垃圾收運路線課程設(shè)計

1、學(xué)院：化學(xué)與環(huán)境工程環(huán)境工程專業(yè)：環(huán)境工程標(biāo)題：江大校園垃圾收集運輸設(shè)計時間： 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 17 日學(xué)生姓名：李功達學(xué) 號： 122209201109李功達江漢大學(xué)【摘要】 3【關(guān)鍵詞】 31. 垃圾收運路線設(shè)計概述 31.1 設(shè)計目的 31.2 城市生活垃圾收運系統(tǒng)設(shè)計要求 31.3 設(shè)計垃圾收運路線的原則 31.4 垃圾收運路線設(shè)計方案 41.5 清運操作方法 41.5.1 移動容器操作方法（移動式）41.5.2 固定容器收集操作法（固定式）41.5.3 清運操作方法綜述 42. 設(shè)計收運路線的一般步驟 52.1 調(diào)查、考察垃圾清運區(qū)的特點 52

2、.1.1 清運區(qū)概況 52.1.2 垃圾成分現(xiàn)狀 52.1.3 垃圾收集服務(wù)人口及面積 52.1.4 垃圾產(chǎn)量計算 52.1.5 收集江漢大學(xué)平面圖（見尾頁）62.2 資料整理分析 62.3 成本估計（每天） 9移動式費用 9固定式費用 93. 垃圾收集設(shè)計小結(jié)及建議 93.1 設(shè)計小結(jié) 93.2 結(jié)論和建議 9參考文獻 9江漢大學(xué)平面圖 11垃圾箱設(shè)計尺寸，單位：m 12從江漢大學(xué)將垃圾運送到長山口垃圾路線圖 13【摘要】本設(shè)計以江漢大學(xué)為設(shè)計對象，在分析江漢大學(xué)生活垃圾排放及收集現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對江漢大學(xué)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

3、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)是十分重要的。本設(shè)計根據(jù)江漢大學(xué)的實際情況設(shè)計合理的收運路線，使江漢大學(xué)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

4、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。一般的垃圾收運系統(tǒng)可以表示成如下形式：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

5、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。1.3 設(shè)計垃圾收運路線的原則4李功達江漢大學(xué)（ 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

6、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

7、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)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

8、江漢大學(xué)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)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

9、（b）】此重復(fù)循環(huán)進行垃圾清運。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。1.5.3 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)計前對江漢大學(xué)進行過考察和分析，由于校園垃圾桶容量較小、個數(shù)多且分布廣泛等特點，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)定校園垃圾清運操 作

10、方法應(yīng)選取移動式容器清運方式。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，初步確定江漢大學(xué)使用機械操作裝車。環(huán)衛(wèi)工人生活垃圾 定點大垃圾桶垃圾中轉(zhuǎn)站 垃圾填埋場地面垃圾環(huán)衛(wèi)工人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)概況江漢大學(xué)位于華中平原地區(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。江漢大學(xué)位于沌口經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，地勢平坦，交通方便。學(xué)校區(qū)內(nèi)有宿舍24 棟（南區(qū) 9 棟，北區(qū)15 棟），教學(xué)樓17（ J01 J17），圖書館

11、，行政樓，活動廣場一個（英才廣場），校園建筑大小不一，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)狀學(xué)校垃圾類型主要為生活垃圾，而生活垃圾成分以食堂餐飲以及生活廢物等為主，玻璃，塑料，織物，廢電池等可回收物質(zhì)的比例較??；區(qū)域主要能源是燃煤。2.1.3 垃圾收集服務(wù)人口及面積江漢大學(xué)總占地面積為2114 畝，校舍建筑面積59 萬平方米。有專任教師1066 人。全日制在校生18000 余人。 （ 按照 30000 人計算 ）2.1.4 垃圾產(chǎn)量計算不同地區(qū)可根據(jù)其特點運用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

12、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1.02 1.05 。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：WVaveQ × D ave式中，Vave 為垃圾平均日產(chǎn)生體積，m3 /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0.7 0.9 ；Dave 為垃圾平均容重，kg/ m 3 。我國人均每天城市固

13、廢產(chǎn)量可按0.8 1.2kg/ （人×d）考慮。根據(jù)設(shè)計區(qū)情況R=30000 人， C 取 1.0 kg/ （人× d）， Y 取 1.13 ， P 取 1.03 ，計算得：W=30000 × 1.0 × 1.13 × 1.03=34917kg/d容器中垃圾平均容重約為120kg/ m 3 ，垃圾容重變動系數(shù)Q 取 0.8 ，則：Vave34917363.7m 3 /d0.8×120通過以上計算得到設(shè)計區(qū)垃圾日產(chǎn)量體積為363.7 m 3 /d 。其中餐飲垃圾為108m3/d ，生活垃圾為255.7m3/d 。2.1.5 收集江漢大學(xué)

14、平面圖（見尾頁）該平面圖中包含垃圾集裝點位置、路線。有關(guān)設(shè)計信息及數(shù)據(jù)如下：（ 1 ）收集車從1 號門進入，從5 號門出去；（ 2）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；（ 3）固定容器收集操作法作業(yè)數(shù)據(jù)：容器卸空時間為0.05h/ 次，卸車時間為0.1h/ 次；（ 4）容器間估算行駛時間常數(shù)為a1=0.06h/ 次， b=0.067h/km ；（ 5）確定收集操作的清運時間，使用運輸時間常數(shù)為a2=0.08h/ 次， b=0.025h/km ；（ 6）收集操作的非收集時間系數(shù)為0.15 。2.2 資料整理分析根據(jù)圖 2.1 提供資料對校園內(nèi)垃圾集裝點數(shù)量、垃圾桶個數(shù)、垃

15、圾量以及收集次數(shù)等條件進行分析、列表。2.3 移動容器操作方法（移動式）9李功達江漢大學(xué)1 號垃圾集裝點2 號垃圾集裝點3 號垃圾集裝點n 號垃圾集裝點收工回始發(fā)站（b）交換容器方式161.5 移動容器清運方式集裝點收集路線距離 /km集裝點收集路線距離/km1A至 1 至 B3.769C至 9至 C6.822A至 2至 B4.2110C至 10至 C7.183A至 3至 B4.3111C至 11至 C7.484A至 4至 B4.1912C至 12至 C6.825B至 5至 B5.5113C至 13至 C6.626B至 6至 B5.5214C至 14至 C6.427C至 7至 C5.8115C

16、至 15至 C6.248C至 8至 C6.7216C至 16至 C6.02總距離93.63km注：其中距離已經(jīng)將從垃圾中轉(zhuǎn)站X 發(fā)車進入A（或 B 或C）的距離以及從B（或C）出車進入垃圾中轉(zhuǎn)站X 的距離。Nd=255.7 ÷(2× 16) =8 次每次行程的集裝時間：Phcs=t pc+t uc=(0.033+0.033)=0.066Nd(P hcs s a bx )往返運距：H1- w8×(0.066 0.053 0.060 0.025x )8h/d=1 0.15x=26.84km從學(xué)校出發(fā)點（B 或 C）至處置場最遠距離(26.84 -96.63) 10.4

17、 km216收集車輛采用2m3 拉臂式垃圾車。2.2 餐飲垃圾（黑色）路線如圖中紅色路線A 點進， C 點出，進入中轉(zhuǎn)站。每天凌晨2 ： 30 到達第一個垃圾堆，垃圾車工作6 8 分鐘。3,4,5,6 進行處理。2 點 40 到達 2，進入北區(qū)，依次對圾堆2 號垃圾集裝點3 號垃圾集裝點n 號垃圾集裝點清運車直到垃圾車滿中轉(zhuǎn)站或垃 圾處理廠清空集裝點垃圾后 繼續(xù)去下一集裝點進入垃圾中轉(zhuǎn)站X 的距離。容器間的平均行駛距離：每次行程的集裝時間：P=6=1.066從 B 點到處置場的往返運距：8h/d=dN =108 ÷（20 × 6） =0.91.5（c）固定容器清運方式集裝點

18、收集路線距離 /km一A 至 12.02二1至 20.57三2至 31.74四3至 40.38五4至 50.22六5至 60.21無6至 C1.12總距離6.06km注：其中距離已經(jīng)將從垃圾中轉(zhuǎn)站X 發(fā)車進入A（或B 或 C）的距離以及從B（或C）出車x= 6.061.01 （ km）6scs t uc dbct uc=c （ t +t ） =c （t +a+bx）0.05+0.06+0.067 × 1.01 ）（ h/ 次）N d（Pscs s a bx ）H1- w1×（1.066 0.100.0800.025x）10.15X=222.16km222.16確定從B 點（

19、或 C 點到處置場的最遠距離）：111.08 km 2收集車輛采用20m3 壓縮式收集車輛。2.3 成本估計（每天）移動式費用C1 a1 l 1.5×10.4 ×16248Cn（n=1,2,3 ）為垃圾清運費用；管理費 1350, 總費用即為1598 元l 為清運距離；固定式費用an 為單位距離垃圾的清運費用；p 為固定容器操作方式中集裝點垃圾裝C 2 a2 l p 0.9 × 111.08 ×1 401500.97卸和其他管理等費用。管理費1820，總費用即為2318.2總費用C=C1+C2=3697 元 / 周注：采用固定式時候工作人員兩人，按照武漢

20、市人均工資3810 元計算，p=3810/30*3+20校園兩種方式都采用，餐飲垃圾采用固定式清運方式，晚間運輸。白天采用移動容器方式清運對 16 個點進行垃圾清運。3. 垃圾收集設(shè)計小結(jié)及建議3.1 設(shè)計小結(jié)在生活垃圾收運系統(tǒng)中，收集清運工作的科學(xué)性、經(jīng)濟性關(guān)鍵就是選擇合理的收運路線。選擇合理的垃圾收運車輛的路線，可減少行駛距離，節(jié)約時間，可高效地調(diào)度收運車輛，減少投入車輛數(shù)，車輛的維修費用、燃油費也相應(yīng)減少。同時，人力資源也可發(fā)揮更大的效率。因此，通過對垃圾收運車輛行車路線的優(yōu)化，可以很大程度地節(jié)省收運費用, 從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。在此次設(shè)計中我了解到：一個合理的收運系統(tǒng)應(yīng)最大限度

21、地解放勞動力, 降低人的勞動強度 , 改善勞動條件。在設(shè)計中要求必須將垃圾的收運路線安排進行合理優(yōu)化, 及時全面地完成垃圾收運計劃, 最大程度地節(jié)省、去掉不必要的資金浪費。3.2 結(jié)論和建議 （ 1 ）在分析城市生活垃圾收運系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際存在的城市生活垃圾收運 方式，結(jié)合江漢大學(xué)具體情況，設(shè)計了基本的垃圾收運路線。（ 2）在設(shè)計中考慮生活垃圾運輸過程中對周圍環(huán)境影響，對減少宿舍生活垃圾收集運 輸過程中的環(huán)境污染和保障小區(qū)環(huán)境管理具有重要意義。（ 3）在設(shè)計過程中要考慮到各方面因素，最終才能確定出合理優(yōu)化的垃圾收集清運路線。參考文獻1 寧平 . 固體廢物處理與處置M. 北京：高等教育出版社，2007， 17-35.2 劉東 . 垃圾收運系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的分析J. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2003， 12（2） ： 94-963 賈學(xué)斌，劉冬梅，孫喆，等. 用神經(jīng)元理論優(yōu)化生活垃圾收運路線J. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2004， 36（6） ： 819-832.4 盛金良，曹春華. 城市生活垃圾收運模式設(shè)計J. 環(huán)境衛(wèi)生工程，5 惠二青，黃鈺鈴