合肥大学城校园生活垃圾收运系统初步设计

设计任务书

合肥大学城校园生活垃圾收运系统初步设计对合肥大学城校园生活垃圾现状及现有收运系统状况作深入调研，取得合肥大学城校园生活垃圾当前的日产量、生活垃圾容重、生活垃圾组分及垃圾含水率等数据，评价合肥大学城现有的收运系统并指出其存在的问题，明确此次设计需要解决的问题，在此基础上，对合肥大学城校园生活垃圾收运系统进行具体设计并对该系统工程进行费用效果分析。

要求独立设计调查思路并完成调查分析工作，独立完成合肥大学城校园生活垃圾收运模式具体设计，数据翔实可靠、论文叙述清楚、条理分明、图表丰富、结论可靠。

目录

第一章调查与分析 (3)

1.1 调查对象概况 (3)

1.2 校园垃圾组分调查 (4)

第二章大学城校园生活垃圾收集与运输 (8)

2.1 城市生活垃圾的收集与运输 (8)

2.2 生活垃圾收集与运输 (14)

第三章新区生活垃圾收运系统设计 (15)

3.1 设计说明 (15)

3.2 设计的考虑因素 (16)

3.3 设计内容 (16)

第四章工程预算 (18)

第五章环境及社会效益 (21)

5.1 环境效应 (21)

5.2 资金投入 (21)

5.3 减量化效果 (21)

5.4 资源化效果 (21)

参考文献: (22)

第一章调查与分析

1.1调查对象概况

合肥大学城历史初建于21世纪初，跟随合肥大建设与141辐射建设网计划的同步进行。合肥地区高校开始出现向南发展的趋势，最终在合肥明珠广场为中心的地区开始建设各大高校。随即相应的学校配套设施基础设施不断完善。合肥大学城是以重点综合性大学为龙头，其他本科院校及与高校相关联的科研机构、产业为主体，以大学的二级学院、专科院校为辅的综合性高等教育、科研、生活、产业园区。合肥大学城位于合肥市西南部的国家级经济技术开发区内，距市中心约12公里。合肥大学城东望巢湖，西至合九铁路，北邻规划中的合肥市政务文化新区，南至江淮运河，区域环境优越。规划面积12平方公里，人口12万人。合肥大学城一期位于合肥经济技术开发区西部，东至翡翠路、西至合九铁路、北至312国道、南至九龙路，规划用地6.53平方公里，建成后总人口8万人，其中学生6万人，教职工0.8万人，其他1.2万人。

大学城主要大学有：

安徽艺术职业学院、安徽财贸职业学院、合肥工业大学新校区、安徽大学新校区、三联职业技术学院、安徽新闻出版职业技术学院、安徽水利水电职业技术学院、安徽城市管理职业学院、合肥师范学院新校区等。

1.2校园垃圾组成调查

根据国家标准，校园垃圾可以分为可回收物、不可回收物、有毒有害垃圾三大类。

（1）可回收物

可回收物指适宜回收循环使用和资源利用的废物。主要包括：

纸类。未严重玷污的文字用纸、包装用纸和其他纸制品等，如报

纸、各种包装纸、办公用纸、广告纸片、纸盒等。

塑料。废容器塑料、包装塑料等塑料制品，如各种塑料袋、塑料

瓶、泡沫塑料、一次性塑料餐具、硬塑料等。

金属。各种类别的废金属物品，如易拉罐、铁皮罐头盒、铅皮牙膏

皮、废电池等。

玻璃。有色和无色废玻璃制品。

织物。旧纺织衣物和纺织制品。

（2）不可回收物

不可回收物指在自然条件下易分解的垃圾，如果皮、菜叶、剩菜剩

饭、花草、树枝、树叶等。

（3）有毒有害垃圾

有害垃圾指对人体健康或者环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物，也包括对人体健康有害的重金属或有毒物质废弃物，如废电池、废

荧光灯管、水银温度计、打印机墨盒等。

在校园垃圾中，废纸约占10%，塑料包装约占5%，电池、碎玻璃约占

5%，食物等饮食垃圾比重较大，约占80%。总体上看，在教学区的垃圾以

废纸为主，数量所占比例较高，在食堂主要是餐饮垃圾，包括塑料餐盒和

食物等，宿舍区主要有塑料食品包装、瓜皮、果核等。

1.2.1 调查结果与分析

（1）垃圾组分

我们调查合肥工业大学新区和安大新区的垃圾组分可得出下表：

表1-1大学城校园垃圾组分分析（%）

生活区主要是学生日常生活和休息的区域，生活丢弃物是其主要的垃圾来源，从上表可以看出，生活区的垃圾组分中塑料等可以回收的物品所占比例较大，这与学生的生活习惯有关。教学区的垃圾主要来源于教室办公室的纸张的丢弃物，其中教学楼的垃圾量远远大于办公楼的垃圾量，教学的垃圾组分与一般事业单位的垃圾组分相似，对两个区域中可用资源的回收可促进学校的垃圾资源化，大大减少对自然环境的污染。垃圾储运站的垃圾来源于以上个两个区域，每天分1-2次运往垃圾填埋场。

（2）垃圾日产量的估算

据调查，校园生活垃圾主要有1辆卡车运走，每天运送1-2次，次数主要取决于日产生垃圾量的多少，平时每车价高0.5m，垃圾高峰期每车价高1m左右。卡车的体积为17.1m3(架高按0.5m计)，由此可估算出校园生活垃圾人均日产量为120000人*0.6千克/人=72吨。

（3）生活垃圾容重

城市生活垃圾在自然状态下，单位体积的质量称为垃圾的容重，以kg/L、kg／m3或t/m3表示。垃圾的容重是垃圾的重要特性之一，它是选择和设计贮存容器、收运机械与设备、处理设备和填埋构筑物的重要依据。垃圾的容重受压实的影响很大，通过压实处理可显著减少垃圾的体积，有利于运输和后续处理。下表给出了常见垃圾组分的容重以及不同压实情况对容重的影响。

表1-2 垃圾容重及不同压实情况对容重的影响

影响垃圾容重的因素很多，除上述原因以外，垃圾容重还和垃圾的成分有很大的关系。一般来说，容重与垃圾中的无机物含量成正比，无机物含量高的区域，其容重也大。

（4）垃圾含水率

含水率指单位质量垃圾含有的水分量，用质量分数(％)表示。其计算式为： W＝(A—B)/A×100%

式中，A为新鲜垃圾(或湿垃圾)试样原始质量；B为试样烘干后的质量。垃圾的含水率随成分、季节、气候等条件而变化，其变化幅度为11％-53％(典型值15%-40%)，如城市生活垃圾的含水率与食品垃圾的含量有关。据调查，影响垃圾含水率的主要因素是垃圾中动植物含量和无机物含量。当垃圾动植物的含量高、无机物的含量低时，垃圾含水率就高：反之则含水率低。此外，垃圾含水率还受到收运方式如不同收集容器、贮存时间、收集时间等的影响。

垃圾含有的水分除内部结合水外，还台有吸附水、膜状水、毛细管水等。新鲜垃圾在收集容器中各成分的含水量，因扩散、蒸发会随时间改变。而垃圾含水

类型和总量则依垃圾组成及自然环境而定。一般将这种不定态的垃圾水含量称为自然含水量。垃圾水分的测定一般采用烘干法，温度通常控制在(105+1)℃烘烤时间应以达到质量恒定。

表1-3 垃圾含水率（%）

第二章大学城校园生活垃圾收集与运输

2.1 城市生活垃圾的收集与运输

随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，垃圾排放量与日俱增，对环境的压力越来越大，特别是学校，每天都在制造垃圾，如废纸、塑料、废电池、果皮等，这些垃圾绝大部分是可回收利用的资源。校园垃圾实现分类回收、综合利用的潜力较大。垃圾分类收集既提高了垃圾资源化利用效率，又减少了处理、处置的工作量，且它对收运系统所产生的压力也是可以解决的，因而垃圾分类收集是城市垃圾收集的必然趋向。

分类收集是实现生活垃圾“减量化、资源化和无害化”的最佳途径。分类方式必须考虑分类后各种成分的数量及其后处理技术的能力。

2.2生活垃圾的收集可以分成五个阶段

第一阶段是垃圾发生源到垃圾桶的过程，这里的收集又分成分类收集

与混合收集。为了资源的回收利用，混合收集的垃圾要经过分选，而征

垃圾发生源进行分选是最为理想，耗能最少的方法。

我国没有强制性的采取分类收集办法，而是采取收购的方式鼓励分

类收集。目前分类收集的废物有纸、塑料、橡胶、金属、玻璃、塑料瓶、

破布等物。拾荒者常格垃圾桶内未及分类的废物，进行分类收集，卖给

回收公司。我国垃圾收集容器的形式是多种多样的。

2-2垃圾容器的几种尺寸范围

设在街道里弄的有固定砌筑的混凝土垃圾箱、垃圾台及有移动式的铁制圆形垃圾桶，每只供20——30户居民使用一个收集点放一只或几只。还有长方形的铁制垃圾桶可供200—— 400户居民使用。在高层建筑中，楼层土建立垃圾滑道，每层有一倾倒垃圾口，口上有门用以防止垃圾和恶臭气逐出。在建筑物的底层或地下室有一垃圾贮藏室，可将垃圾集中。

在繁华的商业区，路边常设置废物箱，用来收集行人随时丢弃的垃圾，路面垃圾则由人力或清扫车清扫、送入垃圾箱。

为了改善环境卫生，有些城市或部分地区试行垃圾袋装化，不允许散装垃圾进入垃圾箱，而是袋装后投入垃圾箱，或是放在路边，由垃圾车运走。垃圾袋装化可以减小垃圾箱周围的臭气和蛇蝇孽生，在清除和运输过程中不致有垃圾飞扬和撒漏，减少装卸的时间。有些地区还规定了垃圾投放的时间，以保证环境卫生。

第二阶段垃圾的清除，我国统一由环卫工人格垃圾箱内垃圾装入垃圾车内。垃圾车有0.5吨、2吨和4吨的，根据收集容器设置点、道路及周围条件、人口密度选用不同的垃圾卡车。对固定砌筑的水泥垃圾箱，

由环卫工人从垃圾箱中清除垃圾并装上垃圾车。垃圾台站可从下部或侧

面设置的门直排放进垃圾车。铁制圆桶内的垃圾则由2吨密封垃圾卡车的液力提升2S，将简内垃圾倾倒人车内。移动式长方形铁制垃圾桶则由

又车提升，将垃圾装上2—4吨的垃圾车。关于清除频率(收集频率)，接我国的管理规定垃圾应当做到日收日清，即每日收集一次，国外则是

根据垃圾发生员、以及垃圾种类采取不同的收集频率，有些每日清除，

有些每周清除二次或三次不等。

◆第三阶段垃圾车按收集路线将垃圾桶中垃圾进行收集。具体内容后面

将予以详细讨论。

◆第四阶段垃圾车装满后运输至垃圾堆场或转运站，一股由垃圾车完成。

◆第五阶段垃圾再由转运站运送至最终处置场，或填埋场。因为最终处

置场或维场一股设置在郊县或农村，输送距离较远，所以需要有大容量

的运输工具，轮船及火车是适合的容器。第四、五阶段需应用最优化技

术。将垃圾识分配到不同处置场，以使成本降到最低。

日本开发研究了新的收集、输送技术如单轨火车传送带输送，管道输送、真空或正压输送、水力输送等，这些新技术在自动、省力方面有

较大改进，但是可能会产生二次污染，并且使原本占处置费用60一70％

的收集运输费用更高。

2.3收集系统分析

收集系统分析是针对不同收集系统和收集方法，研究完成所需要的车辆，劳力和时间。分析的方法是将收集活动分解成几个单元操作、根据过去的经验与数据，并估计与收集活动有关的可变因素，研究每个单元操作完成的时间。

收集系统有二种，一种是拖曳容器系统，一种是固定容器系统。

1、拖曳容器系统是从收集点将装满垃圾的容器(垃圾桶)用牵引车拖曳到处

置场(或转运站加工场)倒空后再送回原收集点，车子再开到第二个垃圾

桶放置点，如此重复直至一天工作日结束。

拖电容器系统的简便模式如图2—2(a)所示。

也可用交换模式(图2—2，b)来完成上述工作。即当开车去第—个垃圾桶放置点时，同时带去一只空垃圾捅，以替换装满垃圾的垃圾桶，待拖到处置场出空后又将此空垃圾桶送到第二个垃圾捅放置点，重复至收集线路的最后一个垃圾桶被拖到处置场出空为止，牵引车带着这只空垃圾桶回到调度站。

2、固定容器系统中垃圾桶放在固定的收集点，垃圾车从调度站出来将垃圾

相中垃圾出空，垃圾桶放回原处，车子开到第二个收集点重复操做，直至垃圾车装满或工作日结束，将车子开到处置场出空垃圾车，垃圾车开回调度站。图2—

固定容器系统示意图

1-垃圾桶放置点；2-垃圾车辆从调度站来开始收集垃圾；3-收集线路；

4-放置点上垃圾桶中的垃圾倒在垃圾车上；5-垃圾车驶往下一个收集点；

6-处置场或中继站、加工场；7-拉机车回调度站

3、垃圾中转站

垃圾中转站是一种新型的垃圾收集、运输设施，以替代国内目前所采用的其他设施。垃圾中转站是连接垃圾产生源和末端处置系统的结合点,是城市生活垃圾收运处置系统中一个必不可少的环节。

垃圾中转站已被国家建设部列为优先建设项目，并规定在3至5万人口的居民区，必须建立一座日转运量100吨以下的垃圾中转站。按转运能力：小型（日转运量150t以下）、中型（日转运量150~450t）、大型（日转运量450t以上）安徽大学新区附近有个九龙园垃圾中转站。

2.4这二种收集系统又可分解成四个单元过程来计算收集所耗费的时间。

1）“拾取”时间

“拾取”花费的时间，与收集类型有关。在拖曳系统简便模式中，“拾取”花费的时间包括三个部分：牵引车从放置点开车到下一个放置点所需的时间(dbc)，提起装满垃圾的垃圾桶的则仍(pc)和放下空垃圾桶的时间(uc)。在拖曳系统的交换模式中“拾取”花资助时间包括提起装满垃圾的垃圾桶的时间和在另

一个放置点放下空垃圾桶的时间；在固定容器系统中，“拾取”花费的时间是从收集线路上所有装了垃圾的垃圾桶中格垃圾出空到垃圾车上所花费的时间。

2）运输时间

运输时间也与收集系统的类型有关。拖曳容器系统的运输时间是指牵引车牧装满垃圾的垃圾桶从放置点拖到处置场和将空垃圾桶从处置场拖到垃圾棉放置点所需要的时间。在固定容器系统中，运输时间是指垃圾车装满后或从收集线路的最后一个放置点开车到处置场，和出空垃圾后再从处置场开车到下一个收集线路的第一个放置点所需的时间，它们不包括在处置场的时间。

3）在处置场所花费的时间

包括在处置场等待卸车的时间和出空垃圾的时间。

4)非生产性时间

非生产性时间是指相对收集操作过程这点来说的。它包括二方面的活动，必须的和非必须的。所谓必须的非生产性时间是指①每日早晨的报到、登记、分配工作等花费的时间；每日结束的检查工作和统计应扣除的上时等所用的时间；

②每日早晨从调度站开车去第一个放置点和每日结束从处置场开车回调度站所需的时间；③由于交通拥挤不可避免地时间损失。④花费在设备修理和维护上花的时间。非必须的活动时间包括为午餐所花的时间和未经许可的工间休息以及与朋友闲谈等。非生产性活动时间历花费的时间不论是必须还是非必须都一起考虑在整个收集过程中，整个收集过程所花时间的百分数表示。

时间计算：

1、拖曳容器系统

在拖曳容器系统中，每收集一捅垃圾所需时间用下式表示： T＝(P十S十h)／(1-w) (2—1)

式中：T——拖曳垃圾桶每个双程所需时间，h

P——每个双程拾取花费的时间，h

h——每个双程运输花费的时间，h

S——在处置场花费的时间，h；

w——非生产性时间因子（%）。

2、固定容器系统

A．机械装卸垃圾的垃圾车

一般用压缩机进行自动装卸垃圾，每个双程旅程所需的时间为：

T=(P+S+a+bx)/(1-w)

式中：T——每个双程旅程需要肋时间，h;

P——每个双程旅程拾取所需时间，h;

S一一在处置场的时间，h；

a、b——经验常数;

x—一—每个双程旅程运输处离，km；

w—一非生产性时间因子。

B、人工装卸垃圾的垃圾车

人工装卸垃圾的车辆，一般用于住宅区的服务。其分析原理同前，仅计算式有所不同。

如每日工作H小时，每日完成的加程次数已知，可利用

N=(1-w)H/(P+S+a+bx)求得拾取所需时间P

每个双程旅程的垃圾桶放置点的数目，由下式估算：

N=60P*n/t

式中： N——每个双程旅程垃圾桶放置点的数目；

60——小时变成分的转换因子，

n一一收集者的数目；

t——拾取时间min。由下式求得：

t＝0.72+0.18C+0.014PRH

C——每个垃圾桶放置点上平均垃圾桶数；

PRH——服务到居民家中收集点占全部放置垃圾桶的放置点的百分数，％。

2.5大学城校园生活垃圾收集与运输

根据调查大学城校园生活垃圾日产量约为72吨，垃圾成分单一，垃圾组分随功能区的不同而有区别。其所产生的垃圾收集是由人工收集与机械收集并举。收集车辆为人力车、脚踏三轮车和小型拖拉机，收集车辆从垃圾收集点把垃圾运

往垃圾转运站，而后主要由一台卡车将垃圾运往垃圾填埋场。大学城各大学生活垃圾的收集目前采用都是混合收集方式，垃圾清运采用固定式容器系统。

目前合肥工业大学新区垃圾收集还存在以下问题：

一、混合收集造成垃圾含水率高而发热量低，不利于垃圾处理

突出表现为有机易腐垃圾与其他垃圾一同收集造成收集到的混合垃圾普遍具有含水率偏高（一般为45%），发热量低的特点。这种垃圾如果采用填埋方式处理，将会加大垃圾渗滤液的产量，提高二次污染的控制成本；若采用焚烧法处理，高发热量和低发热量的垃圾混合焚烧实质上降低了垃圾焚烧的发电量，进而降低了垃圾焚烧处理的经济效益和社会效益；此外，混合垃圾中还通常有塑料组分，若采用焚烧处理还可能产生二噁英累剧毒物质，造成二次污染。此外垃圾的混合收集加大了垃圾资源化、无害化的难度。

二、垃圾转运系统落后没有系统合理的规划

大学城的各所大学都普遍忽视垃圾收运系统的设计，往往随意按需要放置一些垃圾桶，每天按时清理，人力车拉走。目前垃圾车收集路线运输距离、服务区域及设备均不符合垃圾转运系统的基本要求，应进行规划设计。

第三章校园生活垃圾收运系统设计

3.1设计说明

本次设计采用一级垃圾收运系统，垃圾从产生源经过分类收集后将分类的垃圾送往各学校的垃圾收集站。在按照卫生就近的原则定期将垃圾送往垃圾中转站。一般的垃圾收运系统可以表示成如下形式:

3.2 设计的考虑因素

在设计时应该考虑以下因素：

（一）收集地点和收集频率符合实际情况：

（二）收集人员的多少和车辆类型应与实际条件相协调：

（三）线路开始与结束应与邻近主要道路，尽可能地利用地形和自然条件作为线路的边界：

（四）在陡峭地区，线路开始应在道路的倾斜的顶端，下坡时收集便于车辆滑行，节省油费：

（五）线路上最后收集的垃圾桶应该离垃圾处置场最近：

（六）交通拥挤的地区垃圾应尽量安排在一天的开始收集：

（七）垃圾量的产生应该安排在一天的开始时收集：

（八）如果可能，频率相同而垃圾量小的收集点应在同一天收集或同一个过程收集。

3.3设计内容

一、源头分类

源头分类是第1 层次，这有利于资源的回收利用并为末端的分类处理提供便利，也是推动循环经济和可持续发展的重要途径。

各学校清理垃圾工在清扫卫生之前先把垃圾分类，挑拣出可以回收的物品，如教学区多数的废纸可以回收，生活区的塑料罐可以回收…不仅减轻了后续处理的压力，还可以带来收益。剩余垃圾待收集运走。

垃圾分类收集的目的主要有：

①资源化利用

生活垃圾的分类收集是垃圾资源化利用的前提和基础，生活垃圾的分类以该类类别以种类或组分是否可资源化利用为标准，不能实现资源化的垃圾分类只是形式上的分类而难以获得可持续发展的动力。

②提高垃圾处理的有效性

对垃圾进行分类的重要目的在于提高垃圾处理的有效性、垃圾中有机成分分类后进行厌氧氧化，剩余的无机成分填埋。此举可避免填埋处理过程中种种弊端，同时有害垃圾被单独分类收集和处理也可以消除垃圾处理过程中的危险和二次污染。

二、收运系统

综合生活垃圾产生模式、产生量以及具体的建筑布局，现在对垃圾收运系统进行规划设计，该设计是在原有垃圾收运系统的基础上进行改进而成的。

1、垃圾的收集方式

①生活区

各寝室垃圾由清洁工人整体分类收集后送至楼下，装入大型垃圾筒，然后按时清理，即，拉至学校垃圾站。收集过程中使学生生活区垃圾收运尽可能紧凑，避免重复路线或断续收集。垃圾车运行路线应寻求人少的时间段，走近路，勿撒露。

②教学区：

楼道为清扫出来的垃圾于次日凌晨用手推车收走，手推车仍置于原位置作为垃圾桶使用，学院办公室亦采用此方法收集，考虑到教学区内特殊的环境，不宜采用机械车辆进行收运，所以应采用人工拉走的方式。

③道路及操场

尽管道路和操场会按距离按需要放置若干垃圾筒，但为避免行人乱扔，为了美化校园，应安排若干清洁工按时打扫，一般在早晨。

该处垃圾由环卫工人用人力手推车收集并运输至储运站，每条道路上安排一人。

三、收集频率

①学生生活区

学生生活区垃圾产率较高，所以每天对寝室楼内进行两次清扫，故垃圾仍

采用1日二次进行收集，早晨8点，下午2点。

②教学区

教学区垃圾主要为纸类和橡塑，其容重小，含水率低，所以采取一天二次打扫，一次收集运走方式为宜。

③道路及道路两边垃圾桶

采用一天一次的收集频率，安排在早晨六点至七点。

四、运输路线的设计

大学城将各个学校后勤部门安排两名员工分别将学校贮存的垃圾用小卡车运往垃圾中转站，待中转站处置，平均一天运送1-2次，根据日产量决定。根据地图分析，设计合工大（新区）垃圾收集路线见附图。

第四章工程预算

一、硬件设备

固定人力推车，150元/辆；不锈钢垃圾桶30元/个；50L塑料垃圾桶40元/个；100L塑料垃圾桶 60元/个

二、工人工资

以800元/（人·月）支付工资

每年费用： 800×12=9600元/年/人

三、车辆运输费用

此部分费用包括司机工资

运输费共1200元/车。

四、垃圾处理费用

垃圾年产量为：72t×365=26280t/年

单位处理费用：2元/t

所需费用：2×26280=52560元/年

大学城校园垃圾收运系统费用：

总费用：W=2914700+52560=2967260元/年按30000000元算每吨垃圾处理费为：30000000元/26280吨=114元/吨。