第3章-固体废物收运.ppt

固体废物的收运 一 垃圾的收集方式 二 垃圾清运 三 垃圾的贮存管理 四 清运操作方法 五 收集车辆 六 垃圾收运路线的确定 七 城市垃圾转运站的设置 概念 收集系统分析收集线路设计 理论和方法 固体废物的收运原则 收运系统 收运系统分析 收集线路设计 中转站设计 本章重点 收集与运输 预处理 资源化利用 新的使用价值 最终处置 固废处理流程 城市垃圾收运的三个阶段 城市垃圾收运并非单一阶段操作过程 通常由三个阶段 运贮 清运 转运 构成一个收运系统 第一阶段是从垃圾发生源到垃圾桶的过程 即搬运贮存 简称运贮 第二阶段是垃圾的清除 简称清运 通常指垃圾的近距离运输 一般用清运车辆沿一定的路线收集清除容器和其他贮存设施中的垃圾 并运至垃圾中转站 有时也可就近直接送至垃圾处理厂和处置场 第三阶段为转运 特指垃圾的远途运输 即在中转站将垃圾装载至大容量运输工具上 运往远处的处理处置场 后两个阶段需要运用最优化技术 将垃圾根据垃圾源位置及垃圾性质分配到不同处置场 以使成本降到最低 工业固体废物 自行收集与运输大型企业 自行负责定期回收中型 委托巡回回收小企业 物资回收部门 由环卫部门专门负责或者生产单位自行处理 收集原则 谁污染谁治理 固体废物收集方式 定期收集 不定期收集 混合收集 分类收集 易安排 适用于危险废物和大型垃圾 非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物 是降低废物处理成本 简化处理工艺 实现综合治理的前提 简单易行 收集费用低 不利于废物的回收利用 分类收集 工业废物与城市垃圾分开 危险废物与一般废物分开 可燃性物质与不可燃性物质分开 可回用物质与不可回用物质分开 一 垃圾的收集方式 城市生活垃圾分类表 据城市生活垃圾分类及其评价标准CJJ T102 2004 一 垃圾的收集方式 垃圾分类应根据城市环境卫生专业规划要求 结合本地区垃圾的特性和处理方式选择垃圾分类方法 采用焚烧处理垃圾的区域 宜按可回收物 可燃垃圾 有害垃圾 大件垃圾和其他垃圾进行分类 采用卫生填埋处理垃圾的区域 宜按可回收物 有害垃圾 大件垃圾和其他垃圾进行分类 采用堆肥处理垃圾的区域 宜按可回收物 可堆肥垃圾 可腐有机物 有害垃圾 大件垃圾和其他垃圾进行分类 一 垃圾的收集方式 国外常用的几种垃圾分类方式 两分法 可燃垃圾与不可燃垃圾三分法 可燃物 不可燃物玻璃陶瓷金属及塑料四分法 可燃物 金属类 玻璃陶瓷塑料类及其他不燃物五分法 可燃物 金属类 玻璃陶瓷塑料类 其他不燃物及危险废物干电池日光灯管水银温度计 一 垃圾的收集方式 一 固体废物的收集方式 广州垃圾分类 可回收物 有毒垃圾 餐厨垃圾 其他垃圾 日本的垃圾分类回收 上世纪80年代 日本对垃圾焚烧的依赖程度居全球之首 焚烧厂的数量占全球的70 全国超过1 3的城市固体废弃物通过焚烧处理 这导致大气中的二恶英含量严重超标 成为 二恶英大国 为了解决这个环境难题 从垃圾的源头着手 日本政府发起了大规模的垃圾分类和回收运动 运动也得到了国民的信任和支持 横滨的垃圾焚烧率降低30 上胜市的目标是在2020年彻底消灭垃圾 垃圾焚烧厂从6000家减至1000多家 二 垃圾清运 第二阶段 连续和非连续清运 定期和不定期 1 城市居民住宅区垃圾源清运人工收集 定期清运管道方式运送 2 商业区与企事业单位的垃圾清运专人负责自行负责 3 城市公共场所的垃圾清运指定专门机构和人员 二 垃圾清运 第二阶段 连续和非连续清运 定期和不定期 1 城市居民住宅区垃圾源清运人工收集 定期清运管道方式运送 2 商业区与企事业单位的垃圾清运专人负责自行负责 3 城市公共场所的垃圾清运指定专门机构和人员 二 垃圾清运 第二阶段 连续和非连续清运 定期和不定期 1 城市居民住宅区垃圾源清运 2 商业区与企事业单位的垃圾清运 3 城市公共场所的垃圾清运 一 垃圾产生源的清运管理1 城市住宅区垃圾源清运管理 低层住宅区垃圾清运 居民自备垃圾容器将垃圾运到收集容器或收集车内 再由专门人员定期将垃圾运送出去 优点 居民自觉实施 节省人力和物力 缺点 物业管理不善或收集不及时 影响环境卫生 专门的收集人员定期上门收集 优点 方便居民 环境卫生好 缺点 消耗较多的劳动力和作业时间 中高层住宅垃圾清运 无垃圾通道的住宅楼 同低层住宅 楼层越高 垃圾清运费用越大 设垃圾通道的住宅楼 居民将垃圾投进垃圾通道 然后由专门人员清运 方便居民 清运不及时产生渗滤液 臭气 国外 某些城市采用管道方式运送垃圾 清洁卫生 节约人力 但投资较高 技术还不成熟 目前应用不多 近年来国外推广使用小型家用垃圾破碎机 主要处理厨房垃圾 垃圾破碎后随生活污水排入下水道 减少了垃圾清运量 但增大了污水处理系统负荷 2 商业区与企事业单位垃圾清运包括商业垃圾 建筑垃圾以及污水处理厂产生的污泥 由产生者自行清运 环卫部门进行监督管理 3 公共场所垃圾清运 专门的环卫工人或环卫设备 每天定点 定时地清扫 收集公共场所的垃圾 指派专门人员在负责清理 同时在公共场所设置垃圾盛放容器 仅有集中和压实 带简单分选 填埋场 垃圾车板车 人工装运 带提升叉车的 带压实装置的 清运 压缩后转运 非连续清运系统 非连续清运系统 连续收集系统 清运与转运一体化 连续与非连续运输系统 非连续运输系统 连续运输系统 由于城市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 需要配备城市垃圾贮存容器 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 选择合适的贮存容器 规划容器的放置地点和足够的数目 贮存方式大致分为家庭贮存 公共贮存 单位贮存和街道贮存 分类贮存 三 垃圾的贮存管理 一 贮存容器 1 一般要求 国外 各家各户生活垃圾的贮存容器多为塑料和钢制垃圾桶 塑料袋和纸袋 垃圾桶应该用耐腐的和不易燃材料制造 钢制的重而价昂 塑料轻而经济 但不耐热 使用寿命短 为了减少垃圾桶脏污和清洗工作 已广泛提倡使用塑料袋和纸袋 一次性使用的垃圾袋比较理想 卫生清洁 搬运轻便 纸袋可用从垃圾中回收废纸来制造 其缺点是比较易燃 且输送 处理成本较高 纸袋也有大小不同的容量 家用的为60 70L 商业和单位用常为110 l2OL 为装料方便需设置不同规格专门的纸袋架 装满垃圾后用夹子封口连袋送去处理 国内 家庭自备旧桶 箩筐 颠箕等随意性容器 对于公共贮存 有固定式砖砌垃圾箱 活动式带车轮的垃圾桶 铁制活底卫生箱 车箱式集装箱等 对于街道贮存 除使用公共贮存容器外 还配置大量供行人丢弃废纸 果壳 烟蒂等物的各种类型的废物箱 对于单位贮存 则由产生者根据垃圾量及收集者的要求选择容器类型 贮存容器大小适当 满足卫生 使用操作方便美观耐用 造价适宜 设置隐蔽 不妨碍交通路线和影响市容观瞻 便于机械化装车 容器式 钢制或塑料制 但在高峰季节会发生垃圾满溢的情况 与周围环境敞开接触 易造成周围环境卫生状况的恶化 另外 清运时难度较大 不利于机械化使用 按材质 金属 塑料和复合材料按颜色分 在进行分类收集时为便于区分 常用各种不同颜色表示垃圾贮存容器的要求密封隔离性能足够的耐压强度与所装垃圾相容耐腐蚀和难燃烧垃圾贮存容器应使用方便 美观耐用 造价适宜 便于机械化装车 构筑物式贮存设施垃圾房和垃圾收集站 贮存设施的要求容积适度密封性能好内部光滑耐腐 防火 坚固耐用 贮存容器数量的确定 公共场所垃圾容器数量多少与服务范围面积大小 居民人数 垃圾类型 垃圾人均产量 垃圾容重 容器大小和收集频率等因素有关 第一步 计算垃圾日产生量 W 服务范围内居住人口数 实测的垃圾单位产量 垃圾日产量不均匀系数 1 1 1 15 居住人口变动系数 1 02 1 05 W 每天产生的垃圾量 t d 贮存容器数量的确定 第二步 计算垃圾日产生平均体积Vave m3 d 每天产生的垃圾量 t d 垃圾容重变动系数 0 7 0 9 垃圾平均容重 t m3 垃圾产生高峰时日产生最大体积Vmax m3 d K为垃圾产生高峰时体积的变动系数 取1 5 1 8 贮存容器数量的确定 第三步 计算收集点所需设置的垃圾容器数Nave 个 日产生平均体积 垃圾收集周期 d 次 单个垃圾容器的容积 m3 个 垃圾容器填充系数 取0 75 0 9 垃圾产生高峰时需要的垃圾容器数 个 日产生最大体积 m3 d 四 清运操作方法 移动容器操作方法 移动式 移动容器操作方法是指将装满垃圾的容器使用垃圾运输工具运往中转站或处理场 垃圾卸空后再将空容器送回原处 搬运容器方式 或其它垃圾集装点 交换容器法 如此重复循环进行垃圾清运 固定容器收集操作法 固定式 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 1 收集系统分析 对将收集活动分解成几个单元操作 研究每个单元操作完成的时间以确定收集过程所需的车辆 劳力和时间 收集系统 二种类型 三种方式移动容器 Mobilecontainer 系统简便模式 多次旅程交换模式 需备用垃圾桶固定容器 Fixedcontainer 系统只收集垃圾而不带走容器收集系统分析 将收集系统分解为四个单元过程 即装载 集装 时间 运输时间 卸车时间和非收集时间 其它用时 通过计算每个单元过程所需的时间 可以得到每辆垃圾车每天往返垃圾场 或转运站 的次数 再根据垃圾总量 求得所需的垃圾车数量 2 移动式垃圾收集系统 移动容器系统 交换方式 a 简单模式 a n c b 移动式垃圾收集系统 移动容器系统 简便模式 b 交换模式 a n c b 对传统法 每次行程集装时间包括容器点之间行驶时间 满容器装车时间及卸空容器放回原处时间三部分 公式表示为 2 6 式中 Phcs 每次行程装载时间 h 次 tpc 装载废物容器 满容器装车 所需时间 h 次 tuc 卸下空容器所需时间 h 次 tdbc 两个容器收集点之间的行驶时间 h 次 1 装载 集装 时间 移动式清运操作时间计算 运输时间指收集车从集装点行驶至终点再加上离开终点驶回原处或下一个集装点的时间 不包括在终点的时间 2 7 式中 t 运输时间 h a 经验时间常数 h b 经验速度常数 h km x 平均往返行驶距离 km 2 运输时间 移动式清运操作时间计算 3 卸车时间 s 专指废物收集车在终点 转运站或处置场 逗留时间 包括卸车及等待卸车时间 h 次 4 非收集时间 w 指在非收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间 亦称非工作因子 其变化范围为0 1 0 40 常取0 15 移动式清运操作时间计算 5 拖曳总时间一次收集清运操作行程所需时间可用下式表示 2 7 式中 Thcs 运输一次废物所需总时间 h 次 s 处置场停留时间 h t 运输时间 h 移动式清运操作时间计算 2 9 收集时间占清运时间的比例 2 10 式中 Nd 每天运输 行程 次数 次 d H 每天工作时间 h d 6 每天每辆收集车的运输 行程 次数 移动式清运操作时间计算 2 11 式中 Nw 每周运输次数 次 周 取整数 Vw 平均每周需收集的废物总量 m3 周 f 容器有效利用数Vc 容器平均容量 m3 则每周所需作业时间 h 周 2 12 7 每周所需的运输 行程 次数 移动式清运操作时间计算 则每周所需收集的行程次数 即行程数可根据收集范围的垃圾清除量和容器平均容量 用下式计算 一次收集清运操作所需时间 Thcs每天每辆能够走完的行程数 Nd对一定垃圾的产出量 每周所需行程数 Nw每周所需的作业时间 DW h 周 移动式清运操作时间计算 通过上面计算过程 可以得到的每周工作时间和收集次数 近而可以制定科学合理的工作计划 计算举例 例某住宅区生活垃圾量约280m3 周 拟用一垃圾车负责清运工作 实行改良操作法的移动式清运 已知该车每次集装容积为8m3 次 容积利用系数为0 67 垃圾车采用8小时工作制 试求为及时清运该住宅垃圾 每周需出动清运多少次 累计工作多少小时 经调查已知 平均运输时间为0 512h 次 容器的装车时间为0 033h 次 容器放回原处时间0 033h 次 卸车时间0 022h 次 非生产时间占全部工作时25 移动式容器拖曳系统 解 计算集装载时间 Phcs 0 033 0 033 0 0 066h 次清运一次所需要的时间 Thcs 0 066 0 512 0 022 1 0 25 0 80h 次 计算每天能够清运的次数Nd 8 0 8 10次 天每周所需行程数 Nw 280 8 0 67 53次 周 计算每周实际工作时间Dw Nw Thcs 53 0 8 42 4h 周 固定容器系统 3 固定容器式垃圾收集系统 c 固定模式 a n c b 固定容器系统清运操作时间计算 固定容器系统收集操作法是指用垃圾车到各容器集装点装载垃圾 容器倒空后重新放回原位 垃圾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 装车分为机械装车和人工装车两种 机械装卸车一个往返需要的总时间为 2 13 式中 Tscs 固定容器系统运输一次废物所需总时间 h 次 Pscs 固定容器系统装载 每次行程集装 时间 h 次 固定容器系统清运操作时间计算 t运输时间 处置场停留时间 装载 集装 时间 2 14 式中 Pscs 每次行程的集装时间 h 次 Ct 每趟行程倒空的垃圾容器数 个 次 tuc 卸空一个容器中的平均时间 h 个 Np 每趟清运所能清运的废物收集点数 个 次 tdbc 每一行程各集装点 各容器收集点 之间平均行驶时间 h 个 固定容器系统清运操作时间计算 每一行程能收集的容器数每一行程能倒空的容器数直接与收集车容积 压缩倍数及容器体积有关 即 2 13 式中 Ct 每一行程能倒空的容器数 个 次 V 收集车容积 m3 次 r 收集车压缩倍数 Vm 垃圾容器容积 m3 个 f 容器平均充填系数 固定容器系统清运操作时间计算 平均每天 周 的清运 行程 次数 2 14 式中 Vd 平均每天需收集的废物总量 m3 d Vw 平均每周需收集的废物总量 m3 d 固定容器系统清运操作时间计算 V 收集车容积 m3 次 r 收集车压缩倍数 每周需要的工作时间 2 17 式中 Dw 每周需要的工作时间 d 周或h 周 Nw 每周的清运次数 次 周 H 每天的法定工作时间 h d tw 为Nw值进到整数值 固定容器系统清运操作时间计算 h 周 d 周 Nw 人工装卸车辆当采用人工装车时 如果每天的收集行程数Nd已知或不变 则每次行程集装时间为 2 17 每一行程能够收集的垃圾收集点数量 2 18 式中 Np 每个行程清运的废物收集点数量 点 次 Pscs 每个行程收集废物的装载时间 h 次 n 工人数量 人 tp 每个废物收集点装载时间 min 点 人 1 固定容器系统清运操作时间计算 H 每天的法定工作时间 h d 固定容器系统清运操作时间计算 每个垃圾点装载时间 2 19 式中 dbc 两个容器收集点之间花费的时间 h k1 每个容器的装载时间常数 min 个容器 Cn 每个收集点平均容器数量 个 k2 分散收集点的装载时间常数 min 个 PRH 分散收集点的百分比例 固定容器系统清运操作时间计算 每次行程集装点数目确定后 需要的收集车辆的容积为 2 20 式中 V 收集车辆容积 m3 次 VP 每个收集点的废物平均量 m3 点 NP 每个行程清运的废物收集点数 点 次 r 垃圾车压缩倍数 每周的行程数 即收集次数 次 周 2 21 式中 Tp 集装点总数 点 次 F 每周容器收集频率 次 周 例 一商业区采用固定容器收集操作法收集垃圾 废物量229m3 周 容器大小6 1m3 f 0 67 收集点到收集站间往返平均距离为25km a 0 022h b 0 01375h km 废物收集点间平均距离0 16km a0 0 06h b0 0 042h km 0 15 已知 收集车容积23m3 r 2 废物收集时间为0 05h 处置场停留时间 s 0 10h 计算每周清运次数和每周实际工作时间 解 1 每一行程倒空容器数 2 集装时间 取整ct 11 4 每周工作时间 3 每周行程次数 NW取整值 人工装车工作方式 其原理同前 仅计算式有所变化 2 人工装车 自学P26 集装时间PSCS 每一行程能够收集的集装点数目Np 每个废物收集点装载时间tp 收集工人数 收集车每天能够收集的次数 Cn为每一个集装点的垃圾容器数 Prh为服务到居民家的收集点占全部垃圾集装点的百分数 需要的收集车辆的容积 每周收集次数 五 收集车辆 1 类型 城市垃圾收集车一般配置专用垃圾集装 卸载设备 并且具有一定程度的机械化和自动化功能 城市垃圾收集车辆类型众多 各国还没有形成一个统一的分类标准 常用的分类方式有按照装车形式可分为前装式 后装式 侧装式 顶装式 集装箱直接上车式等类型 按照车辆垃圾载重量分为2t 5t 10t 15t 30t等类型 按照装载垃圾容积分为6m3 10m3 20m3等类型的收集车辆 国内常用的垃圾收集车 1 简易自卸式收集车 2 活动斗式收集车 3 桶式侧装式密封收集车 4 后装式压缩收集车 东风140压缩式垃圾车 长安自卸式垃圾车 美国的机械手臂垃圾车 东风145摆臂式垃圾车 五 收集车辆 2 收集车辆的数量配置 收集车数量的合理配备 直接影响到垃圾收集的效率和成本高低 在进行车辆配备时 应该考虑车辆的种类 满载量 垃圾输送量 输送距离 装卸自动化程度以及人员配备情况等因素 3 收集车辆的劳动力配置每辆收集车配备的收集工作人员 一般按照运输车辆的载重量 机械化作业程度 垃圾容器放置地点与容器类型以及工人的业务能力和素质等情况而定 一般情况 除司机外 采用人力装车的3t简易自卸车配2名工作人员 5t简易自卸车配3 4名工作人员 侧装密封车配2名工作人员 多功能车配1名工作人员 六 垃圾收运路线的确定 在城市垃圾收集操作方法 收集车辆类型 收集劳力 收集次数和作业时间等确定以后 就应该着手设计垃圾的收运路线 以便有效地使用车辆和劳力 提高工作效率 合理的收运路线在一定程度上可以非常有效地提高城市垃圾收运水平 垃圾收运路线一般有四种方案 1 固定路线收运 2 大路线收运 3 车辆满载法 4 固体工作时间法 垃圾收运路线四种方案 按照预设固定路线进行收集工作 收集时间固定 路线长短调整 但是人力设备使用效率较低 当线路垃圾产生量发生变化时 不能及时调整收集线路 允许收集人员在一定的时间段内 自己决定何时何地进行那条路线的收集工作 此法的优缺点与第一种方法的相同 收集最大承载量的垃圾 可以减少垃圾运输时间 能够较充分的利用人力和设备 适用于所有收集方式 但不能准确预测垃圾产生量 收集人员每天在规定的时间内工作 这样可以比较充分地利用有关的人力和物力 但是由于本方法规律性不明显 一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间 车辆满载法 采用固定工作时间 每天按固定路线收集 大路线收运 收集线路的设计需要经过设计 试运行 修正 确定等步骤才能逐步完成 并且只有经过一段时间运行实践后 才能确定下来 由于各个城市的实际情况各不相同 即使在同一个城市 城市垃圾的分布 种类 数量等也随着时间的发展而不断地发生着改变 所以 垃圾收运路线也应随着城市的发展 不断完善 以满足垃圾收运工作的实际需要和变化 一 原则 设计垃圾收运路线的原则 尽可能使空载行程最短 二 收运路线设计步骤 三 设计实例 对下图小区 设计移动式和固定式两种收集操作方法的收集路线 假定每天8小时完成收集任务 垃圾量 收集频率 容器数 第一步 调查垃圾收集点位置 容器数 收集次数 见31页图2 3 第二步 将收集的数据进行分析 结果见32页表2 2 第三步 通过反复计算设计均衡的收集路线在满足表2 2的次数的条件下 找到一种收集路线方案 使每天行驶距离大致相等 即A B之间的86km 每周的收集路线和距离的计算结果见表2 3 垃圾收集数据分析安排 工作运筹表 安排收集方案的原则每天倒空的容器数相等 8个每天走过的路程相等 约86km 第四步 确定B点至处置场的距离 Phcs 0 033 0 033 0 066 h 次 交换容器法tdbc 0 求出往返距离 Xkm 次 X 26 km 次 确定B 处置场的最远距离 因为运距x包括收集路线距离在内 将其扣除后除以往返双程 便可确定从B点至处置场最远单程距离 每次集装时间为 26 86 8 2 7 63km 2 固定容器法 1 每天需要清运的垃圾量 2 根据所收集的垃圾量 经过反复试算制定均衡的收集路线 每天的收集路线列于表2 5 A B点的距离列于表2 6 安排收集方案的原则 每天收集的垃圾量相等 69m3每天走过的路程 AB 相等 约26km 3 从表2 5得知 每天行程收集的容器数为10个 容器间平均距离为 每个行程的集装时间 26 28 26 22 4 10 2 55km 4 B到填埋场的往返距离 X 152 4 km 次 152 4 2 76 2 km 5 B到填埋场的最远距离 4天 移动法确定B 处置场的最远距离 7 63km 5天 七 城市垃圾转运站的设置 转运 第三阶段操作过程称为转运 它是指利用中转站将从各分散收集点较小的收集车清运的垃圾转装到大型运输工具并将其远距离运输至垃圾处理利用设施或处置场的过程 转运站 即中转站 就是指进行上述转运过程的建筑设施与设备 七 城市垃圾转运站的设置 1 设置转运站的必要性垃圾的转运可以更有效地利用人力和物力 使垃圾收集车更好地发挥其效益 也使大载重量运输工具能经济而有效地进行长距离运输 当处置场远离收集路线时 究竟是否设置中转站 主要视经济性而定 经济性取决于两个方面 一方面是有助于垃圾收运的总费用降低 即由于长距离大吨位运输比小车运输的成本低或由于收集车一旦取消长距离运输能够腾出时间更有效地收集 另一方面是对转运站 大型运输工具或其他必需的专用设备的大量投资会提高收运费用 分类依据 类别 2 转运站的类型 防止噪声扰民 环境保护与卫生要求 采取综合防