垃圾收運路線設(shè)計

1、固體廢物處理與處置課程設(shè)計(化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院)學(xué)號： 0711044023楊凌家樂園垃圾收運路線初步設(shè)計【摘要】本設(shè)計以楊凌家樂園小區(qū)為設(shè)計對象，在分析楊凌家樂園小區(qū)生活垃圾排放及收集現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對小區(qū)垃圾量進行了平均分配，綜合考慮每日垃圾產(chǎn)量和收運頻率等各方面因素，提出了合理的生活垃圾收運路線，經(jīng)過分析比較，確定了最佳收集路線?！娟P(guān)鍵詞】生活垃圾；清運路線；容器；收集頻率；設(shè)計1.垃圾收運路線設(shè)計概述1.1設(shè)計目的城市垃圾的收集與清運是城市垃圾收運管理系統(tǒng)中的重要步驟，也是其中操作最為復(fù)雜、人力物力需求最多的階段。選取合適的垃圾清運方式，設(shè)計合理有效的收運路線，對城市垃圾收運系統(tǒng)是十分重

2、要的。本設(shè)計根據(jù)家樂園小區(qū)的實際情況設(shè)計合理的收運路線，使小區(qū)的垃圾及時快捷的被清除，讓大家的生活環(huán)境更加清潔、舒適。1.2城市生活垃圾收運系統(tǒng)設(shè)計要求1.2.1收運系統(tǒng)的組成部分城市垃圾收運并非單一階段操作過程，通常由三個階段構(gòu)成一個收運系統(tǒng):第一階段是從垃圾發(fā)生源到垃圾桶的過程，即搬運貯存（簡稱運貯）;第二階段是垃圾的清除（簡稱清運），通常指垃圾的近距離運輸，一般用清運車輛沿一定的路線收集清除容器和其他貯存設(shè)施中的垃圾，并運至垃圾轉(zhuǎn)運站，有時也可就近直接送至垃圾處理廠和處置場;第三階段為轉(zhuǎn)運，特指垃圾的遠途運輸，即在轉(zhuǎn)運站將垃圾裝載至大容量運輸工具上，運往遠處的處理處置廠。一般的垃圾收運系

3、統(tǒng)可以表示成如下形式：垃圾收集運輸中轉(zhuǎn)運輸垃圾處理 清運和轉(zhuǎn)運這兩個階段宜采用優(yōu)化方法進行規(guī)劃，按照最優(yōu)的行車路線收集垃圾，并將垃圾源合理分配到不同處理場，以使成本降到最低。合理的收運系統(tǒng)應(yīng)有利于垃圾從產(chǎn)生向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移，而且具有衛(wèi)生、方便、省力的優(yōu)點。1.2.2收運模式及收集時間的確定上述提到的三個階段，其中收集和運輸是每個收運系統(tǒng)共有的，而中轉(zhuǎn)則可能在一些系統(tǒng)中無須設(shè)置，是否設(shè)置中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)是根據(jù)垃圾從產(chǎn)生源至處理地的運輸距離、垃圾收集車輛的運輸能力及垃圾量來確定。其中中轉(zhuǎn)可能是一次，也可以有多次。因此從有無中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)來區(qū)別，垃圾收運系統(tǒng)可分為無中轉(zhuǎn)收運模式和有中轉(zhuǎn)收運模式。區(qū)別垃圾收運模式還必須

4、從的收集方式上加以區(qū)別，目前使用的垃圾收集方式主要有：a車輛流動收集（或稱無站式收集）b收集站收集c動力管道收集。車輛流動收集是利用收集車輛（如后裝垃圾車、側(cè)裝垃圾車等）對分散于各收集點的垃圾（桶裝、袋裝或散裝）進行收集的一種方法，收集后的垃圾直接或經(jīng)中轉(zhuǎn)后運往垃圾處理廠（場）。車輛流動收集方式較適用于人口密度低、車輛可方便進出的地區(qū)。這種方法在西歐使用很普遍，國內(nèi)一些人口密度較低的中小城市或大城市的周邊地區(qū)也較適用這種方法，車輛流動收集方式的優(yōu)點是其靈活性較大，垃圾的收集點可隨時變更，但由于車輛必須到收集點進行收集作業(yè)，對收集點四周環(huán)境造成影響（如噪聲、粉塵等）。家樂園小區(qū)面積不大，垃圾產(chǎn)量

5、一般，因此無需設(shè)置中轉(zhuǎn)站。結(jié)合小區(qū)的實際情況以及各垃圾收集方式的特點，最終可確定應(yīng)選取同車輛流動收集即無站式收集相似的收集模式，但不完全與其相同。由于此種方法對收集點四周環(huán)境造成影響而且此處為住宅區(qū)，因此垃圾收集時間最好在晝間收集，避免晚間騷擾住戶。1.3設(shè)計垃圾收運路線的原則（1）收運路線應(yīng)盡可能緊湊，避免重復(fù)或斷續(xù)。（2）收運路線應(yīng)能平衡工作量，使每個作業(yè)階段、每條線路的收集和清運時間大致相等。（3）收集路線應(yīng)避免在交通擁擠的高峰時間段收集、清運垃圾。（4）收運路線應(yīng)當(dāng)首先收集地勢較高地區(qū)的垃圾。（5）收集路線起始點最好位于停車場或車庫附近。（6）收運路線在單行街道收集垃圾，起點應(yīng)盡量靠近

6、街道入口處，沿環(huán)形路線進行垃圾收集工作。1.4垃圾收運路線設(shè)計方案 在垃圾收運路線的設(shè)計中，根據(jù)實際情況設(shè)計合理的收運路線在一定程度上可以非常有效地提高城市垃圾收運水平。垃圾收運路線的設(shè)計一般有四種方案： 第一種方案是每天按固定路線收運。這是目前采用最多的收集方案。環(huán)衛(wèi)工人每天按照預(yù)設(shè)固定路線進行收集。該法具有收集時間固定、路線長短可以根據(jù)人員和設(shè)備進行調(diào)整的特點。缺點是人力設(shè)備使用效率較低，在人力和設(shè)備出現(xiàn)故障時會影響收集工作的正常進行，而且當(dāng)路線垃圾產(chǎn)生量發(fā)生變化時，不能及時調(diào)整收集路線。 第二種方案是大路線收運，允許收集人員在一定時間段內(nèi)，自己決定何時何地進行哪條路線的收集工作。此法的優(yōu)

7、缺點與第一種方法相似。第三種方案是車輛滿載法。環(huán)衛(wèi)人員每天收集的垃圾是運輸車輛的最大承載量。此方發(fā)的優(yōu)點是可以減少垃圾運輸時間，能夠比較充分的利用人力和設(shè)備，并且適用于所有收集方式。缺點是不能準(zhǔn)確預(yù)測車輛最大承載相當(dāng)于多少居民或企事業(yè)單位的垃圾產(chǎn)生量。第四種方案是采用固定工作時間的方法。收集人員每天在規(guī)定的時間內(nèi)工作。這樣可以比較充分利用有關(guān)的人力和物力，但是由于本方法規(guī)律性不明顯，一般人員很少了解本地垃圾收集的具體時間。 經(jīng)過對家樂園小區(qū)的初步簡單調(diào)查了解，結(jié)合該地區(qū)垃圾的各種特點、垃圾容器、垃圾估計產(chǎn)量以及車輛、道路、交通等各方面因素，初步確定可以使用第一種方案與第三種方案結(jié)合的收運路線設(shè)

8、計方案。也就是，垃圾收集車每天按照預(yù)設(shè)固定路線進行收集，直到收集的垃圾是運輸車輛的最大承載量，返回垃圾處理處置場，清空垃圾后再次出發(fā)按照既定路線繼續(xù)收集。此方案是根據(jù)實際情況將兩種方案結(jié)合而成，更適合于實際的具體情況。1.5清運操作方法1.5.1移動容器操作方法（移動式） 移動容器操作方法是指將裝滿垃圾的容器使用垃圾運輸工具（牽引車等）運往轉(zhuǎn)運站或處理廠，垃圾卸空后再將容器送回原處【圖1.5（a）】或其他垃圾集裝點【圖1.5（b）】，如此重復(fù)循環(huán)進行垃圾清運。垃 圾 處 理 廠（或轉(zhuǎn)運站）轉(zhuǎn)運負載容器返回空容器收工回始發(fā)站滿載容器空容器1號垃圾集裝點始發(fā)站出發(fā)2號垃圾集裝點3號垃圾集裝點n號垃

9、圾集裝點(a)搬運容器方式垃 圾 處 理 廠（或轉(zhuǎn)運站）轉(zhuǎn)運負載容器返回空容器至下一集裝點始發(fā)站出發(fā)（載有空容器）滿載容器收工回始發(fā)站空容器1號垃圾集裝點3號垃圾集裝點n號垃圾集裝點（b）交換容器方式2號垃圾集裝點圖1.5 移動容器清運方式1.5.2固定容器收集操作法（固定式） 固定容器操作方法是指垃圾收集容器不動，由垃圾車收集各點垃圾，直到達到垃圾車的最大容量返回中轉(zhuǎn)站或處理廠，清空垃圾車后繼續(xù)到下一集裝點收集【圖1.5（c）】，如此重復(fù)進行垃圾清運。1號垃圾集裝點2號垃圾集裝點3號垃圾集裝點n號垃圾集裝點中轉(zhuǎn)站或垃圾處理廠清運車清空垃圾車后出發(fā)去下一集裝點清空集裝點垃圾后繼續(xù)去下一集裝點圖

10、1.5（c）固定容器清運方式直到垃圾車滿載回中轉(zhuǎn)站1.5.3清運操作方法綜述 城市垃圾清運的操作方法分為上述兩種即移動式和固定式。兩種方法各有其優(yōu)缺點，在實際設(shè)計中應(yīng)根據(jù)具體情況選取適合于某地區(qū)的清運操作方法。在設(shè)計前對家樂園小區(qū)進行過考察和分析，由于該小區(qū)垃圾桶容量較小、個數(shù)多且分布有一定規(guī)律等特點，在根據(jù)之前確定的收運模式以及收運路線的設(shè)計方案等各個因素綜合考慮，結(jié)合實際初步設(shè)定該小區(qū)垃圾清運操作方法應(yīng)選取固定容器清運方式。此方法中垃圾的裝車時間是該收集法一次行程所使用時間的主要影響因素。垃圾車輛裝車一般有機械操作和人工操作兩種方式，此兩種方式各有其優(yōu)缺點。通過調(diào)查比較結(jié)合各個因素，初步確

11、定該小區(qū)使用機械操作裝車。該方法可節(jié)省大量人力物力且可隨時方便的進行操作，是一般垃圾桶容量較小、個數(shù)多且分布有一定規(guī)律的住宅區(qū)首選方法。2.設(shè)計收運路線的一般步驟2.1調(diào)查、考察垃圾清運區(qū)的特點2.1.1清運區(qū)概況楊凌位于關(guān)中平原地區(qū)，氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫟募撅L(fēng)氣候區(qū)，雨量適中，四季分明。家樂園小區(qū)位于楊凌中央地區(qū)，地勢平坦，交通方便。小區(qū)內(nèi)有中等停車場一個，大型活動廣場一個，小區(qū)建筑大小不一，但建筑群分布有一定規(guī)律，垃圾桶以及集裝點分布也有一定的規(guī)律性。2.1.2垃圾成分現(xiàn)狀及變化趨勢該清運區(qū)垃圾類型主要為生活垃圾，而生活垃圾成分以廚余、果皮、紙屑、灰塵等為主，玻璃，塑料，織物，廢電池等可回收

12、物質(zhì)的比例較??；區(qū)域主要能源是電和天然氣，也有少部分燃煤，垃圾中煤灰比例相對不高。隨著城市居民生活水平的提高，食品結(jié)構(gòu)的變化，尤其是能源結(jié)構(gòu)中天然氣的日趨普及，生活垃圾的構(gòu)成會發(fā)生變化。無機成分如煤灰會減少甚至消失，有機成分如廚余，果皮逐漸減少，可回收利用成分不斷增加，如廢玻璃，廢塑料和廢金屬等可回收利用物質(zhì)，而且可燃物含量也會上升。2.1.3垃圾收集服務(wù)人口及面積 家樂園小區(qū)占地面積0.8平方公里。目前區(qū)域內(nèi)人口約為1365人。根據(jù)總體規(guī)劃，結(jié)合所調(diào)查資料以及小區(qū)近幾年的發(fā)展，分析后確定本方案以目前總?cè)丝?365人設(shè)計，服務(wù)面積0.8平方公里。2.1.4垃圾產(chǎn)量計算 不同地區(qū)可根據(jù)其特點運用

13、不同的方法計算本地區(qū)的垃圾產(chǎn)量，根據(jù)此清運區(qū)實際情況，可選擇依據(jù)人口以及各個系數(shù)計算其垃圾產(chǎn)量。 該清運區(qū)可按下式計算容器服務(wù)范圍內(nèi)的垃圾日產(chǎn)量：W=R*C*Y*P式中，R為服務(wù)范圍內(nèi)人口數(shù)，人；C為實測的垃圾日產(chǎn)量，kg/（人*d）；Y為垃圾日產(chǎn)量不均勻系數(shù)，通常取1.1-1.15；P為居住人口變動系數(shù)，取1.021.05。 計算得到日產(chǎn)量后，可根據(jù)日產(chǎn)量由下式計算垃圾日產(chǎn)生體積：V=式中，V為垃圾平均日產(chǎn)生體積，m/d；W為垃圾日產(chǎn)生量，kg/d；Q為垃圾容重變動系數(shù)，一般取0.70.9；D為垃圾平均容重，kg/ m。 我國人均每天城市固廢產(chǎn)量可按0.81.2kg/（人*d）考慮。根據(jù)設(shè)計

14、區(qū)情況R=1365人，C取1.0 kg/（人*d），Y取1.13，P取1.03，計算得：W=1365*1.0*1.13*1.03=1588.7kg/d容器中垃圾平均容重約為120kg/ m，垃圾容重變動系數(shù)Q取0.8，則：V=16.5 m/d通過以上計算得到設(shè)計區(qū)垃圾日產(chǎn)量體積為16.5 m/d。2.1.5收集服務(wù)小區(qū)平面圖 該平面圖（圖2.1見下頁）中包含垃圾集裝點位置、容器數(shù)、收集頻率等信息。有關(guān)設(shè)計信息及數(shù)據(jù)如下：（1）收集次數(shù)為每周2次的集裝點，收集時間在星期二、四2天；（2）收集次數(shù)為每周3次的集裝點。收集時間在星期一、三、五3天；（3）各集裝點容器可以位于十字路口任何一側(cè)集裝；（4

15、）收集車從南門進入，從北門出去；（5）固定容器收集操作從星期一至星期五每天進行收集，每天行程一次；（6）固定容器收集操作法作業(yè)數(shù)據(jù)：容器卸空時間為0.016h，卸車時間為0.1h/次；（7）容器間估算行駛時間常數(shù)為a=0.017h/次，b=0.01125h/km；（8）確定收集操作的清運時間，使用運輸時間常數(shù)為a=0.08h/次，b=0.025h/km；（9）收集操作的非收集時間系數(shù)為0.15。SW垃圾量，m³/容器N容器數(shù)F收集頻率，次/周數(shù)字代表容器號SW垃圾量，m³/容器N容器數(shù)F收集頻率，次/周數(shù)字代表容器號圖2.1 家樂園平面圖以及垃圾分布信息2.2資料整理分析根

16、據(jù)圖2.1提供資料對小區(qū)內(nèi)垃圾集裝點數(shù)量、垃圾桶個數(shù)、垃圾量以及收集次數(shù)等條件進行分析、列表。收集區(qū)域共有集裝點28個，集中收集次數(shù)每周3次的有9個點，時間要求在星期一、三、五3天，收集次數(shù)每周2次的有9個點，時間要求在星期二、四2天，其余10個點每周收集1次，時間要求在星期一至星期五。合理的安排是使每周各個工作日集裝的容器數(shù)、每日收集垃圾量大致相等以及每天的行駛距離相當(dāng)。如果某日集裝點的增多或行駛距離較遠，則改日的收集將花費較多的時間并且將限制確定處置場的最遠距離。三種收集次數(shù)的集裝點，每天收集的垃圾量要均衡，因此，每天的收運路程基本相當(dāng)而且需收集的垃圾量基本相同是設(shè)計必須滿足的。根據(jù)前述的

17、各種分析路線設(shè)計確定為固定容器收集操作法，因此，每天需要收集的垃圾量分配，列于表2.2。表2.2 每日垃圾收集安排收集次數(shù)/（次*周）垃圾量/m每日收集的垃圾量/m³星期一星期二星期三星期四星期五11*16.83.63.03.63.03.622*13.513.513.533*12.9212.9212.9212.92共計82.5616.5216.516.5216.516.522.3初步設(shè)計收集路線2.3.1初步路線的集裝次序確定根據(jù)各種資料以及現(xiàn)有條件，結(jié)合小區(qū)實際情況：小區(qū)建筑群有一定規(guī)律，小區(qū)各個道路長寬基本相同，集裝點分布有規(guī)律且不會有變化等各特點。經(jīng)過反復(fù)的計算、制定，最終確定

18、的幾條路線大致相同，沒有太多的區(qū)別。要根據(jù)已有條件和小區(qū)情況設(shè)計出兩種以上區(qū)別較大且滿足各個條件的收集路線是比較困難的。因此，本設(shè)計經(jīng)過多次重復(fù)的比較，主要設(shè)計了一條滿足條件路線，此路線相對于其他大致相同的路線有較多的優(yōu)點和較少的缺點，是一條比較理想的路線。根據(jù)所收集的垃圾量，經(jīng)過反復(fù)試算制定均衡的收集路線，對于每天確定的垃圾收集點而言，應(yīng)確定好各點收集的先后次序使總線路行程最短。每日收集路線列于表2.3（1），南門和北門間的每日行駛距離列于表2.3（2）。 表2.3（1） 固定容器收集操作法收集路線星期一星期二星期三星期四星期五集裝次序垃圾量/m ³集裝次序垃圾量/m ³

19、集裝次序垃圾量/m ³集裝次序垃圾量/m ³集裝次序垃圾量/m ³12.0121.612.0121.612.042.0112.061.0112.061.051.630.1471.630.1471.661.021.6171.521.6171.571.6101.0181.681.6281.6171.592.0272.0192.0260.42151.681.6260.42161.5201.6201.6192.0201.6142.0151.6260.42142.0151.6221.5131.6211.6232.0211.6240.56211.6131.6240.56131

20、.6232.0252.0總計16.52總計16.5總計16.52總計16.5總計16.52表2.3（2）南門和北門間的每日行駛距離星期一二三四五行駛距離/km2.82.62.72.32.62.3.2處置場的最遠距離確定 （1）從表2.3（1）可以得知，每天行程收集的容器數(shù)平均為26個，故容器間的平均行駛距離為： km=0.1 km利用公式可以求出每次行程的集裝時間：P=C(t+t)= C(t+a+bx) =26*(0.016+0.017+0.01125*0.1) h/次=0.89 h/次 （2）利用公式求從北門到處置場的往返距離：H=8 h/d = h/d 計算可得：x=229.2 km（3）

21、確定從北門到處置場的最遠距離： km = 114.6 km2.4收集路線圖制作 根據(jù)表2.3（1）的集裝次序可確定每天的收集路線如下：星期一：垃圾車從南門開始收集 一號樓 草坪 三號樓 五號樓 活動廣場 八號樓 十一號樓 十四號樓 十號樓 六號樓 出北門去處置場星期二：垃圾車從南門開始收集 物業(yè)辦 四號樓 二號樓 停車場 活動廣場 七號樓 九號樓 十二號樓 出北門去處置場星期三：垃圾車從南門開始收集 一號樓 三號樓 五號樓 活動廣場 草坪 十四號樓 十一號樓 十號樓 九號樓. 出北門去處置場星期四：垃圾車從南門開始收集 物業(yè)辦 四號樓 二號樓 停車場 活動中心 八號樓 七號樓 十號樓 十二號樓 九號樓 出北門去處置場星期五：垃圾車從南門開始收集 一號樓 三號樓 五號樓 活動廣場 十五號樓 十四號樓 十一號樓 八號樓 六號樓十號樓 十三號樓 出北門去處置場以上收集路線進一步經(jīng)過試運行、修正、確定等步驟才能逐步完成，并且只有經(jīng)過一段時間的運行實踐后，才能最終確定下來。3.垃圾收集設(shè)計小結(jié)及建