生活垃圾收运模式的设计是在以下条件下进行的: (1)已按照可持续发展要求确定了生活
垃圾处理的方针、政策; (2)对生活垃圾的产量及成分作了预测; (3)已经确定了生活垃圾处理方法及选定了处理地点。 在生活垃圾收集操作方法、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。
德国的生活垃圾收运系统比较完备,各清扫局都有垃圾车收运路线图和道路清扫图,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、收集容器的数量和安放位置及其车辆行驶路线等。
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。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收集内所行驶经过的实际收集路线,又可称为微观路线;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。
《一)实际路线的设计 收运路线设计的主要问题是卡车如何通过一系列的单行线或双行线街道行驶,以使得整个行驶距离最小。换句话说,其目的就是使空载行程最小。
消除空载行程的设计问题,实际上国外早在1736年便着手了。经过多年的研究工作及多名数学家的归纳总结,提出了一整套用于确定实际路线的法则,其中有些是普通的见解,有些则是确定整个网络策略的指南。
(1)行驶路线不应重叠,而应紧凑和不零散; (2)起点应尽可能靠近汽车库; (3)交通量大的街道应避开高峰时间; (4)在一条线上不能横穿的单行街道应在街道的上端连成回路; (5)一头不通的街道在街道右侧时应予以收集; (6)小山上废物应在下坡时收集,便于卡车下滑; (7)环绕街区尽可能采用顺时针方向; (8)长而笔直的路应在形成顺时针回路之前确定为行驶路线; (9)决不要用一条双行街道作为结点唯一的进出通路,这样可以避免1800的大转弯。 根据如上所述的这些法则,在研究探索较合理的实际路线时,需考虑以下几点: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;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;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。
(二)区域路线的设计 对于一个小型的独立的居民区,确定区域路线的问题就是去寻找一条从路线的终端到处置地点之间最直接的道路。而对于区域较大的城区,通常可以使用分配模型来拟制区域路线,从而获得最佳的处置与运输方案。所谓的分配模型,其基本概念是在一定的约束条件下,使目标函数达到最小。在区域路线设计工作中使用该模型可以将其优点极大地发挥出来。该技术中使用最多的是线性规划。
最简单的分配问题是对于有多个处置地点的固体废物的分配最优化。显然最常用的办法是将最近处的废物源首先分配,然后是下一个最靠近的,依此类推。而对于较复杂的系统,有必要应用最优化技术。运输规则系统是最适宜的最优化方案,它是一种线性规划。
假定有一个简单的系统,如图2-10所示。在四个废物源地区产生的垃圾(用收集区的矩心表示)分配到两个处置场所,目标是达到成本最低。
同时,必须满足几项要求(最优化模型中的约束条件): 设计收运路线的一般步骤
设计收运路线的一般步骤包括: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;资料分析,将资料数据概要列为表格;初步收集路线设计;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。 【四)垃圾收运系统的衡且标准
衡量一个垃圾收运系统的优劣应从以下几个方面进行: (1)与系统前后环节的配合。合理的收运系统应有利于垃圾由产生源向系统的转移,而且具有卫生、方便、省力的优点。收运系统与垃圾处理之间应协调,其中包括工艺协调、接合点协调。
工艺协调指的是收集系统必须与所在城市所采用的垃圾处理工艺的协调,必须根据具体的处理工艺来确定收集的方式等等。而接合点的协调是指收运系统与垃圾处理场接合点的协调,通常为垃圾运输(或转运)车辆与处理场卸料点的配合。
(2)对环境的影响。有对外部环境的影响和内部环境的影响之分。应严格避免系统对外部环境的影响,包括垃圾的二次污染、嗅觉污染、噪声污染和视觉污染等,对系统内部环境的影响是指作业环境的不良。
(3)劳动条件的改善。一个合理的收运系统应最大限度地解放劳动力,降低操作工人的劳动强度,改善劳动条件,具有较高的机械化、自动化和智能化程度。 (4)经济性。这是衡量一个收运系统优劣的重要指标,其量化的综合评价指标是收运单位量垃圾的费用,简称单位收运费。影响单位收运费的因素很多,主要有收运方式、运输距离、收运系统设备的配置情况及管理体系等。