Сравнение технологических схем сбора и транспортировки твердых бытовых отходов к местам обезвреживания

Определим маршрут, для 1группы микрорайонов (1,4,7,8,10,12)

9-8-10-12-1-7-4-9 соответсвенно расстояние получается: 8+3+4+7+5+3+7=37

Определим маршрут, для 2группы микрорайонов(2,3,5,6,9,11)

9-3-11-6-5-2-9 соответсвенно расстояние получается 4+7+3+10+4+2+3+4+5=40

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

 

n_м =  V/  Р_сут* К_исп                                                              (9)

где   V - суточный объем  бытовых отходов по району 1 или 2, куб.м.

         Р_сут - суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза),

         куб.м/сут.;

         К_исп - коэффициент использования мусоровоза (контейнеровоза),

         принимается = 0,8.

V₁ = 2,97*85,26 =253,22  м3 - суточный объем бытовых отходов по 1 району.

V₂ =2,51*197,26 = 495,12  м3-суточный объем бытовых отходов по 2 району.

Суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза) рассчитывается по формуле:

                                                       Р_сут = Е * n_р  ,                                         (10)

        

где   Е - емкость  кузова куб.м;

n_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 _р=Т_см/ t_р                                                 (11)

         

где    Т_см - продолжительность рабочей смены, ч;

          t_р - время одного рейса, ч, определяемое по формуле:

                                     t_р = t_раб + t_пр + t_разгр  ,                                 (12)

где    t_раб - 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;

         t_разгр - время простоя под разгрузкой мусоровоза (контейнеровоза) на

         полигоне, включая время на санитарную  обработку мусоровоза и

          контейнеров, ч. Принимается равным 0,4 ч. для мусоровозов и 0,5 ч  для

         контейнеровозов.

         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, определяется по формуле:

                                t_раб = L_м/ V_раб                                                              (13)

                                                                                     

          

где     L_м - соответственно, протяженность маршрута сбора бытовых отходов

          мусоровозом по первой группе  микрорайонов и контейнеровозом  – по

         второй группе микрорайонов, км;

V_раб - соответственно, рабочая скорость движения мусоровоза и контейнеровоза, км/ч. Принимается равной для мусоровоза 15 км/ч, для контейнеровоза - 20 км/ч.

             

  t_раб1=37/15=2,47 ч

 

  t_раб2=40/20=2ч

          

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

                                                   t_пр  =  L_н/   V_t                                                                  (14)

 

                                                                    

L_н - 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 35 км/ч.

L_н1=20*2+(4+4+2+5)=55км

t_пр1=55/35=1,57ч

L_н2=20*2+(4+5)=49км

t_пр2=49/35=1,4ч

t_р = t_раб + t_пр + t_разгр

t_р1=2,47+1,57+0,4=4,44ч.

t_р2=2+1,4+0,5=3,9ч

n_р1=8/4,44=1,8=2рейса

n_р2=8/3,9=2рейса

Р_сут = Е * n_р

Р_сут1=11*2=22

Р_сут2=6*2=12

n_м= V/  Р_сут * К_исп                                                                                                (9)

         

n_м1=253,22  /(22*0,8)=15 мусоровозов

n_м2=495,12  /(12*0,8)=41 контейнеровоз

 

После определения потребного количества мусоровозов и контейнеровозов для сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории жилого района по интуитивно составленным маршрутам, проводим проверку составленных маршрутов на минимум пробега при объезде микрорайонов, то есть определяем очередность объезда микрорайонов.

Для определения кратчайшего  пути объезда заданных пунктов  воспользуемся  «методом сумм».

Для чего строим и заполняем  симметричную матрицу (таблицы 6,7), по главной  диагонали которой располагаются  пункты, включенные в маршрут, а в  порожние клетки проставляем кратчайшие расстояния по схеме улично-дорожной сети.

Расстояния между пунктами проставляем дважды. После заполнения таблицы, суммируя расстояния по столбцам, находим итоговую строку - строку сумм.

По трем наибольшим числам строки сумм начинаем построение маршрута, начиная с наибольшего числа и по мере убывания. Далее, из строки сумм выбираем, из числа оставшихся, наибольшую сумму и номер пункта ей соответствующий. Место этого пункта в начальном маршруте определяем поочередно на участке первом, а затем на участке последующем. При этом для каждой пары этих пунктов находим величину прироста пробега автомобиля на маршруте при включении вновь выбранного пункта.

Величину этого прироста (∆L) находят по формуле:

∆l_i-j = l_i-k + l_k-j – l_i-j ,                                                                           (15)

l - расстояние, км;   i - номер первого соседнего пункта;

j - номер второго соседнего  пункта;   k - номер включаемого  пункта.

 

Таблица 6

Симметричная  матрица маршрута движения контейнеровоза по 1-ой группе микрорайонов

Подсчитаем Lм на 1 маршруте:

	4	3	8	8	12	15
	3	7	5	6	10	13
	8	5	1	7	11	14
	8	6	7	12	4	7
	12	10	11	4	10	3
	15	13	14	7	3	8
Сумма	46	37	45	32	40	52

 

 

 

Начальный маршрут: 8-4-1

Оставшаяся наибольшая сумма 40  и номер пункта - 10, определим место маршрута 1 в схеме:  8-4-1             

 ∆l_8-4 = l_8-10 + l_10-12 + l_12-4 - l_8-4 = 3+4+8-15 = 0      

тогда маршрут будет  иметь вид:  8-10-12-4-1   

Оставшаяся наибольшая сумма 37 и номера пунктов ей соответствующие 7,

определим место маршрута 7 в схеме:  4-1

∆l_4-1 = l_4-7 + l_7-1  – l_4-1 = 3+5-8 = 0      

тогда маршрут будет  иметь вид:  8-10-12-4-7-1

Наименьшее расстояние маршрута 1-9 – дорогу на полигон  проходит через пункты 7 и 4 поэтому  определим маршрут 12-1  

∆l_12-1 = l_12-4 + l_4-7 +  l_7-1  – l_12-1 = 8+2+6-7 = 9

Следовательно: маршрут  будет иметь вид:   4-7-1-12-10-8-9,  

что подтверждает правильность построенного интуитивно маршрута.  

Таблица 7

Симметричная  матрица маршрута движения контейнеровоза по 2-ой группе микрорайонов

	2	11	15	13	9	5
	11	5	10	11	17	16
	15	10	6	3	10	12
	13	11	3	11	7	9
	9	17	10	7	3	4
	5	16	12	9	4	9
Сумма	53	65	50	43	47	46

 

 

 

 

Начальный маршрут: 5-2-6

Оставшаяся наибольшая сумма 47 и номера пунктов ей соответствующие   3, определим место маршрута 3 в схеме:   5-2-6

∆l_2-6 = l_2-5 + l_5-6  - l_2-6 = 11+10-21 = 0, тогда маршрут будет иметь вид:

 5-2-3-6

Оставшаяся наибольшая сумма 46 и номера пунктов ей соответствующие 9,

определим место маршрута 9 в схеме:  5-2-3

∆l_2-3= l_2-9+l_2-6-l_2-3 = 5+4-9= 0 - Тогда маршрут будет иметь вид:  5-2-9-3-6

Оставшаяся наибольшая сумма 43 и номера пунктов ей соответствующие   11, определим место маршрута 11 в  схеме:  3-6

∆l_3-6= l_3-11+ l_6-11- l_3-6 = 7+3-10=0

Полный маршрут будет  иметь следующий вид:  2-5-6-11-3--9.

Что и подтверждает правильность построенного интуитивно маршрута. очередность объезда пунктов контейнеровозам.

 

 

Себестоимость вывоза ТБО  из первого микрорайона составляет:

С₁ = V_к1 (L_м1 + L_н1)*n_p1 * n_м1 =7*(37+55)*2*15=19320 руб

Себестоимость вывоза ТБО  из второго микрорайона составляет:

С₂ = V_к2 (L_м2 + L_н2)*n_p2 * n_м2 =6*(40+49)*2*41=43788руб

Себестоимость вывоза ТБО  в целом по районам:

С =19320 +43788= 63108 (руб.)

 

3. Сравнение  технологических схем сбора и  транспортировки твердых бытовых  отходов к местам обезвреживания

 

Необходимо сравнить три технологические схемы сбора  и транспортировки твердых бытовых  отходов к местам обезвреживания:

 

1. Технологическую схему  сбора и транспортировки твердых  бытовых отходов, изложенную в  п.2. (сбор мусоровозами и контейнеровозами малой вместимости с доставкой через пункт 6 на полигон).

2. Технологическую схему  сбора и транспортировки твердых  бытовых отходов, изложенную в  п.2., с доставкой и перегрузкой  в пункте 6 в мусоровозы марки,  вместимостью 27 куб.м. с последующей  транспортировкой на полигон.

3. Технологическую схему  сбора и транспортировки твердых  бытовых отходов, изложенную в  п.2, с доставкой на мусороперегрузочную  станцию и погрузкой в уплотненном  состоянии в грузовой автомобиль  с универсальной платформой марки  грузоподьемностью 6 т. с последующей доставкой на полигон.

 

Сравнение технологических  схем и выбор экономически целесообразной произвести по критерию себестоимости  транспортировки.

 

Следует учитывать, что 2-ая технологическая схема приводит к сокращению ежедневной потребности в мусоровозах и контейнеровозах малой емкости по сравнению с 1-ой технологической схемой, за счет сокращения времени пробега от пункта 6 до полигона и обратно. Поэтому необходимо определить количество мусоровозов и контейнеровозов, необходимых при этой схеме. При определнии ежедневной потребности в мусоровозах большой емкости необходимо учитывать объем бытовых отходов, достовляемых в пунк 6 мусоровозами и контейнеровозами малой емкости, вместимость мусоровоза большой емкости, а также объем бытовых отходов, перевозимый им за рабочий день (смену или две смены). При этом учесть, что время простоя мусоровоза большой емкости под погрузкой-разгрузкой за один рейс суммарно составляет 1 час, а средняя техническая скорость (V_t) – 25 км/ч. Себестоимость 1 км пробега – 10 руб.