TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM, TRUNG CHUYỂN, VẬN CHUYỂN

Hình thức thu gom được sử dụng là thu gom rác đã được phân loại tại nguồn. Chất thải rắn sau khi phân loại tại nguồn được thu gom riêng theo loại chất thải. Ta dùng thùng 660l để thu gom các loại rác này

Số thùng rác chứa các loại rác khác

Số thùng rác hữu

cơ cần đầu tư

Số thùng rác chứa giấy, carton cần đầu tư

Số thùng rác chứa nhựa, lon thiếc, KL khác cần đầu tư

Số thùng rác chứa các loại rác khác cần đầu tư (thùng) (thùng) (thùng) (thùng) (thùng) (thùng) (thùng) (thùng)

Chương 5

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM,

TRUNG CHUYỂN, VẬN CHUYỂN

5.1 HÌNH THỨC THU GOM

Hình thức thu gom được sử dụng là thu gom rác đã được phân loại tại nguồn Chất thải rắn sau khi

phân loại tại nguồn được thu gom riêng theo loại chất thải Ta dùng thùng 660l để thu gom các loại

Hình 5.1 Hệ thống thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ: thu gom một bên đường

Rác sẽ được thu gom bằng thùng 660l và đẩy về các điểm hẹn.

Mỗi ngày thu gom 2 ca, mỗi ca làm việc 8h Ca 2 sẽ sử dụng thùng của ca một để thu gom Thời gian thu gom như sau

Đối với các nguồn phát sinh chất thải với số lượng lớn như chợ, siêu thị, trường học rác sẽ được một đội ngũ thu gom riêng bằng xe ép rác chuyên dụng, rác hữu cơ và các loại rác khác sẽ được thu gom với tần suất 1 ngày/lần; giấy, carton, nhựa, lon thiếc, kim loại khác sẽ được thu gom với

tần suất 2 ngày/lần Rác hữu cơ, các loại rác khác sau khi thu gom sẽ được đưa thẳng đến trạm trung chuyển; còn giấy, carton, nhựa, lon thiếc, kim loại sau khi thu gom sẽ được đưa đến nhà máy phân loại.

Vì chất thải rắn được phân loại tại nguồn nên sẽ có 4 người thu gom riêng, một người thu gom CTR hữu cơ; một người thu gom các loại rác khác; một người thu gom sẽ thu gom giấy, carton;

một người thu gom nhựa, lon thiếc, kim loại, mỗi người quản lí một thùng thu gom 660l, sau khi

lấy rác đầy sẽ tập trung về điểm hẹn và chờ xe vận chuyển đến lấy rác rồi mới tiếp tục thu gom ở tuyến tiếp theo Công nhân thu gom rác theo kiểu hệ thống container cố định

5.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM, TRUNG CHUYỂN VÀ VẬN CHUYỂN

5.2.1 Tính toán thiết kế hệ thống thu gom cho các hộ gia đình

* Đối với rác hữu cơ

Bảng 5.1 Tính tổng thể tích rác hữu cơ cần thu gom qua các năm

Năm Hộ gia

đình

(m 3 )

Dịch vụ tài chính ngân hàng (m 3 )

Dịch vụ văn phòng cho thuê (m 3 )

Nhà hàng, quán

ăn, vi tính - internet, café, giải khát

(m 3 )

Khách sạn (m 3 )

Tổng cộng (m 3 )

Tổng thể tích rác hữu cơ thu gom được trong năm 2011 là 745 m3

Chọn thùng thu gom có thể tích 660l, thể tích hữu dụng của thùng là 0,95 Rác hữu cơ từ các

ngành khác đều được thu gom chung với rác hộ gia đình

Tổng số điểm cần thu gom

n = số hộ dân + nhà hàng, quán ăn, vi tính – internet, café, giải khát + khách sạn + Dịch vụ tài chính ngân hàng + Dịch vụ văn phòng cho thuê

Số dịch vụ văn phòng cho thuê = 20 (giả sử)

Vậy số điểm cần thu gom n = 45.522 điểm

Khối lượng CTR hữu cơ chứa trong xe đẩy tay 660 lít

f d v

kg m

Giả sử 4 điểm sẽ để rác chung một vị trí, nên số vị trí lấy rác là 9 vị trí

Thời gian cần cho một chuyến thu gom (hay một tuyến thu gom)

hc

T = P + h + s

Trong đó:

Thc SCS: thời gian cần thiết cho một chuyến đối với nhân viên lấy rác hữu cơ (h/chuyến)

PSCS: thời gian lấy rác và đổ rác (h/chuyến)

hSCS: thời gian vận chuyển h/chuyến

SSCS: thời gian đợi và đổ rác tại điểm hẹn = 0,1 h/chuyến

Thời gian lấy rác và đổ rác

PSCS = Thời gian lấy rác + Thời gian di chuyển gữa các điểm

= 0,5 phút/điểm x 38 điểm/chuyến + (38 – 1) x 0,5 phút/chuyến

= 37,5 phút/chuyến = 0,625 h/chuyến

Thời gian vận chuyển

hSCS = h1 + h2

Trong đó:

h1: thời gian xe rỗng đi từ điểm hẹn đến tuyến thu gom

h2: thời gian xe đầy từ điểm cuối của tuyến thu gom đến điểm hẹn

Đoạn đường từ hộ cuối đến điểm hẹn hoặc từ điểm hẹn đến hộ đầu của tuyến: 1km

Vận tốc khi xe không chứa rác giả sử là 5 km/h, vận tốc khi xe đầy rác giả sử là 4 km/h

hSCS = 1/5 + 1/4 = 0,45 h/chuyến

Thời gian đổ SSCS

Thời gian tại điểm hẹn = t1 + t2 = = 5 + 1 = 6phút/chuyên= 0 , 1h/chuyên

(Giả sử thời gian chờ t1 tại điểm hẹn là 5 phút và thời gian đổ t2 mất 1 phút)

TSCS = 0,625 + 0,45 + 0,1 = 1,175 h/chuyến.thùng 660L

Xác Định Số Chuyến, Số Thùng Và Số Công Nhân

Số chuyến thu gom của 1 thùng 660L trong 1 ngày:

8 (1 ) 8 (1 0,15)

5( ê / ùng ày)1,175

w: hệ số thời gian không vận chuyển, w = 0,15 (Diệu, 2008)

Số chuyến phải thực hiện để thu hết lượng rác trong một ca:

Với số lượng là 226 thùng rác làm việc trong ngày, mỗi công nhân quản lý 1 thùng

Giả định công nhân làm việc 6 ngày/tuần.Vậy số công nhân làm việc trong 1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

* Đối với giấy, carton

Giấy, carton sẽ được thu gom với tần suất 2 ngày/lần

Bảng 5.2 Tổng thể tích giấy, carton cần thu gom ở hộ gia đình

Năm Hộ gia

đình

(m 3 )

Dịch vụ tài chính ngân hàng (m 3 )

Dịch vụ văn phòng cho thuê (m 3 )

Nhà hàng, quán ăn,

vi tính - internet, café, giải khát (m 3 )

Khách sạn (m 3 )

Tổng cộng (m 3 )

Tổng thể tích giấy, carton thu gom được năm 2011 là 187 m3

Khối lượng CTR vô cơ chứa trong xe đẩy tay 660 lít

f d v

Thời gian cần cho một chuyến thu gom (hay một tuyến thu gom)

hSCS: thời gian vận chuyển h/chuyến

SSCS: thời gian đợi và đổ rác tại điểm hẹn = 0,1 h/chuyến

Thời gian lấy rác và đổ rác

PSCS = Thời gian lấy rác + Thời gian di chuyển gữa các điểm

= 0,5 phút/điểm x 153 điểm/chuyến + (153 – 1) x 0,5 phút/chuyến

= 152,5 phút/chuyến = 2,5 h/chuyến

Thời gian vận chuyển

hSCS = h1 + h2

Trong đó:

h1: thời gian xe rỗng đi từ điểm hẹn đến tuyến thu gom

h2: thời gian xe đầy từ điểm cuối của tuyến thu gom đến điểm hẹn

Đoạn đường từ hộ cuối đến điểm hẹn hoặc từ điểm hẹn đến hộ đầu của tuyến: 1km

Vận tốc khi xe không chứa rác giả sử là 5 km/h, vận tốc khi xe đầy rác giả sử là 4 km/h.hSCS = 1/5 + 1/4 = 0,45 h/chuyến

Thời gian đổ SSCS

Thời gian tại điểm hẹn = t1 + t2 = = 5 + 1 = 6phút/chuyên= 0 , 1h/chuyên

(Giả sử thời gian chờ t1 tại điểm hẹn là 5 phút và thời gian đổ t2 mất 1 phút)

TSCS = 2,5 + 0,45 + 0,1 = 3,05 h/chuyến.thùng 660L

Xác Định Số Chuyến, Số Thùng Và Số Công Nhân

Số chuyến thu gom của 1 thùng 660L trong 1 ngày:

× − = × − =

w: hệ số thời gian không vận chuyển, w = 0,15 (Diệu, 2008)

Số chuyến phải thực hiện để thu hết lượng rác trong một ngày:

Với số lượng là 142 thùng rác làm việc trong ngày, mỗi công nhân quản lý 1 thùng.

Giả định công nhân làm việc 3 ngày/tuần (rác vô cơ thu gom vào các ngày thứ 3, 5, 7 hàng tuần).Vậy số công nhân làm việc trong 1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

* Đối với nhựa, lon thiếc, kim loại khác

Bảng 5.3 Tổng thể tích nhựa, lon thiếc, kim loại khác cần thu gom

Năm Hộ gia

đình

(m 3 )

Dịch vụ tài chính ngân hàng (m 3 )

Dịch vụ văn phòng cho thuê (m 3 )

Nhà hàng, quán ăn,

vi tính - internet, café, giải khát (m 3 )

Khách sạn (m 3 )

Tổng cộng (m 3 )

Tổng thể tích nhựa, lon thiếc, kim loại khác thu gom được năm 2011 là 248 m3

Khối lượng CTR vô cơ chứa trong xe đẩy tay 660 lít

f d v

m vc = × vc×

Giả sử 4 điểm sẽ để rác chung một vị trí nên số vị trí lấy rác là 28 vị trí

Thời gian cần cho một chuyến thu gom (hay một tuyến thu gom)

hSCS: thời gian vận chuyển h/chuyến

SSCS: thời gian đợi và đổ rác tại điểm hẹn = 0,1 h/chuyến

Thời gian lấy rác và đổ rác

PSCS = Thời gian lấy rác + Thời gian di chuyển gữa các điểm

= 0,5 phút/điểm x 115 điểm/chuyến + (115 – 1) x 0,5 phút/chuyến

= 114,5 phút/chuyến = 1,9 h/chuyến

Thời gian vận chuyển

hSCS = h1 + h2

Trong đó:

h1: thời gian xe rỗng đi từ điểm hẹn đến tuyến thu gom

h2: thời gian xe đầy từ điểm cuối của tuyến thu gom đến điểm hẹn

Đoạn đường từ hộ cuối đến điểm hẹn hoặc từ điểm hẹn đến hộ đầu của tuyến: 1km

Vận tốc khi xe không chứa rác giả sử là 5 km/h, vận tốc khi xe đầy rác giả sử là 4 km/h.hSCS = 1/5 + 1/4 = 0,45 h/chuyến

Thời gian đổ SSCS

Thời gian tại điểm hẹn = t1 + t2 = = 5 + 1 = 6phút/chuyên= 0 , 1h/chuyên

(Giả sử thời gian chờ t1 tại điểm hẹn là 5 phút và thời gian đổ t2 mất 1 phút)

TSCS = 1,9 + 0,45 + 0,1 = 2,45 h/chuyến.thùng 660L

Xác Định Số Chuyến, Số Thùng Và Số Công Nhân

Số chuyến thu gom của 1 thùng 660L trong 1 ngày:

× − = × − =

w: hệ số thời gian không vận chuyển, w = 0,15 (Diệu, 2008)

Số chuyến phải thực hiện để thu hết lượng rác trong một ngày:

Với số lượng là 188 thùng rác làm việc trong ngày, mỗi công nhân quản lý 1 thùng

Giả định công nhân làm việc 3 ngày/tuần (rác vô cơ thu gom vào các ngày thứ 3, 5, 7 hàng tuần).Vậy số công nhân làm việc trong 1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

* Đối với các loại rác khác

Bảng 5.4 Tổng thể tích các loại rác khác cần thu gom

Năm Hộ gia

đình

(m 3 )

Dịch vụ tài chính ngân hàng (m 3 )

Dịch vụ văn phòng cho thuê (m 3 )

Nhà hàng, quán ăn,

vi tính - internet, café, giải khát (m 3 )

Khách sạn (m 3 )

Tổng cộng (m 3 )

2028 474 4.99 2.49 4.49 0.50 486

Tổng thể tích các loại rác khác thu gom được năm 2011 là 314 m3

Khối lượng CTR vô cơ chứa trong xe đẩy tay 660 lít

f d v

Giả sử 4 điểm sẽ để rác chung một vị trí nên số vị trí lấy rác là 22 vị trí

Thời gian cần cho một chuyến thu gom (hay một tuyến thu gom)

hc

T = P + h + s

Trong đó:

Thc SCS: thời gian cần thiết cho một chuyến đối với nhân viên lấy rác hữu cơ (h/chuyến)

PSCS: thời gian lấy rác và đổ rác (h/chuyến)

hSCS: thời gian vận chuyển h/chuyến

SSCS: thời gian đợi và đổ rác tại điểm hẹn = 0,1 h/chuyến

Thời gian lấy rác và đổ rác

PSCS = Thời gian lấy rác + Thời gian di chuyển gữa các điểm

= 0,5 phút/điểm x 22 điểm/chuyến + (22 – 1) x 0,5 phút/chuyến

= 21,5 phút/chuyến = 0,36 h/chuyến

Thời gian vận chuyển

hSCS = h1 + h2

Trong đó:

h1: thời gian xe rỗng đi từ điểm hẹn đến tuyến thu gom

h2: thời gian xe đầy từ điểm cuối của tuyến thu gom đến điểm hẹn

Đoạn đường từ hộ cuối đến điểm hẹn hoặc từ điểm hẹn đến hộ đầu của tuyến: 1km

Vận tốc khi xe không chứa rác giả sử là 5 km/h, vận tốc khi xe đầy rác giả sử là 4 km/h

hSCS = 1/5 + 1/4 = 0,45 h/chuyến

Thời gian đổ SSCS

Thời gian tại điểm hẹn = t1 + t2 = = 5 + 1 = 6phút/chuyên= 0 , 1h/chuyên

(Giả sử thời gian chờ t1 tại điểm hẹn là 5 phút và thời gian đổ t2 mất 1 phút)

TSCS = 0,36 + 0,45 + 0,1 = 0,91 h/chuyến.thùng 660L

Xác Định Số Chuyến, Số Thùng Và Số Công Nhân

Số chuyến thu gom của 1 thùng 660L trong 1 ngày:

8 (1 ) 8 (1 0,15)

7 ( ê / ùng ày)0,91

SCS

w

chuy n th ng T

× − = × − =

w: hệ số thời gian không vận chuyển, w = 0,15 (Diệu, 2008)

Số chuyến phải thực hiện để thu hết lượng rác trong một ngày:

Với số lượng là 68 thùng rác làm việc trong ngày, mỗi công nhân quản lý 1 thùng

Giả định công nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong 1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

5.2.2 Tính toán hệ thống thu gom cho trường học, siêu thị và chợ

Bảng 5.3 Tổng thể tích rác thu gom ở Siêu thị từ 2011 – 2030

Nhựa, lon thiếc, các kim loại khác (m 3 )

Các loại rác khác (m 3 )

Nhựa, lon thiếc, các kim loại khác (m 3 )

Các loại rác khác (m 3 )

Giấy, carton (m 3 )

Nhựa, lon thiếc, các kim loại khác (m 3 )

Các loại rác khác (m 3 )

m3/ngày, thể tích các loại rác khác là 8,05 m3/ ngày.

CTR từ trường, siêu thị và chợ được thu gom bằng xe ép có dung tích 14 m3 Rác sau khi thu gom được chở thẳng đến bãi chôn lấp

Khối lượng riêng của rác chất hữu cơ trong xe ép là 290 kg/m3

Khối lượng riêng của giấy, carton trong xe ép là 77 kg/m3

Khối lượng riêng của nhựa, lon thiếc và các kim loại khác trong xe ép là 93kg/m3

Khối lượng riêng của các loại rác khác trong xe ép là 110 kg/m3

Thời gian sử dụng xe là 5 năm

Thời gian chất đầy CTR lên xe 15 phút/xe

Đoạn đường trung bình từ chợ đến bãi chôn lấp dài 20 km

Xe thu gom được phép chạy với vận tốc 40 km/h

Thời gian chờ và đổ CTR tại trạm trung chuyển là 12 phút/chuyến

Tổng khối lượng CTR cần thu gom tại trường học, siêu thị, chợ trên toàn quận năm 2011 là 7.381 kg/ngày

Chu kỳ thu gom là 2 ngày/lần đối với rác hữu cơ và các loại rác khác

Chu kỳ thu gom 4 ngày/lần đối với giấy, carton; nhựa, lon thiếc, các kim loại khác

Thời gian làm việc của công nhân thu gom là 8 giờ/ngày

Hệ số tính đến thời gian không làm việc là W = 0,15

Thời gian hoàn tất một chuyến thu gom

Số chuyến thu gom của mỗi xe thu gom/ngày

Thời gian thu gom/ngày

Tổng số chuyến cần để thu gom toàn bộ lượng chất thải rắn của trường học, siêu thị và chợ

Khối lượng chất thải rắn cần thu gom trong một ngày

Tổng số xe thu gom cần đầu tư để thu gom rác hữa cơ

Tổng số chuyến thu gom/ngày 2

Số chuyến/xe/ngày 4

Tổng số xe thu gom cần đầu tư để thu gom giấy, carton

Tổng số chuyến thu gom/ngày 1

Số chuyến/xe/ngày 4

Tổng số xe thu gom cần đầu tư để thu gom nhựa, lon thiếc, các kim loại khác

Tổng số chuyến thu gom/ngày 1

Số chuyến/xe/ngày 4

Tổng số xe thu gom cần đầu tư để thu gom các loại rác còn lại

Tổng số chuyến thu gom/ngày 1

Số xe rác chứa nhựa, lon thiếc,

KL khác (xe)

Số xe rác chứa các loại rác khác (xe)

Số xe

ép rác hữu cơ cần đầu tư (xe)

Số xe chứa giấy, carton cần đầu tư (xe)

Số xe rác chứa nhựa, lon thiếc,

KL khác cần đầu tư (xe)

Số xe rác chứa các loại rác khác cần đầu tư (xe)

Số lượng công nhân lái xe (người)

Tính toán chi phí đầu tư thiết bị và lương công nhân

Giả sử chi phí của một thùng 240L là 1.500.000 đồng/thùng, chi phí cho một thùng rác 120L là 500.000 đồng/thùng, chi phí cho 1 thùng 25L là 70.000 đồng/thùng, chi phí cho 1 thùng 15L là 50.000 đồng/thùng, chi phí cho 1 thùng 10L là 40.000 đồng

Giả sử chi phí của một xe ép rác là 600.000.000 đ/xe, lương công nhân 3.000.000 đ/tháng

Bảng 5.6 Chi phí đầu tư thùng chứa 240L qua các năm

Số thùng rác chứa nhựa, lon thiếc, các kim loại khác (thùng)

Số thùng rác chứa các loại rác khác (thùng)

Tổng số thùng rác 240L (thùng)

Chi phí cần đầu tư (triệu đồng)

Số thùng rác chứa nhựa, lon thiếc, các kim loại khác (thùng)

Số thùng rác chứa các loại rác khác (thùng)

Tổng số thùng rác 120L (thùng)

Chi phí cần đầu tư (triệu đồng)

Số thùng rác chứa nhựa, lon thiếc, các kim loại khác cần đầu tư 25L (thùng)

Số thùng rác chứa các loại rác khác cần đầu

tư 10L (thùng)

Tổng số thùng rác 25L cần đầu tư (thùng)

Chi phí cần đầu

tư cho thùng 25L (Triệu đồng)

Chi phí cần đầu

tư cho thùng 15L (Triệu đồng)

Chi phí cần đầu

tư cho thùng 10L (Triệu đồng)

Tổng số tiền đầu tư tính theo năm 2011

= Chi phí đầu tư thùng chứa + chi phí nhân công + chi phí đầu tư xe ép rác

= 10.869.000.000 +86.658.000.000 + 2.400.000.000

= 99.927.000.000 đ/năm

5.2.3 Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển và trung chuyển

Xác Định Vị Trí, Số Lượng Điểm Hẹn Phục Vụ Vận Chuyển Rác

Rác hữu cơ; giấy,carton; nhựa, lon thiếc, các kim loại khác và các loại rác khác sẽ được tập trung

về một điểm hẹn riêng cho từng loại một

Điểm hẹn được xác định dựa vào các yếu tố sau:

 Khơng ảnh hưởng đến giao thơng, hoạt động của dân cư xung quanh điểm hẹn và mỹ quan đơ thị

 Nằm trên đường chính, thuận tiện cho xe vận chuyển cũng như cơng nhân thu gom

 Đảm bảo tiếp nhận lượng rác đến năm 2030

 Rác từ hộ gia đình sau khi đựơc thu gom sẽ tập trung về các điểm hẹn

Bảng 5.9 Một số thơng tin về các loại xe ép

Loại xe

Trọng lượng khơng tải (kg)

Trọng lượng đầy tải (kg)

Tỷ lệ nén ép

Lượng rác trong xe (kg)

Giá tiền (USD)

Nguồn: Cơng Ty SAMCO, 2004.

Việc tính tốn các thơng số cần thiết để lựa chọn phương tiện vận chuyển tối ưu được tính điển hình cho xe ISUZU 4 m3, tương tự cho các loại xe cịn lại

Lượng rác mà một xe ép 4 m3 cĩ thể tiếp nhận được

Mxe = trọng lượng đầy tải (kg) – trọng lượng khơng tải (kg)

N = Tổng lượng rác (tấn / ngày)

Lượng rác cho 1 chuyến vận chuyển (tấn / chuyến)