西部农村垃圾收运系统设计与探讨.pdf

西部农村垃圾收运系统设计与探讨西部农村垃圾收运系统设计与探讨 张贺飞 1 曾正中 1 王春雨 1 张小余 1 苟剑锋 1 郭浩磊 2 徐燕 1 1. 兰州大学资源环境学院环境科学与工程系，兰州 730000;2. 中国市政工程西北设计研究院有限公司，兰州 730070 摘要 以甘肃省威戎镇垃圾填埋场收运设计为例， 对西部农村垃圾收运设计以及计算进行探讨， 提供一种农村垃圾收 运系统的合理设计计算模式， 以节约垃圾收运成本， 进一步节省填埋场设计与运行成本。 关键词 填埋场;农村;垃圾收运 DESIGN AND EXPLORATION OF REFUSE COLLECTION AND TRANSPORTATION SYSTEM IN WESTERN RURAL AREA OF CHINA Zhang Hefei1Zeng Zhengzhong1Wang Chunyu1Zhang Xiaoyu1Gou Jianfeng1Guo Haolei2Xu Yan1 1. Department of Environmental Science and Engineering，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China; 2. Northwest Design and Research Institute Co． ，Ltd，China Municipal Engineering，Lanzhou 730070，China AbstractTaking the design of refuse collection and transportation for a landfill site in Weirong Town in Gansu Province as an example，it is explored the design and calculation of refuse collection and transportation in western rural area and calculation to provide a reasonable design and calculation model of rural garbage collection and transportation system，in order to save the garbage collection and transportation system costs，further savings in landfill design and operation costs． Keywordslandfill site;rural area;collection and transportation of refuses 近年来我国加大了垃圾填埋场的建设， 城市垃圾 得到有效治理， 在 2008 年出台的 GB 504452008村 庄整治技术规范 中要求村庄垃圾应及时收集、 清运， 保持村庄整洁。在城市卫生填埋技术相对成熟下， 城 市垃圾收运也已逐渐完善， 但乡镇垃圾填埋场不但要 收运镇区垃圾， 还要尽量照顾镇域范围内能够收运到 的村庄生活垃圾， 垃圾填埋场的设计以及收运运行的 合理与否至关重要。生活垃圾收运系统是生活垃圾管 理的重要组成部分， 收运费用占垃圾处理处置费用的 60 ～70［2 ］， 而农村垃圾产生量占到一个乡镇垃圾填 埋场处置量的一半以上， 因此如何合理地设计农村垃圾 收运系统对系统整个填埋场的建设以及运行至关重要， 结合甘肃静宁县威戎镇垃圾填埋场农村垃圾收运系统 的设计， 为今后西部农村垃圾收运供借鉴和参考。 1工程概况 威戎镇位于甘肃省东部静宁县以南， 地处六盘山 与华家岭之间， 东连宁夏回族自治区， 西与通渭县毗 邻， 南与秦安县接壤， 北邻静宁县城关镇， 地理位置东 经 10520＇～ 10606＇， 北纬 3501＇～ 3545＇之间， 总面积 74 km2， 交 通 条 件 便 利。2009 年 威 戎 镇 总 人 口 为 33 294人， 其中镇区人口10 273人， 农村人口23 021 人， 镇区人口综合增长率为 47‰、 农村人口综合增长 率取县域综合增长率 8‰。 根据静宁县威戎镇生活垃圾处理工程可行性 研究报告 ，确定设计服务范围为威戎镇镇区及位于 葫芦河谷地带能够收集生活垃圾的 10 个村， 规划 2012 年静宁县威戎镇城镇人口为11 791人， 人均生活 垃圾产量的控制值为1. 25 kg， 2012 年静宁县威戎镇 服务农村人口为19 441人， 人均生活垃圾产量的控制 值为1. 30 kg， 规划 2026 年静宁县威戎镇城镇人口为 22 429人， 人均生 活垃 圾产量的控制值为1. 12 kg; 2026 年农村人口为21 736人， 人均生活垃圾产量的控 制值为1. 16 kg。设计年限内平均处理量45 t/d， 累计 总量为 24. 47 万 t， 压实后容积 容重按 0. 80 t/m3 计 31 万 m3。 2收运方案总体布置 2. 1垃圾收运 乡镇垃圾收运分为两个部分， 一是镇区垃圾收 68 环境工程 2011 年 12 月第 29 卷第 6 期 运， 二是农村垃圾收运， 根据威戎镇镇域特点及环卫 系统人力、 物力和实际垃圾清运状况， 威戎镇垃圾的 收集拟采用如下方案 1 镇区主、 次干道过往行人产生垃圾拟采用道路 两边设置果皮箱的方法进行收集， 设置原则为 镇区主 干道每80 m设置 1 个， 次干道每100 m设置 1 个。 2 镇区商业区、 居民聚居区生活垃圾采用塑料 袋装， 以定时、 定点投放收集的方式进行， 每个投放收 集点按服务半径250 m、 服务面积1. 96 105m2计。 3 杨桥、 下沟等 10 个村的垃圾根据各村人口数 相应配置数个0. 3 t垃圾桶进行收集。其垃圾投放收 集点布置见图 1。 图 1镇域垃圾投放收集点布置 2. 2垃圾转运 1 城镇街道果皮箱垃圾利用人力三轮车就近定 时转运至垃圾投放收集点， 再由新增后装压缩式垃圾 运输车运往填埋场。 2 城镇商业区、 居民聚居区定时、 定点投放垃圾 利用新增后装压缩式垃圾运输车运往填埋场。 3 工业园区垃圾经垃圾箱， 由新增侧装垃圾运 输车运往填埋场。 4 杨桥、 下沟等 10 个村的垃圾经垃圾桶， 由新增 侧装式垃圾运输车运往填埋场。其垃圾收运系统工 艺流程见图 2。 图 2农村垃圾收运系统工艺流程 3农村垃圾收运运力计算 3. 1农村垃圾收运的必要性 静宁县威戎镇镇区以及工业园区垃圾收集主要 以公共垃圾箱为主， 近年来收集量逐年增加， 镇区局 部以及农村生活垃圾因收集场地和环卫设施不配套 等原因， 乱置于河道、 排洪沟和部分居民聚集区， 难以 及时清运， 严重影响河道排洪， 水质也受到污染， 对居 民的生活环境造成影响。 根据 GB 504452008， 农村垃圾应及时收集、 清 运， 保持村庄整洁。生活垃圾处理设施应在县域范围 内统一规划建设， 宜推行村庄收集、 乡镇集中运输、 县 域内定点集中处理的方式 ［3］， 暂时不能纳入集中处 理的垃圾， 可选择就近简易填埋处理。 3. 2运力计算公式 农村 运 输 车 辆 的 配 置 数 量 采 用 以 下 公 式 计 算 ［2］ 每次收运需时 集装时间 运输时间 卸车时 间 非收集时间， 即 T P h S / 1 － ω 1 式中P 每次集装时间， h/次; h 每次运输时间， h/次; S 每次在处置场卸车时间，h/次; ω 非生产性时间因子 非收集时间 ; 运输时间 h x 村庄至填埋场往返距离 /v 平 均车速 ， h/次; 非收集时间 交通阻塞、 车辆故障、 熟人聊天 时间等， h/次; ω 取值范围为 0. 1 ～ 0. 25， 一般取 0. 15。 Ct Tr/cf 2 式中Ct 每次清运的容器数; Tr 运输车的容重; c 为容器的容重; f 加权平均的容器利用率。 pscs Ct uc np－ 1 dbc 3 式中 pscs为容器装载时间， h;Ct 为每次清运容器数; uc为收集一个容器中的废物所需时间， h; dbc为容器 之间的运行时间， h。 每周收运次数 Nw Pw/Tr 4 式中Pw 每周产生垃圾总量， t; Tr 每辆车的装载量， t。 某村庄每周所需作业时间 Tw NwT 5 式中T 每辆车收运一次所需时间， h。 每周所需工作日 Dw Twn/H 6 式中Dw 全部村庄每周需要工作日， d; Twn 全部村庄每周所需累计作业时间， h/周; H 每日工作时数， 取 8 h/d。 78 环境工程 2011 年 12 月第 29 卷第 6 期 村庄每周所需收集车辆数 M Dw/ 7 7 设计额定日运转时间 T 为 8 h 5 009 00， 18 0022 00 ， 平均行车速度30 km/h， 垃圾桶之间 的 行 车 时 间 按 照 0. 08 h 计，在 填 埋 场 时 间 为 0. 133 h［2］。 根据现场调查对杨桥等 10 个村庄的垃圾 收运车辆选用2. 5 t与3. 5 t的侧装式垃圾车。计算结 果见表 1。 表 1收运系统计算结果 区域杨桥下沟梁马李沟张齐武高寨子新胜新华上磨 人口数 平均 /人2 1241 4182 9702 7491 0333 1242 2561 7151 7221 758 产生垃圾量 / t d － 1 2. 531. 673. 503. 241. 223. 692. 661. 972. 032. 07 公社数量 /个7279367312 垃圾桶数量 /个146141861414888 各村庄到填埋场距离 /km119119 7. 810. 211. 49. 88. 22. 8 采用收运车辆吨位 /t2. 52. 53. 5 3. 52. 53. 53. 52. 52. 52. 5 每周需要收运次数 /次7577476666 每次收运需要的时间 /h2. 452. 93. 062. 91 2. 233. 12. 362. 241. 82 每周需要作业时间 /h17. 1514. 521. 42 20. 378. 82118. 614. 1613. 4410. 92 全部村庄每周作业时间 /h 160. 36 每周工作天数 /d 20. 045 需要车辆数 /辆3 1 辆 3. 5 t，2 辆 2. 5 t 以上为每天垃圾处理量为 45 t 的车辆配置， 考虑 到本次威戎镇生活垃圾填埋处理工程的设计年限为 20122026 年， 时间跨度较长， 且日收集量变化大 2012 年 40. 01 t/d， 2026 年 50. 33 t/d ， 建设单位可 根据实际情况对垃圾运输车辆逐步增加配置。 图 3村庄收集路线 村庄垃圾收运根据每个村庄人口数 设计年限 内平均人口 计算出每个村庄产生垃圾量， 通常农村 收运垃圾不能像城市里一样做到每日清空， 所以是以 周来计算垃圾产生总量。具体操作如下 1 参考每个村庄公社数量、 垃圾产生量来设计 垃圾桶 0. 3 t 的个数， 垃圾桶总容量要至少容下该 村庄一天产生垃圾量， 也要保证每周至少收运一次， 还要保证每个公社设置两个以及以上垃圾桶。 2 收运车辆的配置。垃圾日产量在 2. 5 t 以上 的村庄用 3. 5 t 侧装式垃圾车， 垃圾日产量低于 2. 5 t 的采用 2. 5 t 垃圾车收运。 3 根据图 3 的运输路线计算出每个村庄与垃圾 填埋场之间的距离， 再根据垃圾车的平均运速可以得 到往返一次所用时间; 威戎镇农村垃圾收集采用 0. 3 t 的垃圾桶收集， 侧装式垃圾车进行收运， 依据村庄产 生的垃圾量与道路的实际情况选择合适的垃圾车 威戎镇是采用 2. 5 t 与 3. 5 t 的侧装式垃圾车 ， 根 据经验可以得到垃圾车装卸一个垃圾桶的时间， 以及 在两个垃圾桶之间的运行时间， 这样可以得到垃圾车 每收运一次所用总时间， 然后根据每个村庄每周需要 收运次数， 计算出每个村庄每周需要的收运时间， 再 根据所有村庄需要的收运时间与收运车辆类型， 计算 出所需的车辆数。 4结语 对于农村生活垃圾收运模式的设计来说， 由于农 村生活垃圾具有其特点， 而且农村的垃圾处理设施以 及道路情况都对收运系统产生很大影响。西部农村 在道路以及人口聚集情况与沿海发达地区有很大差 别， 农村垃圾收集要依据各个地区的实际情况采用合 适办法， 不能笼统套用发达地区的垃圾收运模式， 在 设计农村垃圾收运系统时必须考虑当地实际情况， 分 别对待， 才能获得最大的收集效率， 取得较高的经济 效益、 环境效益和社会效益。另外垃圾收集模式运行 实施后， 还必须进行有效的管理来保证收集设施的正 常运转， 才能更好地发挥收集模式的优势。 参考文献 ［1］姬爱民， 曾正中， 黄进． 兰州市生活垃圾收运设施现状及改进建 议［J］． 环境卫生工程， 2006， 14 3 51- 52． ［2］蒋建国． 固体废物处置与资源化［M］． 北京 化学工业出版社， 2008． ［3］关法强， 马超． 浅谈农村生活垃圾的收运与处理［J］． 黑龙江生 态工程职业学院学报， 2009， 22 6 7- 8． 作者通信处张贺飞730000兰州大学资源环境学院环境科学与 工程系 E- mailzhang． he． fei 163. com 2011 － 04 － 21 收稿 88 环境工程 2011 年 12 月第 29 卷第 6 期