《固废设计说明书》word版.doc

前言生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾清运主要目的是把城市内的生活垃圾及时清运出去以免其影响到市容卫生环境，是废物收集系统的主要环节。世界各国对生活垃圾收运环节都比较重视，一方面努力提高垃圾收运的机械化、卫生化水平，另一方面正在稳步实现垃圾清运管理的科学化。现行的城市生活垃圾收运方法主要是车辆收运法和管道输送法两种类型，本设计采用车辆收运法。车辆收运法，是指使用各种类型的专用垃圾收集车与容器配合，从居民住宅点或街道把废物和垃圾运到垃圾转运站或处理厂的方法。采取此种方法必须配备适用的运输工具和停车场，在相当长的时间内，车辆收运法仍然是废物运输的主要方法。因此，努力改进废物收运的组织、技术和管理体系，提高专用收集车辆和辅助机具的性能和效率是非常具有意义的。垃圾清运阶段的操作，不仅是指对各生产源贮存的垃圾的集中和集装，还包括收集清除车辆至终点的往返运输和在终点的卸料等全过程。清运操作方式以及清运路线设计影响其清运效率和费用高低。清运操作方法可分为移动式和固定式两种，本设计分别针对两种方法进行相关计算，并找出最佳清运路线。由于时间以及水平所限，本设计难免存在不足之处，请老师及同学批评指正。目录 章节数 页码摘要 2 第一章 设计概论 .2 1.1设计依据和设计任务.2 1.2 设计目的6 第二章 路线设计相关说明.7 2.1 生活垃圾收运路线设计总述.7 2.2实际路线设计原则.72.3设计行运路线的一般步骤.8 2.4垃圾收运系统的衡量标准 .9第三章收集路线计算 .10 3.1确定相关点数据.10 3.2固定容器式收集过程的核算.11 3.3确定固定容器操作收集车的容积13 3.4 移动式收集过程的核算.13第四章结论和建议.15 第五章 设计感想.16 致谢17 附录一18 附录二.19某生活区垃圾收集线路的设计摘要 本次设计题目是某生活区垃圾收集线路的设计。任务主要是为该生活区设计垃圾收集路线，包含确定处置场距B点的最远距离、固定容器收集操作收集车容积的计算以及最佳收集路线的确定。其中，初步设计要完成计算说明书一份，图纸四张，包括：周一、周二、周三以及周五的垃圾清运路线图各一份。该生活区总共有28个收集点和32个容器，须为其设计移动容器收运系统和固定容器收运系统，并找出最佳的收集路线。在本设计中，清运车从车库出发，沿最佳收集路线进行清运，并运送到处置场进行处置，最后又回到车库。本设计遵循生活垃圾收运路线设计的原则。关键词：移动容器收运系统 固定容器收运系统 收集路线 第一章 设计概论1.1 设计依据和设计任务 1.1.1 原始依据 1、设计题目：某生活区垃圾收集线路的设计2、设计基础资料 图1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。 图一 车库 N AB ED F C H G B SW 单位容器垃圾量，m3 至处置场 1000 500 0 1000 N 容器数量 F 收集频率，次/周 O 容器编号 单位：m附：1、每个放置点单个容器垃圾量、容器数量及收集频率2、 X代表组数，A、B、C、D、E、F、G、H分别代表相应放置点。（N均为1）A点代表放置点 SW= X+1 当X9时 F=1 当X9时 F=2B点代表放置点 SW= X+2 当X9时 F=2 当X9时 F=1C点代表放置点 SW= X+3 当X9时 F=1 当X9时 F=2D点代表放置点 SW= X+4 当X9时 F=2 当X9时 F=1E点代表放置点 SW= X+1 当X9时 F=1 当X9时 F=3F点代表放置点 SW= X+2 当X9时 F=3 当X9时 F=1 G点代表放置点 SW= X+3 当X9时 F=1 当X9时 F=3H点代表放置点 SW= X+4 当X9时 F=3 当X9时 F=11.1.2 设计内容和要求 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。1.2 设计目的本次课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。本设计为某生活区垃圾收集线路的设计，能使学生得到一次综合训练，特别是： 1、学会工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；2、基本计算方法和绘图能力的训练；3、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；4、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。第二章 路线设计的相关说明2.1生活垃圾收运路线设计总述生活垃圾收运模式的设计是在以下条件下进行的：1、已按照可持续发展要求确定了生活垃圾处理的方针、政策；2、对生活垃圾的产量及成分做了预测；3、已近确定了生活垃圾处理方法及选定了处理地点。 在生活垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳力、收集次数以及作业时间确定以后，就可以着手设计收运路线，以便有效使用车和劳力。收集清运工作安排的科学性、经济性的关键就是合理的收运路线。2.2实际路线设计原则 在实际设计中，收运路线设计的主要问题是卡车如何通过一系列单行线或者双行线街道行驶，也就是指实际路线设计目的是使空载行程最小。具体原则如下： （1）行驶线路不应重叠，而应紧凑和不零散； （2）起点应尽可能靠近汽车库； （3）交通量大的街道应避开高峰时间； （4）在一条线上不能横穿的单行街道应在街道的上端连成回路；（5）一头不通的街道在街道右侧时应予以收集；（6）小山上废物应在下坡时收集，便于卡车下滑；（7）环绕街区尽可能采取顺时针方向；（8）长而笔直的路应当在形成顺时针回路之前确定为行驶路线；（9）决不要用一条双行街道作为结点唯一的进出通路，这样可以避免180的大转弯。根据以上原则，在研究探索较合理的实际路线时，需考虑以下几点：每个作业日每条线路限制在一个地区，应尽可能紧凑，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；收集路线的从车库开始，要考虑交通繁忙和单行街道因素。2.3设计行运路线的一般步骤 设计收集路线的一般步骤包括：准备适当比例的地域地形图，图上标明垃圾清运区域边界、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，如果使用固定容器收集法，应标注各集装点垃圾量；资料分析，将资料数据概要列为表格；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。2.4垃圾收运系统的衡量标准 衡量一个垃圾收运系统的优劣应从以下几个方面进行： （1）与系统前后环节的配合 合理的收运系统应有利于垃圾由产源向系统的转移，而且具有卫生、方便、省力的特点。收运系统与垃圾处理之间应协调，其中包括工艺协调、接合点协调。（2）对环境的影响 应严格避免系统对环境的影响，如垃圾的二次污染、嗅觉污染、噪声污、视觉污染等；（3）劳动条件的改善 一个合理的收运系统应当最大限度的解放劳动力，降低操作工人劳动强度，改善劳动条件，具有高机械化、自动化和智能化程度。（4）经济性 这是衡量一个收运系统优劣的重要指标，其量化的综合指标是收运单位量垃圾的费用，即单位收费。影响单位运费的因素很多，主要有收运方式、运输距离、收运系统设备的配置情况以及管理体系等。第三章 收集路线计算3.1确定相关点数据因为本设计小组为第十四小组，即X=14，又已知N=1，所以对于以下点可以算出：A点代表放置点 SW= X+1 SW=15 F=2B点代表放置点 SW= X+2 SW=16 F=1C点代表放置点 SW= X+3 SW=17 F=2D点代表放置点 SW= X+4 SW=18 F=1E点代表放置点 SW= X+1 SW=15 F=3F点代表放置点 SW= X+2 SW=16 F=1 G点代表放置点 SW= X+3 SW=17 F=3H点代表放置点 SW= X+4 SW=18 F=13.2固定容器式收集过程的核算 3.2.1 每日垃圾量的安排 叠加所有的垃圾量得出每天需要收集的垃圾量，如下表2-1 表2-1 每日垃圾收集安排收集次数垃圾量每日收集的垃圾量周一周二周三周四周五11222407148063224631322207333232032032共计4101010310201023.2.2 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2-2，车库和B点间的每日行驶距离列于表2-3：表2-2 固定容器收集操作法收集路线表2-2 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1882613512151215181215367710151015810681661116141259241899156482017254261720171716261727182617196297287287236217305297325227316总计103总计103总计102总计102由任务书中的标尺量得18.5mm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437mm，那么对应的路线长为23.6km；周二：实际长为452mm，那么对应的路线长为24.4km；周三：实际长为470mm，那么对应的路线长为25.4km；周五：实际长为442mm，那么对应的路线长为23.9km.根据以上得到的数据列下表2-3表2-3 车库和B点间的每日行驶距离星期一二三五行驶距离23.624.425.423.93.2.3从B点到处置场的往返距离和最远距离的计算 （1）从表2-2可以得知，每天的行程收集的容器个数为10个，则容器间的平均行驶距离为：每次行程的集装时间：=*（）=10*（0.04+0.06+0.025*2.43）=1.61 （2）从B点到处置场的往返清运距离：H= 8= x=201.2km（3）确定从B点到处置场的最远距离： 最远距离即为： =100.6km3.3确定固定容器操作收集车的容积（1）确定每一集装点收集的垃圾平均量， =10.25（2）用下式估算收集车的容积（）： =10，r=2V= =51.25553.4 移动式收集过程的核算计算可知，从车库至B点的距离为67km（1）每次行程的集装时间计算：=（）=（0.025+0.025）=0.05（2）从B点到处置场的往返清运距离：H= 8= x=28（3）确定从B点到处置场的最远距离：最远距离即为： =9.81km（4）具体路线设计如表3-1所示表3-1移动容器收集操作的收集路线 注：表中Z代表车库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星期四星期五1Z至15Z至31 Z至71Z至21Z至13181至B9333至B6777至B3222至B711313至B48B至8至B169B至9至B1410B至10至B136B至6至B1010B至10至B1312B至12至B64B至4至B135B至5至B1318B至18至B512B至12至B626B至26至B1011B至11至B1112B至12至B615B至15至B620B至20至B822B至22至B317B至17至B626B至26至B1019B至19至B526B至26至B930B至30至B521B至21至B328B至28至B624B至24至B1328B至28至B616B至16至B627B至27至B829B至29至B625B至25至B1329B至29至B623B至23至B331B至31至B020B至20至B832B至32至B114B至14至B11B至Z43B至z47B至Z42B至Z41B至Z4共计 6766686768第四章 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。 本设计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集运输是非常重要的。 该设计方案其中之一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，而且当线路中垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集路线。而移动式收集可以克服这些缺点，但同时相应也具有成本高，对机械化要求较高等缺点。最后，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，因此，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。第五章设计感想在本次设计中，如果可以添加成本核算，使两种清运方式能够加以经济核算，那么本设计将更具有实际意义。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，尤其是对外部环境的影响，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。这些情况，在移动式收集时更应注意考虑。收集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。并且，实际设计中，要结合长期发展的需要，可以相应参考较为成功的设计，经反复比较、修改后最终投入使用。致谢本次设计是在宋海军老师的指导下完成的，在设计过程中，老师耐心地回答我们的问题，并且给予了很多帮助，在此向他表示深深的敬意以及衷心的感谢。在设计过程中，同组成员积极参与设计，提供很多建设性的意见和建议，在此向他们表示由衷的谢意。同时，感谢系里的老师同学，他们在平时的学习工作生活中，给过我不同的关心和帮助。最后，感谢学校图书馆提供大量的实用性资料，使我们得以顺利完成设计。附录一 符号说明符号 意义SW 单位容器垃圾量，m3N 容器数量F 收集频率，次/周 容器编号Pscs 每次行程集装时间，h/次Phcs 每次行程集装时间，h/次 每次行程清空容器数，个/次H B点到清运厂往返距离Nd 每天行程次数，次/dS 卸车时间，h/次a 经验常数，h/次b 经验常数，h/kmx 往返运输距离，km/次tuc 卸空一个容器平均时间，h/次tdbc 每一行程各集装点之间平均行驶时间，h/次V 收集车容积，m3Vp 每一集装点收集的垃圾平均量，Np 每一行程经历的集装点数r 垃圾压缩比w 非生产性时间因子附录二 参考文献1、宁平主编，固体废物处理与处置，2007；2、庄伟强主编，固体废物处理与利用，2007；3、张益，陶华主编，垃圾处理处置技术及工程实例，2002；4、杨玉楠、熊运实、杨军，固体废物的处理处置工程与管理，2004；5、陈坤柏编，固体废物处理与处置工程学，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，2009.7、赵由才，牛东杰编，固体废物处理与资源化，2006