固体废物课设报告.

吉林师范大学环境工程学院

课程设计报告

课程名称： 固体废物处理与处置 设计题目： 某生活区垃圾收集线路的设计 姓 名： 专 业： 环境工程 班 级： 学 号： 指导教师：

2013 年 11月 15日

设计题目 学生姓名 学 号 指导教师 评 语： 某生活区垃圾收集路线的设计 专 业 班 级 成 绩 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 签字： 年 月 日 学院意见： 签字： 年 月 日

摘 要：

随着城市化进程的加快和城市人口的增加，城市生活垃圾的产生量增长迅速，城市生活垃圾已经成为中国城市环境的主要污染源之一。因此，依靠科技进步，使城市生活垃圾收集、运输及处置系统科学化、系统化、规范化，实现中国城市生活垃圾处置“减量化、资源化、无害化”的目标，这是一项重要的社会发展战略任务。

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。

本设计采用固定容器收集操作法设计清运路线。垃圾车到各容器集装点装载垃圾，容器倒空后固定在原地不动，车装满后运往转运站或处理处置场。固定容器收集法的一次行程中，装车时间是关键因素。装车又分为机械操作和人工操作之分，本设计采用人工操作。

关键词:

移动式容器收集系统、固定式容器收集系统、收集路线、处理场。

目录

1 设计任务及设计资料…………………………………………………………… 1 1.1某生活区垃圾收集路线的设计任务书……………………………………… 1 1.1.1课程设计的题目………………………………………………………… 1 1.1.2设计原始资料…………………………………………………………… 1 1.1.3设计要求………………………………………………………………… 1 1.2确定相关点数据…………………………………………………………………3 2 移动容器收集操作法的路线设计……………………………………………… 3

2.1根据设计书提供资料进行分析、列表…………………………………………3 2.2通过反复试算设计均衡的收集路线……………………………………………3 2.3确定从B点至处置场的最远距离………………………………………………6 2.3.1求出每行程的集装时间………………………………………………… 6 2.3.2利用固体废物与处置课程中的有关公式求往返运距………………… 6 2.3.3最后确定从B点至处置长距离………………………………………… 6

3 固定容器收集操作法的路线设计…………………………………………………7 3.1确定每天需要收集的垃圾量，列表…………………………………………… 7 3.2反复试算制定均衡的收集路线，列表………………………………………… 7 3.3确定容器间平均行驶距离……………………………………………………… 8 4 确定固定容器收集操作收集车的容积……………………………………………9 5 每天的收集路线走向图……………………………………………………………9 6 对于本次设计的一些建议……………………………………………………………10

参考文献 …………………………………………………………………………11

1 设计任务及设计资料

1.1某生活区垃圾收集线路的设计任务书

1.1.1课程设计的题目

某生活区垃圾收集线路的设计

1.1.2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0.75，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0.025h/次；卸车时间为0.03h/次；

11、固定容器收集操作作业数据：容器卸空时间为0.03h/个；卸车时间为0.20h

次；

12、容器间估算行驶时间常数为a=0.05h/次，b=0.05h/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=0.06h/次，

b=0.025h/km；

14、两种收集操作的非收集时间系数均为0.20。

1.1.3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、确定移动式和固定式另种收集操作方法的最佳的收集路线，并将其画在主图

上；

3、确定处置场距B点的最远距离； 4、计算固定容器收集操作收集车的容积； 5、说明书中有详细的计算过程。

车库

·⑧ ·① ②③· A· ·④ ·⑤ ·B ·○14 ·⑨ ·D ·C ·H ·G ·○28○29 ·○22 ·○30 ·

·⑥ ⑦· ·E ·

N

13○·

·○18

15○16· ○ ·F 19○·

错误

23○·

· ○25 31○ ·○32

B SW 单位容器垃圾量，mSW

N 容器数量 N/F

F 收集频率，次/周

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

3

至处置场

1000 500 0 1000

8764107995① ②③④⑤⑥⑦⑧⑨1314

1121111111111111○11○

127715161819 12○○21○○21786455621○2223252829303132 ○21○11○11○○22○11○11○112、 X代表组数，A、B、C、D、E、F、G、H分别代表相应放置点。（N均为1） SWA点代表放置点○10 SW= X+1 当X≤5时 F=1 当X＞5时 F=2

N/F点代表放置点○11 SW

N/F

SW= X+2 点代表放置点○20 SW

N/F

SW= X+3 点代表放置点○24

SW

N/F

SW= X+4 E点代表放置点○12 SW

N/F

SW= X+1 点代表放置点○17 SW

N/F

SW= X+2 点代表放置点○26

SW

N/F

SW= X+3 点代表放置点○27 SW

N/F

SW= X+4 确定相关点数据

相关数据已经在任务书中列出，具体如下： 当X=6时：

A---------○10 ： SW= 7， N=1, F=2 ○11 ： SW= 8， N=1, F=1 ○20 ： SW= 9， N=1, F=2 ○24 ： SW= 10， N=1， F=1

当X≤5时 F=2 当X≤5时 F=1 当X≤5时 F=2 当X≤5时 F=1 当X≤5时 F=3 当X≤5时 F=1 当X≤5时 F=3 当X＞5时 F=1 当X＞5时 F=2 当X＞5时 F=1 当X＞5时 F=3 当X＞5时 F=1 当X＞5时 F=3 当X＞5时 F=1

B C D F G H1.2 B--------- C--------- D---------

E---------○12 ： SW= 7， N=1， F=3 F---------○17 ： SW= 8， N=1， F=1 G---------○26 ： SW= 9， N,1， F=3

H---------○27 ： SW= 10， N=1， F=1

2 移动容器收集操作法的路线设计

2.1根据设计任务书提供的资料进行分析、列表。

收集区域共有集装点32个。其中收集次数3次的有○12、○26两个点，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、○14、20、○28、○29五个集装点，每周共收集2*5=10次行程，时间要求在星期三、五两天；○

其余①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、○11、○13、○15、○16、○17、○18、19、○21、○22、○23、○24、○25、○27、○30、○31、○32共25个集装点为每周一次，○

每周共收集1*25=25次行程，时间在星期一至星期五每天。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+10+25=41次，因此，有四天平均安排收集8次，一天平均安排收集9次，分配办法列于下表（1）；

表（1）：容器收集安排

收集次数 （次/周） 集装点数 （/次） 行程数 （/周） 星期一 每天倒空的容器数 星期二 星期三 星期四 星期五 1 32 32 4 11 4 11 2 2 11 22 7 7 8 共计 43 54 11 11 11 11 10 2.2通过反复试算设计均衡的收集路线。

在满足表（1）的所示的次数要求下，找到一种路线方案，使每天的距离大致相

等，即A点到B点间的行驶距离大约为92千米。每周收集线路设计和距离计算结果在表（2） ：

表（2） ：移动容器收集操作的收集路线

集装点 星期一 6 17 26 A车库至6 6到B B至17至B B至26至B 4.6 9.5 20.3 14.9 4.3 17.8 13.8 10.4 18.3 18.7 10.4 11.3 10.4 164.7 集装点 收集路线 星期四 1 28 13 30 15 19 A车库至1 1至B B至28至B B至13至B B至30至B B至15至B B至19至B 7.4 14.2 9.4 17.4 17.3 14.1 13.3 4 33 11 24 20 14 2 7 16 12 35 21 9 41 31 23 40 共计 距离/km 收集路线 距离 /km 集 装 点 星期二 A车库至2 2至B B至7至B B至16至B B至12至B B至35至B B至21至B B至9至B B至41至B B至31至B B至23至B B至40至B B至车库 6.2 15.5 22.9 20.3 25.8 3.8 11.1 18.0 3.1 12.1 11.1 4.9 10.4 3 5 29 43 11 18 24 39 38 27 25 收集路线 距离 /km 集 装 点 星期三 A车库至3 3至B B至5至B B至29至B B至43至B 6.4 10.8 20.7 5.0 0.8 收集路线 距离 /km 42 B至42至B 14 B至14至B 20 39 36 18 38 22 共计 B至20至B B至39至B B至36至B B至18至B B至38至B B至22至B B至车库 B至11至B 22.5 B至18至B 18.7 B至24至B B至39至B B至38至B B至27至B B至25至B B至车库 21.2 10.4 10.4 12.1 14.8 10.4 164.2 距离/km 165.2 共计 集装点 收集路线 星期五 A车库至4 4至B B至33至B B至11至B B至24至B B至20至B B至14至B 4.9 12.1 6.9 22.5 21.2 13.6 17.7

34 10 37 32 8 共计 B至34至B B至10至B B至37至B B至32至B B至8至B B至车库 6.3 14.2 10.2 12.4 19.9 10.4 166.1 25 27 22 36 共计 B至25至B B至27至B B至22至B B至36至B B至车库 14.8 12.1 11.3 18.3 10.4 165.8

2.3确定从B点至处置场据的最远距离

2.3.1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 = （0.025+0.025）h/次= 0.05 h/次

2.3.2利用固体废物与处置课程中的有关公式求往返运距：

根据：Thcs和

Phcssabx1w

N

dHT

hcs 得到：

即 ：

8h/dNd(Phcssabx)H1w11(0.050.030.060.025x)h/d

10.20

解方程得x=17.67千米

2.3.3最后确定从B点至处置长距离：

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：

1165(17.67)km1.335km 211

3固定容器收集操作法的路线设计

3.1每日垃圾收集安排

叠加所有的垃圾量得出每天需要收集的垃圾量，如下表（3）：

表（3）：每日垃圾安排 收集次数 /(次·周)1 2 共计 -1 垃圾量 /m 1*249 2*103 455 3每日收集的垃圾量/m星期一 46 69 115 星期二 113 0 113 星期三 42 72 113 3 星期四 0 0 0 星期五 48 65 113 3.2收集路线

根据所收集的垃圾量，经过反复试算制定均衡的收集路线，每日收集路线列于表（4），A点和B点间的每日行驶距离列于表（5）：

表（4） 固定容器收集操作法收集路线

星期一 集装次序 15 14 13 12 18 垃圾量 /m 7 12 5 9 12 8 7 6 5 4 3星期二 集装次序 垃圾量 /m 9 7 4 10 6 22 21 19 16 14 3星期三 集装次序 垃圾量 /m 11 8 7 7 12 9 3星期五 集装次序 垃圾量 /m 5 7 12 7 4 322 20 18 11

20 27 32 24 25 30 36 37 41 总计 11 12 6 7 7 5 8 8 6 115 3 2 1 10 17 26 28 34 29 总计 7 7 8 9 10 10 9 9 9 113 27 11 23 25 24 38 39 40 总计 12 9 10 7 7 7 7 11 113 36 31 38 39 33 42 35 43 总计 9 9 7 7 5 6 78 根据任务书中的标尺量得2cm=1km 所以每天的行驶距离： 星期一：13.7+5.3+12.3+2.1=33.4cm=17km

星期二：11.5+1.6+3.2+1.9+3.5+1.9+3.3+5.8=32.7cm=17km 星期三：4.7+1.6+3.6+7.1+3.3+1.7+10.3+0.3=32.6cm=17km 星期五：1.9+1.6+12.3+3.8+14.6+1.6+2.3+0.3=38.4cm=19km 根据以上得到的数据列下表（5）

表（5） 车库和B点间的每日行驶距离

星期 行驶距离/km 一 17 二 17 三 17 五 19

3.3从B点到处置场的往返距离和最远距离的计算

从（表4）可以得知，每天行程收集的容器个数为十个，容器间的平均行驶距离为

171717191.7km

41 每次行程的集装时间：

Pscs =ct(tuc+tdbc) = ct(tuc+a+bx) = [10*(0.03+0.05+0.05*1.7)]h/次 = 1.65h/次

利用公式求从B点到处置场的往返清运距离：

由：

Pscs(1w)HN(sabx)

d

可得： H =即： 8h/d =

1(1.650.030.060.025x)h/d

10.20x = 186.4km

确定从B点到处置场的最远距离：

186.4km93.2km 24确定固定容器收集操作收集车的容积

V =

Vp :每一个集装点的垃圾平均量，m3/点； Np:每一行程能够收集垃圾的集装点数目；

7899 则 V2m339m3

5每天的收集路线走向图

6对于本次设计的一些思考

在做该设计的过程中，我有种这样的想法：针对任务书里面已经给出的拖曳式容器计算法的相关数据，如果能再加上这两种方案的一些成本，然后我们可以通过用两种方法来设计出一个更合理更经济更实用的垃圾清运方式。这样一来，我们可以加深两种计算方法的印象，而且考虑到一些成本问题，可以把该设计做得更完善，更能清晰的决定采用哪种方案更有利。

合理的收运系统应注意与垃圾处理之间的协调：包括工艺的协调和结合点的协调。此外，还要注意对环境的影响。有营养被面对外部环境的影响，包括垃圾的二次污染、噪声污染和视觉污染等。

在本次设计过程中，还注意到了这样一些问题:需要按照该小区的基本情况和经济协调以及系统硬件的特性来定制作业规程。在这里我们理应考虑到该小区的人口密度、街道空间等因素是否利于车辆进出。车辆流动收集方式的优点是其灵活性大，垃圾的收集点可以随意变更，但由于车辆必须到收集点进行作业，对收集点周围环境造成影响，如噪声，粉尘等。

针对以上的这些想法，我觉得流动式收集应该更注重实际情况，譬如一些对噪声等噪声污染控制要求较高的城市或小区，应采用中转站的收集方式，然后实行上门收集或分类收集。

手机系统模式设计一般需要有一个反复的过程，通过各种因素的比较和权衡，最后获得最佳的生活垃圾收运模式。各个环节的合理配置、协调配合可获得最大的环境、社会和经济利益，相反则会造成环境的污染，劳动条件的恶化和费用支出的增加。

参考文献

1. 宁平主编，固体废物处理与处置，2007；

2. 杨玉楠、熊运实、杨军、刘宏菊，固体废物的处理处置工程与管理，2004； 3. 陈坤柏编，固体废物处理与处置工程学，2005；

4. 宁平、张承中、陈建中主编，固体废物处理与处置实践教程，2005.