城市生活垃圾的收集运输和预处理.docx

1、城市生活垃圾的收集运输和预处理城市生活垃圾的收集、运输和预处理内容简介本章讲解了城市垃圾的收集方式、方法、城市垃圾的搬运、贮存，城市垃圾堆拖曳容器及固定容器清运操作方法，收集车辆及城市垃圾的收运路线设计等；城市垃圾转运站的类型及设置要求；城市垃圾的破碎原理及其机械，包括颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机、辊式破碎机等；城市垃圾的分选原理、及其机械，包括筛选、重力分选（风力分选、淘汰分选、重介质分选、摇床分选和惯性分选、磁选、电选等内容。教学目标：了解城市垃圾的收集方式并掌握主要收集方法了解城市垃圾的搬运、贮存工艺流程并掌握工艺设计计算方法初步掌握城市垃圾堆拖曳容器及固定容器清运

2、操作技能掌握收集车辆及城市垃圾的收运路线的设计方法理解城市垃圾转运站的类型及设置要求理解城市垃圾的破碎原理并掌握破碎机械的工艺流程和操作技能理解掌握城市垃圾的分选原理、掌握并掌握分选机械的工艺流程和操作技能2.1 城市生活垃圾的收集与运输 生活垃圾收运是垃圾处理系统中一个重要的环节，其费用占整个垃圾处理系统的60%80%。生活垃圾收运的原则是：在满足环境卫生要求的同时，收运费用最低，并考虑后续阶段处理方便高效，使垃圾处理系统的总费用最低。因此，科学合理地制定收运计划是非常关键的。生活垃圾收运并非单一阶段操作过程，通常需包括三个阶段。第一阶段是“源”到“桶”：从垃圾发生源到垃圾桶的过程，即搬运与

3、贮存（简称运贮）。第二阶段是“桶”到“站”：垃圾的清除（简称清运），通常指垃圾的近距离运输。清运车辆沿一定路线收集清除贮存设施（容器）中的垃圾，并运至垃圾转运站，有时也可就近直接送至垃圾处理处置场。第三阶段为“站”到“场”：垃圾转运，特指垃圾的远距离运输，即在转运站将垃圾转载至大容量运输工具上，运往远处的处理处置场。后两个阶段需应用最优化技术，将垃圾源分配到不同处置场，使成本降到最低。2.1.1 城市生活垃圾收集方式随着城市居民生活水平的提高，社会经济的发展，生活节奏的加快，对生活垃圾收集方式的要求也越来越高，既要求收集设施与环境协调，又要求收集方式方便、清洁、高效。对生活垃圾的短途运输要求做

4、到封闭化、无污水渗漏运输、低噪声作业，外形清洁、美观，提高车辆的装载量，以实现满载、清洁、无污染的垃圾收集运输。现行的生活垃圾收集方式主要分为混合收集和分类收集两种类型。1混合收集混合收集指收集未经任何处理的原生生活垃圾混杂在一起的收集方式，应用广泛，历史悠久。它的优点是比较简单易行，运行费用低。但这种收集方式将全部生活垃圾混合在一起收集运输，增大了生活垃圾资源化、无害化的难度。2分类收集分类收集是指按城市生活垃圾的组成成分进行分类的收集方式。这种方式可以提高回收物资的纯度和数量，减少需要处理的垃圾量，有利于生活垃圾的资源化和减量化，并能够较大幅度地降低废物的运输及处理费用。在现阶段，各国采用

5、的废物分类收集方法主要是将可直接回收的有用物质和其他废物分类存放（产生源分类收集法）。分类回收的废金属、废纸、废塑料、废玻璃等可以直接出售给有关厂家作为二次利用的原料，然后再把其他有机垃圾和无机垃圾分类收集，使其经过不同的工艺处理后得到综合利用。除分类收集有用废物之外，还要单独收集电池、废药品、废漆、染料等特殊废物，严禁这类废物进人混合收集过程。推行分类收集是一个相当复杂艰难的工作，要在具有一定经济实力的前提下，依靠有效的宣传教育、立法以及提供必要的垃圾分类收集的条件，在实行有用物质分类存放、回收和利用的基础上，积极鼓励城市居民主动将垃圾分类存放，仔细有效地组织分类收集工作，才能使垃圾分类收集

6、的推广能坚持发展下去。2.1.2 城市生活垃圾的搬运在生活垃圾收集运输前，垃圾制造者必须将产生的生活垃圾进行短距离搬运和暂时贮存，这是整个垃圾收运管理系统的第一步。从改善垃圾收运管理系统的整体效益考虑，有必要对垃圾搬运和贮存进行科学的管理，这不仅有利于居民的健康，还能改善城市环境卫生及城市容貌，也为后续阶段操作打下好的基础。1生活垃圾收集方法不管是混合收集方式还是分类收集方式都要通过不同的收集方法来实现。（1）按包装方式生活垃圾的收集方法分为散装收集和封闭化收集，由于散装收集过程带来撒、漏、扬尘等严重污染问题，因此，散装收集方式逐步被淘汰，取而代之的是封闭化收集，其中封闭化收集方式中尤以袋装收

7、集最为普遍。（2）按收集过程生活垃圾的收集方法又可分为上门收集、定点收集和定时收集方式等。 上门收集上门收集分居民家上门收集和管道收集两种。 定点收集定点收集包括垃圾房收集、集装箱垃圾收集站收集。 定时收集定时收集这是一种以垃圾定时收集为基本特征的垃圾收集方式。这种方式主要存在于早期建成的住宅区。其特点是取消固定式垃圾箱，在一定程度上消除了垃圾收集过程中的二次污染。2居民住宅区垃圾搬运（1）低层居民住宅区垃圾搬运低层居民住宅区垃圾一般有两种搬运方式。 由居民自行负责将产生的生活垃圾自备容器搬运至公共贮存容器、垃圾集装点或垃圾收集车内。 由收集工人负责从家门口或后院搬运垃圾至集装点或收集车。（2

8、）中高层公寓垃圾搬运一些老式中层公寓或无垃圾通道的公寓楼房的垃圾搬运方式类似于低层住宅区，对于居民来说搬运垃圾很是不便。为方便中高层建筑居民搬运生活垃圾，这些建筑内常设垃圾通道。垃圾通道由投人口（倒口）、通道（圆形或矩形截面）、垃圾间（或大型接受容器）等组成。3商业区与企业单位垃圾搬运商业区与单位垃圾一般由产生者自行负责搬运，环境卫生管理部门进行监督管理。当委托环卫部门收运时，各垃圾产生单位使用的搬运容器应与环卫部门的收运车辆相配套，搬运地点和时间也应和环卫部门协商而定。如表2-1所示。表2-1不同垃圾的收集方法垃圾产生方式和种类收集方法垃圾产生方式和种类收集方法家庭、单位、行人产生的垃圾容器

9、收集水面漂浮垃圾打捞收集抛弃在路面的垃圾清扫收集建筑垃圾、粗大垃圾、危险垃圾单独容器或车辆收集低层建筑居民区产生的垃圾小型收集车收集或容器收集家庭厨房垃圾和可裂解垃圾水送系统收集或容器收集中高层建筑产生的垃圾垃圾通道收集或容器收集这些废物收集方法是根据生活垃圾的产生方式和种类制定的。它们既可以单独使用，又可以串联或并联使用，有的收集方法需与特定的清运和处理方法配备使用。2.1.3 城市生活垃圾的贮存由于生活垃圾产生量的不均性及随意性，以及对环境部门收集清除的适应性，需要配备生活垃圾贮存容器。垃圾产生者或收集者应根据垃圾的数量、特性及环卫主管部门要求，确定贮存方式，选择合适的垃圾贮存容器，规划容

10、器的放置地点和足够的数目。生活垃圾的贮存方式大致可分为家庭贮存、街道贮存、单位贮存和公共贮存。1贮存容器及设施（l）贮存容器垃圾收集容器可分成垃圾箱（桶）和垃圾集装箱两类。表2-2列出了一些设想的颜色分类塑料收集箱。表2-2分类收集容器设置一览表垃圾种类颜色垃圾组成垃圾种类颜色垃圾组成厨余垃圾黄色厨余垃圾等有机易腐物无机垃圾绿色金属、玻璃有机垃圾黑色纸张、橡胶、塑料有害和危险垃圾红色废灯管、过期药品、有机溶剂表2-3所示为我国生产的部分垃圾桶的主要参数。表2-3国产部分垃圾桶的主要参数材质规格/L长度/mm上部宽度/mm底部宽度/mm高度/mm深度/mm自重/kg载重/kg形状塑料905504

11、854178557707.835倒梯形12055048542098590511501405504854201090101012.1601807204804251100101013.17524075261062094090016.8100钢30069060091080045120圆形长方形方形28096046046088568579110340760760620100080063130 垃圾集装箱一般可分为标准集装箱和专用垃圾集装箱两大类。表2-4所示是国内外部分集装箱的主要参数。表2-4国内外部分垃圾集装箱主要参数类型容积m最大外形尺寸（长宽高）/mmm备注应用场合开口式集装箱9.0 38.0

12、6.02.51.8与车箱可卸式运输车配合国外压缩式集装箱15.0 30.06.02.51.8集装箱自备压缩装置，用车箱可卸式运输车运输拖车式集装箱15.0 30.06.02.32.3与牵引车配合地坑式集装箱7.73.32.21.4与5t级载货车配合国内专用集装箱7.53.42.31.66与5t级车箱可卸式运输车配合4.03.01.951.3与2t级车箱可卸式运输车配合7.03.42.01.57用于上海城市生活垃圾水陆联运集装化运输系统（2）贮存设施垃圾收集设施可分为垃圾房和垃圾收集站两类。垃圾房设置多个垃圾桶，占地面积不小于40m2 ，屋外设垃圾收集站标志，其服务半径一般不大于70m ，四周设

13、置通向污水井的排水沟和绿化隔离带，与周围建筑物的距离不小于5m 。垃圾收集站的服务半径一般不超过600m ，直线距离不超过l000m ，一般是由清洁工上门收集居民生活垃圾，用人力车（手推车或三轮脚踏车）送到收集站，人力车应做到外形整洁、封闭、无污水滴漏、运动轻便安全。（3）一般要求废物贮存对容器的基本要求如下。 容积适度：既要满足日常收集附近用户垃圾的需要，又不要超过1 3d 的贮留期，以防止垃圾发酵、腐败、孽生蚊蝇、散发臭味。 密封性好：要能防蝇防鼠、防恶臭和防风雪，既要配备带盖容器。又要加强宣传，使城市居民在倾倒垃圾后及时盖上收集容器，而且要防止收集过程中容器的满溢。 内部光滑：易于保洁、

14、便于倒空、易于冲刷、不残留黏附物质。 操作方便，布点合理：住宅区贮存家庭垃圾的垃圾箱或大型容器应设置在固定位置，该处应靠近住宅、方便居民，又要靠近马路，便于分类收集和机械化装车，同时要注意隐蔽，不妨碍交通路线和影响市容观瞻。 耐腐，防火，坚固耐用，外形美观，价格便宜。（4）贮存容器及设施设置地点居民区、公共场所根据不同的居住类型设置投放点，见表2-5。表2-5生活垃圾投放点设置场所分类投放点设置场所分类居民高层和小高层在每一楼层设置（分类）收集桶商务楼投放点设置根据情况在每一楼层或楼口设置（分类）收集桶别墅区和多层小区在单元门口设置（分类）收集桶老式公寓、平房区在垃圾房内设置（分类）收集桶较大

15、区域垃圾房设置（分类）收集桶，小型转运站设置（分类）收集桶沿街商铺根据商铺性质设置（分类）收集桶（5）容器设置数量容器设置数量对费用影响甚大，应事先进行规划和估算。某地段需配置多少容器，主要考虑的因素为服务范围内居民人数、垃圾人均产量、垃圾容重、容器大小和收集次数等。2分类贮存分类贮存是指根据对生活垃圾回收利用或处理工艺的要求，由垃圾产生者自行将垃圾分为不同种类进行贮存，即就地分类贮存。生活垃圾的分类贮存与收集很复杂，在国外有不同的分类方式。 分两类：按可燃垃圾（主要是纸类）和不可燃垃圾分开贮存。其中塑料通常作为不可燃垃圾，有时也作为可燃垃圾贮存。 分三类：按塑料除外的可燃物，塑料，玻璃、陶瓷

16、、金属等不燃物三类分开贮存。 分四类：按塑料除外的可燃物，金属类，玻璃类、塑料、陶瓷及其他不燃物四类分开贮存。金属类和玻璃类作为有用物质分别加以回收利用。 分五类：在上述四类基础上，再挑出含重金属的干电池、日光灯管、水银温度计等危险废物作为第五类单独贮存收集。开展城市废物的就地分类不仅能减少投资，而且还能提高回收物料的纯度。生活垃圾中的纸、玻璃、铁、有色金属、塑料、纤维材料等成分适合于分类贮存收集。要做到就地分离贮存，需设置（或配给）不同容器（如不同颜色的纸袋、塑料袋或塑胶容器）以便存放不同废物。在美国大多数城市已规定住户必须放置两个垃圾容器，一个贮存厨房垃圾，一个贮存其他废物。相应的垃圾收集

17、车辆也有两分类或三分类车（即同一收集车上将槽分为两格或三格，分别收集废纸、塑料及堆积空瓶）。我国少数城市正在试行分类贮存的方法，我国生活垃圾在垃圾品质以及居民住宅条件等各方面与发达国家比较都有一定的差距，目前还处于摸索阶段，认识尚不统一。传统的生活垃圾分类主要在处理厂或转运站进行，家庭分类存放需增加容器数量、收集工人数及车辆。就地分类贮存的推广工作是长期艰巨的系统工程，牵涉到技术、社会以及居民意识等多方面的因素，这三者皆不可偏废。因此在重视技术的同时，更需要统一思想，大力开展宣传，提高全民意识。另外环卫主管部门先行制定规章及其他社会性强制手段也是不可缺少的，并要有相应切实可行的技术措施，这才能

18、使工程得以顺利开展。除上述分类贮存中提到的各种垃圾外，对于集贸市场废物和医院垃圾等特种垃圾通常都不进行分类，前者可直接送到堆肥厂进行堆肥化处理，后者则必须立即送专用焚烧炉焚化。【例2-1】 废物分类收集对生活垃圾组分分布的影响参数假定如下： 生活垃圾循环百分比=15 % ; 已循环固体废物的组分百分分布为：纸=40%，纸板=20%，塑料=6%，庭院废物=8%，锡罐=4%，玻璃=18 %，铝=1%，其他非铁金属=3。【解】 以l00kg 收集的固体废物（包括循环固废）为基础进行计算并假设其组成含量如下表（2）列： 循环固体废物量=15或100kg中有15kg ; 收集的固体废物（未包括循环固体废

19、物）的质量=10015（循环量）=85.0（kg）。如表2-6列出计算如下：表2-6废物分类收集对生活垃圾组分分布的影响组分（1）收集的固体废物（包括循环物质）质量kg（2）已循环固体废物组分质量百分比kg（3）循环固体废物质量kg（4）收集的固体废物（未包括循环固体废物）质量/kg（5）=（2）（4）收集的固体废物（未包括循环固体废物）组成质量百分比/（6）=（5）/0.85有机物食品废物8.48.409.9纸35.640.06.029.6034.8纸板6.420.03.03.404.0塑料6.96.00.96.007.1织物1.81.802.1橡胶0.40.400.5皮革0.40.400.

20、5庭院废物17.28.01.2016.0018.8废木料1.81.802.1无机物玻璃9.018.02.706.307.4锡罐5.84.00.605.206.1铝0.61.00.150.450.5其他金属3.03.00.452.553.0灰土2.72.703.2总计100.0100.015.0085.00100.02.1.4 城市生活垃圾的清运生活垃圾清运的主要目的是把城市内的生活垃圾及时清运出去以免其影响到市容卫生环境，是废物收运系统的主要环节。世界各国对生活垃圾收运环节都比较重视，一方面努力提高垃圾收运的机械化、卫生化水平，另一方面正在稳步实现垃圾清运管理的科学化。现行的城市生活垃圾收运方

21、法主要是车辆收运法和管道输送法两种类型，其中车辆收运法应用非常普遍，是指使用各种类型的专用垃圾收集车与容器配合，从居民住宅点或街道把废物和垃圾运到垃圾转运站或处理场的方法。采取这种收运方法必须配备适用的运输工具和停车场。车辆收运法在相当长的时间内仍然是废物运输的主要方法。因此，努力改进废物收运的组织、技术和管理体系，提高专用收集车辆和辅助机具的性能和效率是很有意义的。管道输送法是指应用于多层和高层建筑中的垃圾排放管道。排放管道有两种类型： 气动垃圾输送管道； 普遍排放通道。垃圾清运阶段的操作，不仅是指对各产生源贮存的垃圾集中和集装，还包括收集清除车辆至终点的往返运输和在终点的卸料等全过程。清运

22、效率和费用高低主要取决于下列因素： 清运操作方式； 收集清运车辆的数量、装卸量及机械化装卸程度； 清运次数、时间及劳动定员； 清运路线。1清运操作方法清运操作方法可分为拖曳式和固定式两种。（1）拖曳容器操作方法：是指将某集装点装满的垃圾连容器一起运往转运站或处理处置场，卸空后再将空容器送回原处或下一个集装点，其中前者称为一般操作法，后者称为修改工作法。其收集过程见图2-1。（a）一般操作法 （b）修改工作法图2-1拖曳容器收集操作1容器点；2容器装车；3空容器放还原处；4驶向下个容器；5车库来的车行程开始：6满容器运往转运台；7空容器放还原处；8转运站、加工站或处置场；9a 点的容器放在b点，

23、b点容器运往转运站；10空容器放在b点；11满容器运往转运站；12携带空容器的收集车自车库来，行程开始 （ 2 ）固定容器收集操作法是指用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，分机械操作和人工操作。固定容器收集过程见图2-2。图2-2固定容器收集操作1垃圾集装点；2将容器内的垃圾装人收集车；3驶向下一个集装点；4中转站、加工站或处置场；5卸空的收集车进行新的行程或回库；6车库夹的牢车行程开始2收集车辆（l）收集车类型不同地域各城市可根据当地的经济、交通、垃圾组成特点、垃圾收运系统的构成等实际情况，

24、开发使用与其相适应的垃圾收集车。按装车形式大致可分为前装式、侧装式、后装式、顶装式、集装箱直接上车等形式。车身大小按载重量分，额定量约10-30t，装载垃圾有效容积为6-25m3（有效载重量约4-15t）。为了清运狭小里弄小巷内的垃圾，还有数量甚多的人力手推车、人力三轮车和小型机动车作为清运工具。在美国，用于居民的和商业部门的废物收集卡车都装有叫做装填器的压紧装置，液压压紧机可把松散的废物由容重35kg/m3压实到200-240kg/m3，常规的装载量为12m3和15m3 。（2）收集车数量配备收集车数量配备是否得当关系到费用及收集效率。某收集服务区需配备各类收集车辆数量的多少可参照下列公式计

25、算。简易自卸车数=收集垃圾日平均产生量/（车额定吨位日单班收集次数定额完好率）式中：垃圾日平均产生量按式（2-1）计算；日单班收集次数定额按各省、自治区环卫定额计算；完好率按85计。多功能车数=收集垃圾日平均产生量/（车箱额定容量箱容积利用率日单班收集次数定额完好率）式中：箱容积利用率按50-70计；完好率按80计。侧装密封车数=收集垃圾日平均产生量/（桶额定容量桶容积利用率日单班收集次数定额完好率）式中：日单班装桶数定额按各省、自治区环卫定额计算；完好率按80计；桶容积利用率按50-70计。（3）收集车劳力配备每辆收集车配备的收集工人，需按车辆型号与大小、机械化作业程度、垃圾容器放置地点与容

26、器类型等情况而定。一般情况，除司机外，人力装车的3t简易自卸车配2人；人力装车的5t简易自卸车配3-4 人；多功能车配1人；侧装密封车配2人。（4）收集次数与作业时间垃圾收集次数，在我国各城市住宅区、商业区基本上要求及时收集，即日产日清。在欧美各国则划分较细，一般情形，对于住宅区厨房垃圾，冬季每周两三次，夏季至少三次；对旅馆酒家、食品工厂、商业区等不论夏冬每日至少收集一次；煤灰夏季每月收集两次，冬季改为每周一次；如厨房垃圾与一般垃圾混合收集，其收集次数可采取二者之折衷或酌情而定。国外对废旧家用电器、家具等庞大垃圾则定为一月两次，对分类贮存的废纸、玻璃等亦有规定的收集周期，以利于居民的配合垃圾收

27、集时间大致可分昼间、晚间及黎明三种。住宅区最好在昼间收集，晚间可能骚扰住户；商业区则宜在晚间收集，此时车辆行人稀少，可增快收集速度；黎明收集，可兼有白昼及晚间之利，但集装操作不便。总之，收集次数与时间应视当地实际情况，如气候、垃圾产量与性质、收集方法、道路交通、居民生活习俗等而确定，不能一成不变，其原则是希望能在卫生、迅速、低价的情形下达到垃圾收集目的。2.1.5 城市生活垃圾的收运路线设计生活垃圾的收运路线设计生活垃圾收运模式的设计是在以下条件下进行的：（1）已按照可持续发展要求确定了生活垃圾处理的方针、政策；（2）对生活垃圾的产量及成分做了预测；（3）已经确定了生活垃圾处理方法及选定了处理

28、地点。在生活垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳力、收集次数和作业时间确定以后，就可着手设计收运路线，以便有效使用车辆和劳力。收集清运工作安排的科学性、经济性关键就是合理的收运路线。德国的生活垃圾收运系统比较完备，各清扫局都有垃圾车收运路线图和道路清扫图，把全市分成若干个收集区，明确规定扫路机的清扫路线以及这个地区的垃圾收集日、收集容器的数量和安放位置及其车辆行驶路线等。一般，收集线路的设计需要进行反复试算过程，没有能应用于所有清况的固定规则。一条完整的收集清运路线大致由“实际路线”和“区域路线”组成前者指垃圾收集车在指定的收集区内所行驶经过的实际收集路线，又可称为微观路线；后者指装满垃圾后

29、，收集车为运往转运站（或处理处置场）需走过的地区或街区。1实际路线的设计收运路线设计的主要问题是卡车如何通过一系列的单行线或双行线街道行驶，以使得整个行驶距离最小。换句话说，其目的就是使空载行程最小。在研究探索较合理的实际路线时，需考虑以下几点：每个作业日每条路线限制在一个地区，尽可能紧凑，没有断续或重复的线路；平衡工作量，使每个作业、每条路线的收集和运输时间都合理地大致相等；收集路线的出发点从车库开始要考虑交通繁忙和单行街道的因素。2区域路线的设计对于一个小型的独立的居民区，确定区域路线的问题就是去寻找一条从路线的终端到处置地点之间最直接的道路。而对于区域较大的城区，通常可以使用分配模型来拟制区域路线，从而获得最佳的处置与运输方案。所谓的分配模型，其基本概念是在一定的约束条件下，使目标函数达到最小。在区域路线设计工作中使用该模型可以将其优点极大地发挥出来。该技术中使用最多的是线性规划。最简单的分配问题是对于有多个处置地点的固体废物的分配最优化。显然最常用的办法是将最近处的废物源首先分配，然后是下一个最靠近的，依次类推。而对于较复杂的系统，有必要应用最优化技术。运输规则系统是最适宜的最优化方案，它是一种线性规划。3设计收运路线的一般步骤