第二章固体废物的收集和运输2_固体废物处理与处置

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第二章固体废物的收集与运输本章主要内容第一节固体废物的收集第二节城市生活垃圾的收集系统第三节固体废物的运输及中转第四节固体废物收运系统的优化第五节固体废物的压实第六节危险废物的收集和运输第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输固体废物的运输(TransportofSolidWaste)包括车辆运输、船舶运输、列车运输和管道运输。1车辆运输1)短途(垃圾收集点沿线)自卸式收运车自装卸式收运车车厢可卸式收运车压缩式收运车摆臂式收运车第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输1车辆运输2)长途(中转站至处置场)整体式垃圾运输车车厢与底盘固定为一整体,全长10m,装载量20t,推卸式或后倾自卸式卸载。牵引拖挂列车式垃圾运输车由一辆牵引车和一辆半挂车组成,全场18m,集装箱约12m,V=40m3,卸载:牵引传输带、重力和推卸式车厢可卸式垃圾运输车由备有液压拉臂装置的底盘和集装箱组成,后倾式卸载,举升角48°,提升力25t,载重量约15t第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输车辆的装载效率:(2-19)废物的压缩比(倍数):(2-20)式中:γf为废物的自由容重,kg/m3;γp为废物压缩后的容重,kg/m3空车重量垃圾重量/pf/=第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输2船舶运输运输成本较低,一般采取集装箱的运输方式。应注意防止废物泄漏对河流的污染。3列车运输对远距离输送大量垃圾言,列车运输经济而有效,但须有铁路线至填埋场附近。目前在我国应用极少。第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输3管道运输管道输送技术是一种以气体(通常为空气)或液体(通常为水)作为载体通过封闭管道输送垃圾的运输方式。优点:①废物流与外界完全隔离,受外界的影响较小,管道一般埋在地下,不受地理、气象等外界条件限制;②运输管道专用,容易实现自动化;③连续运输,有利于大容量长距离的输送;④不排放粉尘、不产生噪声,对环境的影响较小,属于无污染的运输方式;⑤属于连续运输方式,效率高;不足:①设备投资较大,运行费用相对较高,运行经验不足,可靠性仍有待进一步验证;②灵活性小,一旦建成,不易改变其路线和长度;③所需动力和对管道的磨损较大,长距离输送时容易发生堵塞。第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输⑴空气输送包括真空管道气压容器运输和压送运输方式。①、真空运输通过在管道两端设立抽气、压气站,,抽出容器前方一端的空气,并在其后方送入一定气压空气,使容器运行。三种管径的真空输送的适用范围。直径/mm最远输送距离/m最大收集区域面积/hm2日最大垃圾处理量/(t/d)用途大口径450-6001500-2500100-20050-100大规模地域中口径300-400800-150040-10010-50中等规模地域小口径150-250400-8008-401-10小规模地域或楼内第三节固体废物的运输及中转一、固体废物的运输特点:可从多个产生源向一点集中输送,对MSW的输送尤为适合;调整容易;环保(总体呈负压状态,避免废气外溢);不适于长距离运输。②压送运输把装满垃圾的容器送入管道,用高压气流推动容器在管内运行。运输速度可达20-25km/h。特点:适应于供应量一定(30-120t/d)、长距离(当φ500-1000m时,达7km)、高效率的输送;动力消耗过大,容器耐压技术高,废物需破碎。⑵水力输送分为水力管道输送(将垃圾浸于水中,浮流运行)和水力容器式管道输送(将垃圾置于容器中随水运行)。不足:需对水作后续处理,增加费用;技术尚不成熟。第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转1中转(转运)站及其相关概念中转站——指将收集到的废物在建筑物(群)内集中起来并借助于机械设备转装到大型垃圾运输车的环境卫生工作场所。中转——把中转站集中的废物转载到大型运输工具上,并运往最终处置场的过程。第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转2中转站的作用集中收集和贮存来源分散的各种固体废物;能对废物进行适当的预处理(压缩、破碎、分拣等);节约废物运输总成本(避免“空载”)第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转3中转站的选址中转站应建在小型运输车的最佳运输距离内,即:选择靠近服务区的中心或废物产量最多的地方;选择靠近干线公路或交通方便的地方;选择基建或操作最方便的地方。规划和设计中转站时,应考虑:每天的转运量;转运站的结构类型;主要设备和附属设施;对环境的影响。第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转3每天的转运量根据服务区域内垃圾的高产月份平均日产量来确定。(2-21)式中:Q—转运站的日转运量,t/d;n—服务区域的实际人数;q—服务区居民的人均垃圾日产量,kg/人.d,实测或1-1.2;δ—垃圾产量变化系数,无资料时,按1.3-1.4考虑1000/nqQ第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转4中转站分类⑴按转运能力分大型,Q450t/d;中型,150t/dQ450t/d;小型,Q150t/d⑵按功能分类集中储运站和预处理中转站。集中储运站是一种设施比较简单的收集站,固体废物在此不经任何处理就迅速转运出去、投资小,转运速度快,作为小规模转运;预处理中转站通常配备有解毒、中和、脱水、破碎、分选、压缩等设施,可对各种废物进行分类和相应的预处理。第三节固体废物的运输及中转二、固体废物的中转第三节固体废物的运输及中转三、成都市城市垃圾的收运1成都市区生活垃圾的收集方式成都市生活垃圾收集流程生活垃圾源无包装混合垃圾袋装混合垃圾混合垃圾收集点(桶、箱)人力车混装小型机动车混装中转站压缩式、集装箱式自卸式大中型运输车部分可回收物回收站部分可回收物袋装混合垃圾上门有偿收集部分可回收物混合生活垃圾处置场压缩式、封闭式、提升式自卸式、大中型运输车人力车混装小型机动车混装第三节固体废物的运输及中转三、成都市城市垃圾的收运2成都市区生活垃圾转运站成都市区目前的转运站设施有三类:①容积为7~8m3的转运房,约200余座;②日处理量约100吨的转运站9座;③具有压缩减量功能的中小型压缩密闭转运站现已建成7座。前两类转运设施仅作垃圾中转用,不具处理功能,且多为半敞开式,环境卫生状况较差,将被逐渐淘汰。成都市区密封式压缩转运站分布名称地址日处理量(吨/日)车辆配置武侯区转运站武侯区簇桥乡南桥村6组36012吨大车:7台2吨小车:10台青羊区转运站青羊区苏坡乡培风村2、3组15015吨大车:9台成华区转运站成华区保和乡15012吨大车:7台2吨小车:6台锦江区转运站锦江区三圣乡粮丰村30012吨大车:7台2吨小车:10金牛区罗家转运站金牛区罗家村10012吨大车:5台2吨小车:6台金牛区红花堰转运站金牛区红花堰30012吨大车:4台金牛红星转运站金牛区天回乡30012吨大车:5台2吨小车:6台第三节固体废物的运输及中转部分发达国家的垃圾收运模式第四节固体废物收运系统的优化一、垃圾收集点布置的优化学校、小区内垃圾桶的布置优化,大型住宅区、商业区垃圾收集点的布置优化第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化目的,使空载行程最小,即整个收集过程最有效、最经济。消除空载行程的研究,国外早在1736年便已开始。设计法则: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;在交通拥挤时间,避免在繁忙的街道上收集垃圾;环绕街区尽可能采用顺时针方向。一般步骤:准备适当比例的地域地形图,表明垃圾清运区界边界、道口、车库和通往各个垃圾集装点的位置,容器数、收集次数等;资料分析,将资料数据概要为表格;初步收集路线设计;对初步收集路线进行比较,通过反复试算,进一步均衡收集路线,使每周各个工作日收集的垃圾量、行驶路程、收集时间等大致相等,最后将确定的收集路线画在收集区域图上。第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)以成都市金牛区九里堤街道办事处所辖区域为例,主要是群星路、交大路、金府路、九里堤北路所围成的区域,外加二环路北二段、北三段和人民北路二段的少数收集点。第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)金牛区九里堤街道办事处收运现状图说明:(1)1-45为垃圾收集点编号;(2)0为金牛区车库;(3)tr-s1为罗家垃圾转运站(示意位置);(4)比例1:1000第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)金牛区现状收运系统单位收运费为32.72元。车辆序号收运路线垃圾量(t)运距(m)10-1-2-tr-s11.801551720-3-4-5-6-7-8-tr-s11.891703730-10-11-12-13-14-15-tr-s11.8541371740-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-tr-s11.801083150-28-29-30-31-32-33-34-35-36-tr-s1.7461215660-9-37-38-39-40-41-42-43-44-45-tr-s1.81810108合计10.90878743第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)基于单亲遗传算法优化的收运路线说明:(1)1-45为垃圾收集点编号;(2)0为金牛区车库;(3)tr-s1为罗家垃圾转运站(示意位置);(4)比例1:1000第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)基于单亲遗传算法优化的收运方案单位收运费为32.35元/吨。车辆序号收运路线安排垃圾量(t)运距(m)10-1-2-tr-s11.801551720-8-7-5-6-4-3-tr-s11.891711430-9-10-11-12-13-14-28-29-tr-s11.8181342840-24-42-27-26-25-15-tr-s11.8541103350-16-17-18-19-20-21-22-41-23-39-40-37-38-tr-s11.746979760-43-36-44-45-32-34-35-33-31-30-tr-s11.801028810.90877177第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)说明:(1)1-45为垃圾收集点编号;(2)0为金牛区车库;(3)tr-s1为罗家垃圾转运站,tr-s2为在建的红星垃圾转运站(均为示意位置);(4)比例1:1000两个中转站时优化的收运路线第四节固体废物收运系统的优化二、收运线路的优化(九里堤街道办事处为例)两个中转站时优化的收运方案单位收运费为30.58元/吨。车辆序号收运路线安排垃圾量(t)运距(m)10-2-1-tr-s21.801089420-3-4-5-6-8-7-tr-s21.891272530-10-11-14-13-12-17-18-16-28-25-26-tr-s11.891445740-21-20-19-39-40-38-37-42-34-35-33-tr-s11.891096250-9-41-22-23-43-36-32-31-45-30-tr-s11.872952160-24-15-27-44-29-tr-s11.5661115710.90869716第四节固体废物收运系统的优化三、中转站调运的优化i个中转站垃圾分别运送到j个处置场进行处置,每个处置场的处置费用各不相同。Xij表示第i个中转站的垃圾运到第j个处置场进行处置的数量,Cij为第i个中转站的垃圾运到第j个处置场进行处置的运输费用,Fj为第j个处置场单位垃圾的处置费用。目标函数:约束条件:第四节固体废物收运系统的优化四、转运系统与中间处理设施的优化存在焚烧、堆肥厂等中间设施,焚烧灰渣、堆肥余料仍需填埋处置,焚烧、堆肥处理费为Fk,填埋处置费为Fj

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