第二章固体废物的收集

第二章固体废物的收集、运输及贮存【理论和方法】固体废物的收运原则；收运系统；收运系统分析；收集线路设计；中转站设计。本章重点【概念】收集系统分析收集线路设计危险废物收集总原则：收集方法有利于固体废物的后期处理，同时兼顾收集方法的可行性。是降低废物处理成本、简化处理工艺、实现综合治理的前提固体废物收集方式分类收集混合收集随时收集定期收集非连续生产工艺和季节性生产或量小的废物简单易行，收集费用低、不利于废物的回收利用易安排适用于危险废物和大型垃圾分类收集危险废物与一般废物分开可回用物质与不可回用物质分开工业废物与城市垃圾分开可燃性物质与不可燃性物质分开固体废物的标记：易燃性I腐蚀性C反应性R急性毒性H毒性TEP毒性E城市生活垃圾的收集与运输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。该管理过程效率的高低，主要取决于垃圾清运方式、收运路线设定、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。收运系统第一阶段是从垃圾发生源到垃圾桶的过程，即搬运贮存垃圾的清除，通常指垃圾的近距离运输转运，特指垃圾的远途运输城市垃圾的收集、贮存及清运（一）垃圾产生源的清运管理1.城市居民住宅区垃圾源清运管理（1）低层居民住宅区垃圾清运（2）中高层居民住宅区垃圾清运2.商业区与企事业单位垃圾清运3.城市公共场所垃圾清运（二）贮存管理1.垃圾贮存方式（1）家庭贮存（2）单位贮存（3）公共贮存（4）转运站贮存2.垃圾贮存容器（1）城市垃圾贮存容器的类型与要求1、容器式：使用可移动的垃圾容器作为收集工具，钢制或塑料制。要求：（1）收集点应靠近住宅区，便于居民使用，不影响市容，不妨碍交通，靠近垃圾清运车辆的收集路线，不过分增加清运车辆的工作量;（2）收集容器适度，具有密封性能，有一定的外结构件与清运车上的自动倾倒设备配合，使收运过程实现机械化。2、构筑物式：该容器为固定构筑物，一般为砖、水泥结构，样式各异，容积为5～10m3，不密封，该容器使用寿命长，费用低，但在高峰季节会发生垃圾满溢的情况；与周围环境敞开接触，易造成周围环境卫生状况的恶化；另外，清运时难度较大，不利于机械化使用。（2）容器设置数量公共场所垃圾容器数量多少与服务范围面积大小、居民人数、垃圾类型、垃圾人均产量、垃圾容重、容器大小和收集频率等因素有关。容器设置数量可以按照下面的方法计算确定：aveaveDQWVaveVKVmaxVave为垃圾平均日产生体积，m3/d；W为垃圾日产生量，t/d；Q为垃圾容重变动系数，一般取0.7~0.9；Dave为垃圾平均容重，t/m3；K为垃圾产生高峰时的体积变动系数，取1.5~1.8；Vmax为垃圾产生高峰时产生最大体积，m3/d。按下式计算容器服务范围内的垃圾日产生量：PYCRWR为服务范围内居住人口数，人；C为实测的垃圾单位产量，t/（人﹒d）；Y为垃圾日产量不均匀系数，通常取1.1~1.15；P为居住人口变动系数，取1.02~1.05。最后以式（2-4）和（2-5）求出收集点所需设置的垃圾容器数量：)42(fVaveVTaveN)52(maxmaxfVVTN式中，Nave为平均所需设置的垃圾容器数量，个；V为单个垃圾容器的容积，m3/个；f为垃圾容器填充系数，取0.75~0.9；T为垃圾收集周期，d，当每1d收集1次时，T=1，每2d收集1次时，T=2，依次类推；Nmax为垃圾产生高峰时所需设置的垃圾容器数量，个。最后，使用垃圾产生高峰时所需设置的垃圾容器数量（Nmax）来确定该服务区应设置垃圾容器的数量，然后再合理地分配在各服务地点。容器最好集中于收集点附近，收集点的服务半径一般不超过70m3.垃圾分类贮存分类贮存：是根据各类城市垃圾的种类、性质、数量以及处理工艺等因素，由垃圾产生者或环卫部门将垃圾分为不同种类进行贮存管理。优点：有利于垃圾的资源化利用，可以在一定程度上减少城市垃圾的处理成本，还可以降低某些垃圾对环境存在的潜在危害。（三）清运操作方法城市垃圾清运的操作方法分拖拽式和固定式两种。1.拖拽容器操作方法（移动式）移动容器操作方法是指将装满垃圾的容器使用垃圾运输工具（牵引车等）运往转运站或处理场，垃圾卸空容器送回原处或其他垃圾集装点，如此重复循环进行垃圾清运。垃圾处置场或转运站垃圾车调度站(a)简便模式垃圾处置场或转运站垃圾车调度站（b）交换模式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，可以建立关系式，求出某区域垃圾收集耗费的人力和物力，从而计算收集成本。收集操作过程分为四个基本用时，即拾取时间、运输时间、在处置场所花的时间、和非生产性时间。拾取时间（Phcs）为：)42(dbcucpcPhcs式中，Phcs为每次行程集装时间，h/次；pc为垃圾装车时间，h/次；uc为卸空容器放回原处时间，h/次；dbc为容器间行驶时间，h/次一次收集清运操作行程所需时间（Thcs）可用下式表示)12(1whSPThcshcs式中，Thcs为一次收集清运操作行程所需时间，h/次；S为卸车时间，专指垃圾收集车在终点逗留时间，包括卸车及等待卸车时间，h/次；h为运输时间，h/次；w为非生产性时间因子，即非收集时间占总时间的百分数（表征收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间），其数值一般在10%~25%之间变化，通常取15%。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。对不同收集车的大量运输数据分析结果表明，运输时间可以用下式近似表示：)22(bxah式中，h为运输时间，h/次；a为经验常数，h/次；b为经验常数，h/km；x为往返运输距离，km/次。其中，a和b的数值大小与运输车辆的速度极限有关，称作车辆速度常数。速度极限a/（h﹒次-1）b/（h﹒km-1）/（km﹒h-1）880.0160.0112720.0220.014560.0340.018400.0500.025240.0600.042垃圾清运车辆速度常数值将式（2-2）代入（2-1）得到：)32(1wbxasPTbcshcs当求出Thcs后，则每天每辆收集车的行程次数用下式求出：)52(hcsdTHN式中，Nd为每天行程次数，次/的；H为每天工作时数，h/d；其余符号同前。每周所需收集的行程次数，即行程数，可根据收集范围的垃圾清除量和容器容积，用下式求出：)62(CfVNww式中，Nw为每周收集次数，即行程数，次/周（若计算值带小数时，需进位到整数）；Vw为每周清运垃圾产量，m3/周；C为容器平均容量，m3；f为容器平均充填系数。由此，每周所需工作日Dw（d/周）为：)72()1()(HWbasptHTtDxhcswhcsww通过上述计算过程，可以得到每周工作时间和收集次数，进而可以指定科学合理的工作计划。2.固定容器收集操作方法垃圾的装车时间是该收集法一次行程所使用时间的主要影响因素。垃圾车辆装车一般有机械操作和人工操作两种方式，所以与移动容器计算方法有所不同。（１）机械装车一般使用压缩机进行自动装卸垃圾，每一收集行程所需时间为：WbxaPT1Sscsscs(2-8)式中，Tscs为固定容器收集法每一行程所需时间，h/次；Pscs为每次行程拾取花费时间，h/次。此处，集装时间为：)92()1(pctscsndbcuCP式中，Ct为每次行程倒空的容器数，个／次；uc为卸空一个容器的平均时间，h/个；np为每一行程经历的容器放置点的数目；dbc为每一行程各集装点之间平均行驶时间每一行程能倒空的容器数（Ct）直接与收集车容积、压缩比及容器体积有关，其关系式为：)102(fCrVCt式中，V为收集车容积，m3；r为垃圾压缩比；C为垃圾容器的体积，m3；f为垃圾容器的平均填充系数。每周需要的行程次数（Nw）可用下式求出：)112(rVVNww由此计算出每周需要的工作日为：)122()1()(wHbxaStPNDwscsww式中，Dw为每周工作日，d/周。（2）人工装车使用人工装车的工作方式，其原理同前，但计算公式有所变化。如果每天进行的收集行程数为已知或保持不变，在这种情况下每次行程集装时间为：)142()()1(bxaSNHWPdscs每一行程能够收集垃圾的集装点数目（Np）可以由下式估算：)162(60pscsptnPN式中，n为收集工人数，人；tp为每个集装点需要的集装时间，人﹒min/点；其余符号同前。tp可由下式求得：)152(014.018.072.0PRHCtnp式中，Cn为每一个集装点的垃圾容器数；PRH为服务到居民家的收集点占全部垃圾集装点的百分数，%。每次行程的集装点数确定后，即可用下式估算收集车的容积（m3）：)182(rNVVpp式中，Vp垃圾桶的容积，m3；其余符号同前。每周的行程数，即收集次数Nw：)172(ppwNFTN式中，Tp为集装点总数，点；F为每周收集频率，次/周；其余符号同前。（四）收集车辆1、收集车的类型：一是简易自卸收集车,适于固定容器系统；二是活斗垃圾收集车,适于拖曳容器系统；三是桶式倒装密封收集车,适于固定容器系统;四是后装式压缩收集车,适于分类收集方法。另外，为了收集狭小里弄、小巷内的垃圾，许多城市还配有数量甚多的人力手推车、人力三轮车和小型机动车做为辅助的垃圾清运工具。2、收集车数量配备收集车数量配备是否得当，关系到费用及收集效率。其数量大小可参照以下公式求取。完好率日单班收集次数定额车额定吨位生量该车收集垃圾日平均产简易自卸车数式中，日单班收集次数定额按各省、自治区环卫定额计算；完好率按85％计。完好率日单班收集次数定额箱容积利用率车箱额定容量生量该车收集垃圾日平均产多功能车数式中，日单班装桶数定额按各省、自治区环卫定额计算；桶容积利用率按50％～70％计；完好率按80％计，其余同前。3、收集车劳动力配备每辆收集车配备收集工人人数按车辆型号大小、机械化作业程度、垃圾容器放置点与容器类型等情形而确定。一般情况，除司机外，人力装车的2t简易自卸车配2人；人力装车的4t简易自卸车配2～4人；多功能车配1人；侧装密封车配2人。（五）收集路线设计收集次数与时间确定的原则是在卫生、迅速、廉价的前提下达到垃圾清运目的。1、垃圾收集次数：在我国各城市住宅区、商业区基本上要求及时收集，每周几次要根据产生量、气候等而定。2、垃圾收集时间：大致可分昼间、晚间及黎明三种。住宅区最好在昼间收集，晚间会骚扰住户；商业区则宜在晚间收集，此时车辆和行人稀少，可加快收集速度。总之，收集次数与收集时间，应视当地实际情况，如气候、垃圾产生量、性质、收集方法、道路交通、居民生活习俗等而确定。城市垃圾收运路线的确定垃圾收运路线一般有四种方案：第一种方案为每天按固定路线收运，这也是目前采用最多的收集方案。优点：收集时间固定、路线长短可以根据人员和设备进行调整;缺点：人力设备使用效率较低，出现故障时会影响收集工作，垃圾产生量发生变化时，不能及时调整收集线路。第二种方案是大路线收运。允许收集人员在一定的时间段内，自己决定何时进行那条路线的收集工作。优缺点与第一种方法的相同。第三种方案是车辆满载法。优点：可以减少垃圾清运时间，充分的利用人力和设备，并且适用于所有收集方式。缺点：不能准确预测车辆满承载量相当多少居民住户或企事业单位的垃圾产生量。第四种方案是采用固定工作时间的方法。收集人员每天在规定的时间内工作。这样可以比较充分地利用有关的人力和物力，但是由于本方法规律性不明显，一般人员很少了解本地垃圾收集的具体时间。⑴收运线路应尽可能紧凑，避免重复或断续；⑵收运线路应能平衡工作量，使每个作业阶段、每条路线的收集和清运时间大致相等；⑶收运线路应避免在交通拥挤的高峰