§2城市垃圾的收集、运输 城市垃圾收运并非单一阶段操作过程,通常包括三个阶段,构成-个收运系统。第一阶 段是搬运与贮存,指由垃圾产生者(住户或单位)或环卫系统收集垃圾产生源头,将垃圾送 至贮存容器或集装点的运输过程。第二阶段是收集和清除,通常是指垃圾的近距离运输。 般用清运车辆沿一定路线收集清除容器或其他贮存设施中的垃圾,并运至垃圾中转站的操作, 有时也可就近直接送至垃圾处理厂或处置厂。第三阶段为转运,特指垃圾的远途运输,即在 中转站将垃圾转载至大容器运输工具上,运往远处的处理处置场 这一阶段是收运管理系统中最复杂的,耗资也最大。清运效率和费用的高低,主要取决 下列因素:清运操作方式;②收集淸运车辆数量、装载量及杋械化装卸程度;③清运次数、 时间及劳动定员;④清运路线 清运操作方法 清运操作方法分移动式和固定式两种。 (一移动容器操作方法 移动容器操作方法是指将某集装点装满的垃圾连容器一起运往中转站或处理处置场,卸空 后再将空容器送回原处(一般法淢下一个集装点(修改法),其收集过程示意见图。 1操作计算 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迸行分析 可以建立设计数据和关系式,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 可以将收集操作过程分为四个基本用时,即集装时间、运输时间、卸车时间和非收集时间(其 他用时) 车库来的车 怍茚車 满容器运往转运 空容器放还原处 转运站、如工站成处置场 n)一般操作法 满容器运巷转运站 容器的 空容器放在2 转运站、加工站或处置场 l)修改T:作法 移动容器收集操作 (1)集装时间(Phs)对常规法,每次行程集装时间包括容器点之间行驶时间,满容器装车时 间,及卸空容器放回原处时间三部分。用公式表示为 Phes=tpc+tuc+t
6 §2 城市垃圾的收集、运输 城市垃圾收运并非单一阶段操作过程，通常包括三个阶段，构成一个收运系统。第一阶 段是搬运与贮存，指由垃圾产生者（住户或单位）或环卫系统收集垃圾产生源头，将垃圾送 至贮存容器或集装点的运输过程。第二阶段是收集和清除，通常是指垃圾的近距离运输。一 般用清运车辆沿一定路线收集清除容器或其他贮存设施中的垃圾，并运至垃圾中转站的操作， 有时也可就近直接送至垃圾处理厂或处置厂。第三阶段为转运，特指垃圾的远途运输，即在 中转站将垃圾转载至大容器运输工具上，运往远处的处理处置场。 这—阶段是收运管理系统中最复杂的，耗资也最大。清运效率和费用的高低，主要取决 下列因素：①清运操作方式；②收集清运车辆数量、装载量及机械化装卸程度；③清运次数、 时间及劳动定员；④清运路线。 一.清运操作方法 清运操作方法分移动式和固定式两种。 (一)移动容器操作方法 移动容器操作方法是指将某集装点装满的垃圾连容器一起运往中转站或处理处置场，卸空 后再将空容器送回原处(一般法)或下一个集装点(修改法)，其收集过程示意见图。 1.操作计算 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， 可以建立设计数据和关系式，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。 可以将收集操作过程分为四个基本用时，即集装时间、运输时间、卸车时间和非收集时间(其 他用时)。 （1）集装时间(Phcs) 对常规法，每次行程集装时间包括容器点之间行驶时间，满容器装车时 间，及卸空容器放回原处时间三部分。用公式表示为： Phcs=tpc+tuc+tdbc
式中Ps为每次行程集装时间,h次;为满容器装车时间,h次;te为空容器放回原处时间, h次;tdbc为容器间行驶时间,h次 如果容器行驶时间已知,可用下面运输时间公式估算。 (2运输时间(h)运输时间指收集车从集装点行驶至终点所需时间,加上离开终点驶回原处或 下一个集装点的时间,不包括停在终点的时间。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。从大量的不同收集车的运输数据分析,发现运输时间可以用下式近 似表示 Fa+bx 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。 (3)卸车时间专指垃圾收集车在终点(转运站或处理处置场烜留时间,包括卸车及等待卸 车时间。每一行程卸车时间用符号S(h/次)表示 (4琲收集时间非收集时间指在收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间。常用符 号u(%)表示非收集时间占总时间百分数。 因此,一次收集清运操作行程所需时间(Thes)可用下式表示 Thes=(Phes+S+h)(1-w) 也可以用下式表示 hcs=(Phes+S+ a+bx )(1-w) 当求出Thes后,则每日每辆收集车的行程次数用下式求出 Nd= H/thes 式中,Na为每天行程次数,次/d;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平均容量,用 下式求出 Nw=Wcf) 式中,Nw为每周收集次数,即行程数,次/周(若计算值带小数时,需进值到整数值);Vw为 每周清运垃圾产量,m/周;f为容器平均容量,m3次;f为容器平均充填系数。由此,每周 所需作业时间D(d/周为 应用上述公式,即可计算出移动容器收集操作条件下的工作时间和收集次数,编制作业计划。 2.计算实例 某住宅区生活垃圾量约280m3/周,拟用一垃圾车负责清运工作,实行改良操作法的移 动式清运。已知该车每次集装容积为8m3/次,容器利用系数为0.67,垃圾车采用八小时工 作制。试求为及时清运该住宅垃圾,每周需出动清运多少次?累计工作多少小时?经调查已知
7 式中 Phcs 为每次行程集装时间，h/次；tpc 为满容器装车时间，h/次；tuc 为空容器放回原处时间， h/次；tdbc 为容器间行驶时间，h/次。 如果容器行驶时间已知，可用下面运输时间公式估算。 (2)运输时间(h) 运输时间指收集车从集装点行驶至终点所需时间，加上离开终点驶回原处或 下一个集装点的时间，不包括停在终点的时间。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。从大量的不同收集车的运输数据分析，发现运输时间可以用下式近 似表示： h=a+bx 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。 (3)卸车时间 专指垃圾收集车在终点(转运站或处理处置场)逗留时间，包括卸车及等待卸 车时间。每一行程卸车时间用符号 S(h／次)表示。 (4)非收集时间 非收集时间指在收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间。常用符 号ω(％)表示非收集时间占总时间百分数。 因此，一次收集清运操作行程所需时间(Thcs)可用下式表示： Thcs=(Phcs+S+h)/(1-ω) 也可以用下式表示： Thcs=(Phcs+S+ a+bx)/(1-ω) 当求出 Thcs 后，则每日每辆收集车的行程次数用下式求出： Nd＝H/Thcs 式中，Nd 为每天行程次数，次／d；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平均容量，用 下式求出： Nw＝Vw/(cf) 式中，Nw 为每周收集次数，即行程数，次／周(若计算值带小数时，需进值到整数值)；Vw 为 每周清运垃圾产量，m3 /周；f 为容器平均容量，m3 /次；f 为容器平均充填系数。由此，每周 所需作业时间 Dw(d／周)为： Dw=NwThcs 应用上述公式，即可计算出移动容器收集操作条件下的工作时间和收集次数，编制作业计划。 2．计算实例 某住宅区生活垃圾量约 280m3／周，拟用一垃圾车负责清运工作，实行改良操作法的移 动式清运。已知该车每次集装容积为 8m3／次，容器利用系数为 0.67，垃圾车采用八小时工 作制。试求为及时清运该住宅垃圾，每周需出动清运多少次?累计工作多少小时?经调查已知：
平均运输时间为051h/次,容器装车时间为0.033h/次;容器放回原处时间0.033h次,卸 车时间0022h/次;非生产时间占全部工时25% 解:按公式Phes=tpe+ tucttdbc=(0033+0.033+0)h次=0.066h次 清运一次所需时间,按公式Ts=(Phs+S+h)(1-u)=[(0.066+0.512+0.022y(140.25)h/次 80h/次 清运车每日可以进行的集运次数,按公式Nd=H/Ihes=(80.8次d=10次/d 根据清运车的集装能力和垃圾量,按公式Nw=Vw(cf)=[280(8×067)次周=53次周 每周所需要的工作时间为:Dw= NtAcs=(53×0.8)h周=424h周 (二)固定容器收集操作法 固定容器收集操作法是指用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。因为装车有机械操作和人工操作之分,故计算方法也略有不同。固定容器收集过程参见 下图 将容器内的垃圾装入收集车 垃圾装点 车库来的空车 行程开始 御空的收集车进行 满载收集车 新的行程或回库 驶间处置场 中转站、如工站成处置场 1机械装车 每一收集行程时间用下式表示 =(Pscs+s+a+ bx)/(1-w) 式中,Tes为固定容器收集法每一行程时间,h/次;Ps为每次行程集装时间,h次;其余符 号同前。 此处,集装时间为: Pse 式中,c为每次行程倒空的容器数,个次;t为卸空一个容器的平均时间,h个;N为每 行程经历的集装点数;tε为每一行程各集装点之间平均行驶时间。如果集装点平均行驶时间 未知,也可用公式h=a+bx进行估算,但以集装点间距离代替往返运输距离x(km/次) 每一行程能倒空的容器数直接与收集车容积与压缩比以及容器体积有关,其关系式 Vr/(cf) 式中,V为收集车容积,m3/次;r为收集车压缩比;其余符号同前
8 平均运输时间为 0.512h／次，容器装车时间为 0.033h／次；容器放回原处时间 0.033h/次，卸 车时间 0.022h/次；非生产时间占全部工时 25％。 解：按公式 Phcs=tpc+tuc+tdbc＝（0.033＋0.033＋0）h/次＝0.066 h/次 清运一次所需时间，按公式 Thcs=(Phcs+S+h)/(1-ω)＝[(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25)] h/次 =0.80 h/次 清运车每日可以进行的集运次数，按公式 Nd＝H/Thcs=(8/0.8)次/d=10 次/d 根据清运车的集装能力和垃圾量，按公式 Nw＝Vw/(cf)＝[280/(8×0.67)]次/周＝53 次/周 每周所需要的工作时间为：Dw＝NwThcs＝（53×0.8）h/周＝42.4 h/周 (二)固定容器收集操作法 固定容器收集操作法是指用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。因为装车有机械操作和人工操作之分，故计算方法也略有不同。固定容器收集过程参见 下图。 1.机械装车 每一收集行程时间用下式表示： Tscs＝（Pscs＋S＋a＋bx）/（1－ω） 式中，Tscs 为固定容器收集法每一行程时间，h/次；Pscs 为每次行程集装时间，h/次；其余符 号同前。 此处，集装时间为： Pscs＝ct(tuc)+(Np-1)(tdbc) 式中，ct 为每次行程倒空的容器数，个/次；tuc 为卸空一个容器的平均时间，h/个；Np 为每一 行程经历的集装点数；tdbc 为每一行程各集装点之间平均行驶时间。如果集装点平均行驶时间 未知，也可用公式 h=a+bx 进行估算，但以集装点间距离代替往返运输距离 x(km／次)。 每一行程能倒空的容器数直接与收集车容积与压缩比以及容器体积有关，其关系式： ct=Vr/(cf) 式中，V 为收集车容积，m3 /次；r 为收集车压缩比；其余符号同前
每周需要的行程次数可用下式求出: Nw=Vw/(Vr) 式中,Nw为每周行程次数,次/周;其余符号同前。 由此每周需要的收集时间为 Dv= NwPscs+t(S+a+bx(1-)H若单位是h周,则不用除以H。 式中,Dw为每周收集时间,d/周;tw为Nw值进到大整数值;其余符号同前。 2人工装车 使用人工装车,每天进行的收集行程数为已知值或保持不变。在这种情况下日工作时间 为 Pscs =[(1-W)H/NdI-(S+a+bx) 符号同前。 每一行程能够收集垃圾的集装点可以由下式估算 NI60 Pscs n/tp 式中,n为收集工人数,人;t为每个集装点需要的集装时间,人min/点;其余符号同前。 每次行程的集装点数确定后,即可用下式估算收集车的合适车型尺寸(载重量) V= PnP/r点数x量压缩比 式中,Vp为每一集装点收集的垃圾平均量,m3/次;其余符号同前。每周的行程数,即收集 次数 Nw= TpFNNp 式中,T为集装点总数,点;F为每周容器收集频率,次/周;其余符号同前 例某住宅区共有1000户居民,由2个工人负责清运该区垃圾。试按固定式清运方式,计算 每个工人清运时间及清运车容积,已知条件如下:每一集装点平均服务人数3.5人;垃圾单 位产量1.2kg/d·人);容器内垃圾的容重120kg/m3;每个集装点设0.12m3的容器二个;收集频 率每周一次;收集车压缩比为2;来回运距24km;每天工作8小时,每次行程2次;卸车时 间0.10h次;运输时间0.29h次;每个集装点需要的人工集装时间为1.76分/点人);非生产时 间占15% 解按公式Nd=H/Ihes反求集装时间 H=Na(Pscs+S+h)(1-w) 所以Ps=(1-wH/Na-(S+h)=(1-0.15)×8/2-(010+0.29)h次=301h/次 次行程能进行的集装点数目 Np=60Pesn/tp=(60×301×2M76)点次=205点次 每集装点每周的垃圾量换成体积数为 Vp=(1.2×3.5×7120)m3次=0.285m3次
9 每周需要的行程次数可用下式求出： Nw=Vw/(Vr) 式中，Nw 为每周行程次数，次／周；其余符号同前。 由此每周需要的收集时间为： Dw=[Nw Pscs+tw(S+a+bx)]/[(1-ω)H] 若单位是 h/周，则不用除以 H。 式中，Dw 为每周收集时间，d／周；tw 为 Nw 值进到大整数值；其余符号同前。 2.人工装车 使用人工装车，每天进行的收集行程数为已知值或保持不变。在这种情况下日工作时间 为： Pscs＝[(1-ω)H/Nd]-(S+a+bx) 符号同前。 每一行程能够收集垃圾的集装点可以由下式估算： Nr=60 Pscs n／tp 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。 每次行程的集装点数确定后，即可用下式估算收集车的合适车型尺寸（载重量） V＝VpNp/r 点数×量/压缩比 式中，Vp 为每一集装点收集的垃圾平均量，m3／次；其余符号同前。每周的行程数，即收集 次数： Nw＝TpF/Np 式中，Tp 为集装点总数，点；F 为每周容器收集频率，次／周；其余符号同前。 例 某住宅区共有 1000 户居民，由 2 个工人负责清运该区垃圾。试按固定式清运方式，计算 每个工人清运时间及清运车容积，已知条件如下：每一集装点平均服务人数 3.5 人；垃圾单 位产量 1.2kg/(d·人)；容器内垃圾的容重 120kg/m3；每个集装点设 0.12m3 的容器二个；收集频 率每周一次；收集车压缩比为 2；来回运距 24km；每天工作 8 小时，每次行程 2 次；卸车时 间 0.10h/次；运输时间 0.29h/次；每个集装点需要的人工集装时间为 1.76 分/点·人)；非生产时 间占 15％。 解 按公式 Nd＝H/Thcs 反求集装时间： H=Nd(Pscs+S+h)/(1-ω) 所以 Pscs =(1－w)H／Nd－(S＋h)=[(1-0.15)×8/2-(0.10+0.29)]h/次＝3.01h/次 一次行程能进行的集装点数目： Np＝60 Pscs n／tp＝(60×3.01×2/l.76)点/次＝205 点/次 每集装点每周的垃圾量换成体积数为： Vp＝（1.2×3.5×7/120）m3 /次＝0.285 m3 /次
清运车的容积应大于 V=VpNp/r=(0.285×205/2m3次=292m次 每星期需要进行的行程数 Nw= TDF/N=(1000×1205次周=488次周 每个工人每周需要的工作时间参照式Dv= INw Pscs+t(S+a+bx(1-川H Dw=WpSs+tSab)(1心=48×301+5(010029)]015×8k周=245d周 二收集路线设计 在城市垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳力、收集次数和作业时间确定以后 就可着手设计收运路线,以便有效使用车辆和劳力。收集清运工作安排的科学性、经济性关 键就是合理的收运路线。国外对此十分重视。为了提高垃圾收运水平,不少国家都制定了垃 圾车收运线路图。例如德囯的城市垃圾收运系统比较完备,各清扫局都有垃圾车收集运输路 线图和道路清扫图,收运路线图和清扫图把全市分成若干个收集区,明确规定扫路机的清扫 路线以及这个地区的垃圾收集日、收集容器的数量及其车辆行驶路线等,收集地区的容器数 量和安放位置等在路线图上都有明确标记,司机只需按照路线图的标志,在规定的收集日按 收运路线去收集垃圾或进行清扫作业。一般,收集线路的设计需要进行反复试算过程,没有 能应用于所有情况的固定规则。 1设计收运路线的一般步骤 一条完整的收集清运路线大致由“实际路线″和“区域路线″组成。前者指垃圾收集车在 指定的街区内所遵循的实际收集路线,后者指装满垃圾后,收集车为运往转运站或处理处置 场)需走过的地区或街区。 在硏究探索较合理的实际路线时,需考虑以下几点:①每个作业日毎条路线限制在一个地 区,尽可能紧凑,没有断续或重复的线路;②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;③收集路线的岀发点从车库开始,要考虑交通繁忙和单行街道 的因素;④在交通拥挤时间,避免在繁忙的街道上收集垃圾。 设计收集路线的一般步骤包括:①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;②资料分析,将资料数据概要列为表格;③初步收集路线设 计;④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设计收集清运路线实例 例下图际示为某收集服务小区步骤1已在图上完成)。请设计移动式和固定式两种收集操 作方法的收集路线。两种收集操作方法若在毎日8小时中必须完成收集任务,请确定处置场
10 清运车的容积应大于： V＝VpNp／r＝(0.285×205／2)m3 /次=29.2 m3 /次 每星期需要进行的行程数： Nw＝TpF/Np=(1000×1/205)次/周＝4.88 次/周 每个工人每周需要的工作时间参照式 Dw=[Nw Pscs+tw(S+a+bx)]/[(1-ω)H]： Dw=[NwPscs+tw(S+a+bx)]/[(1-ω)H]＝[4.88×3.01+5（0.10+0.29）](1-0.15)×8]d/周＝2.45 d/周 二.收集路线设计 在城市垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳力、收集次数和作业时间确定以后， 就可着手设计收运路线，以便有效使用车辆和劳力。收集清运工作安排的科学性、经济性关 键就是合理的收运路线。国外对此十分重视。为了提高垃圾收运水平，不少国家都制定了垃 圾车收运线路图。例如德国的城市垃圾收运系统比较完备，各清扫局都有垃圾车收集运输路 线图和道路清扫图，收运路线图和清扫图把全市分成若干个收集区，明确规定扫路机的清扫 路线以及这个地区的垃圾收集日、收集容器的数量及其车辆行驶路线等，收集地区的容器数 量和安放位置等在路线图上都有明确标记，司机只需按照路线图的标志，在规定的收集日按 收运路线去收集垃圾或进行清扫作业。一般，收集线路的设计需要进行反复试算过程，没有 能应用于所有情况的固定规则。 1.设计收运路线的一般步骤 一条完整的收集清运路线大致由“实际路线”和“区域路线”组成。前者指垃圾收集车在 指定的街区内所遵循的实际收集路线，后者指装满垃圾后，收集车为运往转运站(或处理处置 场)需走过的地区或街区。 在研究探索较合理的实际路线时，需考虑以下几点：①每个作业日每条路线限制在一个地 区，尽可能紧凑，没有断续或重复的线路；②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；③收集路线的出发点从车库开始，要考虑交通繁忙和单行街道 的因素；④在交通拥挤时间，避免在繁忙的街道上收集垃圾。 设计收集路线的一般步骤包括：①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；②资料分析，将资料数据概要列为表格；③初步收集路线设 计；④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.设计收集清运路线实例 例 下图所示为某收集服务小区(步骤 1 已在图上完成)。请设计移动式和固定式两种收集操 作方法的收集路线。两种收集操作方法若在每日 8 小时中必须完成收集任务，请确定处置场