3. Санитарная очистка городов

3.1. Определение объемов накопленных твердых бытовых отходов потребного количества спецтехники и очередности объезд домовладений мусоровозами

В жилом районе, насчитывающем 12 микрорайонов вводится система ежедневного вывоза твердых бытовых отходов (на рис.1) микрорайоны обозначены их центрами, принимаемыми условно за центр сбора бытовых отходов в микрорайоне.

В микрорайонах 1,4,7,8,10,12, с общим количеством жителей 225 тыс. предусматривается сбор отходов в несменяемые контейнеры емкостью 1100 л и вывоз мусоровозами марки К или марки Р.

В микрорайонах 2,3,5,6,9,11, имеющих высокую плотность населения, с общим количеством жителей 254тыс. предусматривается сбор отходов в сменяемые контейнеры емкостью 800 л и вывоз контейнеровозами марки З или марки К [22].

По результатам обследования установлено, что по 1-ой группе микрорайонов общий объем недельного накопления отходов составил 4500 м. со средней плотностью 0,4 т/м³, а по 2-ой группе микрорайонов - 15000м, со средней плотностью 0,3 т/м³. При этом установлено, что днями наиболее равномерного накопления являются среда, четверг и пятница. В среднем в эти дни суточное накопление составляло 13,8 % по объему от недельного накопления.

Вывоз бытовых отходов из первой и второй группы микрорайонов будет осуществляться на полигон через пункт 6 на расстояние 4 км.

Себестоимость 1 км пробега мусоровоза - 14 руб., контейнеровоза - 13 руб.

Для решения задачи сбора и транспортировки твердых бытовых отходов с территории жилого района необходимо:

1. Определить среднесуточный объем накопления отходов, подлежащий сбору и транспортировке.

2.Определить потребное количество несменяемых и сменных контейнеров.

3.Выбрать приемлемую марку мусоровоза и контейнеровоза и определить их количество.

4.Определить очередность объезда (составить маршрут) микрорайонов мусоровозами и контейнеровозами.

5.Определить себестоимость вывоза отходов мусоровозами и контейнеровозами.

Среднесуточный объем накопления твердых бытовых отходов на одного жителя в л/сут. определяется по формуле:

V_c = (V_ср + V_чт + V_пт) * К_н / N (20)

где V_cp , V_ЧТ , V_ПТ - соответственно, накопление за среду, четверг и пятницу, л;

К_н - поправочный коэффициент недельного накопления;

N - численность жителей в группе микрорайонов в дни наблюдений, чел. Поправочный коэффициент недельного накопления твердых бытовых отходов определяется отношением среднего накопления в день за неделю к среднему накоплению в день за среду, четверг и пятницу.

Накопление за среду, четверг и пятницу составит: для первой группы микрорайонов: 4500*13,8 = 621 м³ (683100 л.) ;для второй группы микрорайонов: 1500*13,8 = 2070 м³ (1656000 л.).

Среднее накопление в день за неделю составит: 643. W - для первой группы микрорайонов, и 1143 м³ - для второй группы микрорайонов.

Теперь мы можем рассчитать поправочный коэффициент недельного накопления: К_п = 1,036 - для первой группы иК„- 1,035 для второй группы.

Определим среднесуточный объем накопления твердых бытовых отходов на одного жителя в л/сут.:

Для первой группы 6883100*1,036/225=3,1453

Для второй группы 1656*1,035/225=6,748

Потребное количество несменяемых и сменяемых контейнеров, располагаемых на территории жилого района определяется по формуле:

N = V_c * H / E_к * K_з (21)

где V_c - среднесуточный объем накопления и транспортировки отходов, л;

Е_к - емкость контейнера, л;

К₃ - коэффициент заполнения контейнера, принимается равным 0,9.

Выбор марки мусоровоза и контейнеровоза осуществляется по следующим показателям: коэффициент использования массы (К_м); удельная грузоподъемность (Q_д); удельная вместимость кузова на 1 т грузоподъемности (V_уд); удельная мощность двигателя (М_уд); коэффициент компактности (К_к); удельная себестоимость перевозки (С_уд).

Коэффициент использования массы определяется по формуле:

К_м = Q_ном * М_а (22)

где Q_ном - номинальная грузоподъемность автомобиля, т; т_а - собственная масса автомобиля.

Удельная вместимость кузова на 1 т грузоподъемности определяется по формуле:

V_уд = V_к / Q_ном (23)

Удельная мощность двигателя определяется по формуле:

M_уд = М_дв / М_n (24)

где М_дв - мощность двигателя автомобиля, кВт;

т_п - полная масса автомобиля с полезной нагрузкой, т.

Для мусоровоза она равна: Муд = 10000 / 8 = 1250; для контейнеровоза : Муд= 12000/11,5 =1049,5

Коэффициент компактности определяется по формуле:

К_к = L_а * В_а / V_к (25)

где: L_a - длина автомобиля, м;

В_a - ширина автомобиля, м.

Удельная себестоимость перевозки определяется по формуле:

C_уд = С_км / V_об (26)

где: С_км - себестоимость 1 км пробега автомобиля, руб.;

V_об - объем бытовых отходов, перевозимый мусоровозом в уплотненном состоянии, или контейнеровозом - в естественном состоянии, куб.м.

Рассчитаем ее для мусоровоза Суд = 14 / 4 = 3,5; для контейнеровоза Суд = 13/6 = 2,16.

Таблица 3.1. Техническая характеристика мусоровозов (контейнеровозов)

Показатели	Мусоровозы (контейнеровозы)
	Марка W	Марка О
Емкость кузова полезная (с учетом уплотнения, куб.м *^	4	6
Номинальная грузоподъемность автомобиля, т	3,5	5,5
Собственная масса автомобиля, т	4,5	6
Мощность двигателя автомобиля, кВт	10000	12000
Полная масса автомобиля с полезной нагрузкой, т	8	11,25
Длина автомобиля, м	5	7
Ширина автомобиля, м	2,5	2,5

Емкость кузова контейнеровоза определяется суммарной емкостью контейнеров, устанавливаемых на автомобиль.

Ежедневную потребность в мусоровозах и контейнеровозах для вывоза твердых бытовых отходов рассчитывают по формуле:

ПМ = V_c / P_сут * К_исп (27)

где Р_сут - суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза), куб.м/сут.;

Кисп ~ коэффициент использования мусоровоза (контейнеровоза), принимается равным 0,75 – 0,8.

Суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза) рассчитывается по формуле:

Р_сут = Е_к • П_р , (28)

где П_р - количество рейсов, выполняемых мусоровозом (контейнеровозом) за рабочую смену (8 ч ± 0,5 ч).

Количество рейсов, выполняемых мусоровозом (контейнеровозом) за рабочую смену определяется по формуле:

N_p = Т_см / Т_р (29)

где T_см - продолжительность рабочей смены, ч; Т_р - время одного рейса, ч, определяемое по формуле:

Т_р ⁼ Т_раб ⁺ Т_пр + Т_разгр (³⁰)

где t_pаб, — время рабочего пробега мусоровоза (контейнеровоза) по маршруту при сборе бытовых отходов в микрорайонах, ч;

t_пр - время пробега мусоровоза (контейнеровоза) от последнего пункта погрузки до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте, ч;

tpaзr - время простоя под разгрузкой мусоровоза (контейнеровоза) на полигоне, включая время на санитарную обработку мусоровоза и контейнеров, ч. Принимается равным 1ч для мусоровозов и 1,5 ч для контейнеровозов [23].

Время рабочего пробега мусоровоза (контейнеровоза) включает время на выгрузку отходов из несменяемых контейнеров в мусоровоз (время замены сменяемых контейнеров при вывозе отходов контейнеровозом), время передвижения мусоровоза (контейнеровоза) по маршруту сбора отходов, определяемое по формуле:

Т_раб = L_м / V_раб (31)

где L_M - соответственно, протяженность маршрута сбора бытовых отходов мусоровозом по первой группе микрорайонов и контейнеровозом -по второй группе микрорайонов, км;

Vраб ~ соответственно, рабочая скорость движения мусоровоза и контейнеровоза, км/ч. Принимается равной для мусоровоза 30 км/ч, для контейнеровоза — 40 км/ч.

Время пробега мусоровоза (контейнеровоза) от последнего пункта погрузки до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте определяется по формуле:

T_пр = L_п / V_t (32)

где L_n - расстояние от последнего пункта погрузки на маршруте до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте, км;

V_t - средняя техническая скорость движения мусоровоза (контейнеровоза), км/ч. Принимается равной 40-60 км/ч.

Для определения потребного количества мусоровозов и контейнеровозов с использованием формул 27 — 32 предлагается интуитивно составить маршрут движения мусоровоза по 1-ой группе микрорайонов и маршрут движения контейнеровоза по 2-ой группе микрорайонов, руководствуясь при этом кратчайшими расстояниями между центрами сбора бытовых отходов по схеме улично-дорожной сети жилого района.

Для первой группы: протяженность маршрута (L_M) сбора бытовых отходов мусоровозом составляет 13 км (расстояние от п.1 до п.12).Величина L_n составит 10 км (расстояние от п. 12 до п.6) плюс двойное расстояние от п.6 до полигона плюс 6 км (расстояние от п.6 до п.1).

При определении количества рейсов (я_р), выполняемых мусоровозом (контейнеровозом), целесообразно предусмотреть их 2-х сменную работу.

Для второй группы: протяженность маршрута (Z_M) контейнеровоза составляет 17 км. Величина L_n составит 6 км (расстояние от п.11 до п.6) плюс двойное расстояние от п.6 до полигона.