固废课程设计(某生活区垃圾收集线路的设计)

固体废物处理与处置

课程设计

设计课题：某生活区垃圾收集线路的设计 指导老师：张大捷 专业班级：XXXX 学生姓名：XX 学号：XXXXXX

前言

从原始人类活动开始，就有固体废物的产生，那时的固体废物主要是粪便、动植物残渣。现如今的固体废物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固态废物管理的物品、物质。应当强调指出的是，固体废物的“废”具有时间和空间的相对性。在当前经济技术条件下暂时无使用价值的废物，在发展了循化利用技术后可能就是资源。因此，固体废物常被看作是“放错地方的原料”。

城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固态废物，以及被法律、行政法规视作城市生活垃圾的固态废物。它亦称作城市固态废物。除包括居民生活垃圾之外，还包括为城市居民生活服务的商业垃圾、建筑垃圾、园林垃圾等，这些垃圾的收集大都分别由某一个部门专门作为经常性工作加以管理。而居民生活产生的生活垃圾，由于产生源分散、总产生量大，成分冗杂、收集工作十分复杂和困难。据统计，垃圾的收运费用占整个垃圾处理系统的60%~80%，因此必须科学地制定合理的收运计划并提高收运效率。

城市垃圾的收集与清运是城市垃圾收运管理系统中的重要步骤，也是其中操作最为复杂、人力物力需求最多的阶段。这一阶段主要包括对城市各处垃圾源的垃圾进行及时收集、集中储存管理以及使用专

用车辆装运到垃圾处理站的过程。

在城市垃圾收集操作方法中，我们一般分为移动式和固定式两种。在本次设计中这两种操作方法我们兼用。而收集车辆类型又有简易自卸式收集车、活动斗式收集车、桶式侧装式密封收集车和后装式压缩收集车。而本设计就采用后装式压缩收集车。

城市生活垃圾收集运输路线设计的理想目标是垃圾运输成本最低，即荷载运输路线最短和运输过程中对周围环境影响最小，但在实际运行中两者不可能同时满足。因此综合考虑荷载运输路线距离及各路段的居民环境要求，对荷载运输路线距离和运输过程中对周围环境影响分别赋予权重，并考虑区域环境目标要求不同，给垃圾运输对各区域的环境影响赋予权重，建立目标函数，通过比较各路线的目标函数值，获得垃圾收集最佳路线。

目录

一. 某生活区垃圾收集线路设计的说明书………………………...1

课程设计的题目………………………………………………....1 设计原始资料…………………………………………………....1 设计要求…………………………………………………………2

二. 移动容器收运系统的路线设计………………………………...3 确定容器收集安排………………………………………………3 设计均衡的收集路

线…………...................................................4

确定从B点至处置场的最远距

离…………...............................6 三. 固定容器收集操作法的路线设

计…………................................7

所有的垃圾量进行叠加…………………………………………7 固定容器收集操作法收集路线…………………………………7 计算从B点到处置场的往返距离和最远距离………………...9 四. 固定容器收集操作车容积的确定…………………...……….....10 五

.

每

天

最

佳

的

收

集

路

线

图…………………………………............11

结论和建议…………………………………………………………...15 参考文献……………………………………………………………..16

一、某生活区垃圾收集线路设计的说明书

课程设计的题目

某生活区垃圾收集线路的设计

设计原始资料

下图是为某生活区设计的移动容器收运系统和固定容器收运系统。总共有28个收集点和32个容器。 已知条件如下：

1、两种收集操作方法均在每日8小时中完成收集任务； 2、一周两次收集频率的容器必须在周三和周五收集； 3、一周三次收集频率的容器必须在周一、周三和周五收集； 4、容器可以在它们放置的十字路口的任意一边装载； 5、每天都要在车库开始和结束任务；

6、对移动容器收运系统来说，收集应该在周一到周五； 7、移动容器收集操作法按交换模式进行；

8、对固定容器收运系统来说，收集应该是每周四天（周一、周二、周三和周五），每天一趟；

9、容器的平均填充系数为，固定容器收集操作的收集车采用压缩比为2的后装式压缩车；

10、移动容器收集操作作业数据：容器集装和放回时间为次；卸车时间为次；

11、固定容器收集操作作业数据：容器卸空时间为个；卸车时间为次； 12、容器间估算行驶时间常数为a=次，b=km；

13、确定两种收集操作的运输时间、使用运输时间常数为a=次，b=km； 14、两种收集操作的非收集时间系数均为。

设计要求

1、编写设计说明书（包括封面、摘要、目录、正文、结论和建议、参考文献等部分）；

2、确定处置场距B点的最远距离； 3、计算固定容器收集操作收集车的容积 4、确定最佳的收集路线，并将其画在主图上

车库

N

·① ② ③ · A· ·④ ·⑤ ·⑥ ⑦· · 13· ○

⑧ ··B ·E ·○14 ·⑨ 15○16· ○ ·F ·○18 19· ○

21 ○·○22 ·D ·C 23○

· · ○32 · ○25 ·H ·○30 ·○28○29 31○·G

·

B

SW 单位容器垃圾量，m3 至处置场

SW

N 容器数量 N/F

F 收集频率，次/周 1000 500 0 1000 O 容器编号 单位：m 附：1、每个放置点单个容器垃圾量、容器数量及收集频率

876410799①②③④⑤⑥⑦⑧⑨131121111111111111○512771415161819 11○12○○21○○21864556721○2223252829303132 ○21○11○11○○22○11○11○115、每个放置点单个容器垃圾量、容器数量及收集频率 A---------○10 ： SW=12， N=1, F=2 B---------○11 ： SW=13， N=1, F=1 C---------○20 ： SW=14， N=1, F=2 D---------○24 ： SW=15， N=1， F=1

E---------○12 ： SW=12， N=1， F=3 F---------○17 ： SW=13， N=1， F=1 G---------○26 ： SW=14， N=1， F=3 H---------○27 ： SW=15， N=1， F=1

二、移动容器收运系统的路线设计

确定容器收集安排

收集区域共有集装点28个，容器32个。其中收集次数3次的有○12、○26两个集装点，每周共收集3×2=6次行程，时间要求在星期一、三、五 三天；收集次数每周2次的有○10、○20、○28○29三个集装点，每周共收集2×3=6次行程，时间要求在周三、五两天；其余①、②③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、○11、13、○14、○15○16、○17、○18、○19、○21○22、○23、○24、○25、○27、○30、○31、○

32二十三个集装点为每周一次，每周共收集1×23=23次行程，时间在周一至周○

五每天。合理的安排是使每周的各个工作日收集的集装点数大致相等以及每天的行驶距离相当。如果集装点增多或行驶距离较远，则该日的收集将花费较多时间并且将限制确定处置场的最远距离。三种收集次数的集装点，每周共需6+8+26=40次，因此，平均每天安排收集8次，分配办法列于下表；

表（2-1）：容器收集安排

收集频率 （次/周） 3 2 2 6 2 — 2 — 2 收集点 数目 容器总 趟数/周 数目 周一 周二 周三 周四 周五 容器数每天有相同收集频率 2 3 4 8 — — 4 — 4 1 23 26 26 6 8 2 8 2 总计 28 32 40 8

8 8 8 8

设计均衡的收集路线

在满足表（2-1）的所示的次数要求下，假设小车所在车库为P点，找到一种路线方案，使每天的距离大致相等，每周收集线路设计和距离计算结果在下表

表（2-2） ：移动容器收集操作的收集路线

集装 收集路线 点 距离 集装点 收集路线 /km 距离 集装收集路线 /km 点 距离 /km 周一 1 8 12 18 21 22 30 26 共计

集装点 收集路线 周四 3 4 5 9 19 24 27 31 共计 P至3 3至B B至4至B B至5至B B至9至B B至19至B B至24至B B至 27至B B至 31至B B至P P至1 1至B B至8至B B至12至B B至18至B B至21至B B至 22至B B至 30至B B至 26至B B至P 2 6 11 15 17 23 32 25 共计 周二 P至2 2至B B至6至B B至11至B B至15至B B至17至B B至23至B B至32至B B至25至B B至P 7 12 10 14 20 28 29 26 共计 周三 P至7 7至B B至12至B B至10至B B至14至B B至20至B B至28至B B至29至B B至26至B B至P 距离 集装点 收集路线 周五 13 12 10 16 20 26 28 29 共计 P至13 13至B B至12至B B至10至B B至16至B B至20至B B至12至B B至28至B B至28至B B至P 距离 确定从B点至处置场的最远距离

①求出每行程的集装时间：因为使用交换容器收集操作法，故每次行程的时间不包括容器间行驶时间，即：

phcs = tpctuc = + = h/次

②利用固体废物与处置课程中的有关公式求往返运距：

H Nd(Phcssab*x)1w即 ：

8h/d8*(0.050.040.060.025*x)h/d

10.15 解方程得x=28km/次

③最后确定从B点至处置厂距离：因为运距x包括收集路线距离，

将其扣除后除以往返双程，便可确定从B点至处置场的最远单程距离：

190.76*（28）8.33km 28

三、固定容器收集操作法的路线设计

所有的垃圾量进行叠加

叠加所有的垃圾量可以求得每天需要收集的垃圾量列于下表

表3-1 每日垃圾收集安排

收集频率 收集点 总垃圾量 周一 周二 周三 周五 （次/周） 数目 3 2 1 2 3 23 (yd3/周) 78 80 210 26 0 66 0 0 92 26 40 26 26 40 26 总计 28 368 92 92 92 92

固定容器收集操作法收集路线

通过连续的试验并根据收集垃圾量对一周中每天的收集路线进行平衡设计。固定容器收集系统的收集路线会发生变化，但是○12○26必须在周一、周三、周五收集，○10○20○28○29必须在周三、周五收集。同样最佳的解应该满足每天装载相同数量的容器和运行相同的距离。表2-2列有每周的收集路线和行驶距离。从A点到B点的行驶距离包括从A点到第一个垃圾收集点的距离、每条收集路线的行驶距离和从最后一个收集点到B点的距离。

表3-2 周一 集装次垃圾量 集装次序 垃圾量 集装次序 垃圾量 集装次序 垃圾量 序 12 5 4 1 15 27 26 12 9 8 8 6 15 14 13 7 18 11 9 2 3 5 5 8 13 9 6 6 12 10 14 20 25 26 28 12 12 12 14 4 14 7 19 12 6 10 16 20 26 6 12 8 12 6 14 14 周二 周三 周五 31 21 22 总计 行驶距6 7 7 92 8 24 17 总计 行驶距离 10 15 13 92 29 30 32 总计 行驶距离 7 5 5 92 28 29 23 总计 行驶距离 7 7 6 92 离

则根据以上得到的数据列下表3-3

表3-3 P点和B点间的每日行驶距离

周 行驶距离/km 一 二 三 五 计算从B点到处置场的往返距离和最远距离

①从表3-3可以得知，每天行程收集的容器个数为10个，容器间的平均行驶距离为

28.025.122.326.52.55Km

410

每次行程的集装时间：

PscsCt•tuctabc

=10×（++×） = h/次

②从B点到处置场的往返清运距离：

HNd*(Pscssab*x)

1w即8h/d1*(2.180.10.060.025*x)

10.15解方程得：x =

③确定从B点到处置场的最远距离：

178.489.2Km 2

四、固定容器收集操作车容积的确定

每一集装点收集的垃圾平均量为Vp，

VP3689.2m3 410

估算收集车的容积（m3）：

VVpNpr

其中Np=9，r=2 V9.2*93m41.4m3 2

五、每天最佳的收集路线图

周一路线图

·① ·④ ·⑤ ②③· ·⑥ ⑦· P· A· · ○13· ⑧ ·B ·E N

·○14 ·⑨ ○15 ·○18 ○16○19·

· ·F

·D ○21 ·C ·○ 22 ○23 ·

30 · ○25 ·H ·○·G

·○ 28○29 ○31· ○32 ·

B

周二路线图

·① ·④ ·⑤

②P· ③· · ⑥ ⑦·

A· ○13· · ·B ·E

N

⑧

·○14 ○15 ··○18 ⑨

○16· ·F ○19·

·D ·○21 C ·○ 22 ○23 ·

· ○25 ·H ·○30 ·G ·○28○29 ○31 · ○32

·

周三路线图

·① ②③· ·④ ·⑤ ·⑥ ⑦· P·

N

13· ○ ⑧ ·A· ·B ·E

·○14 ·⑨ 15○16· ○ ·F ·○18 19· ○

21 ○·○22 ·D ·C 23○

· · ○32 · ○25 ·H ·○30 ·○28○29 31○·G

·

B

周五路线图

·① ·④ ·⑤

②P· ③ · ·⑥ ⑦·

A· ○13· ·⑧ ·B ·E

·○14 ·⑨ ○15 ·○18 ○19·

○16· ·F

·D ○21 ·C ·○ 22 ○23 ·

· ○25 ·H ·○30 ·G ·○28○29 ○31 · ○32

·

N

结论和建议

对比移动和固定两项设计方案，应选用固定路线收运，这是目前采用最多的收集方案。环卫人员每天按照预设固定路线进行收集。该法具有收集时间固定、路线长短可根据人员和设备进行调整的特点。但也存在一些不足，主要是人力设备使用利用率较低，在人力和设备出现故障时会影响收集工作的正常运行，而且当线路垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集路线。

如今环境问题越来越受世人的关注，但很多城市生活垃圾的管理依然处于零散管理的状态，任其在环境中自然消散。随着人口的增多，城市的发展以及人们生活水平的提高，生活垃圾的产量越来越大，若不对生活垃圾进行有效管理将会带来严重的环境和健康问题。作为环境专业的我们应通过加大宣传，提高公众的认识水平和参与积极性，扩大生活垃圾分类工作的范围，应尽可能从源头避免和减少生活垃圾产生，对产生的生活垃圾应尽可能分类回收，实现源头减量。分类回收的垃圾应实施分类运输和分类资源化处理。通过不断提高生活垃圾处理水平，确保生活垃圾得到无害化处理和处置。

同时，应逐步提高生活垃圾机械化收运水平，加快建设与生活垃圾源头分类和后续处理相配套的分类收集和分类运输体系，推进生活垃圾收集和运输的数字化管理工作。城市生活垃圾收运系统是生活垃圾管理的重要组成部分，保护环境人人有责，环境不仅仅与我们环境

专业的学子息息相关，更应该与我们全天下所有的种族、所有的国度、所有的人类一脉相承！

参考文献

1、奚旦立 孙裕生 《环境监测》（第四版） 高等教育出版社 北京2008 2、蒋建国主编《固体废物处理处置工程》 化学工业出版社

3、宁平、张承中、陈建中主编《固体废物处理与处置实践教程》 化学工业出版社

4、宁平主编 《固体废物处理与处置》 高等教育出版社 5、聂永丰主编 《三废处理工程技术手册》 化学工业出版社 6、江群惠主编 《固体废物处理与资源化》 化学工业出版社