιούν για την καταστροφή του κλάσµατος, το οποίο καίγεται στα

απορρίµµατα, αέρα και θερµότητα. Για το λόγο αυτό, οι υπολογισµοί για την καύση

είναι οι ίδιοι για κάθε σύστηµα.

Η διεργασία της καύσης των αστικών απορριµµάτων περιλαµβάνει τις

ακόλουθες φάσεις:

1. Τη φάση ξήρανσης µε εξάτµιση νερού σε θερµοκρασία 100οC περίπου

2. Τη φάση αξιοποίησης των οργανικών ουσιών ή έναυσης, µε διατήρηση

θερµοκρασίας 500-600οC, όπου συνήθως απαιτείται η προσθήκη πετρελαίου

στον αποτεφρωτήρα, οπότε και παράγονται CO, CO2, NO, NO2, SO2, SO3,

HCl,

3. Τη φάση αεριοποίησης (ή εξαέρωσης) και καύσης του ανθρακικού

καταλοίπου µε θέρµανση σε θερµοκρασία 250οC και

4. Τη φάση της αποτέφρωσης, µε θέρµανση σε 800-1100οC, όπου

πραγµατοποιείται πλήρης οξείδωση των καυσαερίων που προήλθαν από τις

προηγούµενες φάσεις.

154

Ενδείκνυται η παραγόµενη θερµότητα της καύσης να χρησιµοποιείται και για

την ξήρανση των απορριµµάτων, ενώ τα παραγόµενα καυσαέρια ψύχονται ταχέως

(κάτω από τους 300οC) για την αποφυγή παραγωγής διοξινών. Όσον αφορά στην

παραγόµενη σκόνη και τον καπνό, αποµακρύνονται µε φυγοκέντριση και

ηλεκτροστατικά φίλτρα, ενώ η αποµάκρυνση του HCl γίνεται µε προσθήκη

υδροξειδίου του ασβεστίου.

Ωστόσο, πριν από την καύση πρέπει να προηγηθούν ορισµένες

προεπεξεργασίες όπως:

• Ο τεµαχισµός. Τα απόβλητα τα οποία προορίζονται για αποτέφρωση

χρειάζονται κάποιο στοιχειώδη διαχωρισµό, όπως παλιές µηχανές, που δεν θα

καούν και ογκώδη αντικείµενα, όπως έπιπλα και στρώµατα, τα οποία πρέπει

να τεµαχιστούν πριν τοποθετηθούν στους αποτεφρωτήρες.

• Η οµογενοποίηση των απορριµµάτων. Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη

και πραγµατοποιείται µέσα στο φούρνο, µέσω κινητών προωθούµενων

εσχαρών ή µέσω θραύσης των απορριµµάτων .

• Η ενδεχοµένη διαλογή. Αφαίρεση του σιδήρου µέσω µαγνητών, καθώς και

άλλων αξιόλογων υλικών.

• Η λιπασµατοποίηση. Μπορεί να γίνει συνδυασµός µιας εγκατάστασης

λιπασµατοποίησης και ενός αποτεφρωτήρα.

Η καύση µπορεί να ακολουθηθεί από µεταγενέστερες επεξεργασίες όπως :

• Η εξουδετέρωση µέσω καύσης, ορισµένων πτητικών οργανικών ουσιών πριν

την έξοδό τους στην ατµόσφαιρα. Αυτή γίνεται σε ένα δεύτερο θάλαµο στο

επάνω µέρος του φούρνου εξοπλισµένου µε καυστήρα, µετά από έγχυση αέρα.

• Η ψύξη µε νερό των πυρακτωµένων σταχτών που βγαίνουν από το φούρνο,

που απαιτεί ακολούθως καθαρισµό του χρησιµοποιούµενου νερού (καθίζηση).

• Ο καθαρισµός των αερίων της καύσης.

• Η ανάκτηση της θερµότητας, για την παραγωγή θερµού νερού ή ατµού.

Η ξήρανση των απορριµµάτων επιτυγχάνεται µε την έκθεσή τους σε

θερµοκρασία 100°C περίπου. Η απαιτούµενη για την ξήρανση θερµότητα εξαρτάται

155

από τη σύνθεση των απορριµµάτων και φυσικά από την περιεκτικότητα σε υγρασία.

Η θερµική διάσπαση των οργανικών ενώσεων επιτυγχάνεται στους 250-900°C.

Κατά τη θερµική διάσπαση αποµακρύνονται τα πτητικά υλικά. Η εξαέρωση

περιλαµβάνει την µετατροπή των ανθρακούχων υλικών, κάτω από υψηλές

θερµοκρασίες, σε αέριο καύσιµο υλικό. Η θερµοκρασία σε αυτή την ζώνη είναι 800-

1150°C και σε καµία περίπτωση δεν πρέπει να ξεπεράσει τους 1150°C. Όταν γίνεται

υπέρβαση της θερµοκρασίας αυτής, δηµιουργείται πρόβληµα από την τήξη της

τέφρας και το κόλληµα των εσχαρών.

Η κύρια καύση περιλαµβάνει την πλήρη οξείδωση των αποβλήτων σε νερό,

διοξείδιο του άνθρακα, οξείδια του θείου και του αζώτου. Μια βασική παράµετρος

στην αποτέφρωση είναι η θερµοκρασία ανάφλεξης που για τα απορρίµµατα

συνήθως κυµαίνεται γύρω στους 400°C.

Προκειµένου να επιτευχθεί πλήρης καύση των στερεών αποβλήτων είναι

απαραίτητες οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

1. επαρκές καύσιµο υλικό και οξειδωτικό µέσο (Ο2) στην εστία καύσης

2. επίτευξη επιθυµητής (από τα συγκεκριµένα κάθε φορά µέσα ) θερµοκρασίας

ανάφλεξης

3. σωστή αναλογία µίγµατος (καύσιµης ύλης – οξυγόνου)

4. συνεχής αποµάκρυνση των αερίων τα οποία παράγονται κατά την καύση

5. συνεχής αποµάκρυνση των υπολειµµάτων της καύσης (άκαυστα υλικά)

6. διατήρηση κατάλληλης θερµοκρασίας στον κλίβανο

7. τυρβώδης ροή των αερίων

8. επαρκής χρόνος παραµονής των αποβλήτων στην περιοχή καύσης

9. δηµιουργία τύρβης και ανακίνηση των απορριµµάτων

8.1.2 Περιγραφή της διαδικασίας της καύσης

Η διαδικασία ξεκινά µε την εκφόρτωση των απορριµµάτων από τα

απορριµµατοφόρα στον χώρο αποθήκευσης (σιλό). Από το σιλό µέσω του εναέριου

γερανού τα απορρίµµατα εισέρχονται στη χοάνη παροχής που ρυθµίζει µια συνεχή

ροή απορριµµάτων στις σειόµενες κινούµενες εσχάρες, όπου γίνεται παροχή θερµού

156

αέρα καύσης µέσω ενός φυσητήρα κάτω από την εσχάρα µεταφοράς, µε

αποτέλεσµα, µε τη βοήθεια της ακτινοβολίας από τα αντανακλαστικά τοιχώµατα του

κλιβάνου, την αφαίρεση ενός µεγάλου µέρους από την υγρασία των απορριµµάτων

που πρόκειται να καούν (φάση ξήρανσης σε θερµοκρασία 100oC). Ακολουθεί η

φάση της εξαερίωσης των πτητικών αερίων σε θερµοκρασία 250oC.

Κατόπιν, µέσω των κινούµενων σχαρών, τα απορρίµµατα οδηγούνται στην

εστία, όπου αναµειγνύονται µε την κατάλληλη ποσότητα αέρα και αναφλέγονται (σε

θερµοκρασίες 500-600oC). Η θεωρητική ποσότητα του αέρα καύσης µπορεί να

υπολογιστεί από αναλύσεις που γίνονται στα απορρίµµατα. Συνήθως όµως

χρειάζεται µεγάλη περίσσεια αέρα για να πραγµατοποιηθεί τέλεια καύση και να

αποφευχθεί η διάβρωση του λέβητα.

Η καύση συντηρείται από µόνη της λόγω της υψηλής θερµογόνου δύναµης

των απορριµµάτων ή µε την προσθήκη µικρών ποσοτήτων βοηθητικού καυσίµου.

Στο Σχήµα 51, απεικονίζεται µία πρότυπη µονάδα καύσης οικιακών

απορριµµάτων.

Σχήµα 51: Μονάδα καύσης οικιακών απορριµµάτων[51].

157

Ένα εργοστάσιο καύσης µε ανάκτηση ενέργειας (ΚΑΕ) περιλαµβάνει βασικά

ένα φούρνο και ένα θάλαµο µετάκαυσης. Στο φούρνο, διεξάγεται αποσύνθεση των

απορριµµάτων (καύση στους 1000οC) και απελευθέρωση αερίων. Στο θάλαµο

µετάκαυσης, τα αέρια καίγονται στους 800-900οC περίπου. Στο φούρνο, τα

απορρίµµατα πρέπει να κατανεµηθούν σωστά και να έρθουν σε επαφή µε τον αέρα.

Υπάρχουν τρία είδη φούρνων:

• οι φούρνοι στήριξης, οι οποίοι στηρίζουν και αναστρέφουν τα απορρίµµατα,

• οι περιστροφικοί φούρνοι (η περιστροφική κίνηση διασφαλίζει την ανάµειξη),

και

• οι φούρνοι ρευστοποιηµένης κλίνης (τα οικιακά απόβλητα αναµειγνύονται σε

µια κλίνη άµµου η οποία τίθεται σε αιώρηση µέσω εµφύσησης αέρα).

Στους καπνούς της εξόδου του φούρνου µπορούµε ν’ ανακτήσουµε την

ενέργεια. Οι καπνοί διαχέουν τη θερµότητά τους µέσω ενός εναλλάκτη, στο

εσωτερικό του οποίου κυκλοφορεί είτε υπερθερµασµένο νερό, είτε ατµός.

Εάν επιθυµούµε να παράγουµε θερµότητα, το υπερθερµασµένο νερό αρκεί.

Αν η αποδοτικότητα εναλλαγής είναι πολύ καλή (70-80%), µπορούν να παραχθούν

περίπου 1000 ΚWh θερµικής ενέργειας. Η θερµότητα µπορεί να τροφοδοτήσει είτε

κοντινά εργοστάσια, είτε αστικά δίκτυα θερµότητας που εξυπηρετούν από µόνα τους

κατοικίες ή άλλα κτίρια για τη θέρµανση ή για το θερµό νερό οικιακής χρήσεως.

Ο ατµός κατευθύνεται προς ένα στρόβιλο, ο οποίος µε τη σειρά του

περιστρέφει µια ηλεκτρική γεννήτρια. Η ενεργειακή απόδοση του στροβίλου

εξαρτάται, προφανώς, από τη διαφορά πίεσης ανάµεσα στην είσοδο και την έξοδο

του στροβίλου, και είναι της τάξης του 25%. Το πλεονέκτηµα έγκειται στο ότι αυτός

ο ηλεκτρισµός µπορεί να αξιοποιηθεί όλη τη χρονιά. Ένα µέρος του ηλεκτρισµού

καταναλώνεται για τις ανάγκες του εργοστασίου. Το υπόλοιπο αυτού δύναται να

πωληθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Τέλος, µπορούµε να παράγουµε ταυτοχρόνως ηλεκτρισµό και θερµότητα,

«συµπαραγωγή», χρησιµοποιώντας την εναποµένουσα θερµότητα του ατµού που

βγαίνει από το στρόβιλο. Στις 1000 KWh συµπαραγωγής, τα 200 ΚWh είναι

ηλεκτρική ενέργεια και 800 ΚWh θερµική ενέργεια.

158

Η θερµοκρασία στο χώρο καύσης είναι συνήθως µεταξύ 300-1200oC.

Μεγαλύτερες θερµοκρασίες αποφεύγονται, γιατί προκαλείται µερική τήξη της

στάχτης που επικολλάται πάνω στα τοιχώµατα και δηµιουργούν προβλήµατα

σκωρίας. Η εστία του κλιβάνου έχει συνήθως ανθεκτικά πυρίµαχα ανακλαστικά

τοιχώµατα.

Νεότεροι τύποι κλιβάνου διαθέτουν υδάτινα τοιχώµατα µε άµεση µεταφορά

θερµότητας από το χώρο καύσης στο νερό των σωλήνων. Σε περίπτωση απουσίας

τέτοιων τοιχωµάτων, µετά την πυρίµαχη εστία, υπάρχει ο ατµολέβητας όπου τα

καυσαέρια αποδίδουν ένα µεγάλο µέρος της θερµότητας των προς παραγωγή ατµών.

Η διαφορετική σύνθεση των απορριµµάτων από εποχή σε εποχή ή ακόµη και

από περιοχή σε περιοχή, αλλά και η ποσότητά τους µέσα στο θάλαµο καύσης έχουν

σαν αποτέλεσµα το διαφορετικό χρόνο παραµονής τους. Για να γίνει πλήρης καύση,

τα απορρίµµατα πρέπει να παραµείνουν στο θάλαµο καύσης από 1 µέχρι 3 ώρες και

30 λεπτά. Επειδή πολλές από τις οργανικές ενώσεις που περιέχουν τα απορρίµµατα

είναι οργανικά ασταθείς, ελευθερώνονται πολλά επιβλαβή αέρια.

Αυτά, σε µοντέρνες εγκαταστάσεις µετά την κύρια εστία καύσης και πριν τον

ατµολέβητα διέρχονται από ένα µετακαυστήρα για να εξασφαλιστεί η πλήρης καύση

τους.

Κατά τη διάρκεια της καύσης εκπέµπονται αέρια, παράγεται τέφρα καθώς

επίσης και υγρά απόβλητα, τα οποία προέρχονται από τον καθαρισµό των αερίων.

Τα εκπεµπόµενα αέρια αποτελούνται από αιωρούµενα σωµατίδια, προϊόντα καύσης

και οργανικά σώµατα που δεν έχουν καεί.

Στα αιωρούµενα σωµατίδια περιλαµβάνονται ανόργανα σωµατίδια καθώς και

τέφρα. Το µέγεθός τους ποικίλει. Τα αιωρούµενα σωµατίδια θεωρούνται πολύ

επικίνδυνα, διότι µπορεί να µεταφέρουν οργανικές ουσίες επικίνδυνες για τον

άνθρωπο, προκαλώντας αναπνευστικά προβλήµατα.

Η εκποµπή µπορεί να αντιµετωπισθεί µειώνοντας την ταχύτητα του αέρα κατά

την είσοδό του ή µε ανάµιξη των απορριµµάτων, αλλά αυτό πιθανώς να

δηµιουργήσει προβλήµατα στην καύση. Η πλέον επιτυχηµένη µέθοδος είναι να

αποµακρυνθούν τα αιωρούµενα σωµατίδια µε τη χρήση ηλεκτροστατικών φίλτρων ή

µε µηχανικό διαχωρισµό.

159

Η εκποµπή των απαερίων καύσης πρέπει να ελέγχεται και να εφαρµόζονται οι

κατάλληλες µέθοδοι δέσµευσής τους, ώστε οι συγκεντρώσεις τους κατά την

εκποµπή τους στην ατµόσφαιρα να βρίσκονται µέσα στα επιτρεπτά όρια, που

καθορίζονται από την Ευρωπαϊκή Οδηγία 2000/76/ΕΕ.

Κατά την καύση παράγονται και οργανικές ουσίες, πολλές από τις οποίες είναι

καρκινογόνες και µπορούν να µειωθούν µε µια καλύτερη καύση. Επίσης η τέφρα

που παράγεται περιέχει πολλά µέταλλα, αδρανή υλικά και πιθανώς µερικά οργανικά.

Η συνηθισµένη διάθεσή της γίνεται µε ταφή.

Τα αέρια που εκπέµπονται κατά την καύση διέρχονται από το σύστηµα

καθαρισµού, όπου καθαρίζονται µε καταιονισµό νερού.

Κατά τον καθαρισµό των αερίων, αποµακρύνονται τα όξινα αέρια όπως το

HCl, που παράγονται κατά την καύση των χλωριωµένων υδρογονανθράκων και

χλωριωµένων πλαστικών, καθώς και µικρά οργανικά σωµατίδια.

Τα καυσαέρια, κατόπιν, διοχετεύονται στα ηλεκτροστατικά φίλτρα, τα οποία

συγκρατούν τα ανόργανα αιωρούµενα σωµατίδια και την αιωρούµενη τέφρα. Για να

χρησιµοποιηθούν τα ηλεκτροστατικά φίλτρα αυτά, η θερµοκρασία των καυσαερίων

πρέπει να βρίσκεται περίπου στους 400oC. Έτσι, τα αέρια διαβιβάζονται σε

εναλλάκτη θερµότητας µε σύγχρονη παραγωγή ατµού. Κατόπιν, οδηγούνται στην

καµινάδα, όπου συνήθως ένας ισχυρός ανεµιστήρας εξασφαλίζει τον αναγκαίο

αερισµό.

Τα υπολείµµατα καύσης, τέφρα και άκαυστο υλικό, ψύχονται µε νερό στα

λουτρά ψύξης και στη συνέχεια, µεταφέρονται µε ταινίες σε σπαστήρα και µετά

στην εγκατάσταση διαλογής, όπου µε µαγνήτες έλκονται τα µεταλλικά αντικείµενα

προς ανακύκλωσή τους.

Από ένα άνοιγµα στη βάση του θαλάµου καύσης αποµακρύνεται η ιπτάµενη

τέφρα. Τα υπολείµµατα της καύσης µετά τους µαγνητικούς διαχωριστές, καθώς και

η ιπτάµενη τέφρα οδηγούνται πλέον για ταφή, ενώ τελευταία γίνονται προσπάθειες

αξιοποίησής τους, σαν αδρανή υλικά στην οδοποιία ή στην τσιµεντοβιοµηχανία.

Τέλος, τα υγρά απόβλητα από την έκλυση των ρύπων στα διάφορα στάδια της

καύσης, οδηγούνται σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αποβλήτων.

160

8.1.3 Τα Προϊόντα της Καύσης

Η καύση µπορεί να εφαρµοσθεί στα αστικά απορρίµµατα, στα απορρίµµατα

εµπορικών δραστηριοτήτων, στα νοσοκοµειακά (µολυσµατικά) απόβλητα και στις

ιλείς από την επεξεργασία αστικών λυµάτων. Ωστόσο, κατά την καύση παράγονται:

1. Βλαβερά αέρια όπως:

• CO2 – H2O - CO

• Όξινα αέρια (H2S, SO2, SO3, HCl, NO, NO2)

• ∆ιοξίνες και άλλοι υδρογονάνθρακες: Τοξικοί ρύποι που παράγονται

όταν τα αέρια προϊόντα της καύσης δεν ψυχθούν (< 300οC) γρήγορα,

αποτελούν τους πλέον τοξικούς ρύπους.

• Καπνός και σκόνη (στερεά ανόργανα σωµατίδια)

• Βαρέα µέταλλα (Μόλυβδος, Κάδµιο, Υδράργυρος)

• Στάχτη που παραµένει εντός της µονάδας καύσης (περιλαµβάνει περί το

1% βαρέα µέταλλα)

2. Απαέρια (µε υδρατµούς ) που µετά τον καθαρισµό τους είναι κατάλληλα για

διάθεση στην ατµόσφαιρα,

3. Την τέφρα βάσης ή πυθµένα (συνήθως 90% του συνόλου) και

4. Την ιπτάµενη τέφρα (η οποία είναι πιο τοξική).

Από την ανόργανη τέφρα µε περαιτέρω επεξεργασία µπορεί να γίνει

ανάκτηση υλικών. Το σκραπ που είναι δυνατόν να ανακτηθεί, είναι περίπου το

2,5% της ποσότητας των τροφοδοτούµενων απορριµµάτων. Η τελικά

προκύπτουσα τέφρα χρησιµοποιείται ως αδρανές υλικό για δοµικές χρήσεις,

όπως για παράδειγµα στην οδοποιία, τσιµεντοβιοµηχανία, είτε οδεύει προς

υγειονοµική ταφή.

Το παράδοξο των εργοστασίων καύσης είναι πως όσο πιο αναπτυγµένα

συστήµατα αντιρρύπανσης διαθέτουν, τόσο πιο τοξικές είναι οι τέφρες, µιας και

εκεί καταλήγουν οι δεσµευµένοι ρύποι, και τόσο πιο προβληµατική και ακριβή

γίνεται η διαχείρισή τους.

Θέλοντας να αποφύγουν την ακριβή λύση της δηµιουργίας µιας

χωµατερής τοξικών δίπλα στο εργοστάσιο καύσης, οι βιοµηχανίες καύσης

προσπαθούν να ξεφορτωθούν την τέφρα και τις σκουριές, χρησιµοποιώντας τες

για άλλες χρήσεις. Συχνά, για παράδειγµα, τις χρησιµοποιούν για επίστρωση

161

δρόµων. Η πρακτική αυτή όµως είναι εξαιρετικά επικίνδυνη, µιας και µεταφέρει

τις τοξικές ουσίες στο ευρύτερο περιβάλλον και την τροφική αλυσίδα.

Μια άλλη µέθοδος διαχείρισης της τοξικής τέφρας είναι η υαλοποίησή

της. Με τον τρόπο αυτό, οι τοξικές ουσίες δεσµεύονται στο γυαλί και δεν είναι

εύκολα βιοδιαθέσιµες. Το µεγάλο πρόβληµα αυτής της µεθόδου είναι το υψηλό

κόστος. Η µέθοδος αυτή αυξάνει το κόστος διάθεσης της τέφρας κατά 20-30

δολάρια τον τόνο. Επιπλέον, απαιτεί πολύ µεγάλες ποσότητες ενέργειας.

Συγκεκριµένα, απαιτεί περισσότερη ενέργεια απ’ όση παράγεται κατά την

αρχική καύση των αποβλήτων. Γι’ αυτούς τους λόγους, ελάχιστες φορές έχει

εφαρµοστεί η µέθοδος αυτή, αφού, εκτός των άλλων, παραµένει το πρόβληµα

της τελικής διάθεσης της υαλοποιηµένης τέφρας.

5. Υγρό απόβλητο αποτέλεσµα των διαδικασιών σβέσης της τέφρας και ψύξης των

αερίων και

6. Θερµότητα που µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή ατµού ή

ηλεκτρικής ενέργειας.

8.1.4 Πλεονεκτήµατα

Η καύση αποτελεί µια από τις δηµοφιλέστερες µεθόδους διάθεσης αστικών

αποβλήτων εδώ και πολλά χρόνια, ενώ έχει εφαρµοστεί σε πολλές χώρες και αυτό

λόγω των σηµαντικών πλεονεκτηµάτων της, τα οποία απαριθµούνται παρακάτω

[57]:[58][59]

1. Σηµαντική µείωση του όγκου των απορριµµάτων. Με την καύση των

οικιακών απορριµµάτων επιτυγχάνεται µείωση του αρχικού όγκου τους κατά

70-80% και του αρχικού βάρους κατά 40% επιτυγχάνοντας σε ικανοποιητικό

βαθµό έναν από τους βασικούς στόχους όλων των µεθόδων ανάκτησης υλικών

ή ενέργειας από τα απορρίµµατα, την ελαχιστοποίηση δηλαδή των

απορριµµάτων που οδηγούνται προς ταφή.

Αυτό οδηγεί στο να θεωρείται η καύση ως η πιο ενδεδειγµένη µέθοδος

σε ορισµένες πυκνοκατοικηµένες (αλλά χωρίς προβλήµατα ατµοσφαιρικής

ρύπανσης) περιοχές του εξωτερικού, όπου είναι δύσκολο να ευρεθεί χώρος

υγειονοµικής ταφής ακόµη και µακριά από κατοικηµένες περιοχές.

162

Επιπλέον, η καύση, µε ορισµένες παραλλαγές ως προς την

προαναφερθείσα, είναι η µόνη ενδεδειγµένη και υποχρεωτική µέθοδος

ασφαλούς διάθεσης του πλέον µολυσµατικού µέρους των αστικών

απορριµµάτων, των µολυσµατικών δηλαδή νοσοκοµειακών απορριµµάτων τα

οποία σύµφωνα και µε την ισχύουσα νοµοθεσία πρέπει να συλλέγονται και να

διατίθενται χωριστά από τα υπόλοιπα αστικά απορρίµµατα.

2. Είναι ο ενδεικνυόµενος τρόπος επεξεργασίας για πολλά τοξικά, εύφλεκτα,

πτητικά και µολυσµατικά απόβλητα.

3. ∆εν παράγεται µεθάνιο.

4. Η παραγωγή ενέργειας (από την ανάκτηση της θερµότητας των παραγόµενων

καυσαερίων) είναι επίσης ένα από τα πολύ θετικά στοιχεία της µεθόδου προς

την κατεύθυνση επίλυσης των ενεργειακών προβληµάτων του πλανήτη.

5. Η ανάκτηση ενέργειας από τη διαδικασία της αποτέφρωσης παρουσιάζει

ορισµένα πλεονεκτήµατα, το σηµαντικότερο από τα οποία είναι το οικονοµικό

όφελος του εργοστασίου, που µπορεί να εµπορευθεί την παραγόµενη

ενέργεια.

Η ενέργεια µε τη µορφή ζεστού νερού ή ατµού, µπορεί να πωληθεί σε

τοπικές βιοµηχανίες ή να χρησιµοποιηθεί σε δηµοσία κτίρια, όπως πισίνες,

νοσοκοµεία ή συγκροτήµατα γραφείων και διαµερισµάτων.

Ο ατµός µπορεί επίσης να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή

ηλεκτρικής ενέργειας, και να πωληθεί και σε άλλα µέρη της χώρας,

µειώνοντας την ανάγκη ανεύρεσης αγοραστών σε τοπικό επίπεδο. Οι

εγκαταστάσεις, που παράγουν συγχρόνως ηλεκτρική ενέργεια και ατµό η

ζεστό νερό είναι πιο αποδοτικές από αυτές που απλώς παράγουν ηλεκτρική

ενέργεια.

6. Ταχεία µέθοδος, αφού όπως είδαµε παραπάνω απαιτούνται το πολύ 3 ½ ώρες

για την τέλεια καύση των απορριµµάτων.

7. Χαµηλό κόστος λειτουργίας.

8. Κάλυψη µικρής έκτασης, εφόσον τα υπολείµµατα της καύσης

χρησιµοποιούνται στην παραγωγή τσιµέντου ή και υαλότουβλων.

9. Είναι εφικτή η ανάκτηση κάποιων υλικών (π.χ. µετάλλων) από το στερεό

υπόλειµµα της καύσης.

10. ∆εν υπάρχει ανάγκη µακροχρόνιας παρακολούθησης της συµπεριφοράς, όπως

συµβαίνει στους ΧΥΤΑ.

163

11. Μπορεί να παράγει 5 φορές περισσότερη ενέργεια ανά τόνο απορριµµάτων σε

σχέση µε την εκµετάλλευση βιοαερίου από ΧΥΤΑ.

8.1.5 Mειονεκτήµατα

Ωστόσο, η µέθοδος της καύσης των απορριµµάτων, παρουσιάζει και αρκετά

µειονεκτήµατα, τα οποία είναι ιδιαίτερα σηµαντικά, όπως[57][58][60] :

1. Το µεγαλύτερο µειονέκτηµα των εγκαταστάσεων καύσης και το οποίο

περιορίζει σηµαντικά της δυνατότητες εφαρµογής της, είναι η ατµοσφαιρική

ρύπανση. Τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά των ρυπαντών

εξαρτώνται βέβαια από τη σύσταση των οικιακών απορριµµάτων που ποικίλει

από χώρα σε χώρα.

Κατά µέσο όρο όµως και σε ό,τι αφορά το HCl και τα αιωρούµενα

σωµατίδια, αυτά βρίσκονται σε αισθητά µεγαλύτερες συγκεντρώσεις από τις

ποσότητες που εκλύονται από την καύση θερµικά ισοδύναµης ποσότητας

άνθρακα.

Το υδροχλώριο οφείλεται στην παρουσία του PVC στα απορρίµµατα και

εκτός από τα προβλήµατα ρύπανσης, δηµιουργεί και διάβρωση της

εγκατάστασης.

Επίσης, από την καύση του PVC εκλύεται και η διοξίνη που είναι

τοξικότατη ουσία. Η σκόνη, αν και βρίσκεται σε µικρότερη αρχική

συγκέντρωση στα καυσαέρια, χαρακτηρίζεται από περιεκτικότητα µεγάλου

ποσοστού βαρέων µετάλλων και είναι δύσκολο να συγκρατηθεί

αποτελεσµατικά, λόγω του µεγέθους των σωµατιδίων.

Τα οξείδια του αζώτου και του θείου βρίσκονται συνήθως σε

συγκεντρώσεις ίσες ή µικρότερες από τις αντίστοιχες των συµβατικών

καυσίµων.

Πρέπει επίσης να τονισθεί, ότι η υψηλή τοξικότητα της ιπτάµενης τέφρας

αναγνωρίζεται πλέον ακόµα και από τους πιο ένθερµους υποστηρικτές της

καύσης, ενώ τα υπολείµµατα της καύσης στην πράξη αντιµετωπίζονται ως

επικίνδυνα απόβλητα από τους διαχειριστές των χώρων ταφής, όπου

καταλήγουν.

164

Για την κατασκευή λοιπόν µιας σύγχρονης εγκατάστασης καύσης που να

περιλαµβάνει όλα τα απαραίτητα µέσα, για τον περιορισµό σε ανεκτά επίπεδα

όλων αυτών των αέριων ρυπογόνων εκποµπών, µέσα στα αυστηρότατα πλαίσια

που καθορίζονται από την Οδηγία 2000/76/ΕΕ της Ευρωπαϊκής Ένωσης,

προκύπτουν τεράστιες δαπάνες κατασκευής και εγκατάστασης.

2. Αποτελεί αντικίνητρο για την υλοποίηση της πρόληψης (µείωση παραγόµενων

απορριµµάτων) και την εφαρµογή προγραµµάτων ανακύκλωσης χαρτιού και

πλαστικών.

3. Η µέση περιεκτικότητα των Ελληνικών αστικών απορριµµάτων σε υγρασία,

κυµαίνεται από 55% και τους θερινούς µήνες φτάνει στο 65%, ενώ σε στερεές

καύσιµες ύλες µετά βίας φτάνει το 30%. Το µεγάλο αυτό ποσοστό υγρασίας και

η µικρή θερµογόνος δύναµη των απορριµµάτων αυτών (1000-1200 kcal/kgr),

απαιτούν την καύση µεγάλων αναλογικά ποσοτήτων πετρελαίου για να

επιτευχθεί η καύση των απορριµµάτων, µε αποτέλεσµα να καθιστούν τη

µέθοδο ασύµφορη, τουλάχιστον για την ανάκτηση ενέργειας.

4. Στη θεωρία, η καύση των αποβλήτων περιγράφεται ως µία µέθοδος για τη

µετατροπή σύνθετων οργανικών ενώσεων σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Αυτό δεν σηµαίνει βέβαια ότι η καύση (ή όποια άλλη θερµική επεξεργασία)

δηµιουργεί ή καταστρέφει την ύλη. Αλλάζει απλώς τη χηµική σύνθεση και

µεταβάλλει την τοξικότητα των καιγόµενων ουσιών.

Ακόµη κι αν υπήρχε τεχνικά η δυνατότητα της πλήρους ή τέλειας

καύσης, θα παρέµενε το πρόβληµα των εκποµπών του διοξειδίου του άνθρακα

(CO2), το οποίο αποτελεί το κυριότερο αέριο του θερµοκηπίου και το οποίο

ευθύνεται για την αποσταθεροποίηση της ατµόσφαιρας του πλανήτη και τις εν

εξελίξει κλιµατικές αλλαγές.

5. Μια µονάδα καύσης, όσο καλά κι αν κατάφερνε να προσαρµοστεί στις

ελληνικές συνθήκες, πέρα από το σηµαντικό υλικό κόστος λειτουργίας, θα είχε

και προβλήµατα από την πολύ έντονη εποχιακή διακύµανση της φυσικής

σύνθεσης των απορριµµάτων. Έχει παρατηρηθεί ότι οι εγκαταστάσεις καύσης

παρουσιάζουν αρκετά προβλήµατα από τις συνεχείς αυξοµειώσεις της

ποσότητας και τις αλλαγές της σύνθεσης των απορριµµάτων.

6. Το συνολικό κόστος λειτουργίας και εγκατάστασης είναι πολύ υψηλότερο από

την υγειονοµική ταφή (3-4 φορές υψηλότερο).

165

7. Επίσης, είναι απαραίτητη η ύπαρξη έκτασης γης κοντά στο χώρο των

εγκαταστάσεων καύσης για την υγειονοµική ταφή της τέφρας µε, ανάλογα της

τοξικότητάς της, µέτρα ασφαλούς διάθεσης. Ο χώρος αυτός θα πρέπει να

µπορεί να δέχεται και ολόκληρη την ποσότητα των απορριµµάτων σε

περίπτωση βλάβης της εγκατάστασης.

Ο µόνος τρόπος για να αποφύγει κανείς τη χωµατερή τοξικών είναι να

χρησιµοποιήσει τα τοξικά υπολείµµατα σε νέα προϊόντα (π.χ. υαλότουβλα,

τσιµέντο), µεταφέροντας όµως αλλού το πρόβληµα και επανατροφοδοτώντας

τοξικές ουσίες στο ευρύτερο περιβάλλον.

8. Ειδικότερα για τη χώρα µας, απαιτεί επίσης συνεργασία µε µονάδα

βιοσταθεροποίησης του οργανικού κλάσµατος, προκειµένου να καθίσταται

δυνατή η αυτοσυντήρηση της καύσης τους θερινούς µήνες, λόγω της υψηλής

υγρασίας των απορριµµάτων.

9. Σε κάποιες εγκαταστάσεις καύσης παράγονται υγρά απόβλητα, τα οποία

χρειάζονται επί τόπου επεξεργασία πριν περάσουν στο σύστηµα αποχέτευσης.

10. Επηρεάζεται άµεσα και έντονα από την εποχιακή διακύµανση της ποσότητας

και σύνθεσης των στερεών αποβλήτων µε εµφανή προβλήµατα δυσλειτουργίας.

11. Ένας αγαπηµένος µύθος της βιοµηχανίας καύσης είναι ότι η τεχνολογία αυτή

µειώνει δραστικά το βάρος και τον όγκο των απορριµµάτων. Συχνά, τα

ιλουστρασιόν διαφηµιστικά φυλλάδια των εταιριών που εµπορεύονται τις

σχετικές τεχνολογίες κάνουν λόγο για µείωση του όγκου των αποβλήτων που

φτάνει το 90%. Ακόµη όµως κι αν υπολογίσει κανείς µόνο τις εναποµένουσες

τέφρες, το πραγµατικό νούµερο αγγίζει µετά βίας το 45%. Το δε βάρος των

αποβλήτων υποτίθεται ότι µειώνεται στο ένα τρίτο του αρχικού. Η εκτίµηση

αυτή όµως αναφέρεται µόνο στα τελικά στερεά απόβλητα και δεν

συνυπολογίζει τις αέριες εκποµπές. Αν κανείς συνυπολογίσει όλες τις εκλύσεις

και απορρίψεις από ένα εργοστάσιο καύσης, το συνολικό βάρος των

εξερχόµενων αποβλήτων και ρύπων ξεπερνά το βάρος των εισερχόµενων.

Λογικό, µιας και κάτι τέτοιο επιβάλλουν οι απλοί νόµοι της χηµείας.

12. Οι πιθανότητες βλάβης της εγκατάστασης καύσης είναι αρκετά µεγάλες

εξαιτίας του χαρακτήρα του καυσίµου (διαβρωτικό, ογκώδες κλπ), γεγονός που

συνεπάγεται πρόσθετη οικονοµικά επιβάρυνση για τη συντήρηση και τις

επισκευές της.

166

13. Η καύση δεν ανταποκρίνεται στα κριτήρια της καθαρής παραγωγής που

περιλαµβάνουν τέσσερα τουλάχιστον προαπαιτούµενα:

a) υψηλό βαθµό απόδοσης και καταστροφής των τοξικών ουσιών,

συνδυασµένο µε:

b) συγκράτηση όλων των παραπροϊόντων

c) αναγνώριση και καταγραφή όλων των παραπροϊόντων.

d) απουσία ανεξέλεγκτων εκλύσεων.

Εκατοντάδες άλλες ενώσεις εκλύονται από τα εργοστάσια αυτά,

πολλές από τις οποίες δεν µπορούν καν να αναγνωριστούν και συνεπώς να

καταγραφούν από τα διαθέσιµα καταγραφικά όργανα. Οι εκλύσεις αυτές

αποτελούν συχνά προϊόντα ατελούς καύσης και µπορεί να φτάσουν σε βάρος

έως και το 1% της συνολικής ποσότητας των εισερχόµενων αποβλήτων. Στις

ενώσεις αυτές συγκαταλέγονται πολλές αλογονωµένες οργανικές ενώσεις όπως,

για παράδειγµα, τα πολυχλωριωµένα διφαινύλια (PCBs), χλωριωµένα βενζόλια,

πολυχλωριωµένα ναφθαλένια (PCN), αλογονωµένες φαινόλες, βρωµιωµένες ή

ιωδιωµένες διοξίνες, κ.λπ. Κάποιες από τις ουσίες αυτές έχουν καταχωρηθεί

στη λίστα των απαγορευµένων και τελούντων υπό περιορισµούς Εµµενόντων

Οργανικών Ρύπων (POPs) που ελέγχονται πλέον διεθνώς από τη Σύµβαση της

Στοκχόλµης λόγω της τοξικότητάς τους, της σταθερότητας στο περιβάλλον και

της ιδιότητάς τους να βιοσυσσωρεύονται µέσω της τροφικής αλυσίδας.

Σε ότι αφορά την καταµέτρηση των εκλύσεων διοξινών, η συνήθης

πρακτική είναι να λαµβάνονται ένα µε δύο δείγµατα από την καµινάδα

ετησίως, το κάθε δείγµα δε αντιπροσωπεύει τις εκλύσεις µιας περιόδου 6 ωρών.

Τα δείγµατα αυτά θεωρούνται λανθασµένα ως αντιπροσωπευτικά των ετήσιων

εκποµπών. Μελέτες έχουν δείξει όµως ότι τέτοιου είδους δείγµατα µπορούν να

υποεκτιµήσουν τις πραγµατικές εκλύσεις διοξινών έως και κατά 50 φορές.

Ένας λόγος είναι ότι η παραγωγή διοξινών δεν είναι συνεχής και οµοιογενής. Η

πλειοψηφία των διοξινών παράγεται σε µικρές χρονικές αιχµές, συνήθως κατά

τη διαδικασία έναρξης λειτουργίας της µονάδας ή σε ειδικές περιπτώσεις

δυσλειτουργίας της. Επιπλέον, η έκλυση των διοξινών εξαρτάται από την

ποιότητα των καιγόµενων αποβλήτων, η οποία φυσικά δεν είναι ποτέ η ίδια. Οι

δειγµατοληψίες βέβαια δεν λαµβάνονται ποτέ σε συνθήκες µέγιστης

παραγωγής διοξινών, συνήθως δε, γίνεται προσπάθεια να ληφθούν όταν

167

καίγονται σχετικά ‘καθαρά’ απόβλητα (π.χ. απορρίµµατα µε χαµηλή

περιεκτικότητα σε πλαστικά PVC).

Η πραγµατικότητα των εργοστασίων καύσης βρίσκεται µακράν των

θεωρητικών ειδυλλιακών καταστάσεων που υποθέτουν όσοι ισχυρίζονται πως

όλα ελέγχονται διαρκώς.

14. Η καύση δεν είναι επίσης συµβατή µε τρεις βασικές αρχές του διεθνούς

περιβαλλοντικού δικαίου:

a) την αρχή της πρόληψης

b) την αρχή της προφύλαξης και

c) τον περιορισµό της διασυνοριακής ρύπανσης.

8.1.6 Οικονοµική ανάλυση

Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2000/76/ΕΕ που τέθηκε σε εφαρµογή το 2000, θέτει

αυστηρά όρια για τις αέριες εκποµπές και τη διάθεση των υγρών και στερεών

υπολειµµάτων της καύσης, µε αποτέλεσµα να υποχρεώνει τις προς εγκατάσταση

αλλά και τις υπάρχουσες µονάδες να συµµορφωθούν µε αυτά. Το γεγονός αυτό

συνεπάγεται µια σηµαντική επιβάρυνση του κόστους εγκατάστασης και λειτουργίας

σε παλιές και νέες µονάδες.

Ο υπολογισµός της πάγιας επένδυσης και των δαπανών λειτουργίας γίνεται

ξεχωριστά για το σύστηµα καύσης-ανάκτησης ενέργειας και τα συστήµατα

καθαρισµού απαερίων, ώστε να εκτιµηθεί η επιβάρυνση που επιφέρει κάθε σύστηµα

στη συνολική επένδυση.

Η µετατροπή ενός υπάρχοντος συστήµατος καθαρισµού απαερίων

προκειµένου να γίνει συµβατό µε υψηλότερες προδιαγραφές είναι σε µερικές

περιπτώσεις µια ελκυστική λύση.

Το κόστος της µετατροπής είναι συνήθως µεγαλύτερο από τη διαφορά

κόστους µεταξύ των δύο συστηµάτων, γιατί περιλαµβάνονται έξοδα µετατροπής

στον υπάρχοντα και σηµαντικά έξοδα µελέτης, σχεδιασµού και εγκατάστασης.

Όσον αφορά στα συστήµατα καθαρισµού των απαερίων είναι σαφές ότι τόσο

το κόστος πάγιας επένδυσης όσο και οι δαπάνες λειτουργίας-συντήρησης είναι

µεγαλύτερες στην οµάδα συστηµάτων που χαρακτηρίζονται από τη χρήση

168

ηλεκτροστατικών φίλτρων και υγρών µεθόδων καθαρισµού των όξινων αερίων, σε

σχέση µε την οµάδα συστηµάτων που διαθέτουν σακκόφιλτρα και ξηρές µεθόδους.

Το σύστηµα καθαρισµού των απαερίων επιβαρύνει το συνολικό κόστος

επένδυσης για τη µονάδα καύσης αστικών απορριµµάτων σε ποσοστό που

κυµαίνεται από 16 έως 28%.

Για την επιλογή του συστήµατος θα πρέπει εκτός των οικονοµικών δεδοµένων

να ληφθούν υπόψη και άλλοι παράγοντες, όπως π.χ. η ποσότητα στερεού

υπολείµµατος που παράγουν. Το στερεό αυτό υπόλειµµα είναι η ιπτάµενη τέφρα και

τα απόβλητα από τον καθαρισµό των απαερίων και όχι η τέφρα εσχάρας. Άλλος

παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η παραγωγή υγρού υπολείµµατος.

Το κόστος διαχείρισης των απορριµµάτων µέσω της αποτέφρωσης κυµαίνεται

στα 30-50 € ανά τόνο απορριµµάτων για παραγωγή ατµού και 60-80 € ανά τόνο

απορριµµάτων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Το κόστος ταφής στην Ελλάδα για το έτος 2000 ήταν περίπου 30 €/τόνο.

Αντίστοιχα για τον µέσο όρο της Ευρωπαϊκής Ένωσης το κόστος ταφής είναι 32

ECU/tn και το κόστος καύσης 63 ECU/tn (1993), δηλαδή Cκαύσης / Cταφής~2. Ωστόσο,

λόγω της δυσκολίας εξεύρεσης νέων χώρων ταφής εξαιτίας της απροθυµίας των

τοπικών κοινωνιών να τις αποδεχθούν καθώς και εξαιτίας λειτουργικών

προβληµάτων της µεθόδου αναµένεται µια αύξηση του κόστους της ταφής, που για

το διάστηµα µεταξύ των ετών 1993 και 2010 εκτιµάται σε 45%, ενώ αντίστοιχα το

κόστος της καύσης αυξάνεται µε ρυθµό µόνο 8% για το ίδιο διάστηµα. Έτσι, για το

έτος 2010 ο λόγος κόστους θα είναι Cκαύσης / Cταφής ~1,45.

Είναι προφανές, ότι οι τάσεις αυτές θα καταστήσουν τα κόστη των δύο

µεθόδων συγκρίσιµα. Η επιδότηση της µονάδας από περιβαλλοντικά και ενεργειακά

προγράµµατα της Ευρωπαϊκής Ένωσης σε ποσοστό έως και 50% είναι δυνατόν να

µειώσουν το κόστος της καύσης σε επίπεδα χαµηλότερα της ταφής.

Ωστόσο, πρόσφατα στοιχεία για την απαιτούµενη αρχική επένδυση δείχνουν

ότι ένας συνήθης αποτεφρωτήρας απορριµµάτων κοστίζει εκατοντάδες εκατοµµύρια

ευρώ. Στην Ολλανδία, για παράδειγµα, η κατασκευή ενός αποτεφρωτήρα

δυναµικότητας 2.000 τόνων ηµερησίως κόστισε (στα µέσα της δεκαετίας του ’90)

περί τα 500 εκατ. δολάρια. Πιο πρόσφατα στοιχεία από την Ιαπωνία ανεβάζουν

σηµαντικά αυτό το κόστος. ∆ύο αποτεφρωτήρες που ολοκληρώθηκαν το 1999, για

169

παράδειγµα, κόστισαν 658 εκατ. δολάρια (για δυναµικότητα 200 τόνων

απορριµµάτων ηµερησίως) και 808 εκατ. δολάρια αντίστοιχα (για δυναµικότητα 400

τόνων απορριµµάτων ηµερησίως).

Τα λειτουργικά κόστη είναι εξίσου υψηλά. Τα κόστη προ φόρων σε διάφορες

ευρωπαϊκές χώρες, κυµαίνονται από 21 έως 332 € τον τόνο (ανάλογα µε τον όγκο

των απορριµµάτων που οδηγούνται προς καύση), ενώ στα κόστη αυτά θα πρέπει να

προσθέσει κανείς και τα κόστη για την επιπλέον διάθεση των τοξικών στερεών

αποβλήτων της καύσης, τα οποία µε τη σειρά τους κυµαίνονται από 8 έως 363 € τον

τόνο. Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα αποτελέσµατα πρόσφατης µελέτης για τα

κόστη της καύσης σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες.

Πίνακας 9: Συγκριτικά κόστη για την καύση απορριµµάτων σε διάφορες χώρες της

Ευρώπης.[60]

170

8.2 Καύση: Μια τεχνολογία µε µέλλον;

Έχει ειπωθεί πως η καύση είναι η ορατή πλευρά της αναποτελεσµατικότητας.

Κι αυτό γιατί, η καύση προϋποθέτει τη συνέχιση ενός καταναλωτικού µοντέλου που

αδιαφορεί για τη σπατάλη των πρώτων υλών και την ποιότητα των προϊόντων που

καταναλώνουµε.

Επικαλούµενη τη δήθεν ολοκληρωµένη διαχείριση των απορριµµάτων, η

βιοµηχανία καύσης ουσιαστικά αντιστρατεύεται τις προσπάθειες για µείωση των

αποβλήτων στην πηγή, για επαναχρησιµοποίηση και ανακύκλωση. Με άλλα λόγια

αντιστρατεύεται την αειφορία και τις αρχές της βιώσιµης ανάπτυξης. ∆εδοµένου ότι

οι βιοµηχανίες καύσης πληρώνονται ανά τόννο καιγόµενων αποβλήτων, έχουν κάθε

λόγο να βλέπουν αυτά τα απόβλητα να αυξάνονται. Η βιοµηχανία καύσης ζει και

τρέφεται από την περιβαλλοντική υποβάθµιση.

Επιπλέον, δεδοµένου ότι η καύση απορροφά τεράστια κονδύλια, µειώνονται

οι πιθανότητες για επενδύσεις σε φιλοπεριβαλλοντικές µεθόδους διαχείρισης, αφού

τα κονδύλια είναι εκ των πραγµάτων περιορισµένα. Η δέσµευση σε ένα

αποτεφρωτήρα (µε µέσο χρόνο ζωής 25 χρόνια) σηµαίνει ουσιαστικά δέσµευση σε

ένα αναποτελεσµατικό µοντέλο διαχείρισης για µια ολόκληρη γενιά.

Η κοινοτική νοµοθεσία απαγορεύει πλέον την καύση των απορριµµάτων

χωρίς ανάκτηση ενέργειας και έχει εισάγει µια σειρά αυστηρών περιβαλλοντικών

απαιτήσεων για τις εγκαταστάσεις καύσης. Ως αποτέλεσµα, το κόστος κατασκευής

και λειτουργίας αυξήθηκε και τα τελευταία χρόνια έχει εµφανιστεί µια κάµψη στις

εγκαταστάσεις καύσης στην Ευρώπη.

Είναι χαρακτηριστικό ότι στις ΗΠΑ (όπου ο πρώτος αποτεφρωτήρας

λειτούργησε ήδη από το 1885) η βιοµηχανία αυτή βρίσκεται σε κρίση και ο αριθµός

των εργοστασίων καύσης πέφτει διαρκώς τα τελευταία χρόνια ως απόρροια της

αντίδρασης των πολιτών, αλλά και της προώθησης προγραµµάτων ανακύκλωσης,

όπως επιτάσσουν πλέον οι καιροί.

Το παρακάτω διάγραµµα αποτυπώνει αυτή την τάση:

171

Σχήµα 52: Εργοστάσια καύσης απορριµµάτων στις ΗΠΑ ανά έτος.[60]

Εκατοντάδες προτάσεις για δηµιουργία νέων εργοστασίων καύσης

συνάντησαν τη σθεναρή αντίσταση των πολιτών σε όλο τον κόσµο και τελικά

ακυρώθηκαν. Οι πιέσεις αυτές του κινήµατος κατά της καύσης, έφεραν αλλαγές επί

το αυστηρότερο στις προδιαγραφές ασφάλειας των µονάδων αυτών, ενώ σε κάποιες

περιπτώσεις (όπως στην περίπτωση των Φιλιππίνων το 1999) οδήγησαν και στη

νοµοθετική απαγόρευση της καύσης ως µεθόδου διαχείρισης των αποβλήτων.

Στην Ελλάδα, µε εξαίρεση τον αποτεφρωτήρα νοσοκοµειακών αποβλήτων

στα Α. Λιόσια, όλες οι µέχρι τώρα προτάσεις για κατασκευή εργοστασίων καύσης

(είτε αυτές αφορούσαν οικιακά απορρίµµατα είτε βιοµηχανικά απόβλητα)

µαταιώθηκαν µετά από την αντίδραση των τοπικών κοινωνιών. Είναι µάλιστα

χαρακτηριστική η θέση του πρώην υπουργού ΠΕΧΩ∆Ε Κ. Λαλιώτη για το θέµα

αυτό, όπως διατυπώθηκε στη Βουλή (5-3-2001): “…κατέθεσα την άποψη και θέση

ότι στον ελληνικό χώρο είναι απαγορευτικό να γίνεται η διαχείριση των

απορριµµάτων µε τη µέθοδο της καύσης”.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον βέβαια παρουσιάζουν και οι απόψεις της ίδιας της

βιοµηχανίας καύσης για τις προοπτικές της αγοράς αυτής .

“Από τις 100 και πλέον εταιρίες που ήταν κάποτε στον κλάδο, αρχίζοντας από

τη Monsanto και την Occidental Petroleum, µέχρι την General Electric και την

Boeing, σήµερα έχουν µείνει µόλις τρεις”, David Sussman, αντιπρόεδρος της

Covanta (πρώην Ogden Corporation, εταιρίας που ασχολείται µε την καύση).

172

“Η καύση είναι µία νεκρή τεχνολογία”, δήλωσε αξιωµατούχος της εταιρίας

Security Environmental Systems µετά την αποτυχία εγκατάστασης ενός νέου

εργοστασίου καύσης τοξικών αποβλήτων στην Καλιφόρνια.

Και το διεθνές περιβαλλοντικό δίκαιο, όµως µπαίνει ενίοτε φραγµός στην

ανάπτυξη νέων εργοστασίων καύσης. Αν και καµία διεθνής συµφωνία δεν

απαγορεύει ρητώς την καύση των αποβλήτων (µε εξαίρεση τη Σύµβαση του

Λονδίνου που απαγορεύει την καύση αποβλήτων στη θάλασσα), εν τούτοις, άλλες

διεθνείς συµφωνίες εγείρουν σηµαντικά ερωτηµατικά για το κατά πόσο θα έπρεπε

να συνεχιστεί αυτή η πρακτική.

Η Σύµβαση της Στοκχόλµης για τους τοξικούς Εµµένοντες Ρύπους (POPs),

για παράδειγµα, θεωρεί τους αποτεφρωτήρες (συµπεριλαµβανοµένων των

βιοµηχανικών καυστήρων που καίνε απόβλητα), ως σηµαντικές πηγές έκλυσης

POPs. Η Σύµβαση αυτή καλεί τα συµβαλλόµενα µέρη να απέχουν από διεργασίες

και πρακτικές που εντείνουν ή υποβοηθούν την έκλυση POPs στο περιβάλλον.

Εµµέσως δηλαδή, καλεί τα συµβαλλόµενα µέρη να απέχουν από την κατασκευή

νέων εργοστασίων καύσης.

8.3 ΠΑΡΑ∆ΕΙΓΜΑ

Περιγραφή λειτουργίας και στοιχεία από ένα εργοστάσιο 300 τόνων την

ηµέρα.

Το απορριµµατοφόρο πηγαίνει στο εργοστάσιο, όπου σε ένα χώρο «ψυγείο»,

χωρητικότητας 600 τόνων ξεφορτώνει, πλένεται και απολυµαίνεται προτού φύγει.

Τα απορρίµµατα διαχωρίζονται σε γενικά οργανικά και µη οργανικά.

1. Τα γενικά οργανικά προωθούνται στο σύστηµα κοµποστοποίησης (ή

λιπασµατοποίησης), όπου οι συνθήκες θερµότητας και υγρασίας ελέγχονται µε

αισθητήρες και ηλεκτρονικούς υπολογιστές για να δηµιουργηθεί το λίπασµα. Το

λίπασµα καθαρίζεται από τυχόν µη οργανικά, όπως πλαστικά, µέταλλα, γυαλιά

κ.τ.λ. και είναι έτοιµο για πώληση, χρόνος διαδικασίας 6 µε 8 εβδοµάδες.

173

2. Τα όποια υγρά όπως λαδοµπογιές, λιπαντικά, πολυµερή και πάρα πολλά άλλα

υγρά µε χηµικές και ηλεκτρολυτικές διαδικασίες µετατρέπονται σε νερό

κατάλληλο για πότισµα.

3. Τα όποια µη οργανικά αστικά απορρίµµατα προωθούνται µηχανικά σε ένα

κλίβανο όπου µε έλλειψη οξυγόνου και µε 600οC θερµοκρασία αποσυντίθενται

σε στάχτη, µέταλλο, γυαλί και αέρια. Η στάχτη, τα µέταλλα και το γυαλί

διαχωρίζονται µηχανικά και τα µεν µέταλλα και το γυαλί τα συλλέγουν για

πώληση, η δε στάχτη αδρανοποιείται και γίνεται ή τσιµεντόλιθους ή υλικό που

χρησιµοποιείται για υπόστρωµα στους δρόµους. Τα αέρια προωθούνται

περαιτέρω σε έναν κλίβανο (πλυντρίδα), όπου η θερµοκρασία των 1000οC,

αδρανοποιεί τα εύφλεκτα αέρια. Σε αυτή τη φάση τα αέρια ψεκάζονται µε

διάφορα χηµικά, όπως ο ασβέστης που σκοπό έχει την περαιτέρω αδρανοποίηση

των αερίων και την συγκράτηση των βαρέων µετάλλων από τα αέρια που

διοχετεύονται στα φίλτρα για να φιλτραριστούν από την όποια στάχτη ή όποια

άλλα σωµατίδια υπάρχουν. Όλη η διαδικασία για την καλή λειτουργία

παρακολουθείται και συντονίζεται µε αισθητήρες και ηλεκτρονικούς

υπολογιστές. Οι εκποµπές των αερίων είναι εντός των ορίων που έχει θέσει η

Ευρωπαϊκή Ένωση.

Οι 300 τόνοι απορριµµάτων (αντιπροσωπεύουν 300.000 κατοίκους) και παράγουν 6

MW ηλεκτρισµό που ικανοποιεί 4.500 κατοικίες, επίσης συγκεντρώνονται 2.000

τόνοι µέταλλο, 2.000 τόνοι γυαλί και από τη στάχτη παράγονται 2 εκατοµµύρια

τσιµεντόλιθους.

Απαιτούνται καλοί δρόµοι, δίκτυα νερού, αποχετεύσεως, ηλεκτρικού και φυσικού

αερίου, εάν αυτό θα είναι το µέσον της αρχικής καύσης, επίσης χώρος 11.000 m2.

Η τιµή για ένα εργοστάσιο των 300 τόνων είναι περίπου 30.000.000€. Στην τιµή

συµπεριλαµβάνονται:

• µηχανήµατα και υλικά,

• η φυσική κατασκευή του εργοστασίου στην Ελλάδα,

• εγκατάσταση των µηχανηµάτων,

• χρηµατικές ασφάλειες,

• η προετοιµασία της περιοχής,

• οχήµατα, έπιπλα και εργαλεία του εργοστασίου,

174

• εκπαίδευση των Ελλήνων χειριστών

• ανταλλακτικά..

8.4 Σύγκριση ΧΥΤΑ µε ΚΑΕ (Καύση µε Ανάκτηση Ενέργειας) για

την Αττική

8.4.1 Οικονοµικά κριτήρια:

Tο κόστος υποδοµής για ταφή 1,5 εκατ. τόνων ετησίως, στην Αττική,

εκτιµάται σε 100 εκατοµµύρια ευρώ. Το κόστος λειτουργίας εκτιµάται σε 5 – 8

ευρώ / τόνο, ενώ το αντισταθµιστικό τέλος στο δήµο υποδοχής µπορεί να είναι 10 –

15 ευρώ/τόνο. Το εργοστάσιο µηχανικής διαλογής, ανακύκλωσης, κοµποστοποίησης

και παραγωγής RDF στα Λιόσια, χωρητικότητας 1.200 τόνων/µέρα, κόστισε

περίπου 54 εκατ. ευρώ (δεν έχει ακόµα λειτουργήσει πλήρως).

Η εγκατάσταση ΚΑΕ θα έχει περίπου τριπλάσια αρχική δαπάνη από τη λύση

της ταφής και περίπου διπλάσια από άλλες µεθόδους. Συνυπολογίζοντας το όφελος

της ανακτώµενης ενέργειας (υποθέτουµε 6 λεπτά ανά kWh, ή 40 ευρώ/τόνο) καθώς

και το ευκαιριακό κόστος της γης, οι διαφορές αµβλύνονται.

Ας δούµε π.χ. τον απαιτούµενο χώρο για 1 εκατ. τόνους ετησίως σε περίοδο

30 ετών:

• Για ΧΥΤΑ απαιτούνται περίπου 1.000 στρέµµατα, που µπορούν να µειωθούν σε

500 – 700 στρέµµατα ανάλογα µε τον βαθµό υλοποίησης της νοµοθεσίας για

εκτροπή οργανικών και συσκευασιών. Επιπλέον, υποβαθµίζονται 8,000

στρέµµατα γύρω από τον ΧΥΤΑ.

• Για ΚΑΕ απαιτούνται 30 στρέµµατα για την εγκατάσταση συν 20 έως 250

στρέµµατα για την ταφή της τέφρας που δεν διατίθεται σε άλλες χρήσεις. Η

διαφορά είναι τεράστια.

175

8.4.2 Περιβαλλοντικά κριτήρια:

H βασική αντίθεση στην καύση αναφέρεται στις εκποµπές υδραργύρου και

διοξινών, που µέχρι το 1990 ήταν όντως επικίνδυνες. Η επιβολή, όµως, αυστηρών

προδιαγραφών επέφεραν εκπληκτικές βελτιώσεις. Κατά την Υπηρεσία Προστασίας

Περιβάλλοντος (ΕΡΑ) των ΗΠΑ, «η παραγωγή 79 εκατοµµυρίων GJ ηλεκτρισµού

από καύση απορριµµάτων δηµιουργεί λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από

σχεδόν οποιαδήποτε άλλη πηγή ηλεκτρισµού». Οι εκποµπές υδραργύρου από

εγκαταστάσεις ΚΑΕ στις ΗΠΑ, από διπλάσιες το 1989, είναι σήµερα µόλις το 1/20

των εκποµπών των θερµοηλεκτρικών εργοστασίων κάρβουνου

(συµπεριλαµβανοµένου του λιγνίτη). Αντιστοίχως, οι εκποµπές διοξινών µειώθηκαν

κατά 99,5% (από 8.877g το 1987 σε κάτω από 15 το 2002). Η ΚΑΕ ως πηγή

διοξινών έχει καταστεί µη σηµαντική σε σύγκριση µε την ανεξέλεγκτη καύση που

είναι και ο µεγαλύτερος «παραγωγός» διοξινών.

Οι εκποµπές διοξινών στην εγκατάσταση ΚΑΕ της Brescia είναι µόλις το 1/10

του ορίου της Ε.Ε. (Επισηµαίνεται ότι το 95% περίπου των διοξινών που

προσλαµβάνουµε προέρχεται από την τροφή µας).

Τα στερεά κατάλοιπα της καύσης αντιστοιχούν στο 20 – 25% του βάρους των

ΑΣΑ. Απ’ αυτά, το 85% αντιστοιχεί σε τέφρα πυθµένα που προωθείται σε άλλες

χρήσεις. Το υπόλοιπο 15% (3 – 4% του αρχικού βάρους) περιέχει τοξικές ουσίες,

όπως διοξίνες, και πρέπει να αποτίθεται σε ειδικό χώρο ταφής.

Οι χώροι εδαφικής διάθεσης αποτελούν µια από τις µεγαλύτερες

ανθρωπογενείς πηγές µεθανίου. Ακόµα και σε ΧΥΤΑ µε καλά συστήµατα συλλογής

βιοαερίου, διαφεύγει τουλάχιστον το 60%. Από εκτιµήσεις στο Πανεπιστήµιο

Columbia, προκύπτει ότι, από τους χώρους αυτούς, στις ΗΠΑ, εκλύονται ετησίως

τουλάχιστον 2,9 δισεκατοµµύρια m3 µεθανίου και 2,47 δισεκατοµµύρια m

3

διοξειδίου του άνθρακα. (Ως προς το φαινόµενο του θερµοκηπίου, το πρώτο είναι 23

φορές πιο επιζήµιο από το δεύτερο). Συνολικά, οι εκποµπές αερίων θερµοκηπίου

από τους ΧΥΤΑ των ΗΠΑ, ανά τόνο ΑΣΑ, είναι τέσσερις φορές µεγαλύτερες από

εκείνες των εγκαταστάσεων ΚΑΕ.

176

8.4.3 Κοινωνικά κριτήρια:

Κοινωνική αποδοχή ή απόρριψη συνεπάγεται συν-θεώρηση των

επιβαλλόµενων τελών, των επιπτώσεων στους περιοίκους (αλλαγές σε χρήση και

αξία γης) και των επιπτώσεων σε υγεία και περιβάλλον. Θεωρείται κοινωνικά δίκαιο

να αποζηµιώνονται πλήρως οι κάτοικοι της περιοχής χωροθέτησης της

εγκατάστασης. Βάσει των προαναφερθέντων, το συνολικό κόστος της ΚΑΕ µπορεί

να είναι υποπολλαπλάσιο εκείνου για ΧΥΤΑ. Αν εφαρµοστεί η νοµοθεσία για

εκτροπή συσκευασιών και οργανικών, οι προς ταφή ποσότητες σε 15 – 20 χρόνια θα

είναι συγκρίσιµες µε τα προς ταφή υπολείµµατα της καύσης.

Γενικότερα, η ΚΑΕ έχει και τα εξής µειονεκτήµατα:

• εξαρτάται από «εισαγόµενη» τεχνολογία και εµπειρία,

• απαιτεί συνεχή αν όχι αυξανόµενη εισροή αποβλήτων λόγω οικονοµιών

κλίµακας (σε αντίθεση µε την πολιτική της µείωσης),

• δηµιουργεί λιγότερες θέσεις εργασίας απ’ ό,τι η ανακύκλωση και η

κοµποστοποίηση και

• δεν ενθαρρύνει την αποτροπή χρήσης «επικίνδυνων» πρώτων υλών στην

παραγωγή αγαθών. Επίσης, η καύση

• δεν ανακτά την ενέργεια που διατέθηκε για την παραγωγή των αγαθών, όπως

κάνει (µερικώς) η ανακύκλωση. Τέλος, η προσαρµογή του επιπέδου λειτουργίας

και της αρχικής επένδυσης στις εξελισσόµενες ανάγκες είναι πιο εύκολη για

ΧΥΤΑ απ’ ό,τι για ΚΑΕ.

177

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

Πυρόλυση

Πυρόλυση είναι η θέρµανση των απορριµµάτων απουσία οξυγόνου, και

άλλων αντιδραστηρίων, εκτός πιθανόν από ατµό, που προκαλεί χηµική αποσύνθεση

των οργανικών ουσιών. Πρακτικά δεν µπορεί να υπάρξει πλήρης απουσία οξυγόνου

(η οξείδωση είναι αναπόφευκτη). Η πυρόλυση είναι µια ειδική περίπτωση

θερµόλυσης, η οποία εννοείται συνήθως ως άνυδρη (χωρίς νερό).

Η πυρόλυση είναι συγγενής µε την καύση µέθοδος, µε τη διαφορά ότι η

θερµική επεξεργασία των απορριµµάτων γίνεται σε χαµηλές συγκεντρώσεις

οξυγόνου και χαµηλότερες θερµοκρασίες (400-600°C).

Η θερµοκρασία άνω της οποίας πραγµατοποιείται η πυρόλυση είναι οι 430°C.

Τα αέρια που παράγονται κατά την πυρόλυση απαιτούν επεξεργασία σε ένα

δευτερεύοντα θάλαµο καύσης όπου συµπυκνώνονται µερικώς. Η πυρόλυση

διαφοροποιείται από την καύση ως προς τη θερµοκρασία λειτουργίας (είναι

χαµηλότερη) και ως προς την ποσότητα οξυγόνου (είναι κατά πολύ

µικρότερη).[63][64]

Είναι µια πολύ ελαστική διαδικασία, η οποία παρέχει τη δυνατότητα για

παρασκευή πολλών καυσίµων από µια ποικιλία πρώτων υλών, εκ των οποίων

πραγµατοποιείται ανάκτηση ενέργειας.

Κατά την πυρόλυση, διασπώνται χηµικοί δεσµοί και λαµβάνονται προϊόντα

υψηλού ενεργειακού περιεχοµένου, τα οποία ανάλογα µε τις συνθήκες, µπορεί να

είναι στερεά, υγρά ή αέρια. Η διαδικασία αυτή γίνεται µέσα σε ειδικό κλίβανο υπό

πίεση, λίγο µεγαλύτερη από την ατµοσφαιρική σε θερµοκρασία 500οC, για την

παραγωγή υγρού (λαδιού), ή µέχρι 700οC, οπότε παράγεται κυρίως αέριο και

κάρβουνο.

Η τροφοδοσία του κλιβάνου, ανάλογα µε τον τύπο του, µπορεί να γίνεται είτε

µε ακατέργαστα απορρίµµατα, είτε µε κατεργασµένα σε µορφή µικρών τεµαχίων. Η

178

ενέργεια (θερµότητα) που απαιτείται για την επίτευξη της πυρόλυσης, συνήθως

αντλείται από την καύση ενός µέρους (1:5) των παραγόµενων αερίων καυσίµων.

Επίσης, πρέπει να σηµειωθεί, ότι η περιεκτικότητα σε νερό της πρώτης ύλης

πρέπει να είναι µικρότερη από 40%, διαφορετικά δεν είναι δυνατό να εφαρµοστεί η

µέθοδος.[65]

Σε διαδικασία πυρόλυσης µπορεί να υποβληθεί οποιοσδήποτε τύπος

αποβλήτων, περιλαµβάνοντας τα υγρά και τα στερεά, µε τον ίδιο περιβαλλοντικά

φιλικό τρόπο, παράγοντας καθαρή, ανανεώσιµη ενέργεια.

Όλα τα απόβλητα :

• Οικιακά απορρίµµατα,

• γυαλί,

• απόβλητα ναυπηγείων,

• απόβλητα πετρελαίου,

• ληµµατολάσπη / biosolids,

• πλαστικά,

• χρώµατα,

• ιατρικά απόβλητα,

• µολυσµένα χώµατα,

• ρόδες, κ.λπ.

µπορούν όλα να υποστούν πυρόλυση και να ανακυκλωθούν για να

παραγάγουν την ενέργεια.

Η Πυρολυτική µονάδα µπορεί να επεξεργαστεί τόσο τα ακίνδυνα, όσο και τα

επικίνδυνα απόβλητα. Αν όµως η µονάδα προοριστεί να επεξεργάζεται και

επικίνδυνα απόβλητα, πρέπει να της δοθούν οι κατά τόπους αδειοδοτήσεις υποδοχής

και στάθµευσης και επεξεργασίας τέτοιων υλικών.

Επιπλέον, οι εγκαταστάσεις θα πρέπει να σχεδιαστούν κατάλληλα για την

υποδοχή και διακίνηση των επικίνδυνων αποβλήτων. Επικίνδυνα απόβλητα θα

γίνονται δεκτά, µόνο µετά από την εξασφάλιση κατάλληλων αδειοδοτήσεων από την

πολιτεία.

179

9.1 Πυρόλυση Απορριµµάτων

Στην πυρόλυση των απορριµµάτων κύριο λόγο έχουν τα οργανικά υλικά.

Εκτιµάται ότι το ποσοστό των οργανικών στα οικιακά απορρίµµατα κυµαίνεται

µεταξύ 50- 60% (χαρτί, υπολείµµατα κουζίνας, δέρµα, υφάσµατα, ξύλο). Το

µεγαλύτερο µέρος των υλικών τα οποία περιέχουν άνθρακα αποτελείται από

κυτταρίνη.

Άλλη µία επίσης σπουδαία παράµετρος είναι η υγρασία των απορριµµάτων η

οποία στα ελληνικά απορρίµµατα είναι µεγαλύτερη του 30%.

Σχήµα 53: Μονάδα πυρόλυσης.

9.1.1 Τύποι κλιβάνων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι φούρνων πυρόλυσης. Ο πιο οικονοµικός είναι ο

κατακόρυφος (Vertical Shaft), στον οποίο η πρώτη ύλη προσάγεται από την κορυφή

και κατακάθεται µε τη βαρύτητα. Τα αέρια από την πυρόλυση συγκεντρώνονται

στην κορυφή του φούρνου και απάγονται µε σωλήνα προς το αεριοφυλάκιο, αφού

προηγουµένως περάσουν από οξέα (Acid Scrubbers) αλκάλια (Caustic Scrubbers),

180

για να απαλλαγούν από ανεπιθύµητες προσµίξεις. Τα καύσιµα, στερεά και υγρά,

συλλέγονται στον πυθµένα του φούρνου.

Άλλοι τύποι είναι οι οριζόντιοι, οι κλίβανοι περιστροφικού τυµπάνου και οι

κλίβανοι ρευστοποιηµένης κλίνης (Fluidized Bed Combustion).

9.1.2 Περιγραφή απλής µονάδας πυρόλυσης

Εδώ θα αναφερθούµε σε ένα σύστηµα που λειτούργησε αρχικά σαν πιλοτική

µονάδα για την επεξεργασία 35 τόνων / ηµέρα και επεκτάθηκε σε µονάδα που θα

µπορεί να επεξεργάζεται 1000 τόνους / ηµέρα. Το κόστος της µονάδας φτάνει τα 16

εκατ. δολάρια.[48][49][52]

Το σύστηµα αυτό αποτελείται από τέσσερις φάσεις, οι οποίες φαίνονται στο

διάγραµµα ροής του σχήµατος 49.

Οι φάσεις αυτές είναι :

1. Υποδοχή, τεµαχισµός, πυρόλυση

2. Ψύξη και διαχωρισµός υπολείµµατος

3. Παραγωγή ατµού

4. Καθαρισµός των αερίων

Η τροφοδοσία είναι συνεχής σε ένα περιστρεφόµενο κλίβανο και τα

εξερχόµενα αέρια περνούν πάνω από τα εισερχόµενα απορρίµµατα για να

υποβοηθηθεί η πυρόλυση. Επίσης, χρειάζονται µεγάλες ποσότητες βοηθητικού

καυσίµου.

Τα εξερχόµενα αέρια περνούν σε άλλη µονάδα καύσης, όπου αναµειγνύονται

µε τον αέρα και καίγονται. Η θερµοκρασία σε αυτή τη φάση είναι πολύ υψηλή

(1000ΟC).[66]

Κατά την πυρόλυση,συµβαίνουν οι ακόλουθες διεργασίες:

• H ξήρανση (100-200°C)

• ∆ιάσπαση της οξείδωσης, αποθείωση (Αρχή της διάσπασης του υδρόθειου

και διοξειδίου του άνθρακα) (250°C)

• ∆ιάσπαση των συνδέσµων των αλιφαντικών ενώσεων. (Αρχή του

διαχωρισµού του µεθανίου και άλλων αλιφαντικών ενώσεων) (340°C)

181

• Εµπλουτισµός του υλικού σε άνθρακα (380°C)

• ∆ιάσπαση των δεσµών του άνθρακα-οξυγόνου και άνθρακα-αζώτου

(400°C)

• Μετατροπή των πισσασφαλτούχων υλικών σε καύσιµη ύλη και πίσσα (400

έως 600°C)

• Σχάση των πισσασφαλτούχων υλικών σε υλικά ανθεκτικά στη θερµότητα

• ∆ηµιουργία αρωµατικών ενώσεων (600° C)

• Θερµική δηµιουργία σε βενζόλιο και άλλες αρωµατικές ενώσεις και

αφυδρογόνωση του βουταδιενίου κλπ (>600° C)

Οι χηµικές αντιδράσεις της πυρόλυσης είναι ενδόθερµες (σε αντίθεση µε

αυτές της καύσης) και η ενέργεια που παράγεται είναι τετραπλάσια της

απαιτούµενης για την πυρόλυση θερµότητας.

Στη συνέχεια, περνούν από έναν εναλλάκτη θερµότητας για την παραγωγή

ατµού. Τα αέρια πριν διοχετευθούν στην ατµόσφαιρα, πρέπει να καθαριστούν, αλλά

η διαδικασία είναι απλούστερη από ότι στην περίπτωση της καύσης, διότι τα

αιωρούµενα σωµατίδια είναι πολύ λιγότερα.

Η µονάδα αυτή παράγει αέριο µε χαµηλή θερµογόνο δύναµη, αλλά λόγω της

πολύ χαµηλής περιεκτικότητάς του σε αιωρούµενα σωµατίδια, έχει το πλεονέκτηµα

να µπορεί να χρησιµοποιηθεί µαζί µε το φυσικό αέριο. Από το παραγόµενο αέριο,

ένα µέρος χρησιµοποιείται για να καλύψει τις ανάγκες της εγκατάστασης σε

ενέργεια, και το υπόλοιπο µπορεί είτε να καεί αµέσως για την παραγωγή ηλεκτρικής

ενέργειας, µε τη βοήθεια αεροστροβίλου ή και να πωληθεί.

Πρέπει να σηµειωθεί ότι επέρχεται µεγάλη µείωση του όγκου των

απορριµµάτων, µέχρι και 95% του αρχικού, καθώς επίσης και του βάρους τους

µέχρι 75%.

182

Σχήµα 54: ∆ιάγραµµα ροής φάσεων πυρόλυσης.

9.1.3 Αντιµετώπιση προβληµάτων

1. ∆υσοσµία: Επειδή, όταν γίνεται επεξεργασία αποβλήτων, είναι ενδεχόµενο

µερικές φορές να υπάρχουν δυσοσµίες, οι εγκαταστάσεις της πυρόλυσης

τοποθετούνται µέσα σε ένα κλειστό κτίριο. Ο χώρος υποδοχής είναι ένας

κλειστός κτιριακός χώρος και οι δυσοσµίες αντλούνται και οδηγούνται σε

oxidizer, όπου καταστρέφονται.

∆εδοµένου ότι η πυρόλυση είναι µια συνεχής διαδικασία, αποθηκεύονται

µόνο τόσα απορρίµµατα, ώστε να επιτρέπεται η συνεχής λειτουργία της

µονάδας. Οι µυρωδιές ελαχιστοποιούνται λόγω της συνεχούς ροής.

183

2. Εκτός λειτουργίας η µονάδα: Το σύστηµα έχει προγραµµατισµένη συντήρηση

δύο (2) εβδοµάδων ή και λιγότερο ετησίως. Στις περισσότερες εγκαταστάσεις

υπάρχουν συνήθως πολλαπλάσια συστήµατα, αυτό σηµαίνει ότι µόνο ένα

διακόπτεται σε έναν δεδοµένο χρόνο, και επιτρέπει την επεξεργασία των

αποβλήτων να συνεχιστεί χωρίς διακοπές.

Κατά τον σχεδιασµό µιας µονάδας λαµβάνονται υπόψη πολλά λειτουργικά

απρόβλεπτα και οι διαδικασίες επεξεργασίας σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και

προσαρµόζονται βάση των τοπικών λειτουργικών αναγκών.

Αυτοί οι σχεδιασµοί αντιµετώπισης πιθανών προβληµάτων,

αναθεωρούνται συνεχώς, για να εξασφαλίσουν την απρόσκοπτη λειτουργία της

µονάδας πυρόλυσης.

3. Εκτός λειτουργίας και ενεργειακή παραγωγή: Η µονάδα πυρόλυσης µπορεί

να παραγάγει ηλεκτρική ενέργεια, ακόµα κι αν η ροή αποβλήτων διακόπτεται

για οποιοδήποτε λόγο. Εάν υπάρχει µια οικονοµική ανάγκη για µια συνεχή

ενεργειακή παραγωγή, η µονάδα έχει σχεδιαστεί να συνεχίσει την παραγωγή

ηλεκτρικής ενέργειας µε τη χρήση εναλλακτικής πηγής ενέργειας (π.χ.φυσικό

αέριο).

9.1.4 Προϊόντα Πυρόλυσης

Κατά την πυρόλυση των απορριµµάτων παράγονται τα προϊόντα:

1. κωκ,

2. καύσιµη ύλη,

3. αέριο,

4. νερό,

5. ένα κλάσµα που αποτελείται από πίσσα και διάφορα ελαιώδη προϊόντα, που υπό

κανονική θερµοκρασία περιβάλλοντος είναι σε υγρή κατάσταση και περιέχει

χηµικές ενώσεις όπως οξικό οξύ, ακετόνη, µεθανόλη, ακεταλδεϋδη κλπ., και

τέλος

6. ένα στερεό υπόλειµµα που περιέχει στερεό άνθρακα και µερικά άλλα αδρανή

υλικά, µε πολύ µικρή θερµογόνο δύναµη που στην ουσία το καθιστούν άχρηστο

ως καύσιµο.

184

Η πίσσα περιέχει πολυκυκλικούς αρωµατικούς υδρογονάνθρακες, ενώ το κώκ

δεν αποτελείται από καθαρό άνθρακα, αλλά περιέχει και υδρογόνο και οξυγόνο.

Οι περισσότερες οργανικές ουσίες στα απορρίµµατα πυρολύονται κατά 75 -

90% σε πτητικά και 10 - 25% σε κωκ. Λόγω όµως της παρουσίας υγρασίας και

ανόργανων ουσιών, η ποσότητα των πτητικών κυµαίνεται από 60 - 70% και του κωκ

από 30 - 40%.

Εκτός των βασικών αερίων CO, CO2, H2O κλπ, υπάρχουν ακόµη αµίνες,

αλογονούχοι υδρογονάνθρακες καθώς και ρίζες υδροξειδίων κ.α.

Κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης, οι περισσότερες από τις θερµικά ασταθείς

οργανικές ενώσεις µετατρέπονται σε χρήσιµα καύσιµα αέρια (κυρίως H2, N2, CH4,

CO, CO2 , C2H4, C2H6 (αιθάνιο), C6H6 (βενζόλιο), C7H8 (τουλουένιο) κλπ) των

οποίων η θερµογόνος δύναµη εξαρτάται από:

• το είδος του πυρολυτικού αντιδραστήρα, όπου γίνεται η αντίδραση χαµηλής ή

υψηλής θερµοκρασίας, από

• τις συνθήκες λειτουργίας της εγκατάστασης, και από

• τη σύσταση των απορριµµάτων, της πρώτης ύλης, δηλαδή.

9.1.5 Χρήση Πυρόλυσης

1. Μια αρχαία βιοµηχανική χρήση της άνυδρης πυρόλυσης είναι η παραγωγή

ξυλοκάρβουνου µέσω της πυρόλυσης του ξύλου.

2. Πιο πρόσφατα, η πυρόλυση έχει χρησιµοποιηθεί για την µαζική µετατροπή

ορυκτού κάρβουνου σε κόκα, για τη µεταλλουργία και ειδικότερα την

κατασκευή ατσαλιού.

3. Η άνυδρη πυρόλυση µπορεί επίσης να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή υγρών

καυσίµων παραπλήσιων µε το diesel, από στερεά βιοµάζα ή πλαστικό. Η

περισσότερο κοινή τεχνική χρησιµοποιεί πολύ µικρούς χρόνους εφαρµογής (<2

δευτερόλεπτα) και υψηλά επίπεδα θέρµανσης σε θερµοκρασίες 350-500 °C και

λέγεται γρήγορη ή αστραπιαία πυρόλυση.

4. Επιπλέον, η πυρόλυση αποτελεί τεχνική µέθοδο που εφαρµόζουν τα διυλιστήρια

πετρελαίου για την παραγωγή ελαφρύτερων υδρογονανθράκων του πετρελαίου,

όπως η βενζίνη, η κηροζίνη κλπ.

185

Με την τεχνική αυτή των διυλιστηρίων παράγονται πλείστα προϊόντα και

ανάλογα αυτών, η πυρόλυση διακρίνεται σε «θερµική πυρόλυση» και σε

«καταλυτική πυρόλυση». Θερµική πυρόλυση είναι η µέθοδος παραγωγής ελαίων

(ελαφρών υδρογονανθράκων) στις στήλες απόσταξης των διυλιστηρίων που

θερµαίνονται σε υψηλές θερµοκρασίες, ενώ καταλυτική πυρόλυση είναι η

µέθοδος παραγωγής ελαίων όπως στη θερµική αλλά που όµως στη συνέχεια

υφίστανται επεξεργασία από κάποιο καταλύτη.

5. Η πυρόλυση αποτελεί τη λύση στην ανακύκλωση των ελαστικών. Κατά τη

διάρκεια των σταδίων της πυρόλυσης, τα άχρηστα ελαστικά θερµαίνονται

απουσία οξυγόνου, παρεµποδίζοντας έτσι τις καύσεις. Έπειτα από µία

συγκεκριµένη θερµοκρασία, έχουµε διάσπαση της µοριακής δοµής του υλικού,

µε ταυτόχρονη απελευθέρωση αερίων, πετρελαίου και αιθάλης.

Η πυρόλυση δεν είναι κάτι καινούριο, είναι γνωστή εδώ και χρόνια, όµως η

χρήση της δεν είναι ευρέως διαδεδοµένη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα

παραπροϊόντα της µεθόδου δεν είχαν εµπορική εκµετάλλευση.

Τώρα, στην Αγγλία κατάφεραν να τελειοποιήσουν τη διαδικασία, ώστε να

παραχθούν µείγµατα ελαίων και χηµικών, τα οποία έχουν εµπορική αξία. Η ενέργεια

που χρειάζεται για να γίνει η παραπάνω διαδικασία παρέχεται από τα παραγόµενα

αέρια. Τα πολυτιµότερα συστατικά των ελαίων, δηλαδή τα ελαφρύτερα κλάσµατα,

όπως το βενζόλιο, η λεµονίνη και το τολουόλιο, ψύχονται και υγροποιούνται, για να

µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε άλλες εφαρµογές. Αυτά τα συστατικά αποτελούν

το 10% περίπου των παραγόµενων ελαίων.

Τελικός στόχος είναι να αυξηθεί ο όγκος των χρήσιµων υποπροϊόντων για

µεγαλύτερο περιθώριο κέρδους. Επιπλέον, παράγεται κατά την πυρόλυση, όπως

αναφέρθηκε πιο πάνω και η αιθάλη, η οποία σε συµπυκνωµένη µορφή,

χρησιµοποιείται στην πλήρωση σύνθετων υλικών. Έτσι, το νέο υλικό µπορεί να

χρησιµοποιηθεί για πολλές εφαρµογές, όπως για την παραγωγή ελαστικών µερών,

σε µονωτικές εφαρµογές και δοχεία µεταφοράς αποβλήτων.

Από το 1950 η επιστήµη προβλέποντας το αυξανόµενο πρόβληµα των

απορριµµάτων (αστικών, βιοµηχανικών, ραδιενεργών, πετρελαιοειδών,

νοσοκοµειακών, παθογόνων και άλλων) κατόπιν έρευνας, το µόνο που προτείνει σαν

ολοκληρωτική λύση του προβλήµατος είναι η πυρόλυση.

186

9.1.6 Πυρόλυση: Η Πράσινη Ηλεκτρική Ενέργεια από τα σκουπίδια.

Πράσινη ηλεκτρική ενέργεια ορίζεται ως η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται

από ανανεώσιµες πηγές. Η ηλιακή, η αιολική και η γεωθερµική ενέργεια θεωρούνται

ως ανανεώσιµες.[67] Τα Αστικά Στερεά Απορρίµµατα και άλλα απόβλητα είναι

ανανεώσιµες πηγές ενέργειας, όταν χρησιµοποιούνται ως αέριο πετροχηµικής

βιοµηχανίας που συµπληρώνει την ενέργεια που παράγεται, τότε είναι πράσινη

ηλεκτρική ενέργεια.

Η δυνατότητα οικολογικής επεξεργασίας των παντός είδους στερεών και

υγρών αποβλήτων είναι πλέον πραγµατικότητα µε την πυρόλυση.

Η εταιρεία BSL GLOBAL από την California USA, σε συνεργασία µε την

Environmental Solutions (IES) έχει αναπτύξει λύσεις εφαρµοσµένης µηχανικής και

δηµιούργησε αποδοτικά, αξιόπιστα και ασφαλή πυρολυτικά συστήµατα συνεχούς

λειτουργίας για µια µεγάλη ποικιλία απορριµµάτων συµπεριλαµβανοµένων των :

• Επικίνδυνων βιοµηχανικών αποβλήτων.

• Τοξικών στερεών και υγρών.

• Αστικών στερεών απορριµµάτων.

• Ιατρικών αποβλήτων.

• PCBs.

• Πετροχηµικών και πολλών άλλων αποβλήτων όπως και η λυµατολάσπη.

Η µονάδα επεξεργασίας της BSL Global/IES χρησιµοποιεί την πυρολυτική

διαδικασία. Σε αυτή την διαδικασία επιτυγχάνονται έµµεσα υψηλές θερµοκρασίες

(από 649οC ως 982

οC) µέσα σε κλίβανο, όπου δηµιουργείται ένα περιβάλλον χωρίς

φλόγα και οξυγόνο. Μέσα στον κλίβανο, οι υδρογονάνθρακες και άλλα συστατικά

των απορριµµάτων εξαερώνονται και µετατρέπονται σε βασικά στοιχειώδη στερεά,

µέσω της καταστρεπτικής απόσταξης και της µοριακής αποσύνθεσης.

Στη συνέχεια, όλα τα επεξεργασµένα αέρια οδηγούνται σε µια επεξεργασία

θερµικής οξείδωσης στους 1.232οC για τη µετατροπή τους σε διοξείδιο του

άνθρακα, οξυγόνο και υδρατµούς.

Τα εναποµένοντα στερεά υπολείµµατα είναι τυπικός άνθρακας,

αποστειρωµένη άµµος και µη διηθήσιµα µέταλλα.

187

Η µέθοδος της Πυρόλυσης αντικαθιστά την εναπόθεση των Αστικών Στερεών

Απορριµµάτων (ΑΣΑ) και των άλλων βιοµηχανικών αποβλήτων στις χωµατερές και

τα ΧΥΤΑ και την αποτέφρωσή τους, µε τα γνωστά επικίνδυνα για το περιβάλλον

και τους ανθρώπους προβλήµατα.

Χρησιµοποιώντας την Πυρολυτική (pyrolytic) τεχνολογία και τη διαδικασία

της αεριοποίησης, έχουµε την δυνατότητα να µετατρέψουµε τα απορρίµµατα σε

Πράσινη Ανανεώσιµη Ενέργεια.

Η διαδικασία είναι πολύ αποδοτική, µε πάνω από 99% των επεξεργασµένων

απορριµµάτων να µετατρέπονται σε ενέργεια και άλλα εµπορεύσιµα υποπροϊόντα.

Το Υπερσύγχρονο Σύστηµα Πυρόλυσης (ΥΣΠ), σε αντιδιαστολή µε την

αποτέφρωση, δεν παράγει εκποµπές ή αιωρούµενη τέφρα. Μόνο ένα υπόλειµµα

άνθρακα, το οποίο είναι λιγότερο από 10% του αρχικού όγκου.

Τα αστικά απόβλητα δεν είναι απαραίτητο να είναι µια ενοχή. Στην

πραγµατικότητα, είναι ένας πολύτιµος πόρος. Η κοινωνία µας έχει κάνει τα

απόβλητα µια ενοχή λόγω του τρόπου που έχουµε επιλέξει να χειριστούµε τη

διάθεση αποβλήτων µας.

Το πυρολυτικό σύστηµα χρησιµοποιεί τα απόβλητα ανακυκλώνοντας το

99,9% του επεξεργασµένου υλικού και έτσι, τα προσδίδει ως καύσιµα για την

παραγωγή της καθαρής, ανανεώσιµης ενέργειας.

Η πυρόλυση ήταν γνωστή εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Έχει χρησιµοποιηθεί

αρχικά µε την διαδικασία της τµηµατικής τροφοδοσίας.

Μέχρι σήµερα, δεν είχε κατασκευαστεί αποτελεσµατική µονάδα συνεχούς

τροφοδοσίας που θα επέτρεπε τη χρήση των υποπροϊόντων, όπως ο υψηλής

θερµοκρασίας ατµός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε συνεχή βάση.

Στο παρελθόν, η άφθονη φθηνή ηλεκτρική ενέργεια και οι άφθονοι χώροι

εναπόθεσης απορριµµάτων περιόριζαν την εµπορική βιωσιµότητα αυτής της

τεχνολογίας.

Όµως, τώρα µε την αυξανόµενη ανάγκη για ενέργεια, τον κορεσµό των

χωµατερών, το υψηλό κόστος λειτουργίας νέων ΧΥΤΑ, την αρνητική

περιβαλλοντική επίδραση της αποτέφρωσης, η Πυρολυτική Τεχνολογία προσφέρει

188

µια περιβαλλοντικά ασφαλή και οικονοµικά αποδοτική λύση µε εγκαταστάσεις

µετατροπής των απορριµµάτων σε Πράσινη Ενέργεια.

Η Πυρολυτική µετατροπή παράγει µεγάλη θερµότητα που ανακτάται και

µετατρέπεται σε ατµό. Αυτός ο ατµός παράγει την ηλεκτρική ενέργεια µέσω των

γεννητριών στροβίλων ατµού.

Μόνο οι ΗΠΑ παρήγαγαν 250 εκατοµµύριο τόνους Αστικά Στερεά

Απορρίµµατα το έτος 2000. Τα βιοµηχανικά µη-επικίνδυνα απόβλητα προσέθεσαν

άλλα 7,6 δισεκατοµµύριο τόνους.

Επιπλέον, τα ιατρικά απόβλητα και τα επιβλαβή απόβλητα προσέθεσαν επίσης

έναν σηµαντικό όγκο των αποβλήτων. Αυτή η µεγάλη ποσότητα αποβλήτων µπορεί

να παραγάγει µια εξαιρετικά µεγάλη ποσότητα ενέργειας.

Εάν αυτή η ποσότητα µετατρεπόταν σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιµοποιώντας

τη διαδικασία µας, θα ήταν σε θέση να παραγάγει παραπάνω από 30.000 MW/Η

ηλεκτρικής ενέργειας!

Αυτή η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας είναι ίση µε αυτή που παράγουν

περισσότερες από 15 µεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας µε κάρβουνο.

Σε εγκαταστάσεις που επεξεργάζονται Πυρολυτικά 43 τόνοι ανά ώρα (1.000

τόνοι ανά ηµέρα) Αστικά Στερεά Απορρίµµατα µπορούν να παραχθούν περισσότερα

από 35 MW/Η "Πράσινης" ανανεώσιµης ενέργειας.

Επιπλέον, η Πυρολυτική διαδικασία µειώνει κατά 2/3 το CO2 (αέρια

θερµοκηπίου) που θα παραγόταν µε την τοποθέτηση του ίδιου όγκου των

αποβλήτων σε υλικά οδόστρωσης. Το pyrolytic σύστηµα IES παράγει πολύ λιγότερο

CO2 από τις παραδοσιακές εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας από άνθρακα,

diesel, και φυσικό αέριο, οι οποίες επιβαρύνουν ουσιαστικά το φαινόµενο του

θερµοκηπίου.

Η έρευνα και ανάπτυξη στον τοµέα αυτό, ολοκληρώνεται κατά τη διάρκεια

του επόµενου έτους για να αποβάλει την παραγωγή των εκποµπών του CO2 από την

διαδικασία της Πυρόλυσης, συµβάλλοντας ουσιαστικά στη µείωση του φαινοµένου

του θερµοκηπίου.

Η αποβολή του CO2 θα επιτρέψει το σύστηµα να είναι ακόµα πιο επιλέξιµο

για επιδοτήσεις προστασίας περιβάλλοντος.

189

Συµπεραίνουµε, λοιπόν, ότι το Πυρολυτικό σύστηµα είναι ένα πολύ

περιβαλλοντικά ευαισθητοποιηµένο σύστηµα παραγωγής και ανακύκλωσης.

Παρέχει µια µακροπρόθεσµη λύση για τη διάθεση των αστικών, εµπορικών

και βιοµηχανικών απορριµµάτων κατοικηµένων, εµπορικών, και βιοµηχανικών

αποβλήτων.

Επιτρέπει, επίσης, τη σταθεροποίηση των τελών καθαριότητας των ∆ήµων, η

οποία θα µεταφερθεί ανταποδοτικά προς τους δηµότες ή θα αυξήσει τα έσοδα των

∆ήµων.

Συγχρόνως, η δηµιουργία νέων θέσεων εργασίας θα επιφέρει µακροπρόθεσµο

εισόδηµα στους δήµους, όπου θα φιλοξενηθεί. Επιπλέον, θα δηµιουργήσει στις

γειτονικές κοινότητες µια πηγή εναλλακτικής ενέργειας.

Η διαδικασία, θεωρείται ως ανακύκλωση, αφού ανακύκλωση στο αµερικανικό

εννοιολογικό λεξικό καθορίζεται ως η εξαγωγή και επαναχρησιµοποίηση των

χρήσιµων ουσιών που βρίσκονται στα απόβλητα. Πάνω από 99,9% των

επεξεργασµένων αποβλήτων ανακυκλώνεται σε ενέργεια και άλλα υποπροϊόντα,

βελτιστοποιώντας την ευεργετική επαναχρησιµοποίηση.

9.1.7 Πλεονεκτήµατα

Γενικά, η τεχνική της πυρόλυσης απαιτεί υψηλής τεχνολογίας και επένδυσης

µηχανολογικές εγκαταστάσεις, παρουσιάζει όµως και ουσιώδη πλεονεκτήµατα

όπως:

1. Όχι πλέον µόλυνση του υδροφόρου ορίζοντα και περιβάλλοντος, µόνο ελάχιστες

κοντρολαρισµένες εκποµπές αερίων, οι οποίες είναι απόλυτα καθαρές, λόγω του

ότι η διαδικασία της πυρόλυσης δεν είναι αποτέφρωση.

2. Ολοκληρωτική, 100%, διαχείριση των απορριµµάτων για 25-30 χρόνια.

3. Η θερµοκρασία διάσπασης είναι πολύ χαµηλότερη από τη θερµοκρασία καύσης,

µε ανάλογη πολύ µικρότερη θερµική καταπόνηση όλης της εγκατάστασης.

4. Η διάσπαση γίνεται σε αναγωγική ατµόσφαιρα και όχι οξειδωτική, όπως η

καύση.

190

5. Η περιεκτικότητα της τέφρας σε άνθρακα είναι πολύ µεγαλύτερη απ’ ότι στην

καύση.

6. Τα µέταλλα που περιέχουν τα απορρίµµατα δεν οξειδώνονται κατά την

πυρόλυση και είναι πιο εύκολα εµπορεύσιµα.

7. Το παραγόµενο αέριο αξιοποιείται σε άλλη εστία και ίσως σε άλλο χώρο από τον

πυρολυτικό αντιδραστήρα.

8. Από την καύση του αερίου της πυρόλυσης δεν παράγεται τέφρα και ο

καθαρισµός των απαερίων είναι απλούστερος.

9. Μια καθαρή λύση µε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ήπιας µορφής. Τα καθαρά

αέρια οδηγούνται σε ατµό-γεννήτρια και παράγεται µέσω τουρµπίνας ηλεκτρικό

ρεύµα.

10. Λύση στα αστικά χηµικά απόβλητα

11. Άµεση ελαχιστοποίηση ή κατάργηση των ΧΥΤΑ.

12. Μέγιστη εκµετάλλευση των απορριµµάτων µε µεγάλο κέρδος. Ο αρχικός όγκος

των απορριµµάτων µειώνεται περισσότερο απ’ ότι στην καύση.

13. Ένα εργοστάσιο πυρόλυσης αποτελείται από µονάδες κλιβάνων των 50 τόνων.

Έτσι, εάν ο πληθυσµός µιας περιοχής αυξηθεί, αυτό που γίνεται είναι να

προστεθούν περισσότερες µονάδες κλιβάνων των 50 τόνων για να καλύψουν την

περαιτέρω αύξηση των απορριµµάτων.

14. Στρατηγικά τοποθετηµένα εργοστάσια σε κατάλληλες τοποθεσίες γύρω από µια

πόλη, έχουν σαν πλεονέκτηµα την εύκολη και γρήγορη µετακίνηση των

απορριµµάτων, µε κέρδος την φθορά των απορριµµατοφόρων (οχηµάτων και

ελαστικών) και τον χρόνο του προσωπικού και των οχηµάτων. Επίσης λιγότερη

διαδροµή σηµαίνει και λιγότερη εκποµπή διοξειδίου του άνθρακα από το

απορριµµατοφόρο.

15. Είσπραξη τελών από τους φορείς για την παραλαβή των απορριµµάτων.

16. ∆υνατότητα χρηµατοδότησης του έργου.

17. Λύση των οργανικών αποβλήτων όπως τρόφιµα, κλαδιά δένδρων, τα οποία

γίνονται λίπασµα.

191

9.1.8 Μειονεκτήµατα

Κυριότερα µειονεκτήµατα:

1. Εκποµπές αερίων που παράγουν καρκίνο. Τα παράγωγα της πυρόλυσης έχουν

αρκετά προβλήµατα και σε καµία περίπτωση δεν µπορούν να διατεθούν στο

περιβάλλον όπως έχουν.

Υπάρχουν µελέτες που αποδεικνύουν ότι αυτό δεν ευσταθεί και µάλιστα

ένα εργοστάσιο πυρόλυσης είναι λιγότερο επικίνδυνο από ένα οποιοδήποτε

εργοστάσιο εκποµπών αερίων. Επίσης, η Ευρωπαϊκή Ένωση µε την οδηγία

2000/76/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του συµβουλίου της

4ης/12ου/2000 επιτρέπει και επιχορηγεί την πυρόλυση

2. Σωµατίδια σιδήρου και άλλων µετάλλων που µπορεί να διαφεύγουν στον αέρα

και µέσω της αναπνοής να δηµιουργήσουν καρκίνο.

Αυτό είναι δυνατόν να γίνει για λίγο, εάν η λειτουργία του εργοστασίου δε

γίνεται όπως έχει οριστεί από τον κατασκευαστή, αλλά οι αισθητήρες και οι

ηλεκτρονικοί υπολογιστές που υπάρχουν θα ανιχνεύσουν το πρόβληµα και θα

διορθωθεί αµέσως. Επίσης, από υψηλές θερµοκρασίες, από την καύση

µετεωριτών στην ατµόσφαιρα, προέρχονται και τα 2-3 σωµατίδια που εισπνέει

καθηµερινώς ένας άνθρωπος µε τις όποιες επιπτώσεις στην υγεία του.

3. Η οσµή των απορριµµάτων γύρω από το χώρο του εργοστασίου.

∆εν τίθεται θέµα δυσοσµίας, γιατί τα απορρίµµατα αποθηκεύονται σε ένα

χώρο ψυγείο 600 τόνων.

4. Το εργοστάσιο πυρόλυσης ρίχνει την αξία της περιοχής.

Το εργοστάσιο δε γίνεται µέσα σε κατοικήσιµες περιοχές και επιπλέον, η

όψη του είναι πολύ όµορφη. Επιπλέον, όταν µια περιοχή επιλεγεί για εργοστάσιο

πυρόλυσης, η κατασκευαστική εταιρεία κάνει µελέτη για το εάν η τοποθεσία

είναι κατάλληλη για το εργοστάσιο, όσον αφορά τον άνθρωπο.

5. Υψηλό κόστος αγοράς και λειτουργίας (φίλτρα, καύσιµο). Το πρόβληµα της

µεθόδου είναι ότι απαιτείται τεµαχισµός και διαχωρισµός των απορριµµάτων

πριν την πυρόλυση και αυτό έχει σαν αποτέλεσµα αρκετά υψηλό κόστος για την

εγκατάσταση και τη λειτουργία µιας τέτοιας µονάδας.

Οι εγκαταστάσεις καθαρισµού των αερίων και των υγρών αποβλήτων

απαιτούν πολύ µεγάλο κόστος.

192

Στην πραγµατικότητα, έτσι φαίνεται αρχικά, όταν όµως, η απόσβεση

κεφαλαίου γίνεται στα 10-12 χρόνια και η ζωή του εργοστασίου είναι 25-30

χρόνια, δεν είναι ακριβή πλέον. Επίσης, υπάρχει ολοκληρωτική 100% διαχείριση

των απορριµµάτων µε µέγιστη εκµετάλλευση και ποικιλόµορφο κέρδος και µε

ελάχιστα λειτουργικά έξοδα.

6. Επίσης, η συνεχής χρησιµοποίηση βοηθητικού καύσιµου για να γίνει η

πυρόλυση, δρα σαν ανασταλτικός παράγοντας.

7. Η τεχνική της πυρόλυσης των απορριµµάτων είναι µια σχετικά νέα, αρκετά

υποσχόµενη µέθοδος, η οποία όµως από εµπειρία εγκαταστάσεων που

λειτουργούν κυρίως στις ΗΠΑ και την πρώην ∆. Γερµανία, δεν έχει δώσει

ακόµα ικανοποιητικά αποτελέσµατα σε εφαρµογές βιοµηχανικής κλίµακας,

ιδιαίτερα για τα οικιακά απορρίµµατα. Μεγαλύτερες προοπτικές εξέλιξης

δείχνουν πάντως να έχουν οι αντιδραστήρες µέσης θερµοκρασίας µε τη µορφή

περιστροφικού τυµπάνου ή ρευστοποιηµένης κλίνης[58].

9.2 Case study:

Μια απλή υποθετική οικονοµική ανάλυση για την Αθήνα[56]:

Με δεδοµένο ένα εργοστάσιο των 300 τόνων την ηµέρα (δηλαδή 300.000

κάτοικοι) στην Κίνα.

Η Αθήνα, µια πόλη 4.500.000 κατοίκους χρειάζεται 15 εργοστάσια των 300

τόνων (υποθετικά γιατί µπορούν να κατασκευαστούν εργοστάσια των 800 και πλέον

τόνων την ηµέρα).

Ένα εργοστάσιο στοιχίζει 26.000.000 ευρώ Χ 15 εργοστάσια συνολικής αξίας

390.000.000 ευρώ. Παράγει 75 MW ηλεκτρισµό που ικανοποιεί

67.500 κατοικίες και µε 73 ευρώ την MW/H, άρα, συνολικά 57.553.200 ευρώ.

Παράγει 30.000 τόνους µέταλλο µε σηµερινή τιµή 6.000.000 ευρώ.

Παράγει 30.000 τόνους γυαλί µε σηµερινή αξία 5.250.000 ευρώ.

Παράγει 30.000.000 τσιµεντόλιθους µε σηµερινή αξία 30.000.000 ευρώ.

Παράγει και λίπασµα.

193

Το σύνολο των εσόδων το χρόνο από 4.500.000 τόνους απορριµµάτων µε τη

µέθοδο της πυρόλυσης, ανέρχεται στα 98.803.200 ευρώ.

Τα επιπλέον έξοδα είναι:

• τα διάφορα έξοδα µεταφορών των µηχανηµάτων,

• οι φόροι,

• τα δίκτυα (δρόµων, νερού, ηλεκτρισµού, και φυσικού αερίου όπου

χρειάζεται),

• τα έξοδα συντήρησης και έξοδα αναλώσιµων υλικών,

• τα τραπεζικά έξοδα, και

• οι µισθοί των εργαζοµένων που θα δουλεύουν στα εργοστάσια (350

εργαζόµενοι για 15 εργοστάσια).

Ο χρόνος αποπληρωµής όλου του έργου είναι 10-12 χρόνια, χωρίς καµία

επιβάρυνση στους δηµότες.

194

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ:

Εναλλακτικές τεχνικές επεξεργασίας απορριµµάτων

Η ορθοδοξία των ηµερών επιτάσσει δύο λύσεις: το θάψιµο και το κάψιµο.

Καµία από τις δύο δεν λύνει, όµως, το γόρδιο δεσµό των απορριµµάτων, αφού και οι

δύο δεν αντιµετωπίζουν το πρόβληµα στη ρίζα του. Με άλλα λόγια, βλέπουν τα

απορρίµµατα σαν πρόβληµα που πρέπει να ξεφορτωθούµε και όχι σαν χρήσιµες και

πολύτιµες πρώτες ύλες που πρέπει να επανενταχθούν στην αέναη ροή της ύλης που

κρατά τον πλανήτη µας ζωντανό.

Από το σύνολο των 5.000 τόνων περίπου πρωτογενών στερεών αποβλήτων

που παράγονται στην Αττική, µόνο το ένα τρίτο προβλέπεται να οδηγείται προς

υγειονοµική ταφή (δηλαδή σε ΧΥΤΑ), ενώ το υπόλοιπο υπόκειται, κατά περίπτωση,

σε διαλογή στην πηγή, σε ανακύκλωση µέσω δύο ρευµάτων είτε σε κέντρα

ανακυκλώσιµων υλικών είτε σε εργοστάσια µηχανικής ανακύκλωσης, σε

βιοσταθεροποίηση.

Ένα µέρος των προϊόντων από τα εργοστάσια µηχανικής ανακύκλωσης

υψηλής θερµογόνου δύναµης, προβλέπεται να αξιοποιείται (µε τη µορφή

τυποποιηµένου καυσίµου - RDF) είτε σε µονάδες παραγωγής τσιµέντου, είτε για

παραγωγή ηλεκτρικής και θερµικής ενέργειας, όχι όµως µε στοιχειοµετρική καύση,

αλλά, κατά προτίµηση, µε αεριοποίηση.

Γιατί, όµως, η προσπάθεια εισαγωγής στην Αττική της καύσης (και των

παραλλαγών της) των δηµοτικών απορριµµάτων δείχνει τόση µεγάλη αντοχή

επιβίωσης; Η απάντηση είναι απλή. Αποτελεί πανάκριβη µέθοδο µε σύνθετη

τεχνολογία, µε την οποία εµπλέκονται ελάχιστα µονοπώλια και έχει ήδη

ενσωµατώσει µεγάλο κόστος για έρευνες και δοκιµές, οφείλει εποµένως, πάση

θυσία, κατά την αµείλικτη λογική του µεγάλου κεφαλαίου, να αποδώσει τα

προσδοκώµενα υπερκέρδη, µέσω της κατασκευής και λειτουργίας των σχετικών

εγκαταστάσεων, ανεξάρτητα από τις περιβαλλοντικές και άλλες επιπτώσεις.

Καιρός να αντιδράσουµε. Το σύνολο του επιστηµονικού κόσµου της χώρας

και των περιβαλλοντικών οργανώσεων εξακολουθεί να αντιτίθεται στην καύση. Πώς

το εκδηλώνει, όµως; Γιατί αυτή τη φορά, τη στιγµή µάλιστα που για πρώτη φορά ο

195

εχθρός βρίσκεται, πλέον, εντός των τειχών (απόψεις πολιτικής ηγεσίας ΥΠΕΧΩ∆Ε),

επικρατεί µακαριότητα και εφησυχασµός; Η υγεία του λαού της Αττικής δεν µπορεί

να ρίχνεται, στην κυριολεξία, στην πυρά. Το θέµα, βέβαια, δεν αφορά µόνο τον

επιστηµονικό κόσµο και τις περιβαλλοντικές οργανώσεις. Μαχόµενες δυνάµεις

ενάντια στις αντιλαϊκές επιλογές του µεγάλου κεφαλαίου και των πολιτικών

εκφραστών του υπάρχουν στα συνδικάτα, στους µαζικούς φορείς, στην Τοπική

Αυτοδιοίκηση. Η αντιµετώπιση της καινούριας απειλής είναι και δική τους υπόθεση,

είναι υπόθεση όλων των εργαζοµένων, όλων των πολιτών.

Η εφαρµογή της καύσης αντιστρατεύεται, επίσης πολλούς από τους στόχους

που έχει θέσει η εθνική και κοινοτική νοµοθεσία. Τι προβλέπει αυτή η νοµοθεσία;

• Κλείσιµο και εξυγίανση όλων των ανεξέλεγκτων χωµατερών και

σκουπιδότοπων µέχρι το 2007 σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση. Ήδη, µε βάση

την ελληνική νοµοθεσία, όλες οι υπάρχουσες χωµατερές και σκουπιδότοποι

είναι παράνοµοι.

• Υποχρέωση ανάκτησης του 60% και ανακύκλωσης του 55-80% των

συσκευασιών µέχρι το 2011.

• Υποχρέωση µείωσης των βιοαποδοµήσιµων αστικών απορριµµάτων που

προορίζονται για ταφή (και εφόσον είναι δυνατόν, κοµποστοποίησής τους

στην πηγή, σε επίπεδο κατοικίας δηλαδή) κατά 25% ως το 2010, 50% ως το

2013 και 65% ως το 2020 (σε σχέση µε τα επίπεδα του 1995 ή του τελευταίου

προ του 1995 έτους για το οποίο υπάρχουν διαθέσιµα τυποποιηµένα στοιχεία

της Eurostat).

• Υποχρέωση ανακύκλωσης και εναλλακτικής διαχείρισης ειδικών

απορριµµάτων και αποβλήτων, όπως λάστιχα, παλιά οχήµατα, καταλύτες,

ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, µπάζα, ογκώδη αντικείµενα, έπιπλα,

ορυκτέλαια, κ.α.

Τόσο η καύση, όσο και η πυρόλυση, αλλά και η αεριοποίηση, κατά περίπτωση

εφαρµογής, έχουν συνδυαστεί µε την ανακύκλωση µε διαλογή στην πηγή, όπως και

µε συστήµατα µηχανικής διαλογής. Η δυνατότητα αυτή έχει γίνει πια αναγκαιότητα

µε τα νέα δεδοµένα του ευρωπαϊκού θεσµικού πλαισίου, εφόσον απαιτείται πλέον

196

συγκεκριµένη ανάκτηση υλικών, αλλά και εκτροπή βιοαποικοδοµήσιµων

αποβλήτων πριν από την ταφή.

Άρα, εκτός από τη µέθοδο της ανακύλωσης µε διαλογή στην πηγή, για τη

διαχείριση των αστικών απορριµµάτων χρησιµοποιούνται η µείωση στην πηγή-

επαναχρησιµοποίηση, ως µέθοδος πρόληψης, η κοµποστοποίηση, η χρήση των

ΧΥΤΥ, ως τελική διάθεση των υπολειµµάτων που δεν µπορούν να υποβληθούν σε

περαιτέρω επεξεργασία, αλλά και οι εναλλακτικές εκδοχές της καύσης και της

πυρόλυσης, η αεριοποίηση, οι τεχνολογίες πλάσµατος, δηλαδή, και η

συναποτέφρωση (το τυποποιηµένο καύσιµο από απορρίµµατα (RDF)).

Οι δύο τελευταίες µέθοδοι είναι ουσιαστικά θερµικές διεργασίες διαχείρισης

των αποβλήτων, οι οποίες παρουσιάζουν παραπλήσια προβλήµατα µε την καύση.

10.1 Τεχνολογίες πλάσµατος

Οι τεχνολογίες πλάσµατος χρησιµοποιούν εξαιρετικά υψηλές θερµοκρασίες

για να επεξεργαστούν τα απόβλητα. Το πλάσµα αναφέρεται συχνά ως η τέταρτη

κατάσταση της ύλης, συνέχεια των υπολοίπων τριών, δηλαδή της στερεάς, της υγρής

και της αέριας. Ο συνήθης τρόπος δηµιουργίας πλάσµατος είναι η παροχή

ηλεκτρικού ρεύµατος σε δύο αντίθετα φορτισµένους πόλους. Με τον τρόπο αυτό

αναπτύσσονται πολύ υψηλές θερµοκρασίες (µεγαλύτερες των 10.000°C) και

δηµιουργείται ένα θερµό ιονισµένο αέριο που ονοµάζουµε πλάσµα.

Στις συνθήκες αυτές, ισχυρίζονται κάποιοι, καταστρέφονται όλες οι τοξικές

ουσίες και συνεπώς δεν υπάρχουν τα προβλήµατα που συνοδεύουν την καύση.

10.1.1 Μειονεκτήµατα

Παρόλα αυτά, οι τεχνολογίες πλάσµατος για τη διαχείριση των αποβλήτων

παρουσιάζουν µια σειρά από µειονεκτήµατα, τα οποία καταγράφουµε παρακάτω:

197

1. Αν και οι τεχνολογίες πλάσµατος εκλύουν λιγότερες διοξίνες από τις συµβατικές

τεχνολογίες καύσης, εν τούτοις αποτελούν κι αυτές πηγές έκλυσης διοξινών και

άλλων τοξικών ουσιών.

2. Τα βαρέα µέταλλα δεν καταστρέφονται από τις εξαιρετικά υψηλές

θερµοκρασίες.

3. Οι τεχνολογίες αυτές δεν έχουν δοκιµαστεί επί µακρόν σε µεγάλη κλίµακα και

συνεπώς υπάρχει έλλειψη εµπειρίας ως προς τα τελικά οφέλη και κινδύνους.

4. Λόγω της εγγενούς ετερογένειας των αποβλήτων, τίθενται ερωτήµατα ως προς

τη σταθερότητα της διαδικασίας και τη δυνατότητα ελέγχου της.

5. Οι τεχνολογίες πλάσµατος έχουν εξαιρετικά υψηλά κόστη. Τόσο για την αρχική

εγκατάσταση, όσο και λειτουργικά, αφού απαιτούν µεγάλες ποσότητες

ηλεκτρικής ενέργειας.

6. Η συνολική περιβαλλοντική απόδοσή τους δεν εξαντλείται φυσικά µόνο στις

εκλύσεις ρύπων από το εργοστάσιο, αλλά θα πρέπει να συµπεριλάβει και τις

εκποµπές ρύπων από τα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής που τροφοδοτούν τις

µονάδες πλάσµατος.

10.2 Αεριοποίηση

Η αεριοποίηση είναι µια µέθοδος θερµικής επεξεργασίας στην οποία η

πλειονότητα των µορίων άνθρακα µετατρέπεται σε αέρια µορφή µε µερική καύση

των αποβλήτων είτε µε αέρα, είτε µε καθαρό οξυγόνο, είτε µε εµπλουτισµένο σε

οξυγόνο αέρα, είτε παρουσία ατµού. Οι θερµοκρασίες που αναπτύσσονται είναι 900-

1.100οC µε αέρα, ή 1.000-1.400

οC µε οξυγόνο.

Συνδυάζει το µετασχηµατισµό πολύπλοκων οργανικών µορίων, σε υγρή ή

στερεή κατάσταση, και άνθρακα σε απλά αέρια. Ενώ κατά την πυρόλυση έχουµε

θέρµανση χωρίς παρουσία οξυγόνου, κατά την αεριοποίηση τα προς επεξεργασία

απορρίµµατα θερµαίνονται παρουσία περιορισµένων ποσοτήτων οξυγόνου, για τη

µέγιστη απελευθέρωση CO και H2. Το µείγµα αυτό είναι γνωστό µε την ονοµασία

αέριο σύνθεσης (Synthesis Gas).

198

Η αεριοποίηση µπορεί να γίνει µε αέρα ή µε οξυγόνο. Στην πρώτη περίπτωση

το τελικό αέριο περιέχει περίπου 40% N2, πράγµα που µειώνει τη θερµαντική αξία

του αερίου. Επίσης, επειδή επιδιώκεται µετατροπή του αερίου σε κάποιο πιο

χρήσιµο προϊόν, και συγκεκριµένα µεθανόλη, ή αµµωνία, υπό υψηλή πίεση, καλό

είναι να αποφεύγεται η παρουσία του N2, που είναι αδρανές.[53][56][61]

10.2.1 Αεριοποίηση µε τη µέθοδο πλάσµατος

Από το 1995 γίνεται χρήση της αεριοποίησης µε τη µέθοδο πλάσµατος, η

οποία αποτελεί ίσως την πιο σύγχρονη τεχνολογία επεξεργασίας απορριµµάτων.

Πλάσµα ονοµάζεται το αέριο που έχει ιονιστεί. Τα αέρια ιονίζονται όταν

θερµανθούν σε πολύ υψηλή θερµοκρασία (>5.000 °C).

Ο ήλιος και η αστραπή είναι δυο, φυσικά και µη ελεγχόµενα, παραδείγµατα

πλάσµατος.

10.2.2 Περιγραφή διαδικασίας

Η διαδικασία της επεξεργασίας των απορριµµάτων µε τη µέθοδο της

αεριοποίησης πλάσµατος µπορεί να χωριστεί σε 4 φάσεις:

1. Στο χειρισµό των υλικών, όπου ακολουθείται η εξής διαδικασία:

Αρχικά, τα εισερχόµενα απορρίµµατα ζυγίζονται και µετά αποτίθενται σε

κάποιο από τα φορτηγά που χρησιµοποιούνται ως µεταφορικά µέσα για να

µεταφέρουν τα απορρίµµατα. ∆εν είναι απαραίτητος κάποιος ιδιαίτερος

χειρισµός. Ο µόνος διαχωρισµός που απαιτείται θα γίνει σε υπερµεγέθη

κοµµάτια που δεν χωράνε στο φορτηγό, σε βαριά µεταλλικά αντικείµενα όπως

µηχανές, που µπορούν να µειώσουν την ταχύτητα του φορτηγού, ή αντικείµενα

που χρειάζονται ειδική προεπεξεργασία, όπως ψυγεία, καταψύκτες και A.C. που

χρειάζεται να µετακινηθεί το Freon.

Τα υπερµεγέθη υλικά µεταφέρονται και κατόπιν οδηγούνται στην

αποθήκευση. Ο κύκλος των απορριµµάτων ολοκληρώνεται κάθε 3-4 µέρες. Αν

για οποιοδήποτε λόγο η εγκατάσταση σταµατήσει να λειτουργεί, τα

απορρίµµατα που λαµβάνονται οδηγούνται σε περιοχές αποθήκευσης που έχουν

σχεδιασθεί για να χειρίζονται αυτό τον ξαφνικό φόρτο.

2. Στο θερµικό µετασχηµατισµό ή την αεριοποίηση του πλάσµατος:

199

Τα απορρίµµατα εγχέονται στο επάνω µέρος του θερµικού

µετασχηµατιστή (αναφέρεται και ως αεριοποιητής πλάσµατος ή αντιδραστήρας)

και συσσωρεύεται στο σώµα του αντιδραστήρα. Το πλάσµα βρίσκεται στον πάτο

του αντιδραστήρα και παράγει φλόγα µεταξύ 5.000-8.000οF.

Το οργανικό υλικό δεν καίγεται γιατί δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο, αλλά

µετατρέπεται σε αέριο που αποτελείται από CO, H2 και N. Αυτό το αέριο

περιέχει ουσιαστική ενέργεια και µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε πολλούς

τρόπους.

Στη συνέχεια, το καυτό αέριο ανεβαίνει µέσω των συσσωρευµένων

απορριµµάτων στον αντιδραστήρα και ξεκινά η αεριοποίηση στο υλικό που είναι

συσσωρευµένο στον αντιδραστήρα.

Το αέριο που διαφεύγει από την κορυφή του αντιδραστήρα είναι

φτιαγµένο πρωταρχικά από CO, H2, H2O και N. Περιέχονται επίσης µικρές

ποσότητες χλωρίου, σουλφιδίου του υδρογόνου, CO2 και µέταλλα.

Λόγω της έλλειψης οξυγόνου και της υψηλής θερµοκρασίας, τα βασικά

στοιχεία του αερίου δεν µπορούν να σχηµατίσουν τοξικές ενώσεις.

Καθώς το αέριο βγαίνει από τον αντιδραστήρα πρώτα πηγαίνει σε ένα

ιδιόκτητο αναµορφωτή αερίου και µετά ψύχεται σε µια σειρά εναλλακτών

θερµότητας υψηλής θερµοκρασίας. Η θερµοκρασία µειώνεται στους 270οF

περίπου και χρησιµοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισµού.

Τέλος, οι υψηλές θερµοκρασίες από το πλάσµα υγροποιούν όλα τα

ανόργανα υλικά. Τα µέταλλα και το γυαλί ρέουν από τον αντιδραστήρα και

οδηγούνται σε ένα χώρο που καθαρίζονται µε νερό. Στο τέλος του θερµικού

µετασχηµατισµού δεν έχουν µείνει άλλα απορρίµµατα. Όλα τα απορρίµµατα

ανακυκλώθηκαν σε µέταλλο, γυαλί ή έχουν µετατραπεί σε αέριο καύσιµο.

3. Στην ανάκτηση αερίου:

Το αέριο εξερχόµενο από τον αντιδραστήρα ακολουθεί την ακόλουθη

πορεία:

• Περνά από τον αρχικό εναλλάκτη θερµότητας, όπου η θερµοκρασία του

µειώνεται από τους 1000οC στους 650

οC.

• Έπειτα, περνά στον διαχωριστή κυκλώνα υψηλής θερµοκρασίας όπου,

περίπου το 85% των σωµατιδίων αποµακρύνεται. Ένα µικρότερο ποσοστό

των µετάλλων παρασύρεται µαζί τους και εγχέονται στο λιωµένο γυαλί. Τα

200

συστατικά του γυαλιού είναι κλειδωµένα στη µήτρα του αντιδραστήρα και

δεν µπορούν να διαφύγουν.

• Περνά από έναν ακόµα εναλλάκτη θερµότητας. Σε αυτή τη φάση µπορεί να

γίνει και ανάκτηση θερµότητας εάν αυτό είναι επιθυµητό.

• Περνά µέσα από µια συσκευή καθαρισµού αερίων όπου το υδροχλωρικό

οξύ καθαρίζεται. Το υγρό αυτό περνά από µια σειρά µεµβρανών, όπου τα

σωµατίδια και τα µέταλλα αποµακρύνονται. Τα µέταλλα και τα σωµατίδια

σε αυτό το στάδιο δεν µπορούν να επιστραφούν στο γυαλί, αλλά µπορούν

να πωληθούν σε ένα διυλιστήριο ή να µεταφερθούν σε ΧΥΤΑ. Αυτό το

µικρό ποσοστό υλικού είναι το µόνο υλικό που µπορεί να γυρίσει πίσω στον

ΧΥΤΑ και αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1% των πρώτων υλών

τροφοδοσίας.

• Υφίσταται επιλεκτική καταλυτική οξείδωση για την αποµάκρυνση των

NOx.

• Περνά από κατακόρυφο διαχωριστή για την αποµάκρυνση των οξέων και

των πτητικών ουσιών.

• Τελικός καθαρισµός µε ενεργό άνθρακα. Οι υδρατµοί στο αέριο

συµπυκνώνεται και χρησιµοποιείται για να δώσει στην υπόλοιπη

εγκατάσταση καθαρό νερό. Το αέριο τότε πηγαίνει στην τουρµπίνα αερίου.

Η τελευταία διαδικασία έχει µικρότερο κόστος αλλά απαιτεί περισσότερο

υδροξείδιο του νατρίου και έχει µεγαλύτερο κόστος λειτουργίας.

4. Στην παραγωγή ατµού και ενέργειας:

Ο ατµός υψηλής πίεσης από τον πρώτο εναλλάκτη θερµότητας πηγαίνει σε

µια τουρµπίνα ατµού, όπου µετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ηλεκτρική

ενέργεια που παράγεται καλύπτει τις περισσότερες απαιτήσεις για εσωτερική

ενέργεια.

10.2.3 Πλεονεκτήµατα

1. Έχει µικρές εκποµπές αερίων επιβλαβών για το περιβάλλον. Όταν το πλάσµα

που έχει µετατραπεί σε αέριο χρησιµοποιείται ως καύσιµο για παραγωγή

ενέργειας, προκαλεί κάποιες εκποµπές στην ατµόσφαιρα

201

2. Η ανάκτηση ενέργειας είναι µεγαλύτερη από οποιαδήποτε άλλη τεχνική. Γι’

αυτό τα έσοδα από την πώληση ενέργειας µεγιστοποιούνται.

3. Οι εκποµπές σε αέρα, νερό και έδαφος είναι οι χαµηλότερες από κάθε άλλη

διαδικασία.

4. Η αεριοποίηση του πλάσµατος µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή

ενέργειας από µη αέρια καύσιµα.

5. Αφού κάθε ουσία βασισµένη στον C που υπάρχει στον αεριοποιητή πλάσµατος

µετατρέπεται σε αέριο, έτσι καθεµία από αυτές τις ουσίες µπορεί να

χρησιµοποιηθεί ως καύσιµο.

Μελέτη της οργάνωσης Blue Ridge Environmental Defense League στις

ΗΠΑ, συνέκρινε τις αέριες εκποµπές από την καύση και την αεριοποίηση

απορριµµάτων. Τα αποτελέσµατα αυτής της συγκριτικής µελέτης δίνονται στον

παρακάτω πίνακα και αφορούν στην καύση ή αεριοποίηση 100 τόνων

απορριµµάτων ηµερησίως.

Πίνακας 10: Σύγκριση αέριων εκποµπών καύσης-αεριοποίησης.[60]

Όπως βλέπουµε στον πίνακα, η αεριοποίηση συνεπάγεται περισσότερες

εκποµπές διοξινών και οξειδίων του αζώτου, τα δε συνολικά αποτελέσµατα ουδόλως

δικαιολογούν τα διθυραµβικά σχόλια της βιοµηχανίας καύσης για την τεχνολογία

αυτή, ούτε βέβαια το εξαιρετικά υψηλό κόστος της.

202

10.3 Μείωση στην πηγή - Επαναχρησιµοποίηση

Ως µείωση στην πηγή νοείται η χρήση µικρότερων ποσοτήτων ενός υλικού

χωρίς υποκατάσταση από κάποιο άλλο (π.χ. κουτιά αλουµινίου µε λεπτότερα

τοιχώµατα) και άρα, λιγότερη πρώτη ύλη, ενώ η επαναχρησιµοποίηση των υλικών

επιτυγχάνεται µε χρήση, για παράδειγµα και των δύο όψεων του χαρτιού.[62]

Επιτυγχάνεται µε:

• Περιορισµούς ή απαγορεύσεις στη χρήση συγκεκριµένων ουσιών (π.χ. βαρέων

µετάλλων), ώστε να προλαµβάνεται σε µεταγενέστερο στάδιο η δηµιουργία

επικίνδυνων αποβλήτων.

• Αύξηση της τιµής της τελικής διάθεσης των αποβλήτων.

• Θέσπιση κινήτρων για την ενθάρρυνση των καταναλωτών να αγοράζουν µε

ορθολογικό τρόπο (αγορά µεγαλύτερων συσκευασιών προϊόντων/

επαναχρησιµοποιηµένων προϊόντων/ συµπυκνωµένων προϊόντων, αποφυγή

αγοράς προϊόντων µε πολλές συσκευασίες, κλπ.)

• Εφαρµογή συστήµατος “pay as you throw” (PAYT), στο οποίο το τέλος

καθαριότητας δεν υπολογίζεται µε βάση την επιφάνεια του ακινήτου, αλλά του

όγκου και του βάρους των παραγόµενων απορριµµάτων.

Για το σκοπό αυτό, εξάλλου το κράτος έχει αδειοδοτήσει κατάλληλο

Φορέα, ο οποίος κατά την επιταγή, αυτή της Ε.Ε. «ο ρυπαίνων πληρώνει»,

συγκεντρώνει χρήµατα από όλες τις ανάλογες βιοµηχανίες διακίνησης υλικών

συσκευασίας. Τα ποσά αυτά τα διαθέτει στους ΟΤΑ, ή στους ιδιώτες, που

πραγµατοποιούν την ανάκτηση των υλικών συσκευασίας από τα απορρίµµατα,

για την κάλυψη των ελλειµµάτων τους. Οι βιοµηχανίες µε τη σειρά της

µετακυλούν το ως άνω κόστος στις τιµές των προϊόντων τους και έτσι το

καθόλου ευκαταφρόνητο έλλειµµα της ανακύκλωσης πληρώνεται τελικά από

τον καταναλωτή και όχι από τον ρυπαίνοντα.

Ο κατασκευαστής του προϊόντος έχει τη µεγαλύτερη ευθύνη, αφού είναι

εκείνος που παίρνει τις βασικές αποφάσεις, όπως είναι ο σχεδιασµός, η χρήση

ειδικών υλικών, η σύνθεση του προϊόντος και τέλος, ο τρόπος εµπορίας του.

Εποµένως, ο κατασκευαστής είναι σε θέση και πρέπει να εξασφαλίζει τα µέσα,

τόσο για να αποφεύγει την παραγωγή αποβλήτων (συνετή χρήση φυσικών

203

πόρων, ανανεώσιµων πρώτων υλών, επικίνδυνων υλικών), όσο και για τη

δηµιουργία προϊόντων ικανών για επαναχρησιµοποίηση και ανάκτηση.

Εν συνεχεία, είναι ευθύνη του καταναλωτή να ενεργοποιήσει τη

σχεδιασµένη διαδικασία επαναχρησιµοποίησης.

Ως καταλύτες στη διαδικασία επαναχρησιµοποίησης µπορούν να

δράσουν τοπικά ή/ και εθνικά κίνητρα (φοροελαφρύνσεις, επιδοτήσεις,

πιστοποιήσεις προϊόντων, κλπ.) και αντικίνητρα (φορολόγηση, πρόστιµα,

κ.λπ.).

Ο νόµος 2939/2001 για τις συσκευασίες και τα απόβλητα της συσκευασίας,

εισάγει µια καινοτόµο αντίληψη που συµβάλλει καθοριστικά στην

επαναχρησιµοποίηση. Η συσκευασία αντιµετωπίζεται ως κατάληξη µετά τη χρήση

της, δηλαδή ως απόρριµµα, και για αυτό γίνονται ρυθµίσεις που αποσκοπούν στο να

εξασφαλίσουν αποκλειστικά τρεις δυνατές επιλογές µετά τη χρήση των

συσκευασιών:

1. Καταρχήν την επαναχρησιµοποίηση των συσκευασιών, έπειτα

2. την ανάκτηση των υλικών και ανακύκλωσή τους, και τέλος

3. την ανάκτηση ενέργειας µετά από κατάλληλη κατεργασία.

10.4 Κοµποστοποίηση ή Βιοσταθεροποίηση ή Λιπασµατοποίηση

(Composting)

Πρόκειται για µία µέθοδος ανάκτησης των οργανικών υλών των

απορριµµάτων µε προοπτική χρήσης ως λιπάσµατος στη γεωργία. Εκµεταλλεύεται

τα οργανικά υλικά των απορριµµάτων (ποσοστό 20-60% της µάζας), τα οποία είναι

βιο-αποδοµήσιµα και βασίζεται στην αερόβια ζύµωση του οργανικού κλάσµατος

των απορριµµάτων.[49][57]

Προϋπόθεση είναι ο διαχωρισµός των οργανικών υλών από τις λοιπές

(µέταλλα, γυαλί, πλαστικό, γαίες, στάχτη), οπότε αναγκαστικά συνδυάζεται µε την

ανακύκλωση.

Ο βαθµός της ζύµωσης εξαρτάται από:

204

• Την αναλογία (άνθρακα)/(άζωτο) του υλικού. Βέλτιστη τιµή 0.40-0.60. Οι

αζωτούχες ενώσεις αποτελούν τροφή των µικροοργανισµών. Η αποδόµηση του

άνθρακα αποτελεί πηγή ενέργειας (θερµότητα) για τη διατήρηση της ζύµωσης.

• Τη διαθεσιµότητα οξυγόνου στη µάζα των απορριµµάτων.

• Το pH. Τιµές του pH εκτός του εύρους 6.5-8 µπορεί να είναι τοξικές για τους

µικροοργανισµούς.

Λειτουργεί συνδυαστικά µε την ανακύκλωση και είναι ιδιαίτερα συµφέρουσα

σε χώρες που ο πρωτογενής τοµέας είναι ανεπτυγµένος. Στόχος της

κοµποστοποίησης θα πρέπει να είναι η συνεχής επέκταση και βελτίωση της

διαλογής των απορριµµάτων στην πηγή, µε τελικό στόχο τον πλήρη διαχωρισµό του

οργανικού κλάσµατος.

Το οργανικό κλάσµα καταλαµβάνει µεγάλο ποσοστό του συνολικού όγκου

των απορριµµάτων, και συνεπώς η επεξεργασία του συµβάλλει στην αποτροπή της

εδαφικής διάθεσης σηµαντικών ποσοτήτων στερεών αποβλήτων.

Επίσης, η µέθοδος της κοµποστοποίησης είναι ενδεδειγµένη για την

επεξεργασία της ιλύος (προϊόν της επεξεργασίας υγρών αποβλήτων), και συµβάλλει,

υπό προϋποθέσεις:

• στη βελτίωση της ποιότητας εδαφών χαµηλής περιεκτικότητας σε οργανική

ουσία,

• στην κατασκευή βιοφίλτρων απόσµισης, κ.ά.

10.4.1 Οικιακή Κοµποστοποίηση

Μία ακόµη πρόταση για την καλύτερη διαχείριση των οικιακών

απορριµµάτων είναι η προώθηση της οικιακής κοµποστοποίησης. Πρόκειται για µια

πολύ απλή και αποτελεσµατική µέθοδο, κατάλληλη για όσα σπίτια έχουν αυλή ή

κήπο.

Τοποθετείται ένας ειδικός κλειστός κάδος ύψους ενός µέτρου, που απαιτεί

χώρο µόλις 1-2 m2, όπου ρίχνονται κάθε µέρα τα οργανικά απορρίµµατα κουζίνας,

αποφάγια, κλαδέµατα, χόρτα, κλπ και χωρίς καµία άλλη φροντίδα, µετατρέπονται σε

λίγο καιρό σε καταπληκτικό λίπασµα.

205

Σηµειώνουµε ότι οι ειδικοί αυτοί κάδοι δεν εκπέµπουν οσµές. Το κόστος

αγοράς του κάδου είναι µικρό και µπορεί να µειωθεί ακόµη περισσότερο µε µαζική

προµήθεια από τους ΟΤΑ και πώληση στους δηµότες σε τιµή κόστους. Είναι µια

πρακτική που εφαρµόζεται εκτεταµένα στις Ευρωπαϊκές χώρες, µε µεγάλο όφελος

και για τους δηµότες και για τους δήµους, αφού έτσι τα µισά σκουπίδια δεν

καταλήγουν στο απορριµµατοφόρο αλλά γίνονται άριστης ποιότητας λίπασµα, ενώ ο

κάδος δε θα εκπέµπει πια οσµές.

10.4.2 Πλεονεκτήµατα

1. Το βασικό πλεονέκτηµα της κοµποστοποίησης είναι ότι ανακτάται το οργανικό

µέρος των απορριµµάτων, και µετατρέπεται σε χρήσιµο εδαφοβελτιωτικό. Με

εκτεταµένα προγράµµατα κοµποστοποίησης στην Ελλάδα µπορεί να µειωθεί

σηµαντικά ο όγκος των απορριµµάτων που καταλήγει στους χώρους τελικής

διάθεσης.[69]

10.4.3 Μειονεκτήµατα

1. Ήταν και είναι ακριβή µονάδα, τόσο από άποψη επένδυσης όσο και στο

λειτουργικό κόστος.

2. Η καθαρότητα των παραγόµενων ανακυκλώσιµων υλικών είναι πολύ µικρή,

συγκρινόµενη µε την ∆ιαλογή στην Πηγή (∆σΠ). Πρακτικά το ΕΜΑΚ παράγει

σίδερο και κακής ποιότητας αλουµίνιο και γυαλί, ενώ τα χαρτιά, τα πλαστικά και

άλλα υλικά δεν διαχωρίζονται, όπως είναι αναµειγµένα µε τα υπόλοιπα

σκουπίδια.

3. Οι µονάδες κοµποστοποίησης παράγουν ικανό όγκο αποβλήτων, τα οποία πρέπει

να διατίθενται σε ΧΥΤΑ.

4. Το παραγόµενο κοµπόστ (βελτιωτικό εδάφους – Compost) αποτελεί τη

χειρότερη δυνατή ποιότητα που µπορεί να παραχθεί από µονάδες

κοµποστοποίησης, αφού µπορεί να περιέχει ξένες ύλες ή και επικίνδυνες ουσίες

π.χ. βαρέα µέταλλα, καρκινογόνες ενώσεις κ.α., και γι’ αυτό το λόγο µπορεί να

χρησιµοποιηθεί µόνο για αποκατάσταση ΧΥΤΑ, χωµατερών ή λατοµείων, ενώ

206

θα πρέπει να ελεγχθεί πολύ προσεκτικά κάποια άλλη πιθανή χρήση του και το

πιο πιθανό να αποκλειστεί.

5. Παράγει σηµαντική ποσότητα υπολειµµάτων (περίπου το 25-40% των

εισερχοµένων), τα οποία θα πρέπει να οδηγηθούν στο ΧΥΤΑ ή σε κάποια άλλη

λύση τελικής διάθεσης.

10.5 Ανακύκλωση

Στόχος της διεργασίας της ανακύκλωσης είναι η µείωση της επιβάρυνσης του

περιβάλλοντος µε απορρίµµατα (ιδίως µη ζυµώσιµα), η εξοικονόµηση πόρων και

συγκεκριµένα χρήµα, πρώτες ύλες και ενέργεια.

Τα υλικά που µπορούν να ανακυκλωθούν είναι:

1. το χαρτί,

2. το γυαλί,

3. τα µέταλλα, καθώς και

4. ορισµένα είδη πλαστικών. Το µεγαλύτερο πρόβληµα στην ανακύκλωση των

πλαστικών είναι η ποικιλία τους και η δυσκολία αξιοποίησή τους, αν δεν

προηγηθεί ένα δαπανηρό στάδιο διαχωρισµού. Μετά το διαχωρισµό τους

µπορούν να αξιοποιηθούν:

• για την κατασκευή προϊόντων µε παραπλήσιες ιδιότητες µε τα παρθένα

υλικά

• για την κατασκευή προϊόντων µε ιδιότητες κατώτερες των παρθένων

υλικών

• ως καύσιµο για την παραγωγή θερµότητας

• για την παραγωγή οργανικών ενώσεων, µε πυρόλυση και χηµική

ανακύκλωση ως εδαφοβελτιωτικά σε γεωργικές εκµεταλλεύσεις

Προκειµένου ένα σύστηµα ανακύκλωσης να είναι αποδοτικό, πρέπει να

πληρεί τις ακόλουθες προϋποθέσεις:

• Συλλογή κάθε είδους υλικού σε χωριστούς κάδους

• Ύπαρξη αγοράς των ανακυκλώσιµων υλικών (ώστε να υπάρξει οικονοµικό

όφελος για τη χρηµατοδότηση του προγράµµατος)

207

• Ενεργή συµµετοχή των κατοίκων

• Επαρκείς ποσότητες ανακυκλώσιµων υλικών.

• Ορθή χωροθέτηση των κάδων συλλογής των ανακυκλώσιµων υλικών

Θα πρέπει να τεθούν εθνικοί και τοπικοί στόχοι (π.χ. ανακύκλωση σε ποσοστό

30%), οι οποίοι, εκτός από ποσοτικοί, θα πρέπει να είναι και ποιοτικοί, να

αποσκοπούν, δηλαδή στην αύξηση των περιβαλλοντικών ωφελειών.

Οικονοµικά κίνητρα που εφαρµόζονται σε εθνικό και τοπικό επίπεδο (φόρος

εδαφικής διάθεσης, φορο-ελαφρύνσεις σε πράσινες επιχειρήσεις, κ.λπ.), καθώς και η

νοµοθεσία (αναφέρεται ότι η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει ως στόχο να καταστήσει

την Ευρώπη κοινωνία της ανακύκλωσης µε την υιοθέτηση της «Θεµατικής

Στρατηγικής για την πρόληψη της δηµιουργίας και την ανακύκλωση των

αποβλήτων»), συµβάλλουν αποτελεσµατικά προς την κατεύθυνση της

ανακύκλωσης. [61][62]

10.5.1 Μηχανική Ανακύκλωση.

Για την επιτυχία του προγράµµατος της ανακύκλωσης απαιτείται η συµµετοχή

των καταναλωτών σε εκτεταµένα προγράµµατα συλλογής και διαχωρισµού των

ανακυκλώσιµων υλικών, άρα µε συνεργασία ανακύκλωσης και διαλογής στην πηγή

µε τη χρήση χωριστών κάδων. [58]

Σχήµα 55: ∆ιαλογή Αποβλήτων µε το χέρι.

208

Η διαλογή των ανακυκλώσιµων υλικών θα γίνεται στο αρµόδιο κέντρο, το

Κέντρο ∆ιαλογής Ανακυκλώσιµων Υλικών (Κ∆ΑΥ). Η ανακύκλωση αυτή

ονοµάζεται Μηχανική.

Θα διαχωρίζονται χαρτί, πλαστικά, γυαλί, αλουµίνιο κλπ µέταλλα, τα οποία

θα συλλέγονται µε διαλογή στην πηγή. ∆ηλαδή θα τοποθετηθούν σε διάφορα σηµεία

της πόλης ειδικοί κάδοι, όπου οι πολίτες θα τοποθετούν αυτά τα υλικά µε

συγκεκριµένη µέθοδο.

Τα προγράµµατα αυτά υλοποιούνται από την Ελληνική Εταιρεία Αξιοποίησης

Ανακύκλωσης (ΕΕΑΑ) σε συνεργασία µε την Τοπική Αυτοδιοίκηση.

Το Κέντρο ∆ιαλογής θα είναι το εργοστάσιο µηχανικής ανακύκλωσης

(ευτυχώς το εργοστάσιο αυτό µπορεί να λειτουργήσει και µε αυτό τον τρόπο,

δηλαδή να συνεργαστεί µε την διαλογή στην πηγή).

Επιπλέον, όµως απαιτείται και η ενηµέρωση των πολιτών, η οποία είναι

ελλιπής. ∆ηµοσίευµα της εφηµερίδας ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ (Παντελή Μπουκάλα,

‘Ανακυκλωµένη απρονοησία’, 7 ∆εκεµβρίου 2006 σελ.12) περιγράφει το πρόβληµα

ως εξής:

«... Την εντύπωση της µισής δουλειάς δίνει το πρόγραµµα ανακύκλωσης του

∆ήµου Αθηναίων. Μιλώ για τους µπλε κάδους ... Ο κόσµος ανταποκρίθηκε µε

ενθουσιασµό ... να αποθέτει τα ανακυκλώσιµα στους νέους κάδους. Τη δεύτερη µέρα

... βρήκε το κάδο φισκαρισµένο. Και φισκαρισµένο, από τις πρώτες, τις αρχικές

σακούλες. τον βρήκε και στη βδοµάδα πάνω. Και αµήχανος και ενοχληµένος, έριξε τη

σακούλα (Σηµ. µε τα ανακυκλώσιµα) στον παραδοσιακό γκρίζο κάδο. ∆ηλαδή ... η

απαράσκευη δηµοτική αρχή του έκοψε την όρεξη ... Αν πάρουµε το µάθηµα, απλώς θα

βρούµε την εξήγηση, γιατί παραµένουµε οι τελευταίοι στην Ευρώπη στην ανακύκλωση

...» [46]

Συµπεραίνουµε, λοιπόν, ότι ο ΟΤΑ πρέπει πρωτίστως να αναλάβει την άµεση

ενηµέρωση των πολιτών, είτε µε φυλλάδια ή και µε κάποια σεµινάρια.

10.5.2 Πλεονεκτήµατα

Με την εφαρµογή προγραµµάτων ανακύκλωσης επιτυγχάνεται:

1. Περιορισµός της ποσότητας απορριµµάτων που καταλήγουν για ταφή,

2. Παράταση του χρόνου λειτουργίας των ΧΥΤΑ,

209

3. Μείωση του κόστους συλλογής και διάθεσης των απορριµµάτων,

4. Εξοικονόµηση ενέργειας και υλικών από πρωτογενείς πηγές:

Χαρτί: 50%

Γυαλί: 30%

Αλουµίνιο: 95%

Πλαστικό: 60%

5. Το υλικό που αποµένει µε υψηλό ποσοστό οργανικών στερεών µπορεί να

υποστεί κοµποστοποίηση και στη συνέχεια το παραγόµενο προϊόν να

χρησιµοποιηθεί στη γεωργία ή για τη βελτίωση εδαφών που έχουν υποστεί

διάβρωση.

6. Τα οφέλη της είναι τεράστια για την οικονοµία και το περιβάλλον.

7. Με τη µέθοδο αυτή µειώνεται αποτελεσµατικά ο όγκος των απορριµµάτων.

8. Τα υλικά που ανακτώνται επαναχρησιµοποιούνται ως πρώτες ύλες για την

παραγωγή προϊόντων.

9. Με την ανακύκλωση ελαχιστοποιούνται οι διαρροές επικίνδυνων ουσιών στο

περιβάλλον. Για παράδειγµα, οι µπαταρίες που περιέχουν βαρέα µέταλλα όταν

δεν ανακυκλώνονται, αλλά θάβονται στους ΧΥΤΑ, µε τον χρόνο διαβρώνεται το

περιτύλιγµά τους και το υγρό περιεχόµενό τους διαφεύγει και ρυπαίνει τα

υπόγεια ύδατα και τα εδάφη.

10. Αξιοσηµείωτο είναι ότι για τη λειτουργία του θεσµού της ανακύκλωσης

απαιτείται η απασχόληση σηµαντικού αριθµού προσωπικού στα διάφορα στάδια

υλοποίησής του (από στατιστικά στοιχεία προκύπτει ότι µε τη ∆ιαλογή στην

Πηγή δηµιουργούνται περισσότερες θέσεις απασχόλησης σε σχέση µε την

Υγειονοµική Ταφή, σε αναλογία 5:1).

10.5.3 Μειονεκτήµατα Μηχανικής Ανακύκλωσης

Επειδή η ανακύκλωση ως µέθοδος διαχείρισης των απορριµµάτων προφανώς δεν

έχει µειονεκτήµατα, ωστόσο, θα αναφέρουµε τα µειονεκτήµατα της µηχανικής

ανακύκλωσης, όταν, δηλαδή τη διαλογή και ανακύκλωση των υλικών την

αναλαµβάνει ένα εργοστάσιο και όχι εµείς οι ίδιοι οι πολίτες.

210

1. Η λύση της κατασκευής εργοστασίου µηχανικής ανακύκλωσης (ή ανακύκλωση

µε διαλογή στην πηγή) είναι πανάκριβη.

2. Τα εργοστάσια αυτά υπόκεινται σε σοβαρές βλάβες, οπότε διακόπτεται συχνά η

λειτουργία τους.

3. Όταν ανακατευτούν και αλεστούν τα σκουπίδια µέσα στα απορριµµατοφόρα,

κανένα εργοστάσιο δεν µπορεί να τα ξεχωρίσει τόσο καλά, που να παραχθούν

µετά καθαρά προϊόντα. Το κοµπόστ (φυτόχωµα) που παράγεται από αυτά τα

εργοστάσια είναι γεµάτο µικρά κοµµατάκια γυαλιού, πλαστικών, βαριά µέταλλα

και τοξικές ουσίες. Έτσι δεν το θέλει κανείς να το βάλει στον κήπο του ή στο

χωράφι του και καταλήγει πάλι να θάβεται σε ΧΥΤΑ.

4. Τα άλλο προϊόν που βγάζουν αυτά τα εργοστάσια, δηλαδή ένα µίγµα κυρίως

χαρτιού και πλαστικών, το λεγόµενο RDF, προορίζεται για καύση σε ειδικά

εργοστάσια, αλλά ακόµα δεν υπάρχει στην Ελλάδα τρόπος διάθεσής του.

5. Επιπλέον, µε τη µέθοδο αυτή, ακόµα και µε την πλέον άψογα οργανωµένη

προσπάθεια, στην πιο αισιόδοξη περίπτωση, η µείωση των απορριµµάτων δεν

µπορεί να ξεπεράσει το 15% κατά βάρος. Τα υπόλοιπα 85% των απορριµµάτων

πάλι θα αναζητούν κάποιον ΧΥΤΑ για να διατεθούν.

6. Ακόµη, τα προγράµµατα αυτά σηµειώνουν φτωχές επιδόσεις παγκοσµίως,

ακόµα και σε χώρες οι οποίες έχουν λύσει τα κρίσιµα θέµατα υποδοµών,

κυκλοφοριακού, χώρων για τοποθέτηση κάδων ανακύκλωσης, συµµετοχής

κοινού, κλπ., πόσο µάλλον στη χώρα µας.

7. Μεταθέτοντας το πρόβληµα σε µια µονάδα που κάνει διαλογή των σκουπιδιών,

που µαζεύονται όλα µαζί στις µαύρες σακούλες, χωρίς διαλογή από τους ίδιους

τους πολίτες, διαιωνίζουµε το πρόβληµα µε άλλη µορφή. Βασικό µειονέκτηµα

της µηχανικής ανακύκλωσης είναι ότι αφήνει τους πολίτες απέξω και δεν τους

εκπαιδεύει για την ανακύκλωση και µείωση των απορριµµάτων, που είναι το

ζητούµενο σήµερα των σύγχρονων πολιτικών διαχείρισης των απορριµµάτων.

Ενώ µε προγράµµατα ενηµέρωσης, συστήµατα πληρωµής των τελών

καθαριότητας µε βάση την αρχή «πληρώνω όπως πετάω τα σκουπίδια µου»,

(ΡΑΥΤ), επιδιώκεται η ενεργοποίηση του πολίτη. Με τη µηχανική ανακύκλωση

εφησυχάζονται οι πολίτες, ότι ένα «µαγικό κουτί» θα µας «ανακυκλώσει» τα

απορρίµµατά µας και εµείς δεν χρειάζεται θα κάνουµε τίποτε.

211

8. Τέλος, ας θυµηθούµε ότι το πλαστικό δύσκολα επανακυκλώνεται, ενώ σε ότι

αφορά το ανακυκλωµένο χαρτί αυτό επιδέχεται µόνο 3 έως 4 φορές

επανακύκλωση, µετά στην ουσία είναι άχρηστο.

Πόσο εύκολο είναι αλήθεια, στην τυπική ελληνική, άναρχα δοµηµένη,

µεγαλούπολη, να βρεθεί χώρος για τον δεύτερο κάδο ανακύκλωσης υλικών

συσκευασίας, και για τον πιθανώς τρίτο για τα κοµποστοποιήσιµα ζυµώσιµα;

Αντέχει άραγε το κυκλοφοριακό µας χάος τα πρόσθετα απορριµµατοφόρα

στους δρόµους, πλατείες, πεζόδροµους για τη χωριστή αυτή συλλογή του κάθε

κάδου ανακύκλωσης;

Ας µην ξεχνάµε δε, ότι αυτό σηµαίνει και πρόσθετα δαπανούµενα καύσιµα

και εκπεµπόµενα ανάλογα καυσαέρια, οπότε µήπως τελικά η προκύπτουσα

επιπρόσθετη ρύπανση εξανεµίζει το όποιο περιβαλλοντικό όφελος της

ανακύκλωσης;

Αν δε, συνυπολογισθεί και η καθόλου ευκαταφρόνητη κατανάλωση ενέργειας

στη µονάδα διαχωρισµού, αλλά και κατά τη διοχέτευση των ανακυκλωµένων στην

αγορά, πώς αλήθεια διαφυλάσσονται οι πρωτογενείς φυσικοί πόροι (εν προκειµένω

καύσιµα), όταν η ανωτέρω ενεργειακή σπατάλη δεν αντισταθµίζεται από το

συνολικό ενεργειακό κέρδος της ανακύκλωσης;

Στα ανωτέρω, ας προστεθεί το γεγονός ότι το συνολικό κόστος επενδύσεων

και λειτουργίας του παραπάνω συστήµατος είναι πολύ υψηλό και δεν καλύπτεται

από τα έσοδα πώλησης των υλικών, αφήνοντας τεράστια ελλείµµατα.

10.6 Συναποτέφρωση (το τυποποιηµένο καύσιµο από απορρίµµατα

(RDF))

Στη θερµική επεξεργασία απορριµµάτων εντάσσεται και η συναποτέφρωση,

που αφορά στη χρήση και αξιοποίηση των στερών αποβλήτων ή προϊόντων

διαλογής τους (RDF) ως καυσίµων και ως πρώτης ύλης κυρίως στην ανόργανη

βιοµηχανία. [68]

Το τυποποιηµένο καύσιµο από απορρίµµατα (RDF) δεν είναι τίποτε άλλο

παρά συµπιεσµένα σκουπίδια µε µεγαλύτερη αναλογία σε πλαστικά. Το RDF

212

καίγεται, είτε σε ειδικές µονάδες (ρευστοποιηµένης κλίνης), είτε σε σταθµούς

ηλεκτροπαραγωγής, είτε τέλος σε τσιµεντοβιοµηχανίες συνήθως µε µορφή

µπρικέτας.

Η καύση του RDF συνοδεύεται από τα ίδια προβλήµατα που κατατρέχουν την

καύση του συνόλου των απορριµµάτων. Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλούν οι

αυξηµένες εκποµπές υδραργύρου από βιοµηχανικές µονάδες που καίνε RDF, καθώς

και η παρουσία τοξικών βαρέων µετάλλων στα τελικά προϊόντα που αυτές παράγουν

(π.χ. στο τσιµέντο).

Το παραγόµενο RDF µπορεί να χρησιµοποιηθεί σαν καύσιµο στη ∆ΕΗ, ακόµα

δε, και υπό προϋποθέσεις, σαν δευτερογενές καύσιµο στις εγκαταστάσεις τσιµέντου.

10.6.1 Τι κάνουµε το RDF;

Α. ∆ραστική Μείωση του παραγόµενου RDF

Η βασική αντιµετώπιση του προβλήµατος RDF είναι η πρόληψη, δηλαδή να

µειωθούν σηµαντικά οι παραγόµενες ποσότητες RDF τουλάχιστον στο 1/8-1/10 της

σηµερινής ετήσιας ποσότητας. Αυτό µπορεί να γίνει µε τους εξής τρόπους και

δράσεις:

1. Με επέκταση και ολοκλήρωση των προγραµµάτων ανακύκλωσης συσκευασιών

µε διαλογή στην πηγή (χωριστούς κάδους για κάθε υλικό) σε όλους τους ΟΤΑ

της Αττικής, ώστε τα απορρίµµατα που θα οδηγούνται στο ΕΜΑΚ να περιέχουν

πολύ λιγότερες ποσότητες χαρτιού, πλαστικών και άλλων υλικών, που γίνονται

RDF στο ΕΜΑΚ. Ουσιαστικά, η µονάδα τότε θα λειτουργεί ως µονάδα

κοµποστοποίησης.

2. Να ελαχιστοποιηθεί η ποσότητα RDF (υπολειµµάτων), που παράγεται στα

κέντρα διαλογής ανακυκλώσιµων υλικών (Κ∆ΑΥ), από το πρόγραµµα των

«µπλε» κάδων της ΕΕΑΑ. Αυτό µπορεί να γίνει µε τοποθέτηση, όπου υπάρχει

µπλε κάδος και ενός επιπλέον κάδου µόνο για το χαρτί/χαρτόνι, ο οποίος θα

αδειάζει και θα οδηγείται για ανακύκλωση στις χαρτοβιοµηχανίες και δεν θα

πηγαίνει στα Κ∆ΑΥ για διαλογή. Αυτό θα συµβάλει στη µείωση των

υπολειµµάτων που είναι σήµερα της τάξης του 25-30% των συλλεγόµενων

στους µπλε κάδους ανακύκλωσης συσκευασιών. Έτσι, θα µειωθούν οι προς

τελική διάθεση ποσότητες RDF. Επίσης, η αφαίρεση του χαρτιού/χαρτονιού

213

(συµπεριλαµβανοµένων των εφηµερίδων/περιοδικών) από το σηµερινό µπλε

κάδο (ίσως και 80% των συλλεγόµενων συσκευασιών) θα δώσει τη δυνατότητα,

ώστε η διαλογή των υπολοίπων υλικών στα Κ∆ΑΥ να γίνεται πολύ καλύτερα µε

συνέπεια την περαιτέρω µείωση των υπολειµµάτων (RDF) από τα Κ∆ΑΥ.

3. Για την επιτυχία των δύο προηγούµενων προτάσεων θα πρέπει να γίνουν πολύ

καλά οργανωµένα και εκτεταµένα προγράµµατα ενηµέρωσης των δηµοτών,

ώστε να ανταποκριθούν ικανοποιητικά στις αυξηµένες ανάγκες διαχωρισµού

των υλικών.

Β. Μεθοδολογία και κριτήρια επιλογής της τελικής διαχείρισης του RDF

Εφόσον καταβληθεί κάθε προσπάθεια ελαχιστοποίησης του παραγόµενου

RDF, µε τους παραπάνω ή και άλλους τρόπους, τότε σε σχέση µε την τελική

διάθεση θα πρέπει να λάβουµε υπόψη µας τα εξής:

Με βάση τα σηµερινά ελληνικά δεδοµένα και τη διεθνή εµπειρία, η τελική

διάθεση/διαχείριση του RDF µπορεί να γίνει

1. σε ΧΥΤΑ,

2. σε λιγνιτικά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας,

3. σε εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου.

Στην περίπτωση της διάθεσης σε εργοστάσιο παραγωγής τσιµέντου

υπάρχει ένα επιπλέον πλεονέκτηµα, ότι το RDF υποκαθιστά καύσιµο, άρα

µειώνει ακόµη περισσότερο τις αρνητικές επιπτώσεις του στις κλιµατικές

αλλαγές και το συνολικό του εξωτερικό κόστος σε σχέση µε τη λύση ΧΥΤΑ.

Από την άλλη πλευρά, όµως, είναι γνωστό, µε βάση διεθνώς αποδεκτούς

δείκτες εκποµπών, ότι ένα εργοστάσιο παραγωγής τσιµέντου εκπέµπει αέριους

ρύπους, µεταξύ των οποίων µπορεί να εκπέµπει υδράργυρο και διοξίνες, η

εκποµπή των οποίων εξαρτώνται από την τεχνολογία που χρησιµοποιείται και

από τη θερµοκρασία του ηλεκτροστατικού φίλτρου ή του σακκόφιλτρου και

µπορεί να κυµανθεί από 0-5 µg TEQ/τόνο παραγόµενου τσιµέντου (UN

Environment Programme, 2001).

Και, τέλος

4. σε χαρτοβιοµηχανίες.

214

Και οι 4 επιλογές δηµιουργούν, ενδεχοµένως, επιπλέον «εξωτερικό»

περιβαλλοντικό κόστος από το υπάρχον, το οποίο αναφέρεται στα εξής:

Στις επιπτώσεις στις κλιµατικές αλλαγές

Στις επιπτώσεις στην υγεία λόγω ατµοσφαιρικής ρύπανσης

Στις επιπτώσεις στην υγεία λόγω ρύπανσης του εδάφους

Στο «κοινωνικό» κόστος π.χ. µείωση αξίας της γης κ.α.

Θεωρώντας ως προϋπόθεση, ότι σε όλες τις πιθανές επιλογές τελικής

διάθεσης του RDF τηρούνται όλες οι προϋποθέσεις της ευρωπαϊκής και εθνικής

νοµοθεσίας (µεταξύ των οποίων και τα όρια των αέριων εκποµπών - Οδηγία

2000/76/EΕ) (δηλαδή αποκλείονται όσες επιλογές δεν πληρούν την ευρωπαϊκή

και εθνική νοµοθεσία), για να µπορέσουµε µε επιστηµονικά κριτήρια να

επιλέξουµε τη βέλτιστη κοινωνικά επιλογή θα πρέπει:

1. Να εξετασθούν οι πιθανές εναλλακτικές επιλογές τελικής διάθεσης του RDF,

δηλαδή ο ΧΥΤΑ Φυλής ή άλλος πιθανός ΧΥΤΑ, πιθανά λιγνιτικά

εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, πιθανές χαρτοβιοµηχανίες και πιθανά

εργοστάσια παραγωγής τσιµέντου, και να προσδιορισθεί το επίπεδο του

υπάρχοντος συνολικού «εξωτερικού» περιβαλλοντικού κόστους από τη

λειτουργία τους στην ευρύτερη περιοχή. Η βέλτιστη επιλογή από αυτή τη

διερεύνηση είναι να επιλεγούν ως υποψήφιες λύσεις διάθεσης του RDF, οι 2-

3 επιλογές µε το µικρότερο συνολικό «εξωτερικό» περιβαλλοντικό κόστος.

2. Για τις 2-3 επιλογές τελικής διάθεσης του RDF, που θα προκύψουν από την

προηγούµενη διερεύνηση, θα πρέπει να επιλεχθεί η «λύση» µε το µικρότερο

περιβαλλοντικό κόστος µε βάση επιστηµονικά κριτήρια.

10.7 Χώροι Υγειονοµικής Ταφής Υπολειµµάτων (ΧΥΤΥ)

10.7.1 Τι είναι ένας ΧΥΤΥ

ΧΥΤΥ είναι ο ίδιος χώρος υγειονοµικής ταφής, όχι όµως όλων των απορριµµάτων,

αλλά µόνο των υπολειµµάτων, δηλαδή εκείνων των απορριµµάτων που δεν

ανακυκλώνονται. Θα πρέπει πλέον να γίνεται διαλογή στην πηγή ή κεντρική

διαλογή όσων απορριµµάτων ανακυκλώνονται (π.χ. χαρτί, αλουµίνιο, γυαλί,

215

πλαστικά), τα οποία θα προωθούνται προς πώληση και επαναχρησιµοποίηση και

µόνο τα υπόλοιπα απορρίµµατα θα οδεύουν για υγειονοµική ταφή.

10.7.2 Περιγραφή ∆ιαδικασίας

Όπως αναφέραµε και παραπάνω, ο Χ.Υ.Τ.Υ. δεν είναι µια νέου τύπου

χωµατερή, όπως λανθασµένα έχουν στο µυαλό τους πολλοί άνθρωποι. Με τον όρο

ΧΥΤΥ εννοούµε µια µέθοδο ελεγχόµενης και οργανωµένης διάθεσης των

απορριµµάτων στο έδαφος, κάτω από συγκεκριµένες προδιαγραφές.[70][71]

Πιο απλά: Με τη µέθοδο αυτή τα απορρίµµατα δεν πετιούνται ανεξέλεγκτα

στο χώµα αλλά (συµπιέζονται και διασταυρώνονται) τοποθετούνται σε ειδικούς

λάκκους, τα κύτταρα. Όταν το κύτταρο γεµίσει, πρέπει να καλυφθεί µε χώµα για να

αποφεύγεται η δηµιουργία δυσάρεστων οσµών και να µην έρχονται σε επαφή µε τα

σκουπίδια ζώα και πτηνά.

Ο χώρος που δέχεται τα απορρίµµατα µε αυτόν τον τρόπο είναι επιστρωµένος

µε κατάλληλο υλικό που αποτρέπει τη διαρροή του εκκρίµατος, δηλαδή των υγρών

που παράγουν τα απόβλητα όταν αποσυντίθενται, στα υπόγεια νερά και το έδαφος.

Το πιο σηµαντικό στοιχείο είναι ότι στο ΧΥΤΥ δεν αποθέτουµε όλα τα

απορρίµµατα. Η σωστή λειτουργία ενός ΧΥΤΥ προϋποθέτει:

• διαλογή των απορριµµάτων,

• προώθηση προς ανακύκλωση υλικών, όπως το γυαλί, το χαρτί και το αλουµίνιο

καθώς και

• αποµάκρυνση επικίνδυνων και τοξικών απορριµµάτων.

Η επιλογή και αναζήτηση κατάλληλων χώρων ταφής αποτελεί ένα ευαίσθητο

ζήτηµα που προκαλεί, σχεδόν πάντα, τη σφοδρή αντίδραση των κατοίκων της

επιλεγείσας περιοχής και µόνιµο πονοκέφαλο για την τοπική αυτοδιοίκηση. Αν και

είναι φυσιολογικό οι πολίτες να είναι επιφυλακτικοί ή και εχθρικοί σε τέτοιες

αποφάσεις, καθώς απουσιάζει παντελώς οποιαδήποτε υπεύθυνη ενηµέρωση και

προηγούµενος σχεδιασµός, αυτή η εχθρική αντιµετώπιση έχει σαν αποτέλεσµα, τα

κριτήρια χωροθέτησης ενός ΧΥΤΑ να είναι µόνο η απόσταση από οικισµούς και η

απόκρυψη από οδικά δίκτυα.

216

Τα κριτήρια που θα έπρεπε να τίθενται πραγµατικά είναι διαφορετικά και

σηµαντικά, όπως η σύσταση και η κλίση του εδάφους, το υπόβαθρο, ο υδροφόρος

ορίζοντας, η πρόσβαση στο χώρο, κ.λ.π., όσα δηλαδή αναφέρθηκαν στο κεφάλαιο 7

για τους Χ.Υ.Τ.Α.

10.7.3 Πλεονεκτήµατα

1. Το σοβαρό πλεονέκτηµα αυτού του τρόπου διαχείρισης των σκουπιδιών είναι η

ελαχιστοποίηση των όσων θάβονται,

2. η µεγάλη διάρκεια χρήσης του ΧΥΤΥ, συγκριτικά µε τη διάρκεια ζωής ενός

ΧΥΤΑ

3. η ανάκτηση και αξιοποίηση σηµαντικών υλικών µέσα από την ανακύκλωσή

τους, αφού ο ΧΥΤΥ προϋποθέτει τα απορρίµµατα να περνούν προηγουµένως

από τις εναλλακτικές µεθόδους διαχείρισής τους που αναφέρθηκαν παραπάνω.

10.8 Γενικές Μέθοδοι ∆ιάθεσης Απορριµµάτων

Μέχρι τα µέσα της δεκαετίας του 1950 διεθνώς τα στερεά απόβλητα

κατέληγαν σε χωµατερές, χωρίς ιδιαίτερα µέτρα προστασίας για την αποφυγή της

ρύπανσης του υπεδάφους.[72]

Στη χώρα µας αυτό συµβαίνει δυστυχώς ακόµη και σήµερα µε αποτέλεσµα να

έχουµε τις δυσµενείς επιπτώσεις από τη ρύπανση του υπεδάφους και του υδροφόρου

ορίζοντα.

Ως θέσεις χωµατερών επιλέγονταν και επιλέγονται, όπως είδαµε σε

προηγούµενο κεφάλαιο, φυσικές κοιλότητες σε αποµακρυσµένες περιοχές από

αστικές περιοχές, σε λατοµεία που δε λειτουργούν κ.λ.π.

Με την ενασχόληση επισταµένως µε την εύρεση νέων τρόπων διαχείρισης

των απορριµµάτων, σήµερα προσφέρονται πολλά συστήµατα επεξεργασίας τους και

υπάρχει µεγάλος αριθµός εγκαταστάσεων που λειτουργεί σε όλες τις χώρες.

Οι µέθοδοι επεξεργασίας και διάθεσης των οικιακών απορριµµάτων που

χρησιµοποιούνται διεθνώς είναι η:

217

Υγειονοµική ταφή

Ανάκτηση υλικών από τα απορρίµµατα

Καύση για παραγωγή ενέργειας

Κοµποστοποίηση ή Λιπασµατοποίηση

Πυρόλυση

Καύση των οικιακών απορριµµάτων σε κλίβανο παραγωγής τσιµέντου

Μηχανικός διαχωρισµός

10.8.1 Ποια είναι τελικά η καλύτερη µέθοδος για να διαχειριστούµε τα

απορρίµµατά µας;

Στη σύγκριση µε τις εναλλακτικές µεθόδους διαχείρισης, η καύση χάνει τη

µάχη. Όλες οι πρόσφατες µελέτες (σε Ευρώπη και ΗΠΑ) δείχνουν τα συγκριτικά

πλεονεκτήµατα τόσο της µείωσης στην πηγή, όσο και της ανακύκλωσης και της

κοµποστοποίησης έναντι της καύσης, µε βάση το κριτήριο συµβολής τους στις

κλιµατικές αλλαγές. Αν θέλουµε να προστατέψουµε το κλίµα, τότε πρέπει να

µειώσουµε και να ανακυκλώσουµε τα απορρίµµατά µας, όχι να τα κάψουµε.[60]

Ο παρακάτω πίνακας, συνοψίζει τα αποτελέσµατα έρευνας που

πραγµατοποίησε η Υπηρεσία Περιβάλλοντος των ΗΠΑ το 2002 και συγκρίνει τις

εκποµπές από τη µείωση στην πηγή, την ανακύκλωση και την καύση σε σχέση µε

τις αντίστοιχες από την ταφή των απορριµµάτων.

Πίνακας 11: Εκποµπές CO2 εναλλακτικών µεθόδων διαχείρισης απορριµµάτων,

µείωση συγκριτικά µε τους ΧΥΤΑ.

218

Από τα αποτελέσµατα αυτά συµπεραίνουµε ότι οι εναλλακτικές της καύσης

µέθοδοι προστατεύουν τελικά το κλίµα, αφού αποτρέπουν την έκλυση επικίνδυνων

αερίων στην ατµόσφαιρα (αυτό µαρτυρά το αρνητικό πρόσηµο).

Μια αντίστοιχη µελέτη που έγινε για λογαριασµό της Ευρωπαϊκής Ένωσης το

2001, έδειξε πως για κάθε τόνο απορριµµάτων που αποτρέπουµε από τις χωµατερές

και ανακυκλώνεται ή κοµποστοποιείται, αποτρέπεται η έκλυση 260-470 κιλών

ισοδύναµου CO2. Η µελέτη αυτή καταλήγει στο συµπέρασµα πως η ιεράρχηση των

µεθόδων διαχείρισης που έχει επιλέξει η ΕΕ είναι τελικά ορθή, όταν σαν κριτήριο

θέσουµε τη συµβολή των διαφόρων µεθόδων στην αλλαγή του κλίµατος.

Η µελέτη καταλήγει και σε ένα άλλο ενδιαφέρον συµπέρασµα. Ότι δηλαδή,

και οι άλλες µέθοδοι θερµικής επεξεργασίας των αποβλήτων (όπως η πυρόλυση, η

αεριοποίηση και η καύση RDF – δηλαδή τυποποιηµένου καυσίµου από

απορρίµµατα) έχουν παραπλήσιες επιπτώσεις στο κλίµα µ’ αυτές της καύσης. Ο

παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα αποτελέσµατα αυτής της µελέτης για διάφορα

εναλλακτικά σενάρια χρήσης τεχνολογιών θερµικής επεξεργασίας των

απορριµµάτων.

Πίνακας 12: Εκποµπή CO2 των τεχνολογιών θερµικής επεξεργασίας σε κιλά ανά

τόνο απορριµµάτων.

Αν η υποκατάσταση αφορά µια καθαρή µορφή ενέργειας (π.χ. την αιολική),

τότε τα αποτελέσµατα είναι πολύ πιο δυσµενή για όλες τις µορφές θερµικής

επεξεργασίας των απορριµµάτων (+177 για την καύση µε παραγωγή ηλεκτρισµού, -

161 για καύση µε συµπαραγωγή, +163 για την πυρόλυση µε παραγωγή

ηλεκτρισµού, +208 για την καύση RDF).

219

Πριν βιαστεί κανείς να προτείνει καύση µε συµπαραγωγή ηλεκτρισµού και

θερµότητας (µιας και η επιλογή αυτή έχει αρνητικό ισοζύγιο εκποµπών), θα πρέπει

να αναλογιστεί πως ο συνδυασµός αυτός επιβαρύνει οικονοµικά την ήδη ακριβή

τεχνολογία της καύσης.

Επιπλέον, δεν είναι αυτονόητο ότι θα υπάρχει κοντά στο εργοστάσιο τρόπος

αξιοποίησης της παραγόµενης θερµότητας, ιδίως µάλιστα τους καλοκαιρινούς

µήνες. Η περαιτέρω µετατροπή της για ψύξη χώρων θα απαιτούσε και άλλες

επενδύσεις και θα ανέβαζε επιπλέον το κόστος.

Ενδιαφέρον παρουσιάζει και µια άλλη πτυχή της µελέτης, η οποία εξετάζει τα

οφέλη από την ανακύκλωση διαφόρων υλικών αντί για την καύση τους. Το

παρακάτω διάγραµµα δείχνει παραστατικά τα οφέλη αυτά σε ότι αφορά τη µείωση

των εκποµπών CO2.

Πίνακας 13: Μείωση εκποµπών CO2 µε ανακύκλωση απορριµµάτων αντί καύσης.

Σε µία οργανωµένη διαχείριση, οι σχέσεις κυµαίνονται:

ανακύκλωση 20-30%,

καύση 10-20% και

ΧΥΤΑ 50-80 %.

220

Στην Ελλάδα επικρατεί (πάνω από 90%) η απόρριψη σε χωµατερές και η

υγειονοµική ταφή. Η ανακύκλωση αγγίζει το 10%. Η ελεύθερη καύση

απαγορεύεται, αλλά γίνεται. Η ελεγχόµενη Καύση µε Ανάκτηση Ενέργειας (ΚΑΕ)

δεν απαγορεύεται, αλλά δεν γίνεται.

Στην Ευρωπαϊκή Eνωση (Ε.Ε.) επικρατεί η ταφή (από 10% στην ∆ανία µέχρι

90% στην Ελλάδα), ενώ η ΚΑΕ περιορίζεται περίπου στο 18%.

Στις ΗΠΑ, από 210 εκατοµµύρια τόννους Αστικών Στερεών Αποβλήτων

(ΑΣΑ) που παράγονται ετησίως, 22% ανακυκλώνονται, 14% καίγονται µε ανάκτηση

ενέργειας ισοδύναµης 40 εκατοµµυρίων βαρελιών πετρελαίου και 55% καταλήγουν

σε ΧΥΤΑ.

Με ποιο τρόπο διαχείρισης των απορριµµάτων εξοικονοµούµε περισσότερη

ενέργεια; Η απάντηση στο ερώτηµα αυτό δίνεται στον ακόλουθο πίνακα.

Πίνακας 14: Σύγκριση παραγόµενης ενέργειας κατά την καύση και την

ανακύκλωση.

Σε ότι αφορά στην απ’ ευθείας ενεργειακή αξιοποίηση των σκουπιδιών, η

µόνη περιβαλλοντικά αποδεκτή λύση είναι η καύση του βιοαερίου που παράγεται

στις υπάρχουσες χωµατερές. Το βιοαέριο αποτελείται τυπικά από 65% µεθάνιο και

35% διοξείδιο του άνθρακα και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή

θερµότητας και ηλεκτρικής ενέργειας και ως καύσιµο για µηχανές εσωτερικής

καύσης. Λόγω του ότι το µεθάνιο αποτελεί ισχυρότατο αέριο του θερµοκηπίου, η

διαφυγή του στην ατµόσφαιρα δηµιουργεί σηµαντικά προβλήµατα. Γι’ αυτό και η

221

ενεργειακή αξιοποίηση του βιοαερίου µειώνει τις συνολικές περιβαλλοντικές

επιπτώσεις που σχετίζονται µε τους χώρους υγειονοµικής ταφής.

Η λύση αυτή βέβαια, προτείνεται µόνο για να µετριάσει τις επιπτώσεις

επιλογών του παρελθόντος και όχι για να ανοίξει το δρόµο για χωροθέτηση νέων

χωµατερών.

10.8.2 Ποια µέθοδος συµφέρει οικονοµικά;

Για σύγκριση, να αναφέρουµε ότι σήµερα στην Ελλάδα, τα κόστη για την

ταφή των απορριµµάτων είναι 9-30 €/τόνο (περιλαµβανοµένων των φόρων), γεγονός

που σηµαίνει ότι οποιοδήποτε επιπλέον κόστος θα έπρεπε να περάσει υπό τη µορφή

αυξηµένων δηµοτικών τελών στους πολίτες.

Στην περίπτωση της ανακύκλωσης αντίθετα, έχει επιλεγεί η µετακύληση του

κόστους στο επίπεδο των προϊόντων και των χρηστών µε τη θέσπιση ειδικών τελών

(π.χ. για τη συσκευασία), καθιστώντας τη διαχείριση του όλου εγχειρήµατος πιο

αποτελεσµατική. Στο επιχείρηµα της βιοµηχανίας καύσης ότι και η ανακύκλωση και

κοµποστοποίηση των απορριµµάτων είναι ακριβές διαδικασίες, η απάντηση είναι

πως τουλάχιστον αυτές συνοδεύονται από προφανή περιβαλλοντικά και ενεργειακά

πλεονεκτήµατα, και, συνεπώς, ορθώς η κοινωνία πληρώνει γι’ αυτήν την

προστιθέµενη αξία.

10.8.3 Προτεινόµενο πρόγραµµα διαχείρισης απορριµµάτων.

Στο ερώτηµα που µπορεί και οφείλει να θέσει κανείς, «ποιος», δηλαδή, «είναι

ο πιο ενδεδειγµένος και φιλικός προς το περιβάλλον τρόπος για να διαχειριστούµε

τα σκουπίδια µας;», η απάντηση είναι µονοσήµαντη: Μείωση-Επαναχρησιµοποίηση-

Ανακύκλωση.

Το τρίπτυχο αυτό, εγγυάται την αειφορία και είναι το µόνο που µπορεί να µας

οδηγήσει σε ένα βιώσιµο µέλλον.

Εποµένως, σύµφωνα µε όλα τα παραπάνω, το προτεινόµενο πρόγραµµα

διαχείρισης των αστικών απορριµµάτων περιλαµβάνει τα ακόλουθα στάδια:

τη Μείωση των απορριµµάτων,

την Επαναχρησιµοποίηση των υλικών,

222

τη ∆ιαλογή των απορριµµάτων στην Πηγή (στο νοικοκυριό, στην επιχείρηση,

στις Υπηρεσίες, στα Γραφεία κ.λπ),

την Ανακύκλωση των ανακυκλώσιµων συσκευασιών,

τη Λιπασµατοποίηση και την Κοµποστοποίηση των ζυµώσιµων / των οργανικών

απορριµµάτων, και

την τελική διάθεση σε ΧΥΤΥ (Χώρο Υγειονοµικής Ταφής Υπολειµµάτων)

µόνον και µόνον των εναποµενόντων απορριµµάτων που και λίγα είναι (κάτω

του 20 % του συνολικού βάρους των παραγόµενων απορριµµάτων) και

ακίνδυνα.

Το προτεινόµενο αυτό πρόγραµµα διαχείρισης των απορριµµάτων φαίνεται

και στο ακόλουθο σχήµα.

223

Σχήµα 56: Προτεινόµενο πρόγραµµα διαχείρισης απορριµµάτων[50]

10.8.4 Πλεονεκτήµατα

Η εναλλακτική διαχείριση των στερεών αποβλήτων παρουσιάζει ασύγκριτα

πλεονεκτήµατα από κάθε πλευρά σε σχέση µε άλλες µεθόδους διαχείρισης των

απορριµµάτων :

1. από άποψη κόστους και επιβάρυνσης των δηµοτών,

2. από άποψη προστασίας του περιβάλλοντος και της φειδωλής χρήσης των

φυσικών πόρων του πλανήτη,

3. από την άποψη της προστασίας της δηµόσιας υγείας καθώς και της δηµιουργίας

θέσεων απασχόλησης,

224

4. από την άποψη της διαφάνειας, της κοινωνικής διαβούλευσης και συµµετοχής

όσο και της διαπαιδαγώγησης υπεύθυνων καταναλωτών και ενεργών πολιτών,

5. Περίπου µε το ίδιο κόστος του ενός ΕΜΑΚ στα Άνω Λιόσια, δροµολογούνται

όλες οι επενδύσεις και διαδικασίες για την ανακύκλωση των συσκευασιών και οι

επενδύσεις και ενέργειες της οικιακής κοµποστοποίησης για την ανακύκλωση

του µεγαλύτερου µέρους των οικιακών οργανικών σε όλους τους ΟΤΑ, που

σήµερα εξυπηρετούνται από το ΧΥΤΑ Φυλής. Αυτό σηµαίνει, ότι η

ανακύκλωση και κοµποστοποίηση θα µειώσει, σε σύντοµο χρονικό διάστηµα,

κατά πολύ τα προς τελική διάθεση απορρίµµατα και δε θα φτάνουµε πια στις

σηµερινές οριακές καταστάσεις.

6. Θα δηµιουργηθούν περισσότερες νέες και µόνιµες θέσεις απασχόλησης σε όλους

τους ΟΤΑ.

7. Θα παραχθούν πολύ καθαρότερα υλικά (χαρτί, µέταλλα, πλαστικά, γυαλί), που

θα ανακυκλωθούν άµεσα, καθώς και καθαρό οργανικό κοµπόστ, που θα

αξιοποιηθεί σε πάρκα, σε κήπους και σε έργα αποκατάστασης υποβαθµισµένων

περιοχών.

8. Τα παραγόµενα υπολείµµατα (RDF) από τις λίγες µονάδες τελικής διαλογής,

που θα δηµιουργηθούν σε όλη την Αττική, θα είναι σαφώς λιγότερα από τις

σηµερινές τεράστιες ποσότητες του RDF, που παράγονται στο ένα ΕΜΑΚ των

Άνω Λιοσίων και που µπορεί να φθάνουν τους 100.000 τόνους ετησίως.

9. Θα αυξηθεί κατά πολύ ο χρόνος ζωής του ΧΥΤΑ Άνω Λιοσίων και του ΧΥΤΑ

Φυλής και ίσως δεν θα χρειάζονται πια οι ΧΥΤΑ στο Γραµµατικό και την

Κερατέα, αν οργανωθεί η ανακύκλωση και η κοµποστοποίηση µε διαλογή στην

πηγή σε όλη την Αττική.

10. Τέλος, θα εξορθολογιστεί σταδιακά το κόστος διαχείρισης των απορριµµάτων

στους ΟΤΑ, γεγονός που αρχίζουµε ήδη να το βλέπουµε σε ΟΤΑ που έχουν

δροµολογήσει την ανακύκλωση, εναλλακτική διαχείριση και οικιακή

κοµποστοποίηση.

10.8.5 Συµπερασµατικά

Εφόσον ο Ενιαίος Σύνδεσµος αναλάβει τις παραπάνω Πρωτοβουλίες και οι

ΟΤΑ του νοµού ξεκινήσουν να εργάζονται για ένα – δύο χρόνια στα σοβαρά στις

κατευθύνσεις της ∆ιαλογής στην Πηγή όπως αυτές προαναφέρθηκαν, οι εκπρόσωποι

225

της Τοπικής Αυτοδιοίκησης µπορούν να ελπίζουν, εν συνεχεία, ότι θα αποφορτιστεί

το κλίµα της συζήτησης καθώς και η αναζήτηση για την εξεύρεση χώρου ο οποίος

θα δέχεται σκουπίδια. Εφόσον στο χώρο αυτό δεν θα καταλήγουν όλα τα

απορρίµµατα όλων των ΟΤΑ του νοµού, αλλά ένα µέρος από αυτά που θα βαίνει

διαρκώς µειούµενο και λιγότερο βλαβερό, µπορούµε να ελπίζουµε ότι τότε θα

συναινέσουν οι τοπικές κοινωνίες στον καθορισµό ΧΥΤΥ στην περιοχή τους για την

εξυπηρέτηση των αναγκών σε νοµαρχιακό επίπεδο.

Μέχρι τότε, όµως, ο κάθε ΟΤΑ θα πρέπει να έχει ξεκινήσει και να εφαρµόζει

την ∆ιαλογή στην Πηγή όπως εκθέσαµε παραπάνω, και να διαθέτει τα υπολείµµατα

των σκουπιδιών του σε αδειοδοτηµένο ΧΥΤΥ που θα εξυπηρετεί τις ανάγκες µόνον

του ιδίου του ΟΤΑ και κανενός άλλου.

Για όσο διάστηµα οι ΟΤΑ και οι Σύνδεσµοι εξακολουθούν να ξεκινούν µε στόχο τη

δηµιουργία Χώρων Υγειονοµικής Ταφής, όπου θέλουν να οδηγήσουν το σύνολο των

απορριµµάτων τους ( δηλ. σύµµεικτα απορρίµµατα ), χωρίς να έχουν κάνει το

παραµικρό στην κατεύθυνση της ∆ιαλογής στην Πηγή και της Ανακύκλωσης µε την

ευρύτερη έννοια, τόσο τα αδιέξοδα θα πολλαπλασιάζονται και θα αναζητούνται οι

µαγικές, αλλά πανάκριβες, περιβαλλοντικά επιζήµιες όσο και αναποτελεσµατικές

λύσεις της ταφής ή της καύσης ή της θερµικής επεξεργασίας ή της µηχανικής

διαλογής, ή της ενεργειακής αξιοποίησης ή της βιοµηχανοποίησης.

10.8.6 Τι µέτρα έχει πάρει για το θέµα αυτό η χώρα µας;

Σύµφωνα µε Ανακοίνωση Τύπου του ΥΠΕΧΩ∆Ε στις 5 Ιουνίου 2000

προβλεπόταν το κράτος και οι ΟΤΑ να λάβουν τα ακόλουθα µέτρα αντιµετώπισης

του θέµατος των αστικών απορριµµάτων[55]:

1. Εφαρµογή των απαραίτητων προτύπων και απαιτήσεων σε συνδυασµό µε την

υιοθέτηση κινήτρων και αντικινήτρων που αφορούν στην παραγωγή και την

σύνθεση των υλικών συσκευασίας µε σκοπό την µείωση της ποσότητας των

παραγόµενων αποβλήτων συσκευασίας και την εξασφάλιση της

επαναχρησιµοποιήσιµης και αξιοποιήσιµης φύσης των υλικών συσκευασίας στο

τέλος του κύκλου ζωής τους.

226

2. Εφαρµογή κινήτρων και αντικινήτρων προς τους παραγωγούς προϊόντων, οι

οποίοι είναι οι κύριοι υπεύθυνοι για τις προοπτικές διαχείρισης των προϊόντων

τους, έτσι ώστε:

• να λαµβάνονται µέτρα για την παραγωγή προϊόντων των οποίων τα

χαρακτηριστικά θα εξασφαλίζουν την επαναχρησιµοποίηση των προϊόντων

αυτών στο τέλος του κύκλου ζωής τους

• ο σχεδιασµός και η διαδικασία παραγωγής προϊόντων να έχουν σα στόχο

την µείωση της παρουσίας επικίνδυνων για το φυσικό περιβάλλον ουσιών

σε αυτά.

3. Επέκταση και εκσυγχρονισµός του δικτύου συλλογής και µεταφοράς των

οικιακών αποβλήτων έτσι ώστε να καλύπτει το σύνολο της χώρας

4. Προµήθεια εξοπλισµού για την αποκοµιδή των οικιακών αποβλήτων

(απορριµµατοφόρα - κάδοι)

5. Οργάνωση των δικτύων συλλογής µε την εφαρµογή προδιαγραφών και οδηγιών

που αποσκοπούν στην βελτιστοποίηση της απόδοσης των τεχνικών που

ακολουθούνται για την συλλογή των οικιακών αποβλήτων

6. Κατασκευή Σταθµών Μεταφόρτωσης Απορριµµάτων, οι οποίοι θα εξυπηρετούν

τις ανάγκες κάθε Περιφέρειας για τη µεταφορά των οικιακών αποβλήτων στις

εγκαταστάσεις διαχείρισης

7. Αξιοποίηση των διαφόρων υλικών που περιέχονται στα οικιακά απόβλητα και

ανάκτηση ενέργειας από τα παραγόµενα οικιακά απόβλητα

Η επίτευξη των στόχων για την αξιοποίηση, ανακύκλωση,

επαναχρησιµοποίηση ή ανάκτηση των οικιακών αποβλήτων θα υλοποιηθεί µέσω

των ακόλουθων δράσεων:

• οργάνωση προγραµµάτων διαλογής στην πηγή των ανακυκλώσιµων υλικών

µε προτεραιότητα τα αστικά κέντρα

• κατασκευή µονάδων ανακύκλωσης υλικών

• κατασκευή µονάδων λιπασµατοποίησης του ζυµώσιµου κλάσµατος των

οικιακών αποβλήτων, στις οποίες µπορούν να οδηγούνται και ιλύες από

µονάδες βιολογικής επεξεργασίας αστικών λυµάτων

• κατασκευή µονάδων θερµικής επεξεργασίας των οικιακών αποβλήτων µε

ανάκτηση ενέργειας, µε σκοπό την ενεργειακή αξιοποίηση των αποβλήτων

227

8. Περιβαλλοντικά αποδεκτή είναι η τελική διάθεση των υπολειµµάτων των

οικιακών αποβλήτων, τα οποία δεν υπόκεινται σε διεργασίες αξιοποίησης, σε

κατάλληλα σχεδιασµένους ΧΥΤΥ.

9. Χρηµατοδοτήσεις µε σκοπό την προώθηση της διενέργειας:

• Μελετών για την εξεύρεση κατάλληλων χώρων για την εγκατάσταση ΧΥΤΑ

• Προεγκρίσεων Χωροθέτησης για την ίδρυση και λειτουργία ΧΥΤΑ

• Μελετών Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων για την κατασκευή και λειτουργία

ΧΥΤΑ

• Κατασκευή ΧΥΤΑ, οι οποίοι θα καλύπτουν την ποσότητα των παραγόµενων

οικιακών αποβλήτων, η οποία δεν είναι δυνατό να αξιοποιηθεί µέσω

επαναχρησιµοποίησης, ανακύκλωσης, ανάκτησης για το σύνολο της χώρας.

10. Επανένταξη-αποκατάσταση χώρων ανεξέλεγκτης διάθεσης οικιακών

αποβλήτων.

Σχετικά µε την επανένταξη και αποκατάσταση των χώρων αυτών, στην

ΚΥΑ 114218/1016/97, αρχικά προβλέπονται προγράµµατα για την ακριβή

καταγραφή όλων των χώρων ανεξέλεγκτης διάθεσης οικιακών αποβλήτων. Στη

συνέχεια και στα πλαίσια της επανένταξης των χώρων αυτών στο φυσικό

περιβάλλον προβλέπεται:

• η παύση της λειτουργίας τους

• η σταδιακή αναβάθµιση του ποιοτικά υποβαθµισµένου χώρου καθώς και

• η λήψη µέτρων για τον ουσιαστικό περιορισµό έως και εξάλειψη της

προκαλούµενης ρύπανσης

Ειδικότερα, προβλέπεται η παύση λειτουργίας των χώρων ανεξέλεγκτης

διάθεσης οικιακών αποβλήτων. Η αποκατάσταση των χώρων αυτών γίνεται

θέτοντας σαν πρώτη προτεραιότητα τους χώρους των µεγάλων πόλεων.

Επιπλέον, στο πλαίσιο του Εθνικού Σχεδιασµού προβλέπεται:

1. η υλοποίηση προγραµµάτων πληροφόρησης και ενηµέρωσης του κοινού σε

σχέση µε τη διαχείριση των παραγόµενων οικιακών αποβλήτων. Στόχος των

προγραµµάτων αυτών είναι, από τη µία πλευρά η εξασφάλιση της συµµετοχής

των πολιτών σε προγράµµατα διαλογής στην πηγή και ανακύκλωσης, ενώ από

την άλλη η αποδοχή της εγκατάστασης µονάδων διαχείρισης στην περιοχή τους.

228

2. Η υλοποίηση προγραµµάτων καταγραφής της ποιοτικής σύστασης των

παραγόµενων οικιακών αποβλήτων, όπως και των ποσοτήτων ανά πηγή

προέλευσης και κατηγορία.

3. Στόχος είναι η σταδιακή εξάλειψη όλων των ανεξέλεγκτων χώρων διάθεσης των

οικιακών αποβλήτων.

Βασικά σηµεία του Σχεδίου Νόµου

1. Προκειµένου να επιτευχθούν οι στόχοι του Σχεδίου Νόµου και ο έλεγχος

συµµόρφωσης των διαχειριστών των συσκευασιών µε τις αρχές της πρόληψης -

αξιοποίησης, προβλέπεται η ίδρυση Εθνικού Οργανισµού Εναλλακτικής

∆ιαχείρισης Συσκευασιών και Άλλων Προϊόντων (ΕΟΕ∆ΣΠΑΠ), ο οποίος θα

έχει την υπόσταση Νοµικού Προσώπου Ιδιωτικού ∆ικαίου µη κερδοσκοπικού

χαρακτήρα.

2. Ο εν λόγω οργανισµός θα εδρεύει στην Αθήνα, θα έχει πλήρη διοικητική και

οικονοµική αυτοτέλεια και θα υπάγεται στον έλεγχο και την εποπτεία του

Υπουργού ΠΕΧΩ∆Ε.

3. Σκοπός του ΕΟΕ∆ΣΑΠ θα είναι ο Σχεδιασµός και η άσκηση της πολιτικής της

διαχείρισης των συσκευασιών και των άλλων προϊόντων.

4. Όσοι προβαίνουν σε διαχείριση συσκευασιών (διαχειριστές) θα υποχρεούνταν να

οργανώσουν ή να συµµετέχουν σε συστήµατα εναλλακτικής διαχείρισης των

συσκευασιών που αφορούν στη δραστηριότητα τους.

5. Ως διαχειριστές νοούνται οι παραγωγοί πρώτων υλών για συσκευασίες, οι

παραγωγοί και εισαγωγείς συσκευασιών, οι συσκευαστές, οι εισαγωγείς

συσκευασµένων προϊόντων και οι διακινητές (εµπόριο). Η «Εναλλακτική

∆ιαχείριση» περιλαµβάνει εργασίες συλλογής, µεταφοράς και αξιοποίησης των

απορριµµάτων συσκευασίας ή τις εργασίες εκείνες που σχετίζονται µε την

επαναχρησιµοποίηση συσκευασιών.

6. Οι υπόχρεοι διαχειριστές έχουν τη δυνατότητα να οργανώσουν «συστήµατα

εναλλακτικής διαχείρισης» µε δύο τρόπους:

• Ατοµικά µε την εφαρµογή συστηµάτων εγγυοδοσίας

• Συλλογικά µε την συµµετοχή τους σε εγκεκριµένα συστήµατα διαχείρισης

που µπορούν να δηµιουργηθούν από τους ίδιους ή τρίτους.

Και τα δύο είδη συστηµάτων, εφόσον έχουν εγκριθεί, απαλλάσσουν τους

συµµετέχοντες από περαιτέρω υποχρεώσεις.

229

Ειδικά, για τα συλλογικά συστήµατα προβλέπεται η δυνατότητα

συµβάσεων των υπόχρεων διαχειριστών µε αυτά, µε την αντίστοιχη καταβολή

εισφοράς στα εν λόγω συστήµατα.

7. Οι Οργανισµοί Τοπικής Αυτοδιοίκησης είναι υποχρεωµένοι, είτε να

συνεργαστούν µε τα συλλογικά συστήµατα, αφού χρηµατοδοτηθούν από αυτά,

είτε να οργανώσουν την εναλλακτική διαχείριση των απορριµµάτων

συσκευασίας από µόνοι τους, χωρίς τη χρηµατοδότηση των υπόχρεων

διαχειριστών.

8. Ο ΕΟΕ∆ΣΑΠ χορηγεί εγκρίσεις στα ατοµικά και συλλογικά συστήµατα. Η

έγκριση δίνεται από τον ΕΟΕ∆ΣΑΠ, αφού εξεταστούν οι µελέτες και τα

δεδοµένα κάθε συστήµατος που οφείλουν να υποβάλουν τα συστήµατα και αφού

καταβληθεί ειδικό παράβολο. Οι εγκρίσεις αυτές έχουν ισχύ έξι χρόνια και

µπορούν να ανανεώνονται. Παράλληλα, προβλέπεται η χορήγηση από τον

ΕΟΕ∆ΣΑΠ πιστοποιητικού κάθε τρία χρόνια, µε το οποίο θα βεβαιώνεται η

αποτελεσµατικότητα των µεθόδων διαχείρισης που έχουν υιοθετήσει τα

συστήµατα καθώς και η συµβατότητα τους µε τη σχετική νοµοθεσία.

9. Το Σχέδιο Νόµου περιέχει προβλέψεις για µια σειρά πολλών άλλων προϊόντων

που καταλήγουν στα οικιακά απόβλητα. Τα προϊόντα αυτά είναι οχήµατα,

λάστιχα, καταλύτες οχηµάτων, ορυκτέλαια, µπαταρίες και συσσωρευτές,

ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, υλικά τηλεπικοινωνιών, υλικά

εκσκαφών και κατεδαφίσεων, είδη επίπλωσης, εφηµερίδες και περιοδικά, είδη

χάρτινης γραφικής ύλης κ.α.

10. Το Σχέδιο Νόµου εισάγει ένα πλέγµα ποινικών, αστικών και διοικητικών

κυρώσεων το οποίο ακολουθεί την λογική και την φιλοσοφία των αντίστοιχων

Κυρώσεων του Ν. 1650/1986 που είναι ο Νόµος Πλαίσιο για «την προστασία

του περιβάλλοντος».

11. Προκειµένου να εφαρµοστούν οι διατάξεις του Σχεδίου Νόµου το ταχύτερο

δυνατόν έως ότου ιδρυθεί ο ΕΟΕ∆ΣΑΠ, προβλέπεται για τη µεταβατική περίοδο

η λειτουργία "Επιτροπής Παρακολούθησης Εναλλακτικής ∆ιαχείρισης" (ΕΠΕ∆)

µέσα στα πλαίσια του ΥΠΕΧΩ∆Ε.

Όλα τα παραπάνω φανερώνουν ότι το σχέδιο δράσης για την αποτελεσµατική

διαχείριση των αστικών απορριµµάτων, υπάρχει εδώ και 8 χρόνια! Είναι ένα πολύ

καλά και προσεκτικά σχεδιασµένο πρόγραµµα, το οποίο ποτέ δεν υλοποιήθηκε…

230

Οπότε, ως κράτος, αφού το σχέδιο για τη λύση του µείζονος σηµασίας

προβλήµατος διαχείρισης των απορριµµάτων υπάρχει, αυτό που πρέπει να κάνει,

είναι η άµεση εφαρµογή του.

231

ΑΝΑΦΟΡΕΣ

[1] Καλδέλλης Ι. (2005): «Περιβάλλον και Βιοµηχανική Ανάπτυξη». Εκδόσεις

Σταµούλης Αθ. Αθήνα

[2] Σκορδίλης Α. (2001): «Η προσωρινή αποθήκευση, συλλογή, µεταφορά και

µεταφόρτωση των οικιακών απορριµµάτων». Εκδόσεις ΥΠΕΧΩ∆Ε. Αθήνα

[3] Εφηµερίς Το Βήµα, Αρ. Φύλλου 13402, Κωδικός άρθρου: B13402A401, 28

Οκτωβρίου 2001.

[4] «∆ιαχείριση Στερεών Αποβλήτων Στην Ελλάδα», Ινστιτούτο Στρατηγικών και

Αναπτυξιακών Μελετών, Ανδρέας Παπανδρέου, Φεβρουάριος 2007.

[5] Εφηµερίς Το Βήµα, Αρ. Φύλλου 15254, Κωδικός άρθρου: B15254Y071, 6

Ιανουαρίου 2008.

[6] Κυρκίτσος Φίλιππος, Οικονοµία Και Εναλλακτική ∆ιαχείριση Αποβλήτων,

Εθνικό Κέντρο Περιβάλλοντος, 20 Φεβρουαρίου 2004, Ηµερίδα – Οικονοµία

και Περιβάλλον: Ενσωµάτωση και Αποσύνδεση.

[7] Εφηµερίς Το Βήµα, Αρ. Φύλλου 14728, Κωδικός άρθρου: B14728D051, 2

Απριλίου 2006.

[8] Εφηµερίς Το Βήµα, Αρ. Φύλλου 13882, Κωδικός άρθρου: B13882A441, 8

Ιουνίου 2003.

[9] Bernhardsen T., «Geographic Information Systems - An Introduction», 2nd

Edition, John Wiley: 1999.

[10] ESRI, «Understanding GIS - The ARC/INFO Method», Environmental Systems

Research Institute Inc.: 1990.

[11] Babcock H., «Geographic Information Systems - A Resource Guide For Using

GIS as a Tool For Your Data», Tahoe Center for a Sustainable

Future, http://ceres.ca.gov/tcsf/gis.html.

[12] Eom S., Lee S., Kim J., 1993 «The intellectual structure of decision support

systems» (1971-1989), Decision Support Systems 10 (1) 19-35.

[13] Bodin L., Golgen B., 1981, «Classification in vehicle routing and scheduling,

Networks» 11 (2) 97-108

[14] Karadimas N.V., Defteraiou G., Kolokathi M. and Loumos V. (2007). “Ant

Colony Optimization vs ArcGIS Network Analyst: The Case of Municipal Solid

Waste Collection”. EED'07 – 5th Proceedings of the World Scientific and

Σχόλιο [NVK8]: Είστε

απίστευτες!! Στις αναφορές δεν

βάλατε τις δηµοσιεύσεις µας???

…ούτε καν δεν έχετε αναφερθεί σ’

αυτές??

232

Engineering Academy and Society International Conference on Environment,

Ecosystems and Development. Tenerife, Canary Islands, Spain, 14-16

December, pp. 128-134.

[15] Kathryn A. Dowsland. Simulated Annealing. In [35], pages 20-69. 1995.

[16] Glover, F. “Future Paths for Integer Programming and Links to Artificial

Intelligence.” Computers and Operations Research, 13(1986): 533-549.

[17] Melanie Mitchell. An Introduction to Genetic Algorithms. MIT Press, A

Bradford Book, 1996.

[18] Colin R. Reeves, editor. Modern Heuristic Techniques for Combinatorial

Problems. Advanced Topics in Computer Science. Mc Graw-Hill, 1995.

[19] V.J. Rayward-Smith, I.H. Osman, C.R. Reeves, and G.D. Smith, editors.

Modern Heuristic Search Methods. John Wiley and Sons, 1996.

[20] Karadimas N.V., Defteraiou G., Kolokathi M. and Loumos V. (2007):

“Municipal Waste Collection of Large Items Optimized With ArcGIS Network

Analyst”. In Zelinka I., Oplatková Z. and Orsoni A. (eds.): ECMS 2007 –

Proceedings of the 21st European Conference on Modelling and Simulation.

Prague, Czech Republic, 4-6 June, ISBN 978-0-9553018-2-7, pp. 80-85.

[21] Dijkstra, E.W., A note on two problems in connexion with graphs. Numerische

Mathematik, Vol. 1, 1959, pp. 269-271.

[22] Zhan B., Noon Ch., Shortest Path Algorithms : An Evalutation using Real Road

Networks, Transportation Science, Vol. 32, No. 1, February 1998

[23] Cherkassky, B. V., Goldberg A. V., and Radzik, T. (1993) Shortest Paths

Algorithms : Theory and Experimental Evaluation. Technical Report 93- 1480,

Computer Science Department, Stanford University.

[24] Jacob R., Marathe M., Nagel K., A Computational Study of Routing

Algorithms for Realistic Transportation Networks.

[25] F. Glover, M. Laguna. Tabu Search, Kluwer, Dord-recht, 1997.

[26] Dorigo M., Stutze T., Ant Colony Optimization, MIT Press, ISBN 0262042193,

2004

[27] Bonabeau E, Dorigo M, Theraulaz G, Swarm Intelligence: From Natural to

Artificial Systems, Oxford University Press E. Inc, USA, 1999

[28] Beckers R., Goss S., Deneubourg J.L. and Pasteels J.M., Colony size,

communication and ant foraging strategy, Psyche (Cambridge), Vol. 96, No. 3-4,

1989, pp. 239-256.

233

[29] Dorigo M. and Caro G.D., The Ant Colony Optimization Meta-heuristic, in D.

Corne, M. Dorigo, and F. Glover, (eds): New Ideas in Optimization, London,

McGraw-Hill, 1999, pp. 11-32.

[30] Bonabeau, E., Dorigo, M. & Theraulaz, G. Swarm Intelligence: From Natural to

Artificial Systems. Oxford University Press, 1999.

[31] Dorigo, M. and Gambardella, L.M., Ant Colony System: A Cooperative

Learning Approach to the Travelling Salesman Problem. IEEE Transactions on

Evolutionary Computation, Vol. 1, 1997.

[32] Maniezzo, V., Gambardella, L. M. & Luigi, F., Ant Colony Optimization. In:

Onwubolu, Godfrey C. & Babu B.V. (eds.): New Optimization Techniques in

Engineering, Springer – Verlag, Berlin, Heidelberg, Vol. 141, 2004, pp. 101-117.

[33] Aarts E. H. and J. K. Lenstra, 1997, Introduction, in Local Search in

Combinatorial Optimization, Aarts E. H. and J. K. Lenstra (Eds.). Chichester:

John Wiley & Sons, 1–17.

[34] Chen C. and Ting C. A hybrid Ant Colony System for vehicle routing problem

with time windows. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation

Studies, 6:2822–2836, 2005.

[35] Karadimas N.V., Defteraiou G., Kolokathi M. and Loumos V. (2007).

“Comparing Several Optimization Algorithms for Municipal Solid Waste

Collection”. In Boyanov K., Nikolov R., Nikolova I. and Nisheva M. (eds.):

BCI’07 – Proceedings of the 3rd Balkan Conference in Informatics. Sofia,

Bulgaria, 27-29 September, ISBN 978-954-9526-41-7, Volume 1, pp. 131-

140.

[36] Bodin, Lawrence, Bruce Golden, Arjang Assad, and Michael Ball. “Routing

and Scheduling of Vehicles and Crews: The State of the Art.” Computers and

Operations Research 10, no. 2 (1983): 63–211.

[37] Fitzsimmons, J. A., and R. S. Sullivan. “Service Vehicle Scheduling and

Routing.” In Service Operations Management. New York: McGraw-Hill (1982):

312–336

[38] Weigel, D., and B. Cao. (1999). “Applying GIS and OR techniques to solve

Sears technician-dispatching and home-delivery problems.” Interfaces 29,

112S130.

[39] Solomon, M. “Algorithms for the Vehicle Routing and Scheduling Problem

with Time Window Constraints.” Operations Research, 32(1987): 254-265.

234

[40] Or, I. “Traveling Salesman-Type Combinatorial Problems and their Relation to

the Logistics of Blood Banking.” Ph.D. Dissertation, Department of Industrial

Engineering and Management Sciences, Northwestern University, Evanston,

Illinois, 1976.

[41] Cao, B. and K. Rinderle. “Traveling Salesman Problem with Path Dependent

Cost-Generalization of one-Dimensional Search with Traveling Cost.” Technical

Report S-9201, Institute of System and Operations Research, University of the

Federal Armed Forces-Munich, Neubiberg, Germany, 1992.

[42] Nuortioa, T., Jari Kyto, Harri Niskaa and Olli Bra (2006): Improved route

planning and scheduling of waste collection and transport, European Journal of

Operrational Research, no 30, p222-232, ELSEVIER

[43] Β.Στοιλόπουλος – Α.Κουσκούρης Μόνιµη Οµάδα Εργασίας για τα Οικονοµικά

– Κοινωνικά και Νοµικά Θέµατα (ΜοΕ Ο-Κ-Ν), Προβλήµατα εναρµόνισης της

Οδηγίας 99/31/ΕΚ περί Υγειονοµικής Ταφής των αποβλήτων.

[44] Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας ∆ιεύθυνση Περιβάλλοντος Και

Χωροταξίας, Oδηγός Εσωτερικού Ελέγχου, Λειτουργίας και Ασφαλείας Χώρων

Υγειονοµικής Ταφής Απορριµµάτων, Σεπτέµβριος 2006, ΕΠΠΕΡ, ΕΠΕΜ Α.Ε.

[45] Εγχειρίδιο για τη «Βιοεξυγίανση Χώρων ∆ιάθεσης Απορριµµάτων»,

Μακρυπόδης Γιώργος, Μηχανικός Περιβάλλοντος.

[46] Εφηµερίδα ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ, 7 ∆εκεµβρίου 2006, σελ. 12, Παντελή Μπουκάλα,

«Ανακυκλωµένη Απρονοησία».

[47] Προστασία του περιβάλλοντος από τις βιοµηχανικές δραστηριότητες –

Πρόληψη βιοµηχανικών ατυχηµάτων µεγάλης έκτασης – ∆ιαχείριση στερεών

αποβλήτων, Ελληνικό Ινστιτούτο Υγιεινής και Ασφάλειας της Εργασίας

(ΕΛ.ΙΝ.Υ.Α.Ε)

[48] ∆υνατότητες και προοπτικές για την αξιοποίηση των ανανεώσιµων πηγών

ενέργειας στην Ελλάδα – Θέµατα Προγραµµατισµού 38 – Κέντρο

Προγραµµατισµού και Οικονοµικών Ερευνών – Αθήνα 1988

[49] Ενεργειακή Αξιοποίηση Απορριµµάτων (ηµερίδα) – Πανελλήνιος Σύλλογος

Χηµικών Μηχανικών – Αθήνα, Φεβρουάριος 2004

[50] Τεχνολογίες διάθεσης απορριµµάτων, Σκορδίλης Αδαµάντιος ∆. 1993

[51] Ρύπανση περιβάλλοντος επιστήµη και τεχνική αντιµετώπισης, Βαλκάνας

Γεώργιος, Εκδόσεις Παπαζήση.

[52] Geotechnical Practice for Waste Disposal, David. E. Daniel

235

[53] Waste Management – Bilitewski B., Hardtle G., Marek K., Weissbach A.,

Boeddicker H., Εκδόσεις Springer

[54] Municipal solid waste management, Strategies and technologies for sustainable

Solutions, Ludwig Christian, Hellweg Stefanie, Stucki Samuel.

[55] Εφηµερίς Της Κυβερνήσεως, Τεύχος ∆εύτερο, Αρ. Φύλλου 1459, 30

Νοεµβρίου 2000.

[56] ΤΕΕ, ∆ιαχείριση Στερεών Αποβλήτων Στην Ελλάδα / Η Περίπτωση Της

Αττικής, Αθήνα, Νοέµβριος 2006.

[57] Η ∆ιαχείριση των Απορριµµάτων στην Ελλάδα, Ιούνιος 2005,

diaxeirisi_aporrimmatwn.pdf.

[58] http://www.eedsa.gr/ .

[59] Σωκράτης Φάµελλος, Χηµικός Μηχανικός, Καύση Απορριµµάτων, 13/11/2007,

http://www.e-telescope.gr

[60] Greenpeace, Νοέµβριος 2005, Καύση Αποβλήτων Ακριβή –

Αναποτελεσµατική – Επικίνδυνη.

[61] Τοπική Αυτοδιοίκηση, Υγεία και Περιβάλλον, Στερεά Απόβλητα και Υγεία,

Maggie Thurgood, 1996.

[62] http://www.drymalianaxos.gr/anakyklosi.html, Στέλιος Ευρυπιώτης –

Μαθηµατικός, ∆ιαχείριση Απορριµµάτων – Ανακύκλωση.

[63] http://el.wikipedia.org/wiki .

[64] http://www.hy2.gr, Αεριοποίηση και Πυρόλυση Βιοµάζας.

[65] Βιοτεχνικό Επιµελητήριο Πειραιά, Τεχνική Πυρόλυσης, 6/6/2008,

http://www.beg.gr.

[66] Μανόλης Βουτυράκης, 13 Ιανουαρίου 2008, Ενέργεια Από τα Απορρίµµατα,

http://www.ecocrete.gr.

[67] Evangelos Trade, Πυρόλυση και Παραγωγή Πράσινης Ενέργειας,

http://www.evangelostrade.com/pyrolysisgr.html.

[68] ∆ελτίο Τύπου Οικολογικής Εταιρίας Ανακύκλωσης, 30 Οκτωβρίου 2007,

http://www.ecorec.gr .

[69] Κυρκίτσος Φίλιππος, Κοµποστοποίηση και Πράσινο Επιχειρείν στην Τοπική

Αυτοδιοίκηση, 20 ∆εκεµβρίου 2007, Ηµερίδα – Πράσινο Επιχειρείν και Τοπική

Αυτοδιοίκηση – ∆ηµαρχείο Αιγάλεω.

[70] http://eyploia.aigaio-net.gr , Απορ/τα – Ανακύκλωση: Η οργανωµένη

∆ιαχείριση Απορριµµάτων στην Ικαρία, 2ο Τεύχος.

236

[71] http://www.styga.gr , Από το ΧΥΤΑ στο ΧΥΤΥ… Η ∆ιαχείριση Στερεών

Αποβλήτων, Περικλής ∆εµεντής, 10 Αυγούστου 2007.

[72] Νίκος Α. Μουρσελάς, Η ∆ιαχείριση των Σκουπιδιών κι Εµείς.