第二章固体废物的收集、运输与2压实

1、 第二章第二章 固体废物的收集、运输与压实固体废物的收集、运输与压实一、前言1.1系统的观念系统的观念 “系统系统”这一术语应用得十分广泛，例如这一术语应用得十分广泛，例如人们常说的计算机系统、软件系统、教育系统、人们常说的计算机系统、软件系统、教育系统、太阳系统、神经系统、神学系统等等。太阳系统、神经系统、神学系统等等。 系统可以是抽象的或者是物理的、具体系统可以是抽象的或者是物理的、具体的。抽象系统是相关思想或观念的有序组合，的。抽象系统是相关思想或观念的有序组合，例如神学系统是一个关于人与神等思想的有例如神学系统是一个关于人与神等思想的有序组合。物理系统是达到一个目标而共同工序组合。物理

2、系统是达到一个目标而共同工作的一组元素。作的一组元素。 我们所研究的固体废物管理系统是物理系统，不是抽象的思维系统，因而我们这里所说的系统是由为实现某一目标或目的而共同工作的若干相互影响的部分组成的。换言之，一个系统不是随意凑合的一组元素，而是由一些为共同目的、目标或意图而结合在一起的，相互之间有着密切联系的，互相制约又互相依赖的元素构成的有机整体。系统论就是研究这一系统运行规律的一门科学。 整体性整体性 ：1+12相关性相关性 ：系统各要素之间存在关联：系统各要素之间存在关联结构性结构性 ：结构决定功能，功能对结：结构决定功能，功能对结 构具有反作用构具有反作用层次性层次性 ：系统：系统 、

3、子系统、子系统、 子子系统子子系统目的性目的性 ：系统长远的理想期待：系统长远的理想期待 1.2 系统的特征：系统的特征： 我们所研究的是物理系统而不是抽象的思维系统，因而我们这里所说的系统是由为实现某一目标或目的而共同工作的若干相互影响的部分组成的。换言之，一个系统不是随意凑合的一组元素，而是由一些为共同目的、目标或意图而结合在一起的，相互之间有着密切联系的，互相制约又互相依赖的元素构成的有机整体。系统论就是研究这一系统运行规律的一门科学。1.3 系统工程的定义：系统工程的定义： 以系统为研究对象，采用各种有效方法进行分析设计，使其整体目标最优化。 系统复杂 工程具体1.4 环境系统工程学：

4、环境系统工程学： 系统工程的观念和方法应用于环境领域，从而形成了一个新的学科。 城市垃圾清运处理设施是城市环卫的一个重要方面，也是城市总体规划和城市环境规划的一项重要内容。了解城市垃圾清运处理的基本组成、指导思想和基础理论方法是十分重要的。二、城市垃圾清运处理系统概述二、城市垃圾清运处理系统概述2.1系统的组成： 清扫保洁系统、垃圾收集系统、中转运输系统和垃圾处理系统4个子系统组成。2.2 系统的目的： 是对各类产生源产生的城市生活垃圾进行清扫收集运输处理和回收利用。 城市垃圾从产生源产生之后，就进入城市垃圾清运处理系统由系统的设施设备来完成城市垃圾清运处理工作。城市垃圾清运处理设施的基本组成

5、为：垃圾收集站、垃圾中转站、垃圾处理设施和最终处置设施。城市垃圾清运处理系统的组成及其作业流程城市垃圾清运处理系统的组成及其作业流程 三、三、 固体废物的收集固体废物的收集3.1 收集原则：收集原则：危险固体废物与一般固体废物分开危险固体废物与一般固体废物分开工业固体废物与生活垃圾分开工业固体废物与生活垃圾分开泥态与固态分开泥态与固态分开污泥应进行脱水处理污泥应进行脱水处理3.2收集方法收集方法定期收集定期收集将危险降到最小，有效利用资源；运输者将危险降到最小，有效利用资源；运输者可有计划地使用车辆；可有计划地使用车辆；随时收集随时收集对无规律产生固体废物的企业适用；对无规律产生固体废物的企业

6、适用；3.4 3.4 城市垃圾的收集与运输城市垃圾的收集与运输n中华人民共和国固体废物污染环境防治法第三十七条：城市生活垃圾应当及时清运，并积极开展合理利用和无害化处置。n城市生活垃圾应当逐步做到分类收集、贮存、运输和处置。3.5我国城市垃圾收集我国城市垃圾收集n垃圾发生源垃圾发生源 垃圾桶垃圾桶 垃圾车垃圾车 中转站中转站 最终处理场或填埋场处置最终处理场或填埋场处置四、收集系统四、收集系统4.1收集系统分类收集系统分类n拖曳容器系统：拖曳容器系统：（hauled container system）n是从收集点将装满垃圾的容器（垃圾桶）用牵引是从收集点将装满垃圾的容器（垃圾桶）用牵引车拖曳到

7、处置场（或转运站加工场）倒空后再送车拖曳到处置场（或转运站加工场）倒空后再送回原收集点，车子再开到第二个垃圾桶放置点，回原收集点，车子再开到第二个垃圾桶放置点，如此重复直至一天工作日结束。如此重复直至一天工作日结束。n简便模式简便模式 （conventional mode）n交换模式（交换模式（exchange container mode）1abcn23456789Conventional mode1.牵引车从调度站出发到此收集线路一天的工作开始2.拖曳装满垃圾的垃圾桶3.空垃圾桶返回原放置点4.垃圾桶放置点5.提起装了垃圾的垃圾桶6.放回空垃圾桶7.开车至下一个垃圾桶放置点8.牵引车回调度

8、站9.垃圾处置场或转运站加工场2abcn3164Exchange container mode571.垃圾桶放置垃圾桶放置点点 2.从调度站带从调度站带来的空垃圾桶来的空垃圾桶3.从第一个垃从第一个垃圾桶放置点拖圾桶放置点拖到处置场到处置场4.处置场处置场5.出空垃圾出空垃圾桶，送到第桶，送到第二个垃圾桶二个垃圾桶放置点放置点6.放下空垃放下空垃圾桶，再提圾桶，再提起装了垃圾起装了垃圾的垃圾桶的垃圾桶 7.牵引车带牵引车带着空垃圾桶着空垃圾桶回调度站回调度站n固定容器系统：固定容器系统：（stationary container system）n垃圾桶放在固定收集点（垃圾桶放在固定收集点（Co

9、ntainer locations） ，垃圾车从调度站出来将垃圾出空，垃圾桶放回原处，垃圾车从调度站出来将垃圾出空，垃圾桶放回原处，车子开到第二个收集点重复操作，直至垃圾车装满车子开到第二个收集点重复操作，直至垃圾车装满或工作日结束，将车子开到处置场出空垃圾车，垃或工作日结束，将车子开到处置场出空垃圾车，垃圾车开回调度站圾车开回调度站。2abcn3146Stationary container system571.垃圾桶放置点垃圾桶放置点2.垃圾车辆从调度站垃圾车辆从调度站来，开始收集垃圾来，开始收集垃圾3.收集线路收集线路4.放置点中垃圾桶出放置点中垃圾桶出空到垃圾车上空到垃圾车上5.垃圾车

10、驶往下一个垃圾车驶往下一个收集点收集点6.处置场或中继站、处置场或中继站、加工场加工场7.垃圾车回调度站垃圾车回调度站4.2 hsc和scs的比较：nhsc 该法适用于垃圾产率较高的区该法适用于垃圾产率较高的区域域n优优 点：其优点是可以减少人工装点：其优点是可以减少人工装卸时间，可以采用不同尺寸的容卸时间，可以采用不同尺寸的容器以适应不同类型垃圾的装运。器以适应不同类型垃圾的装运。n缺点：由于大容器人工装载时易缺点：由于大容器人工装载时易导致较低的容积效率。导致较低的容积效率。nscs：n优点：比较灵活、方便，车优点：比较灵活、方便，车辆可大可小辆可大可小n缺点：装卸工作卫生条件较缺点：装卸

11、工作卫生条件较差。差。4.3 收集系统分析收集系统分析n收集所耗时间计算收集所耗时间计算n（1）“拾取拾取”（pick up）时间时间 从放置点开到下一个放置点所需时间（从放置点开到下一个放置点所需时间（tdbc） hcs 提起装满垃圾的垃圾桶的时间（提起装满垃圾的垃圾桶的时间（tpc） 放下空垃圾桶的时间（放下空垃圾桶的时间（tuc） scs ： 从收集线路上所有装了垃圾的垃圾桶中将垃圾从收集线路上所有装了垃圾的垃圾桶中将垃圾 出空到垃圾车上所花费的时间出空到垃圾车上所花费的时间 n（2）运输时间）运输时间nHCS的运输时间是指牵引车将装满垃圾的运输时间是指牵引车将装满垃圾的垃圾桶从放置点拖

12、到放置场和将空桶的垃圾桶从放置点拖到放置场和将空桶从处置场拖到垃圾桶点所需的时间。从处置场拖到垃圾桶点所需的时间。nSCS的运输时间是指垃圾车装满垃圾后的运输时间是指垃圾车装满垃圾后或从收集线路的最后一个放置点开车到或从收集线路的最后一个放置点开车到处置场，和出空垃圾后，再从处置场开处置场，和出空垃圾后，再从处置场开到下一个收集线路的第一个放置点所需到下一个收集线路的第一个放置点所需的时间。的时间。n它们不包括在处置场的时间它们不包括在处置场的时间n（3）处置场停留时间处置场停留时间n（4）非生产性时间）非生产性时间必须的必须的非必须的非必须的W：0.10.25间变化，一般操作取间变化，一般操

13、作取0.15。 n拖曳容器系统分析拖曳容器系统分析n固定容器系统分析固定容器系统分析Thcs=(Phcs+S+h)/(1-w)Thcs 拖拽垃圾桶每个双程所需时间拖拽垃圾桶每个双程所需时间,h Phcs 每个双程拾取花费的时间每个双程拾取花费的时间, h S 在处置场花费的时间在处置场花费的时间, h w 非生产性时间因子非生产性时间因子hcs每收集一桶垃圾所需时间（每收集一桶垃圾所需时间（Thcs）的计算的计算4.4 拖曳容器系统拖曳容器系统hcsdbc 牵引车从放置点开车到下一个牵引车从放置点开车到下一个 放置点所需时间放置点所需时间pc 提起装满垃圾的垃圾桶的时间提起装满垃圾的垃圾桶的时

14、间uc 放下空垃圾桶的时间放下空垃圾桶的时间hcs“拾取拾取”（Pick up）时间（时间（Phcs，h/trip）的计的计算算 Phcs= dbc + pc + uc（h/trip） hcs运输时间（运输时间（h，h/次）次） h=a+bx h 每个双程运输的时间每个双程运输的时间,ha 经验常数经验常数,h； 车辆速度常数（车辆速度常数（P35）b 经验常数经验常数,h ； 车辆速度常数（车辆速度常数（P35）x 每个双程运输的距离每个双程运输的距离kmhcs 一次收集操作行程一次收集操作行程(每个双程每个双程)所需的时所需的时间（间（Thcs）可用下式表示：可用下式表示：Thcs=(Ph

15、cs+S+h)/(1-w)Thcs=(Phcs+S+ a+bx )/(1-w)hcs每日每辆收集车的行程次数（每日每辆收集车的行程次数（Nd） ： Nd=H/Thcs H 一个工作日的时间一个工作日的时间Thcs 一次收集操作行程一次收集操作行程(每个双程每个双程)所需的时间所需的时间Nd=H (1-w) / (Phcs+S+ a+bx )计算计算hcs每周需要工作日每周需要工作日Dw （d/w）Dw=Nw/NdNw 每周双程旅程次数每周双程旅程次数Nd 每日每辆收集车的行程（双程）次数每日每辆收集车的行程（双程）次数hcs一周的双程旅程次数一周的双程旅程次数Nw的计算的计算Nw=Vw/cf

16、Vw 一周的固废产生量，一周的固废产生量，m3C 垃圾桶的平均大小垃圾桶的平均大小，m3f 加权平均垃圾桶利用因子加权平均垃圾桶利用因子(P36)注：注：Nw 通常非整数，经四舍五入后取整计算通常非整数，经四舍五入后取整计算n作业：作业：现有一工厂固废物收集系统采取了拖曳现有一工厂固废物收集系统采取了拖曳容器系统简便模式，垃圾车为机械压缩车，其容器系统简便模式，垃圾车为机械压缩车，其提起装满垃圾的垃圾桶需要的时间和放下空垃提起装满垃圾的垃圾桶需要的时间和放下空垃圾桶需要的时间总共为圾桶需要的时间总共为0.4h/trip，在处置场停在处置场停留时间为留时间为0.133 h/trip，垃圾车每天从

17、调度站到垃圾车每天从调度站到第一个垃圾放置点的时间第一个垃圾放置点的时间t1和从最后一个垃圾和从最后一个垃圾放置点回到调度站的时间放置点回到调度站的时间t2分别为分别为15min和和20min，若从一个垃圾放置点到下一个垃圾放若从一个垃圾放置点到下一个垃圾放置点所需时间平均为置点所需时间平均为6min，到处置场的单程距到处置场的单程距离为离为15.5mile（速度极限：速度极限：55mile / h），），每天每天清除垃圾放置点数固定，工作日时间为清除垃圾放置点数固定，工作日时间为8h /d，非生产性时间因子为非生产性时间因子为0.15。请计算该系统中，请计算该系统中，每天每辆车双程旅程次数及

18、每个工作日的实际每天每辆车双程旅程次数及每个工作日的实际工作时间。工作时间。 通常采用带有压缩机的运输车进行自动装卸垃圾。4.5固定容器系统固定容器系统scsscs每个双程旅程出空垃圾桶的数目每个双程旅程出空垃圾桶的数目Ci的计算的计算Ci=V.r/c.fV 垃圾车的容积垃圾车的容积,m3r 压缩比压缩比C 垃圾桶的体积，垃圾桶的体积，m3f 加权垃圾桶利用因子加权垃圾桶利用因子scs人工装卸的垃圾车的相关计算自学4.6收集车辆收集车辆n收集车的类型（我国）收集车的类型（我国）简易自卸收集车活斗垃圾收集车桶式倒装密封收集车后装式压缩收集车n收集车数量配备收集车数量配备n收集车劳动力配备收集车劳

19、动力配备式中日单班次数定额按各省、自治区定额计算式中日单班次数定额按各省、自治区定额计算简易自卸车数简易自卸车数该车收集的垃圾日平均产生量该车收集的垃圾日平均产生量（车辆定吨位日单班收集次数定额完好率）（车辆定吨位日单班收集次数定额完好率）完好率：完好率：85多功能车数多功能车数该车收集的垃圾日平均产生量该车收集的垃圾日平均产生量（车厢额定容量箱容积利用率日单班收集次数定额完好率）（车厢额定容量箱容积利用率日单班收集次数定额完好率）完好率：完好率：80桶式侧装密封车数桶式侧装密封车数该车收集的垃圾日平均产生量该车收集的垃圾日平均产生量（桶额定容量桶容积利用率日单班装桶数定额日单班收集次数定额完

20、好率）（桶额定容量桶容积利用率日单班装桶数定额日单班收集次数定额完好率）桶容积利用率按桶容积利用率按5070计，完好率：计，完好率：804.7收集次数与时间收集次数与时间n视当地实际情况，如气候、垃圾产生量、性质、收集方法、道路交通、居民生活习俗等而确定。4.8收集线路设计收集线路设计nSTEP1：标出垃圾桶的放置点、数量和收集频率（scs则标出每个放置点垃圾产生量）nSTEP2：将每周收集相同频率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nSTEP3：从调度站或垃圾车停车场开始设计每天的收集路线。nSTEP4：对垃圾桶之间的平均距离进行计算，使每条线路所经过的距离基本相等或相近。最后

21、将确定的收集路线画在收集区域图上。在探索较合理实际路线时，需考虑以下在探索较合理实际路线时，需考虑以下几点：几点：每个作业日每条路线限制在一个地区，尽可能紧凑，无重每个作业日每条路线限制在一个地区，尽可能紧凑，无重复或断续的线路。复或断续的线路。平衡工作量。平衡工作量。起点尽量靠近始发点，终点尽量靠近转运站或处置场。起点尽量靠近始发点，终点尽量靠近转运站或处置场。应避开交通高峰时间收集。应避开交通高峰时间收集。大的垃圾产源区，每天收集，小而分散的产源区，在允许大的垃圾产源区，每天收集，小而分散的产源区，在允许的条件下尽量达到同等收集频率。的条件下尽量达到同等收集频率。在环形街道运行尽量采用顺时

22、针方向行驶，在不能横穿的在环形街道运行尽量采用顺时针方向行驶，在不能横穿的单行线上，应在路顶端形成回路。单行线上，应在路顶端形成回路。在山地或坡道上收集时，应在下坡时收集。在山地或坡道上收集时，应在下坡时收集。F/N F表示收集频率，表示收集频率，N表示垃圾桶的数目表示垃圾桶的数目线路设计考虑因素1、收集地点和收集频率应与现存的政治和法规一致；2、收集人员的多少和车辆类型应与现实条件相协调；3、线路的开始与结束应邻近主要道路，尽可能地利用地 形和自然疆界作为线路的疆界；4、在陡峭地区，线路开始应在道路倾斜的顶端，下坡时收集，便于车辆滑行；5、线路上最后收集的垃圾应离处置场的位置最近；6、尽可能

23、的安排在一天的开始收集；7、如果可能，收集频率相同而垃圾量小的收集点应在同一天收集或同一旅程中收集；五、固体废物的压实五、固体废物的压实n压实亦称压缩。压实亦称压缩。n是利用机械的方法增加固体废物的聚是利用机械的方法增加固体废物的聚集程度，增大容重或减少体积，便于集程度，增大容重或减少体积，便于装卸运输、贮存和填埋装卸运输、贮存和填埋n压实对象：压实对象：n压缩性能大而复原性小的物质。压缩性能大而复原性小的物质。n压缩比压缩比（Compaction radio）：n固废经压缩处理后，体积减少程度。固废经压缩处理后，体积减少程度。5.1原理原理n减少空隙率，将空气压掉，高压减少空隙率，将空气压掉

24、，高压压实则还可在分子之间可能产生压实则还可在分子之间可能产生晶格的破坏使物质变性晶格的破坏使物质变性n例：日本例：日本5.2 压实设备（Compactor）n形式：形式： 移动式压实器：移动式压实器：带有行驶轮或可在轨道上行驶的带有行驶轮或可在轨道上行驶的压实器称为移动式压实器。压实器称为移动式压实器。 移动式压实器主要用于填埋场压实所填埋的废物，移动式压实器主要用于填埋场压实所填埋的废物，也可安装在垃圾车上压实垃圾车所接受的废物。也可安装在垃圾车上压实垃圾车所接受的废物。 移动式压实器可分为碾移动式压实器可分为碾(滚滚)压、夯实、振动压、夯实、振动3种种 通常情况下固体废物的密度平均可达到

25、500一 600kg/m3 如果用压实机具来压实填埋物料、大约可将这个数值提高1030固定式压实器固定式压实器：设在废物运转站，高层住宅垃：设在废物运转站，高层住宅垃圾滑道底部，以及需要压实废物的场合圾滑道底部，以及需要压实废物的场合固定式压实器只能定点使用，通常由一个容器固定式压实器只能定点使用，通常由一个容器单元和一个压实单元组成单元和一个压实单元组成 。 容器单元通过料箱或料斗接受团体废物，并容器单元通过料箱或料斗接受团体废物，并把废物送人压实单元。压实单元通常装有液压把废物送人压实单元。压实单元通常装有液压或气压操作的压头，利用一定的挤压例把固体或气压操作的压头，利用一定的挤压例把固体

26、废物压成致密的块体。废物压成致密的块体。固定式压实器分为小型家用压实器和大型工业固定式压实器分为小型家用压实器和大型工业压缩机两类。压缩机两类。n组成：组成：n容器单元：容纳废物料容器单元：容纳废物料n压实单元：使废物致密化压实单元：使废物致密化 水平压实器般是一个矩形或方形钢制容器，它有一个可沿水平方向移动的压头，废物装入装料室，起动具有压面的水平压头，使废物致密化和定型化，然后将坯块推出。料室内部涂有沥青防腐。5.3 金属类废物压实器金属类废物压实器n三向联合式压实器三向联合式压实器(观看仿真图观看仿真图)n适于压实松散金属适于压实松散金属n回转式压实器回转式压实器(观看仿真图观看仿真图)n适于压实体积小，质量轻的固体废物适于压实体积小，质量轻的固体废物5.4 城市垃圾压