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A decision-making tool for the selection of an appropriate integrated MSW management system for tropical Asian cities; the case of Bangkok

  • Abstract Developing and emerging tropical Asian countries have encountered fast urban development due to the migration of farmers seeking a better life in the city. This resulted in a lack of appro-priate infrastructure and inappropriate social services in many cities. Municipal solid waste management is no exception and is in fact often placed at the bottom of the list of priorities for the cities’ appropriate urban management plans since laws and regulations must first be for-mulated and implemented. The problem of unmanaged municipal solid waste certainly leads to air pollution, disease, and to soil and water contamination. These problems in tropical climates are compounded with high temperature, high-level humidity, heavy rainfall and frequent flooding. Stagnant water and leachate from waste quickly become the breeding grounds of in-sects, rodents and bacteria, thus creating a health hazard for workers and local populations. Moreover, water and groundwater contamination may lead to serious environmental degrada-tion with direct impacts on water supplies, and in the fast degradation of agricultural products, the backbone of most tropical Asian countries. Many cities still allow or tolerate dumping of waste in uncontrolled sites, and open burning that disperses particulates that most likely contain dioxins and furans. Even with increasingly scarce land availability within or in proximity of the cities, sanitary landfill is still the most often cho-sen disposal method around Asia because of its lower cost when compared to modern treatment systems. Yet, most of these landfill sites do not have proper lining, daily covering, methane recovery devices, leachate control systems, nor do they have long-term closure and monitoring plans, which implies short and long-term hazards. Some municipalities opted for incineration, which usually entails high operation and maintenance costs because of the need for supple-mental fuel and often-inappropriate running conditions. Although tropical conditions appear to favor certain disposal systems such as composting, appropriate technology needs to be identi-fied in order to reduce operation and maintenance costs while ensuring good quality outputs; compost plants have often been closed because of poor quality products due to the high content of plastic and glass particulates in the finished product. Tropical Asian cities are now required to identify affordable and sustainable solutions for the management of their increasing amount of waste generated daily, while ensuring minimal environmental impact, social acceptance and minimal land use. The purpose of this dissertation was to develop a user-friendly decision-making tool for public administrators and government officials in tropical Asian developing and emerging cities. This tool was developed based on a list of selected decision-making issues necessary in making an informed decision. The decision-making tool is to be used by decision-makers in making a pre-liminary assessment of a most appropriate waste management and treatment system for their municipality. Tropical Asian cities must consider a number of issues when deciding on their waste management plan such as the continuously changing quantum and composition of waste associated with the increasing population and income per capita, the high humidity levels, and the often-limited financial resources. Other determinant factors include legal, political, institu-tional, social and technical issues. Furthermore, administrators must realize the importance of each stage involved in waste management, which includes waste generation, collection, trans-port, waste characteristics, disposal and treatment. To better understand the complexity of the issues involved in tropical Asian municipalities, the city of Bangkok, Thailand’s largest city and capital, was selected as a case study for the management of its 9,000 tonnes of waste gen-erated daily. Numerous interviews, meetings along with the review of documents, reports and site visits offered an inside view of the tropical city’s various decision-making issues towards its waste management plan, and examine specific problems encountered by the city’s decision-makers. The review and analysis of the decision-making issues involved in Bangkok’s waste management plan showed how the decision-making tool can be used in various Asian tropical cities. In conclusion, waste management in an emerging tropical country involves specific challenges that need to be addressed. Economical, technical and social criteria need to be fully understood as to capacitate government officials in the selection of the most appropriate urban waste man-agement system. Limited budgets, lack of public awareness and poor systems’ management often cloud decision-makers in choosing what appears to be the best solution in the short term, but more costly over the years. Weather conditions and scarcity of land in proximity of the city make waste management especially challenging. The decision-making framework offers a tool to decision-makers, as to facilitate the understanding and identification of key issues necessary in the formulation of a sustainable urban waste management plan and in the selection of a tech-nically, economically and socially acceptable integrated MSW management system. A detailed feasibility study and master plan will follow the preliminary study as to define the plant´s specifications, its location and its financing.
  • Einführung Tropische asiatische Entwicklungs- und Schwellenländer zeigten rasches städtisches Wachstum dadurch, dass Bauern einwanderten, um ein besseres Leben in der Stadt zu suchen. Dadurch ergab sich in vielen Städten ein Mangel an geeigneter Infrastruktur und an sozialen Diensten. Die städtische Müllversorgung bildet keine Ausnahme; sie wird sogar oft an das Ende der Prio-ritätenliste für städtische Aufgabenpläne gestellt, da dabei zuerst die Gesetze und Verordnun-gen formuliert und umgesetzt werden müssen. Das Problem des nicht entsorgten städtischen Mülls führt (mit Sicherheit) zu Luftverschmutzung, Krankheit und zur Verseuchung des Bo-dens und des Wassers. Diese Probleme stehen in tropischen Klimaten im Zusammenhang mit hoher Temperatur und Feuchtigkeit, mit heftigem Regen und mit häufigen Überschwemmun-gen. Stehendes Wasser und Ausschwemmung aus dem Abfall werden sehr schnell zu Brutstät-ten von Insekten, Nagern und Bakterien, und damit zu einer Gesundheitsgefahr für Arbeiter und die allgemeine Bevölkerung. Darüber hinaus kann Wasser- und Grundwasserverschmut-zung/Kontamination zu einer ernsten Umweltzerstörung führen, mit direkten Auswirkungen auf die Wasserressourcen, und auf raschen Qualitätsverlust der pflanzlichen Erzeugnisse, des Rückgrates der meisten tropischen asiatischen Länder. Müllentsorgung und die Verantwortlichkeiten Lokale Regierungen müssen die öffentliche Gesundheit ihrer lokalen Bevölkerung sicherstellen und sind deshalb für die Müllentsorgung verantwortlich. Asiatische tropische Klimate sich rasch ändernde Müllzusammensetzung machen die Müllbehandlung und –entsorgung zu einer dauernden Herausforderung der Entscheidungsträger. Vor einer Entscheidung über das ver-wendete Entsorgungssystem muss eine geeignete Abfall-Charakterisierung treten. Diese Cha-rakterisierung liefert Kenntnisse über die Abfallmenge, die Feuchte, den Heizwert und die Menge der verschiedenen Komponenten im Abfallstrom, wie z. B.: organisches Material, Plas-tik, Papier, Karton, Holz, Textilien, Gummi, Leder, Glas, Metalle, Nichtmetalle, Steine und Keramiken. Darüber hinaus ist die Herausforderung, der sich asiatische Länder gegenüber se-hen, ein Mangel an Raum und damit wird die Platzierung eine Deponie zunehmend schwierig. Die Abfallwirtschaft ist eine kostenintensive, aber trotzdem notwendige Maßnahme, um das Wohlergehen sowohl der Bevölkerung als auch für die Umwelt sicher zu stellen. Es wird ge-schätzt, dass Asien im Jahr 2025 etwa 47 Milliarden US$ aufwenden muss, um 0,5 bis 1 Kg städtischen Müll je Person und Tag abzufahren und zu behandeln, oder 5 US$ je Kopf und Jahr. In Entwicklungsländern sind unzählige Leute nicht in der Lage, diese hohen Preise für die Ab-fallentsorgung zu zahlen. Deshalb liegt es in der Verantwortung der Regierung, die Abfallent-sorgung zu betreiben und zu finanzieren, um die Bevölkerung, die Gemeinde und die Umwelt zu schützen. Tropische asiatische Städte müssen jetzt bezahlbare und nachhaltige Verfahren für die Entsorgung ihrer zunehmenden Menge täglichen Abfalls benennen, wobei gleichzeitig auf minimale Umweltbelastung, auf soziale Akzeptanz und auf minimale Landverbrauch zu achten ist. Eine leicht anwendbare Entscheidungshilfe zur Wahl des geeignetesten Abfallbehandlungs-system der Gemeinde wäre deshalb sehr nützlich. Proposition Der Zweck dieser Dissertation war die Entwicklung eines nutzerfreundlichen Instrumentariums für das Verwaltungs- und Regierungspersonal in tropischen Entwicklungs- und Schwellenlän-der. 1. Diese Vorgehensweise basiert auf einem Netzwerk, das eine Liste ausgewählter entschei-dungsrelevanter Tatsachen in Betracht zieht, die nötig sind, um eine informierte Entschei-dung machen zu können. Das entscheidungshelfende Verfahren muss von Entscheidungs-trägern bei einer vorläufigen Feststellung des Abfallentsorgungs- und -behandlungssystems für ihre Gemeinde benutzt werden. 2. Tropische asiatische Städte müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigen, wenn sie über ihren Abfallwirtschaftsplan entscheiden. Dazu gehören die immerwechselnde Menge und Zusammensetzung des Abfalls infolge der zunehmenden Bevölkerungszahl und des Ein-kommens je Kopf, der hohe Feuchtigkeitsgrad, Verbrennungswärme-Werte und die oft be-grenzten finanziellen Möglichkeiten. 3. Ferner sind gesetzliche, politische, verwaltungstechnische, soziale, finanzielle, ökonomi-sche und technische Faktoren bestimmend. 4. Die Verwaltung muss dabei die Wichtigkeit jedes Teilschrittes der Abfallwirtschaft im Au-ge behalten, also Abfallerzeugung, Sammlung, Transport, Abfallcharakterisierung, Entsor-gung und Behandlung. 5. Die Rolle der lokalen Gemeinden in der Entscheidungsfindung ist nicht hoch genug einzu-schätzen; deshalb müssen Mitglieder der Gemeinde aktiv am Schutz der Umwelt und an der Verhinderung ihrer Zerstörung mitwirken. Mehrere Entscheidungshilfsverfahren für ver-schiedene Anwendungen wurden entwickelt. Jedoch zieht die Mehrzahl von ihnen nicht notwendigerweise eine öffentliche Teilnahme in Betracht, und sie sind auch nicht benutzer-freundlich. 6. Um die Komplexität der Probleme besser zu verstehen, die bei tropischen asiatischen Städ-ten auftreten, wurde die Innenstadt von Bangkok, Thailands größte Stadt und Hauptstadt, als repräsentativer Fall ausgewählt, für die Entsorgung der 9000 t Müll der täglich produ-ziert wird. Thailands Klima ist, besonders während der jährlichen Monsunzeit, heiß und feucht mit einer mittleren Temperatur von 28,4°C und einer Feuchtigkeit zwischen 70 und 100%. Die Gesetze und Verordnungen zeigen sehr deutlich an, wie wichtig die Behandlung des städtischen Abfalls genommen wird. Zahlreiche Interviews, verbunden mit der Durch-sicht von Dokumenten, Berichten und Ortsbesichtigungen ergaben Kenntnisse der zahlrei-chen Entscheidungsmaßnahmen, denen sich die städtischen Entscheidungsträger einer tro-pischen Stadt gegenüber sehen. Die Durchsicht und die Analyse der Entscheidungsmaß-nahmen in Bangkoks Abfallentsorgungsstrategien zeigten, wie das Entscheiden als Werk-zeug in verschiedenen asiatischen tropischen Städten benutzt werden kann. 7. Ein Entscheidungsrahmen wurde erstellt auf der Grundlage von Literatur-Recherchen und persönliche Erfahrungen, und anhand der in der Stadt Bangkok gesammelte Daten über-prüft. Die Entscheidungspunkte im Netzwerk umfassen eine allgemeine Beschreibung der Stadt, ihre klimatischen und hydrogeologischen Bedingungen, die Menge und Art des er-zeugten Mülls, einen Überblick über die bestehenden Anlagen und die existierenden Pro-gramme, öffentliche Aufmerksamkeit zu gewinnen, den sozioökonomischen Aspekt eines Abfallbehandlungssystems und die öffentliche Teilnahme. Es berücksichtigt ferner Ge-sundheits- und Sicherheitsüberlegungen im Zusammenhang mit Abfallentsorgungsmög-lichkeiten und ihrer Kosten. 8. Das Entscheidungsinstrumentarium hat als Ziel, ein geeignetes Abfallbehandlungssystem zu ermöglichen, das als Grundlage soziale, klimatische und technische Informationen be-nutzt. Ihre Einfachheit erlaubt einem Verwaltungspersonal, das wenig Erfahrung mit Ab-fallwirtschaft und Computerwissen besitzt, verschiedene Optionen zu analysieren und Sze-narien auszutesten. Des weiteren werden verschiedene Möglichkeiten überprüft, und es wird versucht, die Optionen in die Abfallwirtschaft zu integrieren. 9. Das Instrumentarium beinhaltet über ein Hundert geschlossene Fragen, die auf das Analy-sieren der Bedürfnisse und der gegenwärtigen Situation der Abfallwirtschaft einer be-stimmten Gesellschaft ausgerichtet sind und die es ermöglichen, ein geeignetes Abfallwirt-schaftssystem für die entsprechende Gesellschaft zu wählen. Diese Fragen hatten als Grundlage die Rahmen und Eckpunkte des Entscheidungsinstrumentariums. Dieses Instru-mentarium ist selbsterklärend, und gleichzeitig bietet es Flexibilität bei der Entscheidung, um wie viel Prozent des Abfalls wieder verwertet wird, kompostiert oder behandelt durch irgend eine von den sechs Behandlungsoptionen; Kompostierung, Vergärung, nicht-Verbrennungssysteme, Verbrennung, Deponierung und Energiegewinnung. 10. Die Ziele eines integrierten Abfallwirtschaftssystems können vom Benutzer geändert und modifiziert werden. Dies ermöglicht die Überprüfung verschiedener Szenarien und die Auswahl des geeignetesten Abfallbehandlungssystems. Das System kann sehr einfach sein und nur ein Behandlungssystem beinhalten oder mit einer Auswahl mehrere Behandlungs-systeme sehr kompliziert sein. In einigen Ländern ist es Vorschrift mehrere Systeme anzu-wenden. Integrierte Abfallwirtschaftssysteme, die mindestens zwei oder drei Abfallbe-handlungssysteme beinhalten, sind deshalb gefragt. 11. Die Ziele der Gesellschaft sind ausschlaggebend und sind die Schlüsselfaktoren für den Entscheidungsprozess. Die Menge der wiederverwertbaren Materialien, die Brauchbarkeit des Komposts, die Interesse an Vergärung, die Möglichkeit einer Verbrennungsanlage, das Verstehen eines nicht-Verbrennungssystems und die Verfügbarkeit von Land für Deponien, die Notwendigkeit für Elektrizität sind einige Schlüsselfaktoren die überlegt werden müs-sen. Integrierte Abfallwirtschaft ist wahrscheinlich die vernünftigste Vorgehensweise. Dies ermöglicht Flexibilität bei Abfallwirtschaftstechniken und ergänzt sie gegenseitig. 12. Öffentliche Verwaltungen können DMT als eine erste Bewertung der geeignetesten Tech-nologie benutzen. Des weiteren gibt DMT dem Verwaltungspersonal Flexibilität in ihrer Wahl bezüglich der Menge an wiederverwertbarem Abfall unter der Anwendung verschie-denen Technologien, welches eine gut konstruiertes und gut integriertes Abfallbehand-lungssystem für die Gesellschaft darstellt. Fazit Das Fazit ist: die Abfallwirtschaft in einem tropischen Schwellenland ist mit bestimmten Her-ausforderungen verbunden, die behandelt werden müssen. Ökonomische, technische und sozi-ale Kriterien müssen in Betracht gezogen werden bei der Wahl geeigneter städtischer Abfall-wirtschaftsysteme. Begrenzte finanzielle Möglichkeiten, Mangel an öffentlichem Bewusstsein und ein schwaches Wirtschaftssystem sind manchmal verantwortlich für die Wahl eines schlechtes Abfallbehandlungssystems, mit kurzsichtigen und über die Jahren teuren Entschei-dungen statt langfristigen und vernünftigeren Entscheidungen. Wetterbedingungen und die Knappheit an Land in Stadtnähe sind besondere Herausforderungen. Das Entscheidungsinstru-mentarium DMT macht die Identifizierung von Schlüsselfragen nötig für die Formulierung eines nachhaltigen Abfallwirtschaftskonzepts und für die Wahl eines technisch-, ökonomisch- und sozial-akzeptierbaren Abfallwirtschaftssystems, das besonders geeignet ist für tropische Klimate. Die Ergebnisse der DMT-Daten-Analyse bietet eine faire Auswertung für ein adäquates integ-riertes Abfallbehandlungssystems. Wenn einmal ein System identifiziert wurde, werden weitere Studien bezüglich Umsetzbarkeit und Anwendbarkeit nötig sein. Jedoch wird die Notwendig-keit, ausführliche Studien am multiplen Szenarien durchzuführen, minimiert, was erhebliche Ersparnisse für die Stadtverwaltung bedeutet. Eine Feasibility-Study und ein Masterplan haben zu folgen, um die standortspezifischen und Finanzierungsfragen zu klären sowie die Auswahl der spezifischen Anlagentechnik zu definieren.

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Metadaten
Document Type:Doctoral Thesis
Author: Johanne Hanko
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.635Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20071213-10034Cite-Link
Title Additional (German):Werkzeuge zur Entscheidungsfindung für die Auswahl angepasster integrierter Abfallwirtschaftssysteme für tropische Städte Asiens, am Beispiel von Bangkok
Advisor:Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Bidlingmaier
Language:English
Date of Publication (online):2007/11/16
Year of first Publication:2007
Date of final exam:2007/11/09
Release Date:2007/11/16
Publishing Institution:Bauhaus-Universität Weimar
Granting Institution:Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Abfallwirtschaft
Tag:Computermodul
Computer model; Developing countries; Environment; Waste; Waste management concept
GND Keyword:Abfall; Abfallwirtschaftsplan; Entwicklungsländer; Klimaschutz
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:43 Umweltforschung, Umweltschutz / 43.70 Entwicklungsländer und Umwelt
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