生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝和設(shè)備的選擇

汪若良

摘要：指出了近幾年通過大力度的環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和能力保障，新洲區(qū)環(huán)衛(wèi)設(shè)備水平有了大幅度的提升。通過對(duì)擬建的新洲區(qū)某轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)備和工藝選擇的探討，提出了大中型生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備和工藝的選擇。

關(guān)鍵詞：生活垃圾；轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備；垃圾收集車；水平壓縮

中圖分類號(hào)：X705

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2016）20-0084-03

1 概述

隨著城區(qū)建設(shè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，新洲區(qū)作為武漢的一個(gè)新城區(qū)，居民人口快速增加，垃圾產(chǎn)量迅速增高，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量也隨之?dāng)U大。而生活垃圾無害化處理及興建配套設(shè)施垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站成為城市整體均衡發(fā)展的關(guān)鍵。生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站是連接垃圾產(chǎn)生源頭和末端處置系統(tǒng)的一個(gè)重要結(jié)合點(diǎn)，在城市生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)里起到了樞紐作用。

轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝和設(shè)備的選擇是轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)和建設(shè)的重點(diǎn)。新洲區(qū)某擬建垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站工程日轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾量為450 t（一期日轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾量為300 t），根據(jù)《生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站技術(shù)規(guī)范》（CJJ47-2006）按規(guī)模分類為大型Ⅱ類生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。按照國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的建設(shè)要求，對(duì)該轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝和設(shè)備進(jìn)行較為詳細(xì)的比選。

2 工藝類型的選擇

總體而言，國(guó)內(nèi)大中型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站裝載方式有壓裝式和預(yù)壓（壓塊）式兩種。

2.1 壓裝式

壓裝式，即壓縮機(jī)將垃圾直接推入集裝箱內(nèi)，直至裝滿后再行壓實(shí)。此種壓縮方式工藝成熟，操作簡(jiǎn)單。具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

（1）壓裝式垃圾壓縮機(jī)的壓縮能力強(qiáng)。

（2）壓裝式配套車輛與箱體是可分離模式，箱體與壓縮機(jī)對(duì)接更好控制，應(yīng)急儲(chǔ)備能力強(qiáng)。

（3）液壓、電氣系統(tǒng)可進(jìn)行自動(dòng)或者手動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)易且易于維修。

（4）壓縮比較大，壓縮效率高，處理垃圾能力強(qiáng)。

2.2 預(yù)壓式

預(yù)壓式，即指垃圾分次進(jìn)入壓縮機(jī)的預(yù)壓倉(cāng)，分次進(jìn)行有力的壓縮，從而最終形成一個(gè)密實(shí)的垃圾包，然后被一次推入垃圾集裝箱中。具有以下的特點(diǎn)。

（1）壓縮比大，壓縮效率高，處理垃圾能力強(qiáng)，適合于大型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。

（2）壓縮時(shí)不需要轉(zhuǎn)運(yùn)車配合，轉(zhuǎn)運(yùn)車在站內(nèi)停留時(shí)間可以縮短，使轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活。

（3）在壓縮腔內(nèi)分批壓實(shí)壓出水多，但壓縮機(jī)成本較高，占地面積較大。

（4）結(jié)構(gòu)可靠，因摩擦而易損的配件易于調(diào)整及更換。

兩種方式的比較詳見表1。

根據(jù)以上比較與分析，結(jié)合本轉(zhuǎn)運(yùn)站站址用地條件和站內(nèi)外交通組織條件，擬建垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站采用壓裝式裝載方式。

3 轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備的比選

常用的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車種類有：一體式轉(zhuǎn)運(yùn)車、半掛式轉(zhuǎn)運(yùn)車、車廂可卸式垃圾車（鉤臂車）等。

3.1 一體式轉(zhuǎn)運(yùn)車

一體式轉(zhuǎn)運(yùn)車為集裝箱與汽車底盤連成一體的轉(zhuǎn)運(yùn)車，載重量一般為15 t（圖1）。一體式轉(zhuǎn)運(yùn)車具有轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力強(qiáng)，倒車與垃圾壓縮機(jī)對(duì)接方便，操作簡(jiǎn)單，無須接拔液壓、電、氣路接頭，維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)；但由于車與箱成一體，壓縮過程車廂必須固定在對(duì)接工位不能分離，否則會(huì)影響整體方案中車輛配置數(shù)量，不夠經(jīng)濟(jì)，且箱體與壓縮機(jī)對(duì)接高度較高，影響到樓層高度；再者該種車型卸料時(shí)由于箱體不能舉升，需要靠箱體內(nèi)的液壓推板將垃圾推出箱體卸料，也影響運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，故多數(shù)情況下不推薦采用。

3.2 半掛式轉(zhuǎn)運(yùn)車

半掛式轉(zhuǎn)運(yùn)車為半掛牽引車和集裝箱半掛車組成，車頭與掛車可以分離，載重量一般為24～30 t以上（圖2）。該種車型載重量大，運(yùn)輸效率高，尤其在大容積車箱內(nèi)可解決垃圾散落和垃圾污水的控制、收集。缺點(diǎn)是一方面半掛式轉(zhuǎn)運(yùn)車轉(zhuǎn)彎半徑大，對(duì)道路要求較高，而目前國(guó)內(nèi)大部分垃圾填埋場(chǎng)、焚燒廠的道路情況并不太好，影響轉(zhuǎn)運(yùn)車卸料；另一方面，箱體與壓縮機(jī)對(duì)接高度較高，影響到作業(yè)空間樓層高度。

3.3 車廂可卸式轉(zhuǎn)運(yùn)車

車廂可卸式轉(zhuǎn)運(yùn)車（即勾臂車）是目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車（圖3），無論在山區(qū)還是在填埋場(chǎng)，它都表現(xiàn)出了優(yōu)良和穩(wěn)定的性能，該種轉(zhuǎn)運(yùn)車的垃圾集裝箱輕巧靈活、有效容積大，凈載率高，垃圾密封性好。該種車型由于汽車底盤與垃圾集裝箱可自由分離、組合，在壓縮機(jī)向垃圾集裝箱內(nèi)壓裝垃圾時(shí)，司機(jī)和車頭不需要在站內(nèi)停留等候，提高了轉(zhuǎn)運(yùn)車和司機(jī)的效率，因而設(shè)備投資和運(yùn)行成本均較低，維修保養(yǎng)也更方便。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)水平壓縮工藝的大中型生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站配套車輛主要有兩種。一種為30 m3箱體的31 t鉤臂車，該車有效容積28 m3；另一種為40 m3箱體的45 t半掛車，該車有效容積36 m3。兩種車型對(duì)比如表2。

經(jīng)過以上比較，結(jié)合場(chǎng)地限制（轉(zhuǎn)彎直徑太大）和處理場(chǎng)條件限制（新建垃圾焚燒發(fā)電廠、衛(wèi)生填埋場(chǎng)或水泥窯協(xié)同處置綜合預(yù)處理廠等）、運(yùn)輸成本和運(yùn)輸效率等，參考國(guó)內(nèi)其他城市大型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目擬選擇鉤臂車。

4 轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備配置

壓縮設(shè)備配備需求如下：壓縮機(jī)垃圾處理能力要求大于等于30 t/h，卸料槽儲(chǔ)存能力大于等于50 m3，武漢地區(qū)生活垃圾平均密度為0.4 t/m3，壓縮后垃圾密度為≥0.8 t/m3。

轉(zhuǎn)運(yùn)站每天1班8 h，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量共450 t，瞬間高峰處理量按60%，即270 t/3 h計(jì)。每臺(tái)壓縮機(jī)每壓縮打包周期處理垃圾量按16 t計(jì)，每壓縮打包裝箱周期時(shí)間25 min，取運(yùn)作效率η=85%（此效率主要由垃圾收集供應(yīng)量及轉(zhuǎn)運(yùn)車充足率等決定），則裝滿一個(gè)集裝箱的時(shí)間為30 min，即每臺(tái)壓縮機(jī)每30 min可壓縮處理垃圾16 t；總噸位450 t需要的壓縮機(jī)3臺(tái)，一期300 t垃圾，需壓縮機(jī)2臺(tái)。

配套轉(zhuǎn)運(yùn)車輛的配置，轉(zhuǎn)運(yùn)車輛行駛速度按40 km/h計(jì)，40 km的單程轉(zhuǎn)運(yùn)距離來回一次轉(zhuǎn)運(yùn)需時(shí)為2.5 h（含鉤箱、卸料時(shí)間），8 h內(nèi)可往返3次，垃圾集裝箱的額定裝載量為16 t/箱，所以每輛車每天轉(zhuǎn)運(yùn)48 t。一期300 t轉(zhuǎn)運(yùn)需要300 t÷16 t/箱=19箱，二期450 t垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)需要450 t÷16 t/箱=29箱。滿足300 t垃圾在8 h內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)所需車輛數(shù)量為7輛，滿足450 t垃圾在8 h內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)所需車輛數(shù)量為10輛，考慮到車輛的維護(hù)保養(yǎng)及備用率，取備用系數(shù)1.2，一期共需配備9輛拉臂鉤轉(zhuǎn)運(yùn)車，二期共需配備12輛拉臂鉤轉(zhuǎn)運(yùn)車。

配套垃圾箱體的配置，綜合轉(zhuǎn)運(yùn)車輛與壓縮設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)算。高峰期間，3 h處理270 t垃圾，每箱垃圾箱裝滿后為16 t，則需要垃圾箱體17個(gè)，垃圾箱體考慮到垃圾腐蝕性，維修保養(yǎng)更換和應(yīng)急臨時(shí)儲(chǔ)存需要，結(jié)合本項(xiàng)目工藝選擇需要，共需配置20個(gè)垃圾箱體。具體配置如表3。

卸料工位的配置，按照高峰期3 h處理270 t生活垃圾，每輛車額定裝載量平均3 t計(jì)算，本項(xiàng)目與壓縮機(jī)數(shù)量相對(duì)應(yīng)共配置3個(gè)卸料槽，每個(gè)卸料槽設(shè)計(jì)2個(gè)卸料工位，共計(jì)6個(gè)卸料工位，確保垃圾收集車在站內(nèi)不發(fā)生任何等候、滯留的情況。

5 結(jié)論

（1）通過對(duì)新洲擬建生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝和設(shè)備的比較和比選，確定了工藝和設(shè)備的配置，為轉(zhuǎn)運(yùn)站的整體設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)。

（2）該轉(zhuǎn)運(yùn)站是武漢遠(yuǎn)城區(qū)新洲擬建的第一座大型生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，采用水平壓縮工藝，工藝先進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海濱.小城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生專業(yè)規(guī)劃中若干問題的研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2002（9）：147～151.

[2]邱云龍.無錫大型生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站工程設(shè)計(jì)[J].中國(guó)給水排水，2010（26）：81～83.

[3]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施規(guī)劃規(guī)范（GB 50337-2003）[S].北京：中華人民共和國(guó)建設(shè)部，2003.

[4]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)（CJJ 27-2012）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[5]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（JB 117-2009）[S].北京：中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2009.

[6]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站技術(shù)規(guī)范（CJJ 47-2006）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.