垃圾收运路线课程设计.docx

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1、垃圾收运路线课程设计 江汉大学课程设计任务书 学院：化学与环境工程环境工程 专业：环境工程 标题：江大校园垃圾收集运输设计 时间：2022年 1月 12日至 2022年 1月 17日 学生姓名：李功达 学号： 122209202209 指导老师：石零 江汉大学李功达 目录 (3) 3 . 1. 垃圾收运路线设计概述 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2城市生活垃圾收运系统设计要求 (3) 1.3设计垃圾收运路线的原则 (3) 1.4垃圾收运路线设计方案 (4) 1.5清运操作方法 (4) 1.5.1移动容器操作方法（移动式）4 1.5.2固定容器收集操作法（固定式）4 1.5.3清运操作方法

2、综述 (4) 2. 设计收运路线的一般步骤 (5) 2.1调查、考察垃圾清运区的特点 (5) 2.1.1清运区概况 (5) 2.1.2垃圾成分现状 (5) 2.1.3垃圾收集服务人口及面积 (5) 2.1.4垃圾产量计算 (5) 2.1.5收集江汉大学平面图（见尾页）6 2.2资料整理分析 (6) 2.3成本估计（每天） (9) 移动式费用 (9) 9固定式费用 . 3. 垃圾收集设计小结及建议 (9) 3.1设计小结 (9) 3.2结论和建议 (9) 参考文献 (9) 江汉大学平面图 (11) 垃圾箱设计尺寸，单位： m (12) 从江汉大学将垃圾运送到长山口垃圾路线图 (13) 李功达江汉

3、大学 本设计以江汉大学为设计对象，在分析江汉大学生活垃圾排放及收集现状的基础上，对江 汉大学垃圾量进行了平均分配，综合考虑每日垃圾产量和收运频率等各方面因素，提出了 合理的生活垃圾收运路线，经过分析比较，确定了最佳收集路线。 生活垃圾；清运路线；容器；收集频率；设计 1.垃圾收运路线设计概述 1.1 设计目的 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。选取合适的垃圾清运方式，设计合理有效的收运路线，对 城市垃圾收运系统是十分重要的。本设计根据江汉大学的实际情况设计合理的收运路线， 使江汉大学的垃圾及时快捷的被清除，让大家的生活环境更加

4、清洁、舒适。 1.2 城市生活垃圾收运系统设计要求 1.2.1 收运系统的组成部分 城市垃圾收运并非单一阶段操作过程，通常由三个阶段构成一个收运系统: 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，并运至垃圾转运站，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，即在转运站将垃圾装载至大容量运输工具上，运 往远处的处理处置厂。 一般的垃圾收运系统可以表示成如下形式： 垃圾收集运输垃圾处理 中转运输 清运和转运这两个阶段宜采

5、用优化方法进行规划，按照最优的行车路线收集垃圾，并将垃 圾源合理分配到不同处理场，以使成本降到最低。合理的收运系统应有利于垃圾从产生向 系统的转移，而且具有卫生、方便、省力的优点。 1.2.2 收运模式及收集时间的确定 上述提到的三个阶段，其中收集和运输是每个收运系统共有的，而中转则可能在一 些系统中无须设置，是否设置中转环节是根据垃圾从产生源至处理地的运输距离、垃圾收 集车辆的运输能力及垃圾量来确定。其中中转可能是一次，也可以有多次。因此从有无中 转环节来区别，垃圾收运系统可分为无中转收运模式和有中转收运模式。区别垃圾收运模 式还必须从的收集方式上加以区别，目前使用的垃圾收集方式主要有： a

6、车辆流动收集（或称无站式收集） b收集站收集 c动力管道收集。 （1）收运路线应尽可能紧凑，避免重复或断续。 （2）收运路线应能平衡工作量，使每个作业阶段、每条线路的收集和清运时间大致相等。（3）收集路线应避免在交通拥挤的高峰时间段收集、清运垃圾。 （4）收运路线应当首先收集地势较高地区的垃圾。 （5）收集路线起始点最好位于停车场或车库附近。 （6）收运路线在单行街道收集垃圾，起点应尽量靠近街道入口处，沿环形路线进行垃 圾收集工作。 1.4 垃圾收运路线设计方案 在垃圾收运路线的设计中，根据实际情况设计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。垃圾收运路线的设计一般有四种

7、方案： 第一种方案是每天按固定路线收运。这是目前采用最多的收集方案。环卫工人每天按照 预设固定路线进行收集。该法具有收集时间固定、路线长短可以根据人员和设备进行调整 的特点。缺点是人力设备使用效率较低，在人力和设备出现故障时会影响收集工作的正常 进行，而且当路线垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集路线。 第二种方案是大路线收运，允许收集人员在一定时间段内，自己决定何时何地进行哪条 路线的收集工作。此法的优缺点与第一种方法相似。 第三种方案是车辆满载法。环卫人员每天收集的垃圾是运输车辆的最大承载量。此方发的优点是可以减少垃圾运输时间，能够比较充分的利用人力和设备，并且适用于所有收集方式。 缺点

8、是不能准确预测车辆最大承载相当于多少居民或企事业单位的垃圾产生量。 第四种方案是采用固定工作时间的方法。收集人员每天在规定的时间内工作。这样可 以比较充分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。 经过对江汉大学的初步简单调查了解，结合该地区垃圾的各种特点、垃圾容器、垃圾估 计产量以及车辆、道路、交通等各方面因素，初步确定可以使用第一种方案与第三种方案结 合的收运路线设计方案。也就是，垃圾收集车每天按照预设固定路线进行收集，直到收集的 垃圾是运输车辆的最大承载量，返回垃圾处理处置场，清空垃圾后再次出发按照既 定路线继续收集。此方案是根据实际情况

9、将两种方案结合而成，更适合于实际的具体情况。1.5 清运操作方法 1.5.1 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（牵引车等）运往转运站或处理厂，垃圾卸空后再将容器送回原处或其他垃圾集装点此重复循环进行垃圾清运。 1.5.2 固定容器收集操作法（固定式） 固定容器操作方法是指垃圾收集容器不动，由垃圾车收集各点垃圾，直到达到垃圾车的最大容量返回中转站或处理厂，清空垃圾车后继续到下一集装点收集，如 此重复进行垃圾清运。 1.5.3 清运操作方法综述 城市垃圾清运的操作方法分为上述两种即移动式和固定式。两种方法各有其优缺点，在 实际设计中应根据具体情况选取

10、适合于某地区的清运操作方法。在设计前对江汉大学进 行过考察和分析，由于校园垃圾桶容量较小、个数多且分布广泛等特点，在根据之前确定的 收运模式以及收运路线的设计方案等各个因素综合考虑，结合实际初步设定校园垃圾清运操 作方法应选取移动式容器清运方式。此方法中垃圾的装车时间是该收集法一次行程所使用时 间的主要影响因素。垃圾车辆装车一般有机械操作和人工操作两种方式，此两种方式各有其 优缺点。通过调查比较结合各个因素，初步确定江汉大学使用机械操作装车。 小垃圾箱环卫工人 生活垃圾定点大垃圾桶垃圾车垃圾中转站垃圾填埋场 地面垃圾环卫工人 2.设计收运路线的一般步骤 2.1 调查、考察垃圾清运区的特点 2.

11、1.1 清运区概况 江汉大学位于华中平原地区，气候属暖温带半湿润的季风气候区，雨量适中，四季 分明。江汉大学位于沌口经济开发区，地势平坦，交通方便。学校区内有宿舍24 栋（南区9 栋，北区 15 栋），教学楼 17（J01J17），图书馆，行政楼，活动广场一个（英才 广场），校园建筑大小不一，但建筑群分布有一定规律，垃圾桶以及集装点分布也有一定的 规律性。 2.1.2 垃圾成分现状 学校垃圾类型主要为生活垃圾，而生活垃圾成分以食堂餐饮以及生活废物等为主， 玻璃，塑料，织物，废电池等可回收物质的比例较小；区域主要能源是燃煤。 2.1.3 垃圾收集服务人口及面积 江汉大学总占地面积为 2114 亩

12、，校舍建筑面积 59 万平方米。有专任教师 1066 人。全日制在校生 18000 余人。 ( 按照 30000 人计算 ) 2.1.4 垃圾产量计算 不同地区可根据其特点运用不同的方法计算本地区的垃圾产量，根据此清运区实 际情况，可选择依据人口以及各个系数计算其垃圾产量。 该清运区可按下式计算容器服务范围内的垃圾日产量： W=RCYP 式中， R为服务范围内人口数，人； C 为实测的垃圾日产量， kg/ （人 d）； Y 为垃圾日产量不均匀系数，通常取 1.1-1.15 ； P 为居住人口变动系数，取 1.02 1.05 。 计算得到日产量后，可根据日产量由下式计算垃圾日产生体积： W V

13、ave Q D ave 江汉大学 李功达式中， V ave为垃圾平均日产生体积，m3 /d ；W为垃圾日产生量， kg/d ； Q为垃圾容重变动系数，一般取 0.7 0.9 ； D ave为垃圾平均容重， kg/ m 3。 我国人均每天城市固废产量可按0.8 1.2kg/ （人 d）考虑。根据设计区情况 R=30000人， C 取 1.0 kg/（人 d），Y取1.13，P取1.03，计算得： W=300001.0 1.13 1.03=34917kg/d 容器中垃圾平均容重约为120kg/ m 3，垃圾容重变动系数Q取 0.8 ，则： V ave 34917 363.7m 3 /d 0.812

14、0 通过以上计算得到设计区垃圾日产量体积为363.7 m 3 /d 。 其中餐饮垃圾为 108m3/d ，生活垃圾为 255.7m3/d 。 2.1.5 收集江汉大学平面图（见尾页） 该平面图中包含垃圾集装点位置、路线。有关设计信息及数据如下： （1）收集车从 1号门进入，从 5号门出去； （2）固定容器收集操作从星期一至星期五每天进行收集，每天行程一次； （3）固定容器收集操作法作业数据：容器卸空时间为 0.05h/ 次，卸车时间为 0.1h/ 次； （4）容器间估算行驶时间常数为 a1=0.06h/ 次， b=0.067h/km ； （5）确定收集操作的清运时间，使用运输时间常数为 a2=

15、0.08h/ 次， b=0.025h/km； （6）收集操作的非收集时间系数为 0.15 。 2.2 资料整理分析 根据图 2.1 提供资料对校园内垃圾集装点数量、垃圾桶个数、垃圾量以及收集次数等 条件进行分析、列表。 2.1 移动容器操作方法（移动式） 1 号垃圾集装点 2 号垃圾集装点 3 号垃圾集装点 n 号垃圾集装点 始发站出发（载有空容器） 转运负载容器 满载容器 空容器 返回空容器至下一集装点 垃 圾 处 理 厂 （或转运站） 收工回始发站 （ b ）交换容器方式 图 1.5 移动容器清运方式 集装点 收集路线 距离 /km 集装点 收集路线 距离 /km 1 A 至1至B 3.7

16、6 9 C 至9至C 6.8 2 2 A 至2至B 4.21 10 C 至 10至C 7.18 3 A 至3至B 4.31 11 C 至 11至C 7.48 4 A 至4至B 4.19 12 C 至 12至C 6.82 5 B 至5至B 5.51 13 C 至 13至C 6.62 6 B 至6至B 5.52 14 C 至 14至C 6.42 7 C 至7至C 5.81 15 C 至 15至C 6.24 8 C 至8至C 6.72 16 C 至 16至C 6.02 总距离 93.63km 注：其中距离已经将从垃圾中转站 X 发车进入 A （或 B 或 C ）的距离以及从 B （或 C ）出车 进

17、入垃圾中转站 X 的距离。 每次行程的集装时间： P hcs =t pc +t uc =(0.033+0.033)=0.066 ， Nd=255.7（ 216）=8 次 Nd(P hcs s a bx ） 往返运距： H 1- w 8h/d= 8（0.066 0.053 0.060 0.025x ） 1 0.15 x=26.84km 从学校出发点（ B 或 C ）至处置场最远距离 1 (26.84 - 96.63 ) 10.4 km 2 16 收集车辆采用 2m3拉臂式垃圾车。 路线如图中红色路线 由 A 点进， C点出，进入中转站。每天凌晨 2：30 到达第一个垃圾堆，垃圾车工作 68 分钟

18、。 2 点 40 到达 2，进入北区，依次对圾堆 3,4,5,6 进行处理。 2 号垃圾集装点 3 号垃圾集装点n 号垃圾集装点 清运车 清空集装点垃圾后 继续去下一集装点 清空垃圾车后出发 直到垃圾车满去下一集装点载回中转站 中转站或垃 圾处理厂 图 1.5（ c）固定容器清运方式 集装点收集路线距离 /km 一 A 至 1 2.02 二1至 20.57 三2至 3 1.74 四3至 40.38 五4至 50.22 六5至 60.21 无6至 C 1.12 总距离 6.06km 注：其中距离已经将从垃圾中转站X 发车进入 A（或 B 或 C）的距离以及从 B（或 C）出车 进入垃圾中转站 X

19、 的距离。 容器间的平均行驶距离： x= 6.06 1.01 （km） 6 scs=c t（t uc+t dbc t uc+a+bx)d取 1每次行程的集装时间： P）=c (t N =108（ 20 6） =0.9 =6（ 0.05+0.06+0.067 1.01 ） =1.066（h/ 次） 从 B 点到处置场的往返运距：H N d(P scs s a bx ） 1- w 8h/d=1（1.0660.100.0800.025x） 10.15 X=222.16km 222.16 确定从 B 点（或 C 点到处置场的最远距离）：111.08 km 2收集车辆采用 20m3压缩式收集车辆。 2.

20、3 成本估计（每天） 移动式费用 C1a1 l 1.510.4 16248 Cn（ n=1,2,3 ）为垃圾清运费用；管理费 1350, 总费用即为 1598元l 为清运距离； 固定式费用an 为单位距离垃圾的清运费用； C 2 a2 l p 0.9111.08 1 401500.97p 为固定容器操作方式中集装点垃圾装卸和其他管理等费用。 管理费 1820，总费用即为 2318.2 总费用 C=C1+C2=3697元/ 周 注：采用固定式时候工作人员两人，按照武汉市人均工资 3810元计算， p=3810/30*3+20 校园两种方式都采用，餐饮垃圾采用固定式清运方式，晚间运输。白天采用移动

21、容器方式清 运对 16个点进行垃圾清运。 3.垃圾收集设计小结及建议 3.1 设计小结 在生活垃圾收运系统中，收集清运工作的科学性、经济性关键就是选择合理的收运路线。 选择合理的垃圾收运车辆的路线，可减少行驶距离，节约时间，可高效地调度收运车辆，减 少投入车辆数，车辆的维修费用、燃油费也相应减少。同时，人力资源也可发挥更 大的效率。因此，通过对垃圾收运车辆行车路线的优化，可以很大程度地节省收运费用 , 从而产生巨大的经济和社会效益。 在此次设计中我了解到：一个合理的收运系统应最大限度地解放劳动力,降低人的劳动强度 , 改善劳动条件。在设计中要求必须将垃圾的收运路线安排进行合理优化 , 及时全面

22、地完成垃圾收运计划 , 最大程度地节省、去掉不必要的资金浪费。 3.2 结论和建议 （1）在分析城市生活垃圾收运系统特征的基础上，根据实际存在的城市生活垃圾收运 方式，结合江汉大学具体情况，设计了基本的垃圾收运路线。 （2）在设计中考虑生活垃圾运输过程中对周围环境影响，对减少宿舍生活垃圾收集运 输过程中的环境污染和保障小区环境管理具有重要意义。 （3）在设计过程中要考虑到各方面因素，最终才能确定出合理优化的垃圾收集清运路线。 参考文献 1宁平 . 固体废物处理与处置 M. 北京：高等教育出版社， 2022，17-35. 2刘东 . 垃圾收运系统规划设计的分析 J. 环境卫生工程， 2022，12(2) ： 94-96 3贾学斌，刘冬梅，孙喆，等 . 用神经元理论优化生活垃圾收运路线 J. 哈尔滨工业大学学报， 2022，36(6) ： 819-832. 4盛金良，曹春华 . 城市生活垃圾收运模式设计 J. 环境卫生工程， 2000，8(2) ：85-87 5惠二青，黄钰铃 . 城区生活垃圾收集路线设计 J. 环境卫生工程， 2022， 13(4) ：52-54. 6 蒋展鹏主编，环境工程学，高等教育出版社，2022 7互联网及图书馆中的相关文献。 江汉大学平面图出口 碧湖垃圾转运 站 出口入口A