VŠB – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ INSTITUT DOPRAVY Optimalizace svozu separovaného odpadu na Frýdecko – Místecku Separated Waste Collection Optimization in Frýdek – Místek Area Student: Bc. Tomáš Hlavatý Vedoucí diplomové práce: Ing. Jan Širc Ostrava 2012 2 Místopřísežné prohlášení studenta Prohlašuji, ţe jsem celou diplomovou práci včetně příloh vypracoval samostatně pod vedením vedoucího diplomové práce a uvedl jsem všechny pouţité podklady a literaturu. V Ostravě 23.4 2012 ……….……………...…….. Bc. Tomáš Hlavatý 3 Prohlašuji, ţe jsem byl seznámen s tím, ţe na moji diplomovou práci se plně vztahuje zákon č.121/2000 Sb. - autorský zákon, zejména §35 - uţití díla v rámci občanských a náboţenských obřadů, v rámci školních představení a uţití díla školního a §60 - školní dílo beru na vědomí, ţe Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (dále jen VŠB - TUO) má právo nevýdělečně ke své vnitřní potřebě diplomovou práci uţít (§35 odst. 3). souhlasím s tím, ţe jeden výtisk diplomové práce bude uloţen v Ústřední knihovně VŠB - TUO k prezenčnímu nahlédnutí a jeden výtisk bude uloţen u vedoucího diplomové práce. Souhlasím s tím, ţe údaje o diplomové práci budou zveřejněny v informačním systému VŠB - TUO. bylo sjednáno, ţe s VŠB - TUO, v případě zájmu z její strany, uzavřu licenční smlouvu s oprávněním uţít dílo v rozsahu §12 odst. 4 autorského zákona. bylo sjednáno, ţe uţít své dílo - diplomovou práci nebo poskytnou licenci k jejímu vyuţití mohu jen se souhlasem VŠB - TUO, která je oprávněna v takovém případě ode mne poţadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, které byly VŠB - TUO na vytvoření díla vynaloţeny (aţ do jejich skutečné výše). beru na vědomí, ţe odevzdáním své práce souhlasím se zveřejněním své práce podle zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů (zákon o vysokých školách), ve znění pozdějších předpisů, bez ohledu na výsledek její obhajoby. V Ostravě 23.4.2012 .......................….......…………….. Bc. Tomáš Hlavatý Bc. Tomáš Hlavatý Klopina 130 789 73 Úsov 4 ANOTACE DIPLOMOVÉ PRÁCE Bc. HLAVATÝ, T. Optimalizace svozu separovaného odpadu na Frýdecko – Místecku. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní, Institut dopravy, 2012, 120 stran, vedoucí Ing. Jan Širc. Diplomová práce se zabývá optimalizací svozu separovaného odpadu na Frýdecko-Místecku a návrhem tras svozů separovaného odpadu v obsluhovaných obcích společností Frýdecká skládka a.s.. V úvodu diplomové práce provádím analýzu současného stavu společnosti Frýdecká skládka a.s.. V druhé kapitole je moţno nalézt teoretická východiska řešení, definice základních pojmů a metody řešení, kterých lze pouţít v praxi pro optimalizaci svozu separovaného odpadu. Ve třetí kapitole jsou předkládány vlastní návrhy konkrétních tras popelářských vozů určených pro svoz separovaného odpadu v okolních obcích města Frýdek-Místek. Čtvrtá kapitola je věnována ekonomickému zhodnocení vlastního návrhu a doporučení návrhu okruţních jízd do jednotlivých obcí, kdy pomocí matematického modelování byly navrţeny trasy popelářských vozů pro svoz separovaného odpadu ve vybraných lokalitách s cílem sníţení nákladů.. V závěru je stručné zhodnocení optimalizace svozu separovaného odpadu z hlediska stanoveného cíle práce, kterým je minimalizace celkové délky svozových tras odpadů a tím i sníţení přímých nákladů na svoz separovaného odpadu. Anotation Bc. Hlavatý, T. Optimization of separand waste collection in the area of Frýdek – Místek. Ostrava: VŠB – Technical Univerzity of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Transport, 2012, 120 p., supervizor Ing. Jan Širc. This diploma thesis focused on optimization of separand waste collection in the area of Frýdek – Místek and on proposal of routes of collection of separand waste in municipalities served by Frydek´s dump a.s. In the beggining of diploma thesis there is the analysis of the current state in Frýdek´s dzmp company. In the sekond charter i tis possible to find a theoretical solutions, the definitions of basic terms and methods of solution which can be used for optimization of separand waste collection in practice. In the third chapter there are own proposals of specific routes for garbage trucks for separand waste collection in municipalities of Frýdek – Místek. In the fourth chapter there is economic evaluation of own proposals and suggestion of tours to individual parts of municipaly where the mathematical modeling is used with the target on reduction of cosi. In the end there is a brief review of optimization of separand waste collection with respekt to the target of thesis which is minimization of total lenit of routed which also means reduction of direct cosi of separated waste collection. 5 Obsah strana 0 Úvod………………………………………………………………………………....….........8 1 Analýza současného stavu společnosti Frýdecká skládka, a.s. …………....………….....…11 1.1 Technologie separování, sběru a svozu vyuţitelných sloţek komunálního odpadu......17 1.1.1 Dělení dle dostupnosti sběrného místa………….........................................................17 1.1.2 Dělení dle stupně třídění odpadů……....…………………..........................................19 1.1.3 Dělení dle technologie sběru……...…………………...……………….................….19 1.1.4 Dělení dle způsobu sběru..............................................................................................20 1.2 Svozová technika pro svoz a přepravu odpadů………………………...…..……...….20 1.2.1Vozidla s lineárním lisem „lineární press“................................................................... 20 1.2.2 Vozidla s rotačním stlačováním odpadu.......................................................................21 1.2.3 Vozidla s hydraulickou rukou.......................................................................................22 1.2.4 Vozidla s lineárním stlačováním vybavené hydraulickou rukou..................................23 1.2.5 Nosiče kontejnerů.........................................................................................................23 1.3 Historie podniku………………………………….………………....………...............24 2 Teoretická východiska řešení…………………………………………………..……...........26 2.1 Základní pojmy z teorie grafů ……………………………………………….…...…..26 2.1.1 Rozdělení grafů.............................................................................................................26 2.1.2 Definice potřebných pojmů z oblasti teorie grafů........................................................27 2.2 Metody řešení...............................................................................................................29 2.2.1 Exaktní (deterministické) metody ……...…….……...…………………...……..……29 2.2.2 Heuristické metody ………………………………….....…………………........….….29 2.3 Eulerův tah………………………………………………………………........……....29 2.3.1 Nutné a postačující podmínky existence Eulerova tahu………………...........……....29 2.3.1.1 Nalezení eulerovského tahu ………………………………………...........……......30 2.3.2 Problém čínského pošťáka (listonoše) ………………………………...........……..…30 2.3.3 Clark Wright algoritmus – Metoda určování okruţních jízd ……….....……………..31 2.3.4 Úloha obchodního cestujícího (Travelling Salesman Problem)…….......…………...37 2.3.5 Úloha trasování ( capacitated vehicle rating problem)………………...………..........39 2.4 Řešení úlohy obchodního cestujícího...........................................................................40 3 Návrh tras popelářských vozů…………………………………………………...……….....48 3.1. Svozová oblast Frýdecko – Místecko…………………………….....………………...48 6 3.1.1 Charakteristika svozu tříděného odpadu ………………………....…………………..49 3.2 Postup práce při návrhu nové svozové trasy ……………………….……………..…50 3.3 Shromáţdění a interpretace vstupních dat…………………………....……………...51 3.4 Stanovení okruţních jízd………………………………………………....………….53 4 Ekonomické zhodnocení návrhu …………………………………………………….....…….107 5 Závěr …………………………………………………………………….……......…....….....111 6 Seznam pouţité literatury ........................................................................................................112 7 Seznam příloh, seznam tabulek, grafů, obrázků ......................................................................114 7 0 Úvod Město Frýdek-Místek patří administrativně pod okres Frýdek Místek a náleţí pod Moravskoslezský kraj. Frýdek-Místek je obcí s rozšířenou působností. Dle regionálního turistického členění patří do oblasti Beskydy - Valašsko. Na území tohoto statutárního města ţije trvale zhruba 58 230 obyvatel [1]. Nedílnou součástí ţivota moderní společnosti je vznik odpadů souvisejících se spotřebou hmotných statků, realizací stavebních prací a poskytování sluţeb. V 21. století lidská společnost pokračuje ve velmi rychlém vývoji jak vědy a techniky, tak i způsobu ţivota. Člověk je stále více uspěchaný a jedním z důsledků tohoto ţivota je i velká produkce odpadů. Jen v České republice je více neţ třetina vyprodukovaného odpadu domácnostmi odpadem nerecyklovatelným [2]. Nakládání s odpady je jednou z oblastí, které obyvatelé měst obecně vnímají poměrně intenzivně. Je to rovněţ oblast, ve které se můţeme setkat s celou řadou problémů, namátkou například přeplňování nádob na odpad, neoprávněné odkládání odpadu, černé skládky, znečišťování veřejného prostranství apod. Základním předpokladem řádného chodu nakládání s odpadem je urychlené vytvoření takového právního a ekonomického prostředí, které přinese významný útlum technologií a činností, jeţ jsou příčinou nadměrné produkce odpadů. Odpad jako takový vzniká při veškeré lidské činnosti a je tedy nedílnou součástí všedního ţivota, je proto