固体废物处理与利用课程设计副本.docx

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固体废物处理与利用课程设计副本

学年第学期

《固体废弃物处理与利用》实训

实训内容：

学院校园内垃圾收集系统线路设计

年级：

专业：

工业环保与安全技术

姓名：

指导教师：

谢伟雪

成绩：

目录

第一部分固体废物的收集和运输的基本知识

1固体废物的收集的原则

2固体废物的收集的方法

3固体废物的运输包容器的选择、运输方式和运输管理

3.1城市生活垃圾运输方式

3.2城市生活垃圾的收集系统线路

第二部分校园垃圾收集路线设计

1收集劳动量的确定

2收集车辆的确定

3收集系统线路的确定

附录（参考文献）

第一部分固体废物的收集和运输的基本知识

1.固体废物收集的原则

1996年4月1日，我国正式颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，使我国的固体废物管理工作走上了法治的轨道。

同时，为了推进城市垃圾治理工作，我国正在一些环保重点城市建设一批生活固体废物分类收集、利用、处置的示范工程。

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第三十二条规定：

企业事业单位对其产生的不能利用或者暂时不能利用的工业固体废物，必须按照国务院环境保护行政主管部门的规定建设储存或者处置的设施、场所。

该条例明确规定了由企业事业单位负责处置其所产生的固体废物，这就有效的解决了工业固体废物的最终归属问题，是控制工业固体废物污染环境的法律基础和关键。

《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第五十条也明确规定：

收集、贮存危险固体废物，必须按照危险固体废物性分类进行。

禁止混合收集、贮存、运输处置性质不相容而未经安全性处置的危险固体废物。

禁止将危险固体废物混入非危险固体废物中贮存。

将危险固体废物混入非危险固体废物中贮存，实质上是采取稀释的方法贮存危险固体废物，其结果是非但没减少或减轻固体废物的危险性质、数量和体积，反倒会使非危险固体废物转化为危险固体废物，从而增加了危险固体废物的数量，增大了其体积，使污染更为复杂和困难，并未达到污染防治的目的。

因此，这种行为是违法行为，必须予以禁止。

按照国家法律及城市相关规定，固体废物的收集原则是：

危险固体废物与一般固体废物要分开；工业固体废物应与生活垃圾分开；泥态与固态分开；污泥应进行退税处理。

对需要预处理的固体废物，可根据处理、处置或利用的要求采取相应的措施，对需要包装或盛装的固体废物，可根据运输要求和固体废物的特性，选择合适的容器与包装装备，同时附以确切明显的标记。

个体废物处理的原则是“谁污染，谁处理”。

一般，产生固体废物较多的工厂在场内外都建有自己的堆场，收集运输工作由工厂负责。

零星、分散的固体废物（工厂下脚料废物及居民废弃的日常生活用品）则由商业部门所属废旧物资系统负责收集。

2固体废物收集的方法

城市垃圾的收集、运输和转运是整个城市垃圾清除和处理系统中的重要组成部分。

城市垃圾流的产生是分散的，而它的处理系统却要求集中垃圾流，城市垃圾的收集运输和转运系统的主要功能就是一个从分散到集中的转换。

按收集方式来分，城市垃圾可分为：

（1）定点收集，指收集容器放置于固定的地点，一天中的全部或大部分时间为居民服务；采用这种收集方式要求占用一定的空间设立收集点，收集点要求便于车辆的通过，以便收集到的垃圾能及时清运。

另外，从收集的卫生要求来看，收集容器应有较好的密闭隔离效果，以避免收集过程中，产生公共卫生问题。

另一方面，采用该收集方式，既要找到适合的收集点位置，又要求具有一定的居住密度，否则会造成收集容器的容积效率的不到充分利用。

由于城市的居住区基本上都可以达到这些要求，故该收集方式是最普遍的垃圾收集方式。

这样收集方式按所使用的收集工具的不同可分为容器式和建筑物式。

（2）定时收集，不设置固定的垃圾收集点，直接使用垃圾清运车以固定的时间和线路行驶于居民区中并收集路旁的居民家庭用垃圾容器中的垃圾；具体做法是，收运车以固定的时间与路线行驶于居民区中并收集路旁的居民垃圾。

其收集容器可分为专用容器和普通容器。

（3）特殊的垃圾收集方式，如大楼型居住区的垃圾楼道式收集方式和气动垃圾收集方式。

（4）分类收集，按垃圾成分不同分类收集是垃圾收集方式的一种新发展。

由于从垃圾的发生源考虑，提高了打击的资源利用价值和减少了垃圾的处理工作量。

垃圾的分类收集，可适用于几乎所有的城市，而由于该方法带来的成本增加问题可以通过资源利用产品的出手来解决。

城市垃圾的分类收集是发达国家普遍采用的收集方法。

分类收集的主要目的是提高废品的回收率和便于分类处置。

垃圾的分类收集应根据各城市的垃圾组成特点，将垃圾分成几个类组，如可回收废品、大型垃圾、易腐性有机物和一般性无机物等，可回收废品中还可根据需要分成玻璃，磁性或非磁性金属、塑料、木料、纸张等成分亚组，以提高其利用价值并降低处理成本。

为有效利用垃圾桶容积效率及时清运垃圾，本系统使用了定时和定点收集校园生活垃圾的方法。

3．固体废物的运输包容器的选择、运输方式和运输管理

3.1城市生活垃圾运输方式

固体废物的运输可直接外运，可经过收集站或转运站运走。

运输方式受固体废物的特征和收集点到处置点之间的自然状况所控制，有公路、铁路、船运和航空运输等种类，最常见者为公路运输。

我国和发达国家普遍使用各种类型的垃圾运输车来清运垃圾。

车辆分为密闭型和非密闭型两种：

前者指垃圾槽为封闭式，与周围环境隔离，运输过程中扬尘少，对环境二次污染的机会极小，可实现全天候操作，但车厢内部结构较为复杂，一次性投资和操作成本均较高；后者垃圾槽为敞开式，在收集、装车及运输过程中易发生扬尘，污染环境，影响卫生，但它设备简单、用性强、运转成本低，因此在许多城市也广为采用。

各类危险固体废物的运输最好使用专用设备来运输，如专用公路槽车或铁路槽车。

因此它们内部设有各种防腐、防渗衬里，可以防止运输过程中的腐蚀泄漏现象的发生。

对于非危险性固体废物，可用各种容器盛装，用卡车或铁路货车运输。

对于要进行远洋焚烧处置的固体废物，选择专用的焚烧船运输。

考虑到校园清洁与学生健康，本系统采用密闭型垃圾运输车。

3.2城市生活垃圾的收集系统线路

在城市垃圾收集及运输过程中，运输路线的选择应根据收集区的交通特征及自然环境等条件来确定最优线路。

实际工作过程中，人们摸索出以下原则作为判断运输线路是否合理的准则:

（1）运输线路不应该是分离的或是重叠的，由同一区域的街道组成的运输线路应该是封闭的；

（2）在收运队中每个运输线路总的收集加运输时间应该是相等的（工作负荷等量化）；

（3）运输路线的起始点应尽量靠近车库或停车场，同时必须对交通量大的和单行的道路加以考虑；

（4）交通量大的街道不应该在高峰时段进行收运；

（5）对于单行道的情况，最好从街道的上行端开始收运，沿着下行方向工作，以形成环状工作路径；

（6）对于只有一个开口的街道的收运工作可以按交叉道路的收运来考虑，因为他们都需要收运车回环通过而完成收运。

对这样的街道应该在它们的路口出现在收运车的右侧时收集，，这样可以使车辆的左转次数降到最低限度。

对这样的街道的收集必须由正向进入，反向驶出来完成，也即车辆的行驶路线是一个U形；

（7）对于收集区是一个小山的情况，收集车应沿山的周边在山下收集，这样收集更安全、容易和快速，同时也可以减少车辆的磨损并节约燃料；

（8）手机路线上的地势较高地段应位于运输线路的开始处；

（9）对于一次只收集街道一侧的垃圾的线路，运输线路安排为沿着街区的顺时针旋转环总是有利的。

（10）对于一次同时收集街道两侧的垃圾的情况，运输线路在作顺时针回环以前，以长直的路径穿过街道的交叉处总是有利的。

第二部分校园垃圾收集路线设计

在垃圾收运操作方法、收集车辆类型，收集劳动及收集次数和时间等确定以后，就应着手设计路线，使劳动力与设备有效发挥作用。

一般手机路线设计是一个反复试算过程，没有能应用于所有情况的固定规则，路线设计的主要问题是收集车辆如何通过一些列的单行线或双行街道行驶，以使整个行驶距离最小，或者说空载行程最小。

1收集劳动量的确定

收集劳动量：

每个垃圾车的容积12000L，每个垃圾桶的容积250L，垃圾桶的利用因子为（垃圾桶容积的利用率）80%，每周垃圾的产生量180000L，每个垃圾桶出空垃圾所需时间5min，每个双程旅程出空垃圾桶的数目39个，每个双程旅程垃圾桶放置点的数目40个，车辆驶于垃圾桶放置点之间所花费的平均时间15min，车辆在处置场时间30min，每个双程旅程运输距离50km，非生产性时间因子为0.25，车辆的速度极限为72km/h。

收集车辆数：

日单班收集次数定额35个，车辆的完好率为80%。

①.每个双程旅程拾取时间的确定：

=39*0.083+39*0.25

=13h

式中

—每个双程旅程出空垃圾桶的数目；

—每个垃圾桶出空垃圾所需时间，h；

—每个双程旅程垃圾桶放置点的数目；

—车辆驶于垃圾桶放置点之间所花费的平均时间，h。

②.每个双程旅程所需要时间的确定：

=12.987+0.5+0.22+0.014*50/1-0.25

=19.21

式中

—每个双程旅程所需要的时间，h；

—每个双程旅程拾取时间，h；

—车辆在处置场的时间，h；

，

—经验常数，根据附表选项；

—每个双程旅程运输距离，km；

—非生产性时间因子。

③.每周双程旅程次数的确定：

=180000/120000*0.65=23.07

式中

—每周双程旅程次数；

—每周垃圾的产生量，L；

④.每个双程旅程出空垃圾桶的数目的确定：

r=

*

/v=39*250*0.8/1200=0.65

式中

—每个双程旅程出空垃圾桶的数目；

—每个垃圾车的容积，L；

—垃圾的压缩比；

—每个垃圾桶的容积,L；

—垃圾桶的利用因子。

⑤.每周需要的劳动量计算：

=23.07*12.987+23（0.5+0.022+0.014*50）/0.75*8

=54.6

式中

—每周工作的劳动量，d；

—

圆整后的整数；

—一个工作日的时间，h/d，一般取8h/d。

2收集车辆的确定

①.垃圾车的选择

由于垃圾收集系统选择固定容器系统，故垃圾车选择适用于固定容器系统的桶式倒装密封车辆。

②.垃圾车数量的确定

=180000/7*250*80%*35*80%=5

式中

—桶式倒装密封车辆数；

—该车收集的垃圾日平均产生量，L；

—每个垃圾桶的容积定额,L；

—垃圾桶的容积利用率；

—日单班收集次数定额；

—车辆的完好率。

3收集系统线路的确定

①.设计原则

首先确定收集的劳动量和收集车辆，然后很好的规划收集线路，使劳动量和设备有效的发挥作用。

②.设计方法

收集线路无固定的规划，一般采用尝试误差法进行。

③.设计步骤

分为四大步。

A.第一步准备适当比例的地域或地域图

在学院校园地域图（由学生自己绘制）上标出每个垃圾桶的放置点，垃圾桶的数量和收集频率，还应标出每个放置点的垃圾产生量（固定容器系统具有）。

根据面积的大小和放置点的数目，将地域划分成长方形和方形的小面积，使之与工作所使用的面积相符合。

如下图所示：

B.第二步资料分析

根据这个平面图，将每周收集频率相同的收集点的数目和每天需要出空的垃圾桶数目列出一张表。

如下表所示:

每日收集垃圾量

（1）

收集点数

（2）

每日出空垃圾桶数

周一

周二

周三

周四

周五

周六

周日

　25714

　23

　40

25714

23

40

25714

23

40

25714　

23　

40　

　25714

23　

40　

25714　

23　

40　

　25714

　23

40　

总计

C.第三步初步收集线路的设计

从垃圾车停车场开始设计每天的收集线路。

在设计线路时应考虑的因素（八点因素），利用这些因素，可以制定出效率较高的收集线路。

D.第四步采用尝试误差法进行进一步均衡初步收集线路。

当各种初步线路设计出后，应对垃圾桶之间的平均距离进行计算。

应使每条线路所经过的距离基本相同或相近，如果相差太大应当重新设计。

如果不止一辆收集车辆时，应使驾驶员的负荷平衡。

3.1垃圾收集系统设计说明

①根据已知数据确定每日所产生垃圾量不会超出25714L；

②根据垃圾桶数目和每个垃圾桶出空时间、行驶两垃圾桶最大时间算出每日触控所有垃圾桶时间为13h50min；

③根据上步所得时间确定每车每次出空20垃圾桶较为合理，设全院40垃圾桶需两条路线（路线①、②），每条路线有20垃圾桶，每条路线需两辆车；

④根据假设算出每条路线出空垃圾桶的时间为6h25min；

⑤根据前四步所得，每天每个垃圾桶出空数为1次较为合适。

所以假设每条路线两天收集三次，每周四辆车轮流收集。

参考文献:

[1]韩宝平、程建光、何康灵《固体废物处理与利用》[M]煤炭工业出版社，2002.8

[2]庄伟强《固体废物处理与利用》[M]化学工业出版社，2001.5

[3]刘海春、赵育《固体废物处理与利用》[M]大连理工大学出版社,2010.8

5、附表

表2经验常数表

速度极限（km/h）

（h）

（h/km）

88

0.016

0.0112

72

0.022

0.014

56

0.034

0.018

40

0.050

0.025

24

0.060

0.042