固体废物处理与资源化课件第二章固体废物的收集运输与

第二章、固体废物的收集、运输与贮存本章重点掌握城市垃圾的收集、运输的基本要求和原则及在垃圾处理与处置过程中的重要性。了解危险废物的收集和运输要求。能设计一高效的城市垃圾收运线路。§2-1城市生活垃圾的收集与运输城市生活垃圾的收运是城市垃圾处理系统中相当重要的一个环节，其耗资最大，操作过程也最复杂。据统计，垃圾收运费用要占整个处理系统费用的60%~80%，可见其重要地位。城市垃圾的收运原则是：首先应满足环境卫生的要求，其次应考虑在达到各项卫生目标的同时，费用最低，并有助于降低后续处理阶段的费用。城市垃圾收运通常需包括三个阶段第一阶段是从垃圾发生源到垃圾桶的过程，即搬运与贮存（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或其它贮存设施中的垃圾，并运至垃圾中转站，有时也可就近直接送至垃圾处理厂或处置场。第三阶段为转运，特指垃圾的远距离运输，即在中转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。后两个阶段需要应用最优化技术将垃圾分配到不同处置场，以使成本降到最低。一、城市垃圾收集方式混合收集分类收集混合收集指收集未经任何处理的原生垃圾的收集方式，它的优点是比较简单易行，收集费用低，但是在混合收集过程中，各种废物相互混杂、黏结，降低了废物中有用物质的纯度和再利用价值，同时增加了处理的难度，提高了处理费用。分类收集是指按废物组分收集的方法，这种方法可以提高回收物料的纯度和数量，减少需处理的垃圾量，因而有利于废物的进一步处理和再利用，并能够较大幅度地降低废物的运输及处理费用。•法国进口塑料打包机•固废分选卸料仓•车间天车•小武基大型固废分选转运站大件破碎设备及破碎物料演示•北神树垃圾卫生填埋场•沼气发电设施•渗沥液处理设施混合收集和分类收集都需要通过不同的收集方式来实现。选择何种收集方式并制定何种制度，一般应考虑下列因素：废物的产生方式；废物的种类；公共卫生设施和设备的完善程度；地方条件和建筑性质；卫生要求程度；处理处置方式等。二、城市垃圾的搬运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。①由居民自行负责将产生的城市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。（即定点及定时）。②由收集工人负责从家门口或者后院搬运垃圾至集装点或收集车。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，环境卫生部门进行监督管理。三、垃圾的贮存容器由于城市垃圾产生量的不均性及随意性，以及环境卫生部门收集清除的适应性，需要配备城市垃圾贮存容器。垃圾产生者收集者应根据垃圾的数量、特性及环卫部门要求，确定贮存方式，选择合适的垃圾贮存容器，规划容器的放置地点和足够的数目。贮存方式大致可分为家庭贮存、街道贮存、单位贮存和公共贮存。垃圾贮存容器分类由于受经济条件和生活习惯等各方面条件的制约，各国使用的城市垃圾贮存容器类型繁多，形状不一，容器的材质也有很大的区别。国外许多城市都制定有当地容器的标准化和使用要求。垃圾贮存容器分类按用途分类：主要包括垃圾桶（箱、袋）和废物箱两种。按容积分类：垃圾桶和箱分为大（容积大于1.1M3）、中（容积0.1~1.1M3）、小（容积小于0.1M3）三种类型。按材质分类：钢制、塑制（不耐热）两种。对居民区垃圾提倡使用塑料袋和纸袋，以减少垃圾桶脏污和清洗工作。•移动式垃圾压缩箱•垃圾集装箱一般要求废物贮存对容器的基本要求是：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1~3天的贮留期，以防止垃圾发酵、腐败、孳生蚊蝇、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；垃圾收集容器应易于保洁、便于倒空，内部应光滑易于冲刷，不残黏附物质；由于垃圾中经常会含有一些腐蚀性的物质，因此垃圾桶应该耐腐蚀；很多情况下贮存容器都设在公共场所，故而，垃圾桶材料选择时要考虑不能让其轻易燃烧。此外，容积还应操作方便、坚固耐用、外形美观、造价便宜、便于机械化清运。容器设置数量容器设置数量对费用影响很大，应事先进行规划和估算。某地段需配置多少容器，主要应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。容器设置数量我国规定容器设置数量按以下方法计算。首先，按下式求出容器服务范围内的垃圾日产生量：W=RCA1A2（2-1）式中:W——垃圾日产生量，t/d；R——服务范围内居住人口数，人；C——实测的垃圾单位产生量，t/（人•d）A1——垃圾日产量不均系数，取1.1～1.15；A2——居住人口变动系数，取1.02～1.05。容器设置数量然后，按式（2-2）及式（2-3）折合垃圾日产生体积：式中:Vave——垃圾平均日产生体积，m3/d；A３——垃圾容重变动系数，取0.7～0.9；Ｄave——垃圾平均容重，t/m3；K——垃圾产生高峰时体积的变动系数，取1.5～1.8；Vmax——垃圾高峰时日产生最大体积，m3/d；)22(3aveaveDAWV)32(maxaveKVV容器设置数量最后，以式（2-4）和式（2-5）求出收集点所需设置的垃圾容器数量：式中:Nave——平时所需设置的垃圾容器数量，个；E——单个垃圾容器的容积，m3/个；F——垃圾容器填充系数，取0.75～0.9;A4——垃圾收集周期,d/次,当每日收集1次时,A4=1,每日收集2次时,A4=0.5,每二日收集1次时,A4=2,依次类推;Nmax——垃圾高峰时所需设置的垃圾容器数量.)42(4FEVANaveave)52(max4maxFEVAN分类贮存分类方式:①分二类贮存，按可燃垃圾（主要是纸类）和不可燃垃圾分类、开贮存；②分三类贮存，按塑料除外的可燃物；塑料；玻璃、陶瓷、金属等不燃物三类分开贮存；③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；④分五类，在上述四类外，再分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。•垃圾中转站•垃圾中转站四、城市垃圾的收集与清除这一阶段是收运管理系统中最复杂的，耗资也最大。清运效率和费用之高低，主要取决于下列因素：①清运操作方式；②收集清运车辆数量、装卸量及机械化程度；③清运次数、时间及劳动定员；④清运路线。1．清运操作方法清运操作方法可分为：移动式（拖曳容器系统）固定式（固定容器系统）⑴移动容器操作方法是指将某集装点装满的垃圾连同容器一起运往中转站或处理处置场，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（即简便模式），后一种将容器送到下一个集装点的称为修改工作法（即交换模式）。如图所示。收集成本的高低，主要取决于收集时间长短，因此对收集操作过程的不同单元时间进行分析，可以建立设计数据和关系式，求出某区域垃圾收集耗费的人力物力，从而计算收集成本。可以将收集操作过程分为四个基本用时，即集装时间、运输时间、卸车时间和非收集时间（其他用时）。集装时间对常规法，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、卸空容器放回原处时间三部分。式中：Phcs——每次行程集装时间，h/次；tpc——满容器装车时间，h/次；tuc——卸空容器放回原处时间，h/次；tdbc——容器间行驶时间，h/次。)62(dbcucpchcstttP运输时间运输时间是指收集车从集装点行驶至终点所需时间，加上离开终点驶回原处或下一个集装点的时间，不包括停在终点的时间。当装车和卸车时间相对恒定时，则运输时间取决于运输距离和速度。从大量的不同收集车的运输数据分析，发现运输时间可以用下式近似表示：式中:h——运输时间，h/次；a——经验常数，h/次；b——经验常数，h/km；x——往返运输距离，km/次.)72(bxah卸车时间专指垃圾收集车在终点（转运站或处理处置场）逗留时间，包括卸车及等待卸车时间。每一行程卸车时间用符号S（h/次）表示。非收集时间性非收集时间指在收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间。常用符号ω（%）表示非收集时间占总时间百分数。ω=0.1～0.25一次收集清运操作行程所需时间（Thcs）可用下式表示：（h/次）或：求出Thcs后，则每日每辆收集车的行程次数用下式求出：式中：Nd——每天行程次数，次/d；H——每天工作时数，h/d；)82(1hSPThcshcs)82(1bxaSPThcshcs)92(hcsdTHN每周所需收集的行程次数行程数可根据收集范围的垃圾清除量和容器平均容量，用下式求出：式中NW——每周收集次数，即行程数，次/周（若计算值带小数时，需进值到整数值）；VW——每周清运垃圾产量，m3/周；C——容器平均容量，m3/次；f——容器平均充填系数。由此，每周所需作业时间DW（d/周）为：式中：DW——每周收集时间，d/周；tW——NW值进到大整数值；)102(fCVNWW)112(hcswWTtD计算实例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。已知该车每次集容积为8m3/次，容器利用系数为0.67，垃圾车采用八小时工作制。试求为及时清运该住宅区垃圾，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时25%.解:按公式(2-6):Phcs=tpc+tuc+tdbc=0.033+0.033+0=0.066h/次清运一次所需时间,按公式(2-8):Thcs=（Phcs+S+h）/（1－ω）=(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25)=0.8h/次清运车每日可以进行的集装次数,按公式(2-9):Nd=H/Thcs=8/0.8=10次/d根据清运车的集装能力和垃圾量,按公式(2-10):NW=VW/（C·f）=280/(8×0.67)=53次/周（=52.2）每周所需要的工作时间为:DW=tWThcs=53×0.8=42.4h/周⑵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,车辆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。装车有机械操作和人工操作之分，故计算方法也略有不同。①机械装车每一收集行程时间用下式表示：其中每次行程集装时间：式中:Ct——每次行程倒空的容器数，个/次；tpc——卸空一个容器的平均时间，h/个；Np——每一行程经历的集装点数，个；tdbc——每一行程各集装点之间平均行驶时间。如果集装点平均行驶时间未知，也可用公式（2-7）进行估算，但以集装点间距离代替往返运输距离X（km/次）。)122(1bxaSPThcshcs)132()1(dbcPpcthcstNtCP机械装车每一行程能倒空的容器数直接与收集车容积与压缩比以及容器体积有关，其关系式：式中：V——收集车容积，m3/次；r——收集车压缩比；其余符号同前。每周需要的行程次数可用下式求出：式中：NW——每周行程次数，次/周。其余符号同前。)142(fCrVCt)152(rVVNWW每周需要的收集时间式中：DW——每周收集时间，d/周；tW——NW值进到大整数值；其余符号同前。)162()1()(HbxaStPNDwhcsWW②人工装车使用人工装车，每天进行的收集行程数为已知值或保