固废课程设计

固体废物处理与处置课程设计设计课题：某生活区垃圾收集路线的设计指导老师：专业班级：环境工程学生姓名：学号：目录前言 (2)第一章设计基本内容 (3)一、课程设计题目 (3)二、设计原始资料 (3)三、设计要求 (3)第二章移动容器收集操作法的路线设计 (5)一、根据设计任务书提供的资料进行分析、列表 (5)二、通过反复试算设计均衡的集路线 (6)三、确定从B点至处置场的最远距离 (7)第三章固定容器收集操作法的路线设计 (8)一、每日垃圾收集安排 (8)二、固定容器收集路线 (8)三、从B点到处置场的往返距离和最远距离的计算 (9)第四章确定固定容器收集操作收集车容积 (10)第五章每天的收集路线走向图 (10)第六章结论和建议 (13)参考文献 (14)前言随着社会经济的迅速发展和城市人口的增加，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。

城市生活垃圾除包括居民生活垃圾之外，还包括为城市居民生活服务的商业垃圾、建筑垃圾、园林垃圾等，这些垃圾的收集大都分别由某一个部门专门作为经常性工作加以管理。

据统计，垃圾的收运费用占整个垃圾处理系统费用的60%~80%，因此必须科学地制定合理的收运计划并提高收运效率。

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。

这一阶段主要包括对城市各处垃圾源的垃圾进行及时收集、集中储存管理以及使用专用车辆装运到垃圾处理站的过程。

该管理过程效率的高低，主要取决于垃圾清运方式、收集路线设定、收集清运车数量及机械化装卸程度和垃圾类型、特性以及数量等各种因素。

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。

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。

收集路线的设计需要经过设计、试运行、修正、确定等步骤才能逐步完成，并且只有经过一段时间的运行时间后，才能确定下来。

由于各个城市的实际情况各不相同，即使在同一个城市，垃圾的分布、种类、数量等也随着城市的发展，不断完善，以满足垃圾收运工作的实际需要和变化。

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。

第一章设计基本内容一、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。

车库·①②③··④·⑤·⑥⑦···⑧A·○10○11·B○12·E○13··⑨○24·D·○14○15○16·○17·F·○18○19·○20·C○21·○22○23··○25·H ○27·G○26·○28○29·○30○31··○32B至处置场SW 单位容器垃圾量，m3SWN/FN 容器数量F 收集频率，次/周O 容器编号单位：m①81/1②③62/1④81/1⑤91/1⑥81/1⑦71/1⑧101/1⑨91/1○1351/1○14121/1○15○1662/1○1881/1○1961/1○21○2272/1○2361/1○2541/1○28○2972/2○3051/1○3161/1○3251/1N1000 500 0 10005、每个放置点单个容器垃圾量、容器数量及收集频率A---------○10： SW= 12， N=1, F=2B---------○11： SW= 13， N=1, F=1C---------○20： SW= 14， N=1, F=2D---------○24： SW= 15， N=1， F=1E---------○12： SW= 12， N=1， F=3F---------○17： SW= 13， N=1， F=1G---------○26： SW= 14， N=1， F=3H---------○27： SW= 15， N=1， F=1第二章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○12、○26两个集装点，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○10、○20、○28○29三个集装点，每周共收集2*3=6次行程，时间要求在星期三、五两天；其余①、②③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、○11、○13、○14、○15○16、○17、○18、○19、○21○22、○23、○24、○25、○27、○30、○31、○32二十三个集装点为每周一次，每周共收集1*23=23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+6+23=35次，因此，平均每天安排收集7次，分配办法列于下表（1）表（1）：容器收集安排收集次数（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五1 23 23 6 82 8 22 3 6 4 43 2 6 2 2 2共计28 35 8 8 8 8 8二、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，A与B之间的平均行驶距离为（82*3+81*2）/5=81.6 则取82千米，即A点到B点间的行驶距离大约为82千米。

每周收集线路设计和距离计算结果在表（2）:表(2): 移动容器收集操作的收集路线集装点收集路线距离集装点收集路线距离集装点收集路线距离星期一星期二星期三1 A至1 64A至4 517A至17 4 1至B 11 4至B 8 17至A 611 B至11至B 16 2、3 B至2、3至B18 10 B至10至B 1624 B至24至B 16 7 B至7至B 8 12 B至12至B 8 12 B至12至B 8 13 B至13至B 10 20 B至20至B 1019 B 至19至B 6 21、22B 至21、22至B 6 26 B 至26至B 1226 B 至26至B 12 25 B 至25至B 12 6 B 至6至B 12 31 B 至30至B 3 27 B 至27至B 10 28,29 B 至28,29至B 8 B 至A 5 B 至A 5 B 至A 5 共计838281集装点 收集路线 距离 集装点 收集路线 距离星期四星期五5A 至538A 至8 7 5至B7 8至B 10 9 B 至9至B 20 10 B 至10至B 16 14 B 至14至B 16 12 B 至12至B 8 15、16 B 至15、16至B 12 20 B 至20至B 10 23 B 至23至B 12 26 B 至26至B 12 30 B 至30至B 4 28、29 B 至28、29至B 8 32 B 至32至B 2 18 B 至18至B 6 B 至A 5 B 至A 5 共计8182A 与B 之间的平均行驶距离为（82*2+81*2+83）/5=81.8 则取82千米三、 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：hcs p = uc pc t t = 0.025+0.025 = 0.05 h/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 ：d h x d h /15.01)*025.006.004.005.0(*7/8-+++=解方程得x=32.86千米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：Km 1157.1078286.32*21≈=-）（第三章 固定容器收集操作法的路线设计一、每日垃圾收集安排叠加所有的垃圾量可以求得每天需要收集的垃圾量 列于表（3）： 表（3）：每日垃圾收集安排 收集次数 /(次·周） 垃圾量/m ³每日收集的垃圾量/m ³星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 1 1×210 66 92 26 0 26 2 2×40 0 0 40 0 40 3 3×26 26 0 26 0 26 共计36892929292二、 固定容器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wx b a s P NH hcs d-+++=1)*(星期一星期二星期三星期五集装次序垃圾量/m³集装次序垃圾量/m³集装次序垃圾量/m³集装次序垃圾量/m³12 12 13 5 12 12 23 64 8 7 7 10 12 19 6 2、3 125 9 8 10 12 129 9 1 8 15 6 6 814 12 24 15 20 14 10 1227 15 11 13 25 4 16 626 14 17 13 26 14 20 1430 5 18 8 28、29 14 26 1432 5 21、22 14 31 6 28、29 14 总计92 总计92 总计92 总计92 由任务书中的标尺量得14mm代表1000 m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294mm，那么对应的路线长为21km；周二：实际长为332mm，那么对应的路线长为23.74km；周三：实际长为297mm，那么对应的路线长为21.2km；周五：实际长为312mm，那么对应的路线长为22.26km.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/km21 23.74 21.2 22.26三、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10个，容器间的平均行驶距离为：（21.2+22.26+21+23.74）/（4×10）=2.21Km每次行程的集装时间：()abc uc t scs t t C P +∙==10×（0.04+0.05+0.05×2.21）=2.01 h/次2、从B 点到处置场的往返清运距离：wx b a s P N H scs d -+++=1)*(* 即8h/d=1×（2.01+0.1+0.06+0.025x ）1-0.15解方程得：x = 185.2km3、确定从B 点到处置场的最远距离：185.22=92.6Km 第四章 确定固定容器收集操作收集车的容积一、确定每一集装点收集的垃圾平均量p V ，3/m 点32.9104368m =⨯ 二、用下式估算收集车的容积（3m ）：p pV N V r ⋅=p N =9，r=2 334.4129*2.9m m V ==∴第五章 每天的收集路线走向图周一的收集路线如下表：车库A·①②③··④·⑤·⑥⑦···⑧A·○10○11·B○12·E○13··⑨○24·D ·○14○15○16·○17·F·○18○19·○20·C○21·○22○23··○25·H ○27·G○26·○28○29·○30○31··○32B至处置场周二的收集路线如下图：车库A·①②③··④·⑤·⑥⑦···⑧A·○10○11·B○12·E○13··⑨○24·D ·○14○15○16·○17·F·○18○19·○20·C○21·○22○23··○25·H ○27·G○26·○28○29·○30○31··○32至处置场NN周三的收集路线如下图：车库A·①②③··④·⑤·⑥⑦···⑧A·○10○11·B○12·E○13··⑨○24·D ·○14○15○16·○17·F·○18○19·○20·C○21·○22○23··○25·H ○27·G○26·○28○29·○30○31··○32至处置场周五的收集路线如下图：车库A·①②③··④·⑤·⑥⑦···⑧A·○10○11·B○12·E○13··⑨○24·D ·○14○15○16·○17·F·○18○19·○20·C○21·○22○23··○25·H ○27·G○26·○28○29·○30○31··○32至处置场BNN第六章结论与建议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。