Każda technologia lub system technologiczny w gospodarce odpadami powinien być oceniony wieloaspektowo w zakresie swojego funkcjonowania. Celem niniejszej pracy było opracowanie metodyki takiej oceny w aspekcie ekologicznym. Jako narzędzia oceny, porównania wariantów i wyboru wariantu najkorzystniejszego, w aspekcie jego oddziaływania na środowisko, wykorzystano analizę decyzyjną. Warunkami poprawnie przeprowadzonej analizy są: zapis kryteriów oceniających w postaci macierzy (tablicy) liczb, która stanowi formalny zapis problemu decyzyjnego (wielokryterialnego) oraz opracowanie ocenianych wariantów. Celem pracy było wykorzystanie analizy wielokryterialnej do opracowania metodyki oceny, porównania i wyboru wariantu najkorzystniejszego dla środowiska naturalnego: technologii, systemów gospodarki odpadami lub potencjalnych lokalizacji obiektów gospodarki odpadami. Wynikiem analizy decyzyjnej jest uszeregowanie ocenianych wariantów od najbardziej do najmniej korzystnego w aspekcie środowiskowym. Najtrudniejszym zadaniem, a jednocześnie warunkującym ostateczne rozwiązanie jest opracowanie metodyki i obliczenie kryteriów oceniających proponowane warianty obliczeniowe. Dla porównania technologii wykorzystano warianty modernizacji technologii produkcji chromianu sodu z zastosowaniem odpadów chromowych. Do oceny wariantów wykorzystano ocenę skutków ekologicznych na podstawie procesu w ujęciu rachunku skumulowanego i jakości technologicznej. Punktem wyjścia do analizy jest szczegółowy bilans materiałowy dla każdego wariantu ocenianej technologii. Na podstawie bilansu określa się skutki emisji do atmosfery, zrzutu ścieków i odpadów stałych. W wyniku obliczeń uzyskuje się tzw. wskaźniki zagrożeń skumulowanych, które wykorzystuje się w analizie decyzyjnej jako wartości macierzy decyzyjnej. Wskaźniki zagrożeń skumulowanych w rachunku skumulowanym zastosowano jako wskaźniki oceny środowiskowej w analizie decyzyjnej systemu gospodarki odpadami. Rozważono różne warianty systemu. Dla każdej z technologii obliczono wskaźniki zagrożeń skumulowanych, które wykorzystano jako kryteria oceniające w analizie wielokryterialnej. Użycie analizy pozwoliło na zestawienie wskaźników zagrożeń skumulowanych w macierzy decyzyjnej i ujęcie poszczególnych technologii w kompleksowy system gospodarki odpadami. Do określenia kompleksowych skutków ekologicznych funkcjonowania systemów gospodarki odpadami w regionie wykorzystano również program Integrated Waste Model (IWM-2). Program pozwala na zbilansowanie emisji (Life Cycle Inventory) na podstawie zdefiniowanych i zbilansowanych procesów jednostkowych systemu. Emisje jako kryteria do analizy wielokryterialnej systemu gospodarki odpadami w Krakowie pozwoliły na znalezienie rozwiązania systemu najkorzystniejszego środowiskowo. Analiza i wariantowanie lokalizacji instalacji opierają się na analizie rozkładu zanieczyszczeń wpisanej w opis sozologiczny, zdefiniowany w warstwach tematycznych mapy sozologicznej. W wyniku przeprowadzonych obliczeń otrzymuje się macierz, której składowe oznaczają odchylenia stężeń substancji zanieczyszczającej w punktach krytycznych obszaru obliczeniowego od wartości dopuszczalnych z uwzględnieniem wartości i walorów analizowanego obszaru uwzględnionego poprzez mapy tematyczne opracowane w systemie GIS. Obliczony wskaźnik jakości środowiska stanowi kryteria do analizy decyzyjnej, porządkującej warianty, przy przyjętych wagach uwarunkowań przyrodniczo-sozologicznych. Proponowana metodyka zapewnia możliwość ilościowej, zobiektywizowanej oceny rozwiązań technologii, systemów gospodarki odpadami oraz potencjalnych lokalizacji obiektów i instalacji w gospodarce odpadami, w aspekcie ich oddziaływania na środowisko.
In the waste management sector any technology or process system should be assessed comprehensively in terms of its operation. The study is intended to develop the methodology of such assessment in the ecological context. Decision analysis has been used as a tool for assessment, comparison of variants and selection of the most favourable variant in terms of its impact on environment. In order to perform the analysis in the correct manner the following requirements have to be met: record of assessment criteria in the form of a numerical matrix which constitutes a formal record of the (multi-criteria) decision problem and a set of variants to be assessed. The study has been aimed at using multi-criteria analysis for development of the assessment methodology, comparison and selection of the variant of technology, waste management systems or potential locations of waste management facilities most favourable for the natural environment. The decision analysis leads to a classification of variant under assessment ranking from the most favourable to the less favourable in the environment context. The most difficult task, which determines the final solution at the same time, consists in development of methodology and calculation of evaluating criteria for the proposed calculation variants. The modernisation variants of sodium chromate production from chromium waste have been used for comparison of technologies. Assessment of environmental effects was used for assessment of the variants based on the process analysis in terms of cumulated calculus and process quality. A detailed material balance for each variant of technology under assessment is starting point of the analysis. The effects of emissions to atmosphere, wastewater discharge and solid wastes are determined based on the said balance. Calculations provide so-called cumulated risks indicators which are used as a decision matrix values for decision analysis. Cumulated risks indicators have been used in cumulated calculus as environment assessment indicators in the decision analysis of waste management system. Various system variants have been taken into consideration. For each technology cumulated risks indicators were calculated and used as assessment criteria for multi-criteria analysis. The analysis allowed to compile the cumulated risks indicators in the decision matrix and to present individual technologies as a comprehensive system of waste management. In order to determine comprehensive environmental effects of the waste management system operation in the region the Integrated Waste Model (IWM-2) software was used as well. It allows to balance the emissions (Life Cycle Inventory) based the defined and balanced individual processes of the system. The emissions used as criteria for multi-criteria analysis of Cracow waste management system helped find the most environmentally favourable solution. The analysis and preparation of location variants is based on the pollutant distribution analysis inscribed into the environmental science description determined in the thematic layers of the sozological map. The calculations deliver a matrix with the components, which correspond to the deviations of pollutant concentration from the limit values in the critical points of calculation area, taking into account the values and qualities of the analysed area included into the GIS developed thematic maps. The calculated environment quality indicator constitutes criteria for the decision analysis, which puts variants in order for the assumed weights of natural and sozologic conditions. The proposed methodology provides a possibility of qualitative, objective assessment of the technology and waste management system solutions and potential locations of the waste management facilities and plants in terms of their environmental impact.
Jede Technologie oder jedes Technologiesystem soll unter vielen Aspekten seiner Funktion beurteilt werden. Diese Studie hatte zum Ziel, eine Methodik für eine solche Beurteilung unter dem ökologischen Aspekt zu erarbeiten. Als Werkzeuge für die Beurteilung, Vergleich von Varianten und Auswahl der günstigsten Variante bezüglich ihrer Auswirkung auf die Umwelt wurde eine Entscheidungsanalyse verwendet. Zu den Voraussetzungen für eine korrekt durchgeführte Analyse gehören: Aufzeichnung von Beurteilungskriterien in Form einer Zahlenmatrix (Tabelle), die eine formelle Aufzeichnung des entscheidungsbezogenen Problems (des Mehrkriterienproblems) bildet. Die Studie hatte zum Ziel, eine Mehrkriterienanalyse für die Erarbeitung einer Beurteilungsmethodik auszunutzen sowie die für die Umwelt günstigste Variante: Technologien, Abfallbewirtschaftungssysteme oder mögliche Standorte für die Abfallbewirtschaftung zu wählen. Das Ergebnis einer entsche idungsbezogenen Analyse ist es, beurteilte Varianten von der günstigsten bis zur ungünstigsten umweltbezogen einzureihen. Die schwerste Aufgabe, die gleichzeitig die endgültige Lösung bedingt, ist die Erarbeitung einer Methodik und Berechnung der Kriterien, die vorgeschlagene Rechnungsvarianten beurteilen. Um Technologien vergleichen zu können, wurden Modernisierungsvarianten für den Produktionsprozess von Natriumchromat unter der Verwendung von Chromabfällen genutzt. Für die Beurteilung der Varianten wurde die Beurteilung von ökologischen Folgen in Anlehnung an die Prozessanalyse bei der vorausgesetzten kumulierten Rechnung und der verfahrenstechnischen Qualität herangezogen. Der Ausgangspunkt für die Analyse war eine detaillierte Werkstoffbilanz für jede beurteilte Technologievariante. Aufgrund dieser Bilanz werden die Folgen der Immission, der Abwasser- und Abfalleinleitung bestimmt. Im Berechnungsergebnis werden kumulierte Gefahrenkennzahlen erhalten, die in der entscheidungsbezogenen Analyse als Werte der entscheidungsbezogenen Matrix verwendet werden. Kumulierte Gefahrenkennzahlen wurden in der kumulierten Rechnung als umweltbezogene Beurteilungsfaktoren in der entscheidungsbezogenen Analyse des Abfallwirtschaftssystems verwendet. Verschiedene Systemvarianten wurden überlegt. Für jede Technologie wurden kumulierte Gefahrenkennzahlen als Beurteilungskriterien in einer Mehrkriterienanalyse berechnet. Die verwendete Analyse ermöglichte eine Zusammenstellung der kumulierten Gefahrenkennzahlen in der entscheidungsbezogenen Matrix und die Zusammenfassung einzelner Technologien in einem komplexen Abfallwirtschaftssystem. Um komplexe umweltbezogene Folgen der Funktion von Abfallwirtschaftssystemen in der Region bestimmen zu können, wurde auch das Programm Integrated Waste Model (IWM-2) verwendet. Dieses Programm ermöglicht aufgrund einzelner definierter und bilanzierter Systemprozesse eine Emissionsbilanzierung (Life Cycle Inventory). Die Emissionen als Kriterien für eine Mehrkriterienanalyse des Abfallwirtschaftssystems in Kraków ermöglichten es, die umweltbezogen günstigste Systemlösung zu finden. Die Analyse und die Variantenbestimmung für einen Anlagenstandort basieren auf einer Analyse der in der umweltschutzbezogenen Beschreibung eingestuften Verschmutzungsverteilung. Diese Beschreibung wird in den thematischen Layers einer Umweltschutzkarte definiert. Im Ergebnis durchgeführter Berechnungen wird eine Matrix erhalten, deren Komponenten die Abweichungen der Schmutzstoffkonzentrationen in kritischen Punkten eines Berechnungsgebietes von den zulässigen Werten bestimmen. Dabei werden Parameter und Vorteile des analysierten, in den im GIS-System bearbeiteten Themenkarten berücksichtigten Gebietes berücksichtigt. Die berechnete Umweltqualitätskennzahl ist Basis für die Kriterien einer entscheidungsbezogenen Analyse, die Varianten bei den angenommenen, gewichteten Natur- und Umweltschutzvoraussetzungen ordnet. Die vorgeschlagene Methodik gewährleistet die Möglichkeit für eine quantitative, objektive Beurteilung der Lösungen für Technologien, Abfallwirtschaftssysteme sowie mögliche Standorte für Abfallwirtschaftsobjekte und -anlagen in Bezug auf ihre Auswirkungen auf die Umwelt.
