(三)清运操作方法
城市垃圾清运操作方法分移动式和固定式两种。
1、移动容器操作方法(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)运往中转站或处理场,垃圾卸空后再将空容器送回原处(搬运容器方式,图2-a)或其它垃圾集装点(交换容器法,图2-b),如此重复循环进行垃圾清运。
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,即集装时间、清运时间、卸车时间和非生产性时间。
集装时间(Phcs)为:
(2-6)
式中,Phcs为每次行程集装时间,h/次;tpc为垃圾装车时间,h/次;tuc为卸空容器放回原处时间,h/次;tdbc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:
(2-7)
式中,Thcs为一次收集清运操作行程所需时间,h;s为卸车时间,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,h/次;t为运输时间,h;w为非生产性时间因子,即非收集时间占总时间百分数(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0.1~0.25之间变化,通常取0.15。
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:
(2-8)
式中,t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。它们的关系见表2-1。
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表2-1 垃圾清运车辆速度常数数值 |
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速度极限/(km/h) |
a/h |
b/(h/km) |
速度极限/(km/h) |
a/h |
b/(h/km) |
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88 |
0.016 |
0.0112 |
40 |
0.050 |
0.025 |
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72 |
0.022 |
0.014 |
24 |
0.060 |
0.042 |
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56 |
0.034 |
0.018 |
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将式上式(2-8)代入式(2-7)得到:
(2-9)
当求出Thcs后,则每日每辆收集车的行程次数用下式求出:
(2-10)
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:
(2-11)
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;c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(h/周)为:
(2-12)
通过上面计算过程,可以得到的每周工作时间和收集次数,近而可以制定科学合理的工作计划。
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,容积利用系数为0.67,垃圾车采用8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0.512h/次,容器的装车时间为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作时25%。
解:按公式2-6:
=(0.033+0.033+0)=0.066h/次
清运一次所需要的时间,按式2-7:
=[(0.066+0.512+0.022)/(1-0.25)]=0.80h/次
收运车每日可以进行的集运次数,按式2-10:
每周所需收集的行程数,按式2-11:
每周所需要的工作时间为:
=53×0.8=42.4h/周
2. 固定容器收集操作法
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,所以与移动容器法相比,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:
(2-13)
式中,Tscs为固定容器收集法每一行程所需时间,h/次;Pscs为每次行程集装时间,h/次;其余符号同前。此处,集装时间为:
(2-14)
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(2-8)进行估算,但应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(ct)直接与收集车容积、压缩比及容器体积有关,其关系式为:
(2-15)
式中,V为收集车容积,m3/次;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:
(2-16)
式中,Nw为每周行程次数,次/周;V 为垃圾收集车容积;r为垃圾压缩比。
由此计算出每周需要的收集时间为:
(2-17)
式中,Dw为每周收集时间,h/周;tw为Nw值进到大整数值;其余符号同前。
(2)人工装车
使用人工装车的工作方式,其原理同前,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,在这种情况下日工作时间为:
(2-18)
每一行程能够收集垃圾的集装点数目(Np)可以由下式估算:
(2-19)
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:
(2-20)
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大小(载重量):
(2-21)
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:
(2-22) 式中,NT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。 |