垃圾搜集路线设计 17页

固体废物处理与处置课程设计设计课题：指导老师：专业班级：学生姓名：学号：-16- 目录前言-2-某生活区垃圾收集线路的设计任务书-3-第一节确定相关点数据-5-第二节移动容器收集操作法的路线设计-5-一、每日垃圾收集安排-8-二、收集路线-9-三、从B点到处置场的往返距离和最远距离的计算-10-第四节确定固定容器收集操作收集车的容积-11-第五节每天的收集路线走向图-11-第六节结论和建议-13-第七节关于本次设计的一些想法-14-参考文献-15--16- 前言随着城市化进程的加快和城市人口的增加，城市生活垃圾的产生量增长迅速，城市生活垃圾已经成为中国城市环境的主要污染源之一。因此，依靠科技进步，使城市生活垃圾收集、运输及处置系统科学化、系统化、规范化，实现中国城市生活垃圾处置“减量化、资源化、无害化”的目标，这是一项重要的社会发展战略任务。城市生活垃圾收集运输路线设计的理想目标是垃圾运输成本最低，即荷载运输路线最短和运输过程中对周围环境影响最小，但在实际运行中两者不可能同时满足。因此综合考虑荷载运输路线距离及各路段的居民环境要求，对荷载运输路线距离和运输过程中对周围环境影响分别赋予权重，并考虑区域环境目标要求不同，给垃圾运输对各区域的环境影响赋予权重，建立目标函数，通过比较各路线的目标函数值，获得垃圾收集最佳路线。本设计采用固定容器收集操作法设计清运路线。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。固定容器收集法的一次行程中，装车时间是关键因素。装车又分为机械操作和人工操作之分，本设计采用人工操作。-16- 某生活区垃圾收集线路的设计任务书一、课程设计的题目某生活区垃圾收集线路的设计二、设计原始资料下图是为某生活区设计的移动容器收运系统和固定容器收运系统。总共有28个收集点和32个容器。已知条件如下：1、两种收集操作方法均在每日8小时中完成收集任务；2、一周两次收集频率的容器必须在周三和周五收集；3、一周三次收集频率的容器必须在周一、周三和周五收集；4、容器可以在它们放置的十字路口的任意一边装载；5、每天都要在车库开始和结束任务；6、对移动容器收运系统来说，收集应该在周一到周五；7、移动容器收集操作法按交换模式进行；8、对固定容器收运系统来说，收集应该是每周四天（周一、周二、周三和周五），每天一趟；9、容器的平均填充系数为0.8，固定容器收集操作的收集车采用压缩比为2的后装式压缩车；10、移动容器收集操作作业数据：容器集装和放回时间为0.025h/次；卸车时间为0.04h/次；11、固定容器收集操作作业数据：容器卸空时间为0.04h/个；卸车时间为0.10h/次；12、容器间估算行驶时间常数为a=0.05h/次，b=0.05h/km；13、确定两种收集操作的运输时间、使用运输时间常数为a=0.06h/次，b=0.025h/km；14、两种收集操作的非收集时间系数均为0.15。三、设计要求-16- 1、编写设计说明书（包括封面、前言、正文、结论和建议、参考文献等部分）；2、确定处置场距B点的最远距离；3、计算固定容器收集操作收集车的容积；4、确定最佳的收集路线，并将其画在主图上。SW单位容器垃圾量，m3至处置场100050001000N容器数量F收集频率，次/周O容器编号单位：m①②③④⑤⑥⑦⑧⑨-16- 2、每个放置点单个容器垃圾量、容器数量及收集频率A---------：SW=12，N=1,F=2B---------：SW=13，N=1,F=1C---------：SW=14，N=1,F=2D---------：SW=15，N=1，F=1E---------：SW=12，N=1，F=3F---------：SW=13，N=1，F=1G---------：SW=14，N,1，F=3H---------：SW=15，N=1，F=1第一节确定相关点数据相关数据已经在任务书中列出，具体如下：A点代表放置点SW=12F=2B点代表放置点SW=13F=1C点代表放置点SW=14F=2D点代表放置点SW=15F=1E点代表放置点SW=12F=3F点代表放置点SW=13F=1G点代表放置点SW=14F=3H点代表放置点SW=15F=1第二节移动容器收集操作法的路线设计一、根据设计任务书提供的资料进行分析、列表。收集区域共有集装点28个，容器32个。其中收集次数3次的有、-16- 两个点，每周共收集3*2=6次行程，时间要求在星期一、三、五三天；收集次数每周2次的有、、、三个集装点，每周共收集4*2=8次行程，时间要求在星期三、五两天；其余①、②③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、、、、、、、、、、、、、、、共23个集装点26个容器，为每周一次，每周共收集1×26=26次行程，时间在星期一至星期五每天。合理的安排是使每周的各个工作日收集的集装点数大致相等以及每天的行驶距离相当。如果集装点增多或行驶距离较远，则该日的收集将花费较多时间并且将限制确定处置场的最远距离。三种收集次数的集装点，每周共需6+8+26=40次，因此，平均每天安排收集8次，分配办法列于下表（1）；表（1）：容器收集安排（次/周）集装点数（/次）行程数（/周）每天倒空的容器数星期一星期二星期三星期四星期五123266828223844326222共计284088888一、通过反复试算设计均衡的收集路线。在满足表（1）的所示的次数要求下，找到一种路线方案，使每天的距离大致相等，即A点到B点间的行驶距离大约为77千米。每周收集线路设计和距离计算结果在表（2）中列出：A与B之间的平均行驶距离为（89.3+90.5+89.2+91+88.7）/5=89.74km，则取77千米。-16- 表（2）：移动容器收集操作的收集路线集装点收集路线距离/km集装点收集路线距离/km集装点收集路线距离/km星期一星期二星期三18A至16.2A至25.9A至71.11至B11.222至B8.877至B4.512B至8至B20.75B至5至B16.312B至12至B8.817B至12至B8.8151B至15至B9.610B至10至B17.619B至17至B9.316B至16至B9.611B至11至B14.122B至19至B6.914B至14至B1420B至20至B1023B至22至B4.425B至25至B1426B至26至B12.126B至23至BB至26至B4.712.13032B至30至BB至32至B5.61.72829B至28至BB至29至B88B至A5B至A5B至A5共计89.390.589.2集装点收集路线距离/km集装点收集路线距离-16- /km星期四星期五3A至35.913A至131.63至B8.813至B4.94B至4至B17.612B至12至B8.89B至9至B15.36B至6至B12.724B至24至B1610B至10至B17.627B至27至B10.926B至26至B12.118B至18至B620B至20至B102131B至21至BB至31至B4.41.12829B至28至BB至29至B88B至A5B至A5共计9188.7一、确定从B点至处置场据的最远距离1.求出每行程的集装时间：因为使用交换容器收集操作法，故每次行程的时间不包括容器间行驶时间，即：==（0.025+0.025）h/次=0.05h/次2.利用固体废物与处置课程中的有关公式求往返运距：即：解方程得x=28千米/次3.最后确定从B点至处置长距离：因为运距x包括收集路线距离，将其扣除后除以往返双程，便可确定从B点至处置场的最远单程距离：-16- km第三节固定容器收集操作法的路线设计一、每日垃圾收集安排用同样的方法叠加所有的垃圾量得出每天需要收集的垃圾量，如下表（3）：表（3）：每日垃圾安排收集次数垃圾量每日收集的垃圾量星期一星期二星期三星期四星期五1121066922502622×40004004033×2626026026共计368929391092二、收集路线根据所收集的垃圾量，经过反复试算制定均衡的收集路线，每日收集路线列于表（4），A点和B点间的每日行驶距离列于表（5）：表（4）固定容器收集操作法收集路线星期一星期二星期三星期五集装次序垃圾量集装次序垃圾量集装次序垃圾量集装次序垃圾量77591351212684818810121212181212141221799262014227111336254-16- 15617131012261416619620142878102362614297242615142731156282977303255总计92总计93总计91总计92由任务书中的标尺量得19mm代表1000m的距离，根据一周四天的行程路线分别计算可以得出：周一：实际长为508mm，那么对应的路线长为27km；周二：实际长为551mm，那么对应的路线长为29km；周三：实际长为494mm，那么对应的路线长为26km；周五：实际长为508mm，那么对应的路线长为27km.根据以上得到的数据列下表（5）表（5）A点和B点间的每日行驶距离星期一二三五行驶距离27292627三、从B点到处置场的往返距离和最远距离的计算（1）、从表（4）可以得知，每天行程收集的容器个数为十个，容器间的平均行驶距离为km每次行程的集装时间：=[10×（0.04+0.05+0.05×2.725）]h/次=2.2625h/次（2）、从B点到处置场的往返清运距离：-16- 即h/d解方程得：x=175.1km(3)、确定从B点到处置场的最远距离：km第四节确定固定容器收集操作收集车的容积收集车的容积：93/(2×0.8)=58.125m3故垃圾收集车容积采用60m3。第五节每天的收集路线走向图周一的收集路线如下表：-16- 周二的收集路线如下表：-16- 周三的收集路线如下表：周五的收集路线如下表：-16- 第六节结论和建议考虑生活垃圾运输过程中对周围环境影响，通过建立目标函数设计城市生活垃圾收集路线，对减少城市生活垃圾收集运输过程中的环境污染和保障城市环境管理具有重要意义。我们在计算生活垃圾最佳收集运输路线时，因为研究点至垃圾填埋场所经路线仅有两条，所以计算时用了穷举法。如果所经路线比较多时，可利用动态规划结合建立的目标函数设计城市生活垃圾最佳收集运输路线。此外，在收集运输城市生活垃圾时，可以利用反馈系统，实现收集运输车辆和收集路线的动态分配，减少车辆资源的浪费，这对于将来城市生活垃圾的收季运输是非常重要的。该设计方案是每天按固定路线固定时间收运，这是目前采用最多的收集方案。环卫人员每天按照预设固定路线进行收集。该法具有收集时间固定、路线长短可根据人员和设备进行调整的特点。但也存在一些不足，主要是人力设备使用利用率较低，在人力和设备出现故障时会影响收集工作的正常运行，而且当线路垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集路线。-16- 我觉得还有最后一点需要注意，就是随着城市的发展，该生活区的垃圾有可能会发生变化（当然每天不会有太大的波动），那么相应的这些垃圾的分布、种类、数量等等也会随着时间发生变化，所以，垃圾收运的路线也应当不断完善，以满足垃圾收运工作的实际需要和变化。第七节关于本次设计的一些想法在做该设计的过程中，我有种这样的想法：针对任务书里面已经给出的拖曳式容器计算法的相关数据，如果能再加上这两种方案的一些成本，然后我们可以通过用两种方法来设计出一个更合理更经济更实用的垃圾清运方式。这样一来，我们可以加深两种计算方法的印象，而且考虑到一些成本问题，可以把该设计做得更完善，更能清晰的决定采用哪种方案更有利。合理的收运系统应注意与垃圾处理之间的协调：包括工艺的协调和结合点的协调。此外，还要注意对环境的影响，包括垃圾的二次污染、噪声污染和视觉污染等。在本次设计过程中，还注意到了这样一些问题:需要按照该小区的基本情况和经济协调以及系统硬件的特性来定制作业规程。在这里我们理应考虑到该小区的人口密度、街道空间等因素是否利于车辆进出。车辆流动收集方式的优点是其灵活性大，垃圾的收集点可以随意变更，但由于车辆必须到收集点进行作业，对收集点周围环境造成影响，如噪声，粉尘等。针对以上的这些想法，我觉得流动式收集应该更注重实际情况，譬如一些对噪声等噪声污染控制要求较高的城市或小区，应采用中转站的收集方式，然后实行上门收集或分类收集。垃圾系统模式设计一般需要有一个反复的过程，通过各种因素的比较和权衡，最后获得最佳的生活垃圾收运模式。各个环节的合理配置、协调配合可获得最大的环境、社会和经济利益，相反则会造成环境的污染，劳动条件的恶化和费用支出的增加。这是我在本次设计过程中的一点想法。-16- 参考文献1.宁平主编，《固体废物处理与处置》，高等教育出版社，2007；2.庄伟强主编，《固体废物处理与利用》，化学工业出版社，2007；3.张益，陶华主编，《垃圾处理处置技术及工程实例》，化学工业出版社，2002；4.杨玉楠、熊运实、杨军、刘宏菊，《固体废物的处理处置工程与管理》，化学工业出版社，2004；5.陈坤柏编，《固体废物处理与处置工程学》，高等教育出版社，2005；6.宁平、张承中、陈建中主编，《固体废物处理与处置实践教程》，化学工业出版社，2005.-16-