清大固體廢物的處理與處置課件第2章 固體廢物的收集、運輸和壓實_第1頁
清大固體廢物的處理與處置課件第2章 固體廢物的收集、運輸和壓實_第2頁
清大固體廢物的處理與處置課件第2章 固體廢物的收集、運輸和壓實_第3頁
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文檔簡介

第二章固體廢物的收集、運輸和壓實連接發(fā)生源和處理處置設(shè)施

占垃圾處理系統(tǒng)總費用的60~80%來源成分危害性形態(tài)工業(yè)固體廢物的收集、運輸“誰污染,誰治理”:工廠:堆場零散廢物:商業(yè)部廢舊物資系統(tǒng)城市垃圾的收集、運輸商業(yè)垃圾、建筑垃圾、污水處理廠污泥:單位自行清除糞便:無衛(wèi)生設(shè)備的住宅:公共廁所----真空吸糞車生活垃圾:以及直接為居民服務(wù)的部分商業(yè)垃圾建筑垃圾特點部門收集第一節(jié)城市生活垃圾的收集和清運復(fù)雜,耗費人力收集效率:收集容器、清運方式、收集運輸車輛、收運路線、轉(zhuǎn)運站的類型與設(shè)置、交通狀況等城市垃圾的收集,貯存,清運從垃圾發(fā)生源到垃圾桶--------運貯垃圾的清運:近距離,收集垃圾至轉(zhuǎn)運站或者就近垃圾場轉(zhuǎn)運:遠(yuǎn)途,轉(zhuǎn)運站---處置場

*最優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用減低成本(一)垃圾發(fā)生源到垃圾桶垃圾源:固定源,流動源常見垃圾收集方式1)混合收集混合收集是指統(tǒng)一收集未經(jīng)任何處理的原生廢物的方式。主要優(yōu)點:收集費用低,簡便易行;缺點:各種廢物相互混雜,降低了廢物中有用物質(zhì)的純度和再生利用的價值,同時也增加了各類廢物的處理難度,造成處理費用的增大。歷史悠久,最廣泛。該種方式正在逐漸被淘汰。2)分類收集根據(jù)廢物的種類和組成分別進(jìn)行收集的方式。優(yōu)點:可以提高廢物中有用物質(zhì)的純度,利于廢物的綜合利用;減少需要后續(xù)處理處置的廢物量,從而整個管理的費用和處理處置成本。原則:工業(yè)廢物與城市垃圾分開:集中管理和綜合利用危險廢物與一般廢物分開

可回收利用物質(zhì)與不可回收利用物質(zhì)分開可燃性物質(zhì)與不可燃性物質(zhì)分開

3)定期收集按固定的時間周期對特定廢物進(jìn)行收集的方式。適用于危險廢物和大型垃圾(如廢舊家具、廢舊家用電器等耐久消費品)的收集。優(yōu)點:可以將暫存廢物的危險性減小到最低程度;可以有計劃地使用運輸車輛;有利于處理處置規(guī)劃的制定。4)隨時收集產(chǎn)生量無規(guī)律的固體廢物-----非連續(xù)生產(chǎn)工藝或季節(jié)性生產(chǎn)的工廠1、居民住宅區(qū)垃圾源清運A低層居民住宅區(qū)居民采用自備容器搬運至垃圾桶節(jié)約垃圾收集人力耗費,但是清理并及時影響居民區(qū)環(huán)境衛(wèi)生定期逐戶收集對居民便利,利于環(huán)境衛(wèi)生管理B中高層居民住宅區(qū)無垃圾通道建筑類似低層建筑居民區(qū)收集,樓層高費用大有垃圾通道對居民便利,定期收集,利于環(huán)境衛(wèi)生管理C管道運輸:氣流系統(tǒng)采用氣流系統(tǒng),節(jié)約人力,清潔衛(wèi)生,投資高,技術(shù)不完善

2、商業(yè)區(qū),企事業(yè)單位垃圾

商業(yè),建筑,污泥

自行解決,采用的清運容器,車輛與環(huán)衛(wèi)部門配套,清運地點時間與環(huán)衛(wèi)部門協(xié)商3城市公共場所街道,草坪,廣場等落葉,紙屑,塑料袋,果皮,灰塵環(huán)衛(wèi)部門定期收集環(huán)衛(wèi)部門指定專人復(fù)雜,設(shè)置垃圾桶(二)垃圾的貯存垃圾產(chǎn)生具有隨機性,不確定性---貯存垃圾貯存方式

1)家庭貯存塑料,金屬桶,塑料袋,紙質(zhì)垃圾袋

2)單位貯存固體廢物污染環(huán)境防治法規(guī)定:企業(yè)單位分類存放垃圾

3)公共貯存街道,公園,廣場等

4)轉(zhuǎn)運站貯存城市垃圾清運管理需求2垃圾貯存容器

1)一般要求密封,隔離性耐壓強度容器材料與垃圾種類相容耐腐蝕,難燃燒使用方便,造價低,便于機械化裝車。金屬容器,塑料容器,混凝土容器

2)容器類型使用方式:固定型,活動式

3)容器數(shù)量垃圾日產(chǎn)量:服務(wù)區(qū)人口*單位人口垃圾產(chǎn)量*不均勻系數(shù)1.1~1.15*人口變動系數(shù)1.02~1.05

垃圾體積:體積變化系數(shù)1.5~1.8*垃圾產(chǎn)量/垃圾容重變化系數(shù)0.7~0.9/容重需要的容器數(shù)收集周期*垃圾體積/(垃圾桶容積*容器填充系數(shù))垃圾的分類貯存

利于垃圾的資源化,減少處理成本1)二類貯存可燃垃圾,不可燃垃圾2)三類貯存塑料,其它可燃物,不燃物3)三類貯存,四類貯存,五類貯存附:中國生活垃圾分類收集

2000年,建設(shè)部在北京、上海、廣州、南京、深圳、廈門、杭州、桂林8個城市率先推行生活垃圾分類收集試點,隨后又于12月份召開了全國生活垃圾分類收集研討會,大力推行生活垃圾分類收集工作。重點:廢紙、塑料、金屬和有毒有害的廢電池

(三)、清運操作方式-----收集系統(tǒng)分析定義:針對不同的收集系統(tǒng)和收集方法,研究完成垃圾收集所需要的車輛、勞力、時間。方法:分解收集程序基本概念收集系統(tǒng)的分類1、移動(拖曳)容器系統(tǒng)從收集點將裝滿垃圾的容器用車輛拖曳到處置場(轉(zhuǎn)運站),倒空后再送回原收集點,再開到第二個垃圾桶放置點,重復(fù)。簡便模式 交換模式 2、固定容器系統(tǒng) 清運系統(tǒng)的分析分解為四個單元過程來計算收集所耗時間1)、集裝(拾?。r間Phcs拖曳容器系統(tǒng)簡便模式:放置點間+提起垃圾桶+放空桶拖曳容器系統(tǒng)交換模式:提起垃圾桶+放空桶固定容器系統(tǒng):收集線路上所有垃圾桶出空2)、清運(運輸)時間拖曳容器系統(tǒng):放置點---處置站----下處置點固定容器系統(tǒng):最后處置點---處置站---下收集線路3)、卸車時間(在處置場所)

等待卸車,出空垃圾4)、非生產(chǎn)性時間員工報到登記;調(diào)度站--收集線路;交通意外,設(shè)備維修午餐,休息等1、每個雙程的拾取時間Phcs=pc+uc+dbc

(2-1)pc——提起裝滿垃圾的垃圾桶

uc——放下空垃圾桶需要的時間,h

dbc——垃圾桶放置點之間(交換模式為0)

如果不知道該平均時間,用式2-2計算。拾取時間和在處置廠時間相對穩(wěn)定,運輸時間起決定作用。2、運輸時間:

h=a+bx…….(2—2)

h——每個雙程運輸?shù)臅r間

a——”車輛速度常數(shù)”取決于車輛速度極限,h,

b——經(jīng)驗常數(shù),同上,h/km x——每個雙程的運輸距離,km。3、處置場花費時間:相對較穩(wěn)定,統(tǒng)計得到經(jīng)驗數(shù)據(jù)4、非生產(chǎn)性時間因子取值:0.1—0.25,一般取0.15

如果調(diào)度站出發(fā)或回調(diào)度站的時間過長,應(yīng)直接從工作日中扣除,同時對ω進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。綜合:收集一桶垃圾到處置場(一個雙程)所需時間:其中:Thcs—拖曳垃圾桶每個雙程所需時間,h h——每個雙程運輸花費的時間,h

Phcs——每個雙程拾取花費的時間,h S——在處置場花費的時間,h ω——非生產(chǎn)性時間因子(%)每日每車雙程次數(shù)計算:Nd=工人每日工作時間/每個雙程需要的時間

=(1-ω)H/(Phcs+S+a+bx)每周需要的雙程次數(shù)Nw=每周廢物量/(垃圾桶大小*加權(quán)平均垃圾桶利用因子)

(不同種類垃圾桶的利用因子統(tǒng)計平均。)

可以計算出,每周單車需要的工作日天數(shù):Nw/

Nd

或者每周需要的作業(yè)時間:NW

Phcs例題2-1固定容器系統(tǒng)的收集分析自學(xué)(機械裝車方式)每個雙程需要的時間:每周需要的工作日習(xí)題:分析固定容器收集系統(tǒng)0服務(wù)人口100000,人家垃圾產(chǎn)生量0.1立方米/天。垃圾車容積12立方米,壓縮比21,每個雙程出空垃圾桶4,平均運行距離3km2,每個垃圾點出空垃圾桶時間0.1小時3,車輛運輸時間公式h(小時)=0.1+0.017x(km)4,運輸距離30km.5,處置場時間0.2h---------------計算需要多少量車,每周每車平均工作時間。習(xí)題:分析固定容器收集系統(tǒng)0服務(wù)人口100000,人家垃圾產(chǎn)生量0.1立方米/天。垃圾車容積12立方米,壓縮比21,每個雙程出空垃圾桶4,平均運行距離3km2,每個垃圾點出空垃圾桶時間0.1小時3,車輛運輸時間公式h(小時)=0.1+0.017x(km)4,運輸距離30km.5,處置場時間0.2h---------------計算需要多少量車,每周每車平均工作時間。三,固體廢物的運輸及中轉(zhuǎn)不同的產(chǎn)生源地運送到中間轉(zhuǎn)運站、處置場或綜合利用設(shè)施。固體廢物運輸者需要認(rèn)真核對運輸清單、標(biāo)記,選擇合適的容器、裝載方式和適宜的運輸工具,確定合理的運輸路線及對泄漏或臨時事故的應(yīng)急補救措施。1固體廢物的運輸固體廢物的運輸方式主要有車輛運輸、船舶運輸、管道輸送等。1)車輛運輸采用車輛運輸方式時,要充分考慮車輛與收集容器的匹配、裝卸的機械化、車身的密封、對廢物的壓縮方式、中轉(zhuǎn)站類型、收集運輸路線以及道路交通情況等。廢物的收集運輸車輛主要有普通敞篷車、無壓縮密閉車、壓縮密閉車和集裝箱車.(見圖)

常用帶壓縮裝置的密閉式廢物收集車。裝卸機械:降低勞動強度,前提是車輛與收集容器的匹配;車身密封:防止運輸過程中廢物泄漏對環(huán)境造成污染,尤其是危險廢物對其密封的要求更高;廢物壓縮:主要與車輛的裝載效率有關(guān)。壓縮式垃圾車

用于收集和轉(zhuǎn)運垃圾,其裝載垃圾的方式為后裝壓縮式。垃圾經(jīng)平移板上行擠推入車廂,使垃圾得以壓縮,并高密度均勻分布在車廂內(nèi),生活垃圾被壓縮后容重可增加一倍。操作系統(tǒng)為手動液壓控制,尾部填裝器扒板的動作經(jīng)一次手動連續(xù)完成,采用推擠卸料。

來源:http://www.cltruck.com/cn/cp3.html車輛的裝載效率(η):

垃圾重量/空車重量影響車輛裝載效率的因素主要有:廢物的種類(成分、含水率、容重、尺寸等);車廂的容積與形狀;容許裝載負(fù)荷;壓縮方式;壓縮比。

η值隨廢物和車輛種類的不同而變化。顯而易見,車輛的壓縮能力越強,廢物的減容率越高,裝載量也就越多采用車輛運輸方式收運危險廢物時:還應(yīng)考慮對收運人員的培訓(xùn)、收運許可證的審核、以及收運過程中的安全防護(hù)等。裝卸活動對人員和環(huán)境所造成的危害要比運輸過程大得多。為保證安全,廢物不能在車輛上進(jìn)行壓縮,而是要求廢物的包裝方式符合規(guī)定。裝卸條件:安全的、密閉式的,對司機專業(yè)培訓(xùn)。固定運輸路線,應(yīng)按照指定的方法進(jìn)行風(fēng)險評價。

國外:許可證,危險物標(biāo)志,運輸單,應(yīng)急計劃

2)船舶運輸適用于大容量的廢物運輸,在水路交通方便的地區(qū)應(yīng)用較多。裝載量大、動力消耗小,其運輸成本一般比車輛運輸和管道運輸要低。一般需要采用集裝箱方式,所以,對中轉(zhuǎn)碼頭以及處置場碼頭必須配備集裝箱裝卸裝置。在船舶運輸過程中,特別要注意防止由于廢物泄漏對河流的污染,在廢物裝卸地點尤其需要注意。例子:上海老港垃圾填埋場為了防止對主干河流的污染,他們在船舶進(jìn)入填埋場前開挖了一個小運河,入口處設(shè)置了兩道閘門,以防止運河的水向主干河流倒流,在運河的下游,定期用水泵將水抽出進(jìn)行處理。3)管道運輸管道運輸分為空氣輸送和水力輸送兩種類型。管道輸送的特點:l

廢物流與外界完全隔離無污染型輸送方式。同時,受外界的影響也較小,可以實現(xiàn)全天候運行;l

管道專用,易自動化,有利于提高廢物運輸?shù)男?;l

連續(xù)輸送,有利于大容量、長距離的輸送;l

設(shè)備投資較大;l

靈活性小,一旦建成,不易改變其路線和長度;l

運行經(jīng)驗不足,可靠性尚待進(jìn)一步驗證。

水力輸送優(yōu)勢:改善廢物在管道中的流動條件,水的密度約相當(dāng)于空氣的800倍,可以實現(xiàn)低速、高濃度的輸送,輸送成本大大降低。安全性和動力消耗方面優(yōu)于空氣輸送不足:廢物中的有害物質(zhì)溶解于水中,使得水的后續(xù)處理成為關(guān)鍵問題。水力輸送在技術(shù)上的可靠性和設(shè)計精度等方面也存在一定的問題,目前仍處于研究階段,未實用化。

空氣輸送分為真空方式和壓送方式兩種。真空方式特點:l

系統(tǒng)總體呈負(fù)壓,廢物和氣體不會向外泄漏,投入端不需要特殊的設(shè)備;適用于從多個產(chǎn)生源向一點的集中輸送,產(chǎn)生源增加時,只需增加管道和排放口,不用增加收集站的設(shè)備。(城市垃圾)

由于負(fù)壓的限度(實際上最大可達(dá)-0.5kg/cm2),不適于長距離輸送。

真空輸送通常采用的條件是:管徑φ400~600mm,流速20~30m/s。真空輸送的能力主要取決與管道和風(fēng)機,對于每天垃圾產(chǎn)生量為10~15噸的住宅區(qū),輸送距離的限度在1.5~2.0km的范圍

壓送方式適用于廢物供應(yīng)量一定、長距離、高效率的輸送,多用于收集站到處理處置設(shè)施之間的輸送。與真空輸送比較,接受端的分離貯存裝置可以簡單化,投入口和管道對氣密性要求較高,系統(tǒng)總體的構(gòu)造比較復(fù)雜。由于距離較長,在實際運行中存在管道堵塞以及因停電等事故造成停運后,重新起動時有困難等問題:

----------------破碎處理。壓送方式的運行條件是:當(dāng)輸送能力為30~120噸/日時,管徑選擇φ500~1,000mm,輸送距離最大可達(dá)7km。固體廢物的中轉(zhuǎn)

固體廢物:為了避免或減少處理處置過程對環(huán)境和健康造成危害,一般要求將固體廢物處理處置設(shè)施建立在與城市居民區(qū)或工業(yè)區(qū)有一定距離的地方。產(chǎn)生地---〉轉(zhuǎn)運站運輸--〉處置場1)中轉(zhuǎn)站的作用及功能集中收集和儲存來源分散的各種固體廢物。對各種廢物進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。例如:分選、破碎、壓縮、解毒、中和、脫水、以及對有用物質(zhì)的回收和再利用。-----減少在后續(xù)運輸和處理處置過程中的廢物量和危險性,提高整個廢物管理的效率。降低收運的成本。對于較長的運輸距離來說,大容量的運輸車輛要比小容量的運輸車輛經(jīng)濟有效,但在收集過程中,特別是城市垃圾的收集,小型車又比大型車靈活方便。設(shè)置中轉(zhuǎn)站---〉分配使用車輛,提高收運系統(tǒng)的總體效率,3)中轉(zhuǎn)站的選址與處理能力對于城市垃圾來說,其中轉(zhuǎn)站一般建議建在小型運輸車的最佳運輸距離之內(nèi):①選擇靠近服務(wù)地區(qū)的中心或廢物產(chǎn)量最多的地方;②選擇靠近干線公路或交通方便的地方;③選擇基建或操作最方便的地方。規(guī)劃和設(shè)計中轉(zhuǎn)站時,應(yīng)考慮以下幾個因素:

①每天的轉(zhuǎn)運量;②轉(zhuǎn)運站的結(jié)構(gòu)類型;③主要設(shè)備和附屬設(shè)施;④對周圍環(huán)境的影響。每天的轉(zhuǎn)運量:根據(jù)服務(wù)區(qū)域內(nèi)垃圾的高產(chǎn)月份平均日產(chǎn)量來確定。在不掌握實際數(shù)據(jù)時,可以按照下面公式計算:Q=δ×n×q/1000式中:Q——轉(zhuǎn)運站的日轉(zhuǎn)運量(t/d);

n——服務(wù)區(qū)域的實際人數(shù);

q——服務(wù)區(qū)居民的人均垃圾日產(chǎn)量(kg/人·日)。采用當(dāng)?shù)氐膶嶋H資料。無當(dāng)?shù)販?zhǔn)確資料時,則可按照人均日垃圾產(chǎn)生量1.0~1.2kg計算。在燃料氣化率高的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)取低值,燃料氣化率低的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)取高值。δ——垃圾產(chǎn)量變化系數(shù)。采用當(dāng)?shù)貙嶋H資料,無資料可用時,可按照δ=1.3~1.4給出。表垃圾轉(zhuǎn)運站的用地標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)運量(t/d)用地面積(m2)輔助建筑面積(m2)1501,000~1,500100150~3001,500~3,000100~200300~4503,000~4,500200~300>450>4,500>300中轉(zhuǎn)站的結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)形式:集中儲運站和預(yù)處理中轉(zhuǎn)站。集中儲運站:設(shè)施簡單,固體廢物在此不經(jīng)過任何處理就迅速地轉(zhuǎn)運出去,投資少,轉(zhuǎn)運速度快,小規(guī)模的。預(yù)處理中轉(zhuǎn)站:(如圖)通常配備有解毒、中和、脫水、破碎、壓縮、分選等設(shè)施,可以對各種廢物進(jìn)行分類和相應(yīng)的預(yù)處理。中轉(zhuǎn)站的主要建筑物:采用密閉式結(jié)構(gòu),四周應(yīng)設(shè)置防護(hù)帶,以防止飄塵污染周圍大氣環(huán)境,中轉(zhuǎn)站內(nèi)還應(yīng)安裝除塵、消音和消防設(shè)備,并應(yīng)經(jīng)常對站內(nèi)各種設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行消毒

由提升機(利用地式也可以取代提升機)、打包機

和儲運機構(gòu)組成。采用手動控制方式完成垃圾的上料

、壓塊、推包塊到儲運車上(或垃圾周轉(zhuǎn)箱內(nèi)),再用

汽車或拉臂車將壓縮垃圾送到垃圾場。

可以提高運率2倍,垃圾場容量可以增加4倍,并且消

除了垃圾運送的二次污染。

德國HESE生活垃圾機械-生物綜合處理成套設(shè)備

園林式垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站落戶廣州西焦公園四、收集線路的設(shè)計(廢物產(chǎn)生源)

目的:使勞動力和設(shè)備有效的發(fā)揮作用。目標(biāo):使收集車輛通過一系列的單行線或雙行線街道,使整個行駛距離最小——即空載時間最小。線路設(shè)計分四步:1、在地圖上標(biāo)出每個垃圾桶的放置點,數(shù)量、收集頻率。

(固定容器系統(tǒng)還應(yīng)標(biāo)出垃圾產(chǎn)量)并根據(jù)面積大小和放置點的數(shù)目,將地區(qū)劃片。2、根據(jù)該平面圖,將每周收集相同頻率的收集點數(shù)目、每天需要出空的垃圾桶數(shù)目列表。(垃圾量) 表2-23、從調(diào)度站或垃圾車停車場開始設(shè)計每天的收集線路 圖2-4。4、初步線路設(shè)計后,對垃圾桶間的距離計算,使每條線路的距離相近,駕駛員的負(fù)荷平衡。對于固定容器系統(tǒng)基本相同,只是第二步以每日收集垃圾量來平衡制表習(xí)題(課堂?)

對圖2-4設(shè)計周2,周3的收集路線。五,收運系統(tǒng)的優(yōu)化

找一條從收集路線的終點到中轉(zhuǎn)站或處理處置設(shè)施的最優(yōu)路線。

----整個垃圾收運和處理處置系統(tǒng)的效率和成本都會產(chǎn)生較大的影響。這類問題在數(shù)學(xué)上稱為分配問題----線性規(guī)劃技術(shù)。

例子:假設(shè)一個簡單的垃圾收運系統(tǒng)(如圖),有4個廢物產(chǎn)生源(用收集區(qū)域的矩心表示),其所產(chǎn)生的廢物被分配到2個處置場,目標(biāo)是達(dá)到運輸成本最低。目標(biāo)函數(shù):式中:

Xik——單位時間內(nèi)從廢物產(chǎn)生源i運到處置場k的廢物量;

Cik——單位數(shù)量廢物從廢物產(chǎn)生源i運到處置場k的費用;

Fk ——處置場k處置單位數(shù)量廢物的費用;

Wi——廢物產(chǎn)生源i單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的廢物總量;

Bk ——k處置場的處置能力;

N ——廢物源的數(shù)量;例題中為4K——處置場的數(shù)量。例題中為2應(yīng)該滿足的約束條件為:每個處置場的處置能力是有限的;處置的廢物總量應(yīng)等于廢物的產(chǎn)生總量;從每個廢物產(chǎn)生源運出的廢物量應(yīng)大于或等于零。這個問題的解決可以歸納為使以下的目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小。目標(biāo)函數(shù):例子,其目標(biāo)函數(shù)可以寫為:

f(X)=X11C11+X21C21+X31C31+X41C41+X12C12+X22C22+X32C32+X42C42+F1(X11+X21+X31+X41)+F2(X12+X22+X32+X42)

求上述函數(shù)最小值的約束條件為:X11+X21+X31+X41≤B1X12+X22+X32+X42≤B2X11+X21+X31+X41=W1X12+X22+X32+X42=W2X11≥0,X12≥0,……,X41≥0,X42≥0計算條件列于表。表2-2固體廢物從產(chǎn)生源到處置場分配的計算例廢物固體廢物產(chǎn)生量運輸費用(元)產(chǎn)生源Wi(噸/日)處置場1處置場211,0005012021,300705031,2504080485013060處置地點處置能力(噸)處置費用(元/噸)125040220060線性規(guī)劃算法的內(nèi)容參見有關(guān)運籌學(xué)的書籍.根據(jù)表假設(shè)數(shù)據(jù)計算的結(jié)果廢物來源,i處置地點,k運輸廢物量(t/d)運輸費用(元/d)處置費用(元/d)11100050004000212501750100022105052506300311250500050004285051005100總計費用~~2210021400最小費用~~43500注:線性規(guī)劃算法的內(nèi)容參見有關(guān)運籌學(xué)的書籍.收運系統(tǒng)模式的設(shè)計流程

對于一個具體城市的垃圾收運系統(tǒng)設(shè)計:a確定采用有中轉(zhuǎn)收運模式或無中轉(zhuǎn)收運模式;b確定生活垃圾收集方式,即流動車輛收集或收集站收集;c配置系統(tǒng)硬件(包括車輛、中轉(zhuǎn)站布點及設(shè)備等);d制定作業(yè)規(guī)程第三節(jié) 固體廢物的壓實一、壓實目的及操作原理定義:利用機械的方法增加固體廢物的聚集程度,增大容重和減少體積,便于裝卸、運輸、貯存、填埋。適用對象:壓縮性能大而復(fù)原性小的物質(zhì),如金屬細(xì)絲、紙箱、電器,紙箱;1、壓縮比:固體廢物經(jīng)壓實后,體積減小的程度 一般可達(dá)3—5,—生活垃圾可減少70%,

破碎+壓實可達(dá)5—10。

因素:廢物種類、壓力2、壓實原理減少空隙 ——將空氣壓掉。一般減小體積60~70%,密度320kg/m3高壓可破壞分子間的晶格,使物質(zhì)變性,高壓--〉擠壓升溫:例子:壓力258kg/cm3---城市垃圾---1125.4~1380kg/m3BOD:6000----200ppmCOD:8000-----150ppm垃圾塊-----類似塑料結(jié)構(gòu)的惰性材料。難降解。二、 固體廢物的壓實器移動式壓實器:多在垃圾車上固定式壓實器:多在廢物轉(zhuǎn)運站、高層住宅垃圾滑道底部等*構(gòu)造容器單元:接受廢物;壓實單元:利用高壓使廢物致密化(液壓、氣壓操作的壓頭)(一)金屬類廢物壓實器1、三相聯(lián)合式壓實器 圖2-52、回轉(zhuǎn)式壓實器 圖2-6(二)城市垃圾壓實器1、高層住宅垃圾滑道下的壓實器 圖2-72、城市垃圾壓實器三、壓實器的選擇1、選擇適當(dāng)?shù)膲嚎s比和使用壓力2、不同的廢物采用不同的壓縮機3、考慮不危害后續(xù)處理過程

壓實-------〉水分,不利于風(fēng)選分離紙。

五,收運系統(tǒng)的優(yōu)化簡介

垃圾收集,中裝,處理整個系統(tǒng)成本最低

----合理的確定垃圾收集,中轉(zhuǎn),處理的線路,

這類問題在數(shù)學(xué)上稱為分配問題----線性規(guī)劃技術(shù)。

1例子:假設(shè)一個簡單的垃圾收運系統(tǒng)(如圖),有4個廢物產(chǎn)生源(用收集區(qū)域的矩心表示),其所產(chǎn)生的廢物被分配到2個處置場,目標(biāo)是達(dá)到運輸成本最低。目標(biāo)函數(shù):式中:

Xik——單位時間內(nèi)從廢物產(chǎn)生源i

運到處置場k的廢物量;

Cik——單位數(shù)量廢物從廢物產(chǎn)生源i運到處置場k的費用;

Fk

——處置場k處置單位數(shù)量廢物的費用;

N ——廢物源的數(shù)量;例題中為4K——處置場的數(shù)量。例題中為2應(yīng)該滿足的約束條件為:每個處置場的處置能力是有限的;處置的廢物總量應(yīng)等于廢物的產(chǎn)生總量;從每個廢物產(chǎn)生源運出的廢物量應(yīng)大于或等于零。這個問題的解決可以歸納為使以下的目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小。目標(biāo)函數(shù):Wi——廢物產(chǎn)生源i單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的廢物總量;

Bk ——k處置場的處置能力;例子,其目標(biāo)函數(shù)可以寫為:

f(X)=X11C11+X21C21+X31C31+X41C41+X12C12+X22C22+X32C32+X42C42+F1(X11+X21+X31+X41)+F2(X12+X22+X32+X42)

求上述函數(shù)最小值的約束條件為:X11+X21+X31+X41≤B1X12+X22+X32+X42≤B2X11+X12=W1;X21+X22=W2;X31+X32=W3X41+X42=W4X11≥0,X12≥0,……,X41≥0,X42≥0計算條件列于表。表2-2固體廢物從產(chǎn)生源到處置場分配的計算例廢物固體廢物產(chǎn)生量運輸費用(元)產(chǎn)生源Wi(噸/日)處置場1處置場211,0005012021,300705031,2504080485013060處置地點處置能力(噸)處置費用(元/噸)125040220060線性規(guī)劃算法的內(nèi)容參見有關(guān)運籌學(xué)的書籍.根據(jù)表假設(shè)數(shù)據(jù)計算的結(jié)果廢物來源,i處置地點,k運輸廢物量(t/d)運輸費用(元/d)處置費用(元/d)11100050004000212501750100022105052506300311250500050004285051005100總計費用~~2210021400最小費用~~43500注:線性規(guī)劃算法的內(nèi)容參見有關(guān)運籌學(xué)的書籍.

2如果:

在廢物源----

中轉(zhuǎn)站---

處置場廢物可以送到中轉(zhuǎn)站,也可以直接送到處置場.中轉(zhuǎn)站的廢物必須送到處置場。例2:設(shè)有N個廢物源,J個中轉(zhuǎn)站,K個處置場,處置場和中轉(zhuǎn)站的處理處置費用分別為Fj和Fk。這個系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)可以用下列數(shù)學(xué)式來表示:

Cij

——將單位數(shù)量廢物從廢物產(chǎn)生源i運送到中轉(zhuǎn)站j的費用;

Cik

——將單位數(shù)量廢物從廢物產(chǎn)生源i運到處置場k的費用

Cjk

——將單位數(shù)量廢物從中轉(zhuǎn)站j運送到處置場k的費用;

Xij

——在單位時間內(nèi)從廢物產(chǎn)生源i運到中轉(zhuǎn)站j的廢物數(shù)量

Xjk——在單位時間內(nèi)從中轉(zhuǎn)站j運送到處置場k的廢物數(shù)量

Xik——單位時間從廢物產(chǎn)生源i運送到處置場k的廢物數(shù)量

Bj

——中轉(zhuǎn)站j的處理能力;

Bk——處置場k的處置能力;

Fj ——中轉(zhuǎn)站j處理單位數(shù)量廢物所需的費用;

Fk ——處置場k處置單位數(shù)量廢物所需的費用;

Pj ——中轉(zhuǎn)站j處理后殘渣占原廢物的比例。對于儲運站,Pj

=1.0;對于焚燒爐,Pj=0.1~0.2。

約束條件為:

在廢物源i產(chǎn)生的廢物量Wi必須等于由i運往J個中轉(zhuǎn)站和K個處置場的廢物總量。

中轉(zhuǎn)站j的處理能力為Bj必須大于或等于運往j的廢物總量。

對于所有j廢物源i和中轉(zhuǎn)站j運往處置場k的廢物量必須小于或等于處置場k的處置能力Bk。對于所有的k中轉(zhuǎn)站j處理后殘余的廢物量必須等于從j運往處置場的廢物量

對于所有的j從所有廢物源運往中轉(zhuǎn)站或處置場的廢物量,或從中轉(zhuǎn)站運往處置場的廢物量必須大于或等于零

Xij≥0,Xik≥0,Xjk≥0對于所有的i、j、k收運系統(tǒng)模式的設(shè)計流程

對于一個具體城市的垃圾收運系統(tǒng)設(shè)計:a確定采用有中轉(zhuǎn)收運模式或無中轉(zhuǎn)收運模式;b確定生活垃圾收集方式c配置系統(tǒng)硬件(包括車輛、中轉(zhuǎn)站布點及設(shè)備等);d收運系統(tǒng)優(yōu)化e

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