生活垃圾轉運站工藝和設備的選擇

汪若良

摘要：指出了近幾年通過大力度的環衛基礎設施建設和能力保障，新洲區環衛設備水平有了大幅度的提升。通過對擬建的新洲區某轉運站的設備和工藝選擇的探討，提出了大中型生活垃圾轉運站設備和工藝的選擇。

關鍵詞：生活垃圾；轉運站設備；垃圾收集車；水平壓縮

中圖分類號：X705

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0084-03

1 概述

隨著城區建設發展和城鎮化進程的加快，新洲區作為武漢的一個新城區，居民人口快速增加，垃圾產量迅速增高，垃圾轉運量也隨之擴大。而生活垃圾無害化處理及興建配套設施垃圾轉運站成為城市整體均衡發展的關鍵。生活垃圾轉運站是連接垃圾產生源頭和末端處置系統的一個重要結合點，在城市生活垃圾轉運站系統里起到了樞紐作用。

轉運站工藝和設備的選擇是轉運站設計和建設的重點。新洲區某擬建垃圾轉運站工程日轉運垃圾量為450 t（一期日轉運垃圾量為300 t），根據《生活垃圾轉運站技術規范》（CJJ47-2006）按規模分類為大型Ⅱ類生活垃圾轉運站。按照國內領先的建設要求，對該轉運站工藝和設備進行較為詳細的比選。

2 工藝類型的選擇

總體而言，國內大中型垃圾轉運站裝載方式有壓裝式和預壓（壓塊）式兩種。

2.1 壓裝式

壓裝式，即壓縮機將垃圾直接推入集裝箱內，直至裝滿后再行壓實。此種壓縮方式工藝成熟，操作簡單。具有以下幾個特點。

（1）壓裝式垃圾壓縮機的壓縮能力強。

（2）壓裝式配套車輛與箱體是可分離模式，箱體與壓縮機對接更好控制，應急儲備能力強。

（3）液壓、電氣系統可進行自動或者手動控制，操作簡易且易于維修。

（4）壓縮比較大，壓縮效率高，處理垃圾能力強。

2.2 預壓式

預壓式，即指垃圾分次進入壓縮機的預壓倉，分次進行有力的壓縮，從而最終形成一個密實的垃圾包，然后被一次推入垃圾集裝箱中。具有以下的特點。

（1）壓縮比大，壓縮效率高，處理垃圾能力強，適合于大型垃圾轉運站。

（2）壓縮時不需要轉運車配合，轉運車在站內停留時間可以縮短，使轉運系統的運轉更加靈活。

（3）在壓縮腔內分批壓實壓出水多，但壓縮機成本較高，占地面積較大。

（4）結構可靠，因摩擦而易損的配件易于調整及更換。

兩種方式的比較詳見表1。

根據以上比較與分析，結合本轉運站站址用地條件和站內外交通組織條件，擬建垃圾轉運站采用壓裝式裝載方式。

3 轉運站設備的比選

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

3.1 一體式轉運車

一體式轉運車為集裝箱與汽車底盤連成一體的轉運車，載重量一般為15 t（圖1）。一體式轉運車具有轉彎半徑小，爬坡能力強，倒車與垃圾壓縮機對接方便，操作簡單，無須接拔液壓、電、氣路接頭，維護、保養費用低的優點；但由于車與箱成一體，壓縮過程車廂必須固定在對接工位不能分離，否則會影響整體方案中車輛配置數量，不夠經濟，且箱體與壓縮機對接高度較高，影響到樓層高度；再者該種車型卸料時由于箱體不能舉升，需要靠箱體內的液壓推板將垃圾推出箱體卸料，也影響運行的經濟性，故多數情況下不推薦采用。

3.2 半掛式轉運車

半掛式轉運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，運輸效率高，尤其在大容積車箱內可解決垃圾散落和垃圾污水的控制、收集。缺點是一方面半掛式轉運車轉彎半徑大，對道路要求較高，而目前國內大部分垃圾填埋場、焚燒廠的道路情況并不太好，影響轉運車卸料；另一方面，箱體與壓縮機對接高度較高，影響到作業空間樓層高度。

3.3 車廂可卸式轉運車

車廂可卸式轉運車（即勾臂車）是目前國外發達國家普遍采用的垃圾轉運車（圖3），無論在山區還是在填埋場，它都表現出了優良和穩定的性能，該種轉運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，在壓縮機向垃圾集裝箱內壓裝垃圾時，司機和車頭不需要在站內停留等候，提高了轉運車和司機的效率，因而設備投資和運行成本均較低，維修保養也更方便。

現階段，國內水平壓縮工藝的大中型生活垃圾轉運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。兩種車型對比如表2。

經過以上比較，結合場地限制（轉彎直徑太大）和處理場條件限制（新建垃圾焚燒發電廠、衛生填埋場或水泥窯協同處置綜合預處理廠等）、運輸成本和運輸效率等，參考國內其他城市大型垃圾轉運站建設經驗，本項目擬選擇鉤臂車。

4 轉運站設備配置

壓縮設備配備需求如下：壓縮機垃圾處理能力要求大于等于30 t/h，卸料槽儲存能力大于等于50 m3，武漢地區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。

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

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

配套垃圾箱體的配置，綜合轉運車輛與壓縮設備的數量進行統籌計算。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，垃圾箱體考慮到垃圾腐蝕性，維修保養更換和應急臨時儲存需要，結合本項目工藝選擇需要，共需配置20個垃圾箱體。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計算，本項目與壓縮機數量相對應共配置3個卸料槽，每個卸料槽設計2個卸料工位，共計6個卸料工位，確保垃圾收集車在站內不發生任何等候、滯留的情況。

5 結論

（1）通過對新洲擬建生活垃圾轉運站工藝和設備的比較和比選，確定了工藝和設備的配置，為轉運站的整體設計提供基礎資料和數據。

（2）該轉運站是武漢遠城區新洲擬建的第一座大型生活垃圾轉運站，采用水平壓縮工藝，工藝先進。

參考文獻：

[1]陳海濱.小城鎮環境衛生專業規劃中若干問題的研究[J].環境衛生工程，2002（9）：147～151.

[2]邱云龍.無錫大型生活垃圾轉運站工程設計[J].中國給水排水，2010（26）：81～83.

[3]中華人民共和國建設部.城市環境衛生設施規劃規范（GB 50337-2003）[S].北京：中華人民共和國建設部，2003.

[4]中華人民共和國住房和城鄉建設部.環境衛生設施設置標準（CJJ 27-2012）[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[5]中華人民共和國住房和城鄉建設部.生活垃圾轉運站工程項目建設標準（JB 117-2009）[S].北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，2009.

[6]中華人民共和國建設部.生活垃圾轉運站技術規范（CJJ 47-2006）[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.