淺議生活垃圾壓縮機的研制及前景

王克武，何 慶

（1.連云港職業技術學院，江蘇連云港222006；2.江蘇技術師范學院，江蘇常州213001）

生活垃圾，是指居民日常生活中或為日常生活提供服務的活動中產生的固體廢棄物[2]。隨著我國經濟的快速發展，人們的生活水平和消費水平日益提高，所產生的生活垃圾也越來越多，對垃圾壓縮機的需求量日益增大。

1 垃圾壓縮機研制的背景

1.1 我國生活垃圾現狀

據粗略統計，當前我國城市的垃圾年產生量約為1.5億t，并且以每年8%的速度增長。平均以產生垃圾1 kg/（人·天）的數量計算，一個50萬人的中等城市，每天產生垃圾的量就有500 t。由于垃圾分散在城市的各處，具有分布廣、分布散的特點，給垃圾的收集、運輸和集中處理帶來了極大的不便。隨著城市的擴大和發展，環保法規的嚴格要求和近郊土地的升值，垃圾處理站必須遠離城市中心，有的距離已達30 km，甚至50 km，這相對加大了垃圾運輸的負荷和成本。

1.2 研制垃圾壓縮機的可行性

在上述情況下，就勢必要降低運輸能耗，增加垃圾的單車運輸量，提高運輸效率，必然要對垃圾減容或壓縮。當今能源價格飛漲，城市垃圾的產生量越來越大，為了更有效地中轉運輸，對垃圾壓縮機的需求量日益增大，單靠進口國外的垃圾壓縮機，不但成本高，而且也難以滿足我國各城市的需求。

城市生活垃圾的主要組分，有食物、紙屑、木材、布料、廢棄金屬、玻璃、塑料、陶瓷、器具、雜品、燃料灰渣、碎磚瓦、臟土、樹葉、死禽獸、糞便等。這樣，一部分生活垃圾則有很大的可壓縮性；而可壓縮性較小的廢棄金屬、玻璃、陶瓷等，在送垃圾中轉站前，往往就被拾荒者或垃圾分揀人員回收了。即城市生活垃圾的可壓縮性也越來越大，這就增加了垃圾壓縮的可行性。所以，研制先進的垃圾壓縮機，在我國很有必要，也很可行，具有良好的發展前景。

2 垃圾壓縮的機理

垃圾壓縮，包含物理壓縮和化學壓縮過程，如圖1所示。

圖1 垃圾壓縮原理示意圖

物理壓縮過程，是指通過外界壓力的作用，使垃圾中各種物質間的間隙變小，從而減小垃圾中各種物質的存在空間，提高了垃圾的密度。

化學壓縮過程，是指垃圾中的有機組分在生物化學的作用下不斷分解的過程。

這兩種變化過程，具有相互促進的作用：物理壓縮使垃圾中有機物的密度增大，而密度的增大，可以提高反應濃度，加速生物化學作用，從而加速垃圾中有機物的分解，產生空隙，這又為物理壓縮提供了可再壓縮的空間。

由于固體廢物的壓實比取決于廢物的種類和系統施加的壓力[3]，故物理壓縮過程是主要的壓縮過程，這個過程主要由垃圾壓縮機來完成。

3 垃圾壓縮機的結構和分類

3.1 垃圾壓縮機的結構組成

綜合國內外已有的各種垃圾壓縮機，雖然機體外形有所差異，但產生壓縮作用的原理部分大都相同。主要部件包括機體、推板、閘門提升機構、鎖緊機構、防塵罩體等部件，如圖2所示。

圖2 垃圾壓縮機主要部件

此外還有液壓系統、電控制系統及垃圾轉運站監控系統等；根據規模大小，還可安裝污水收集排放系統、噴淋系統或防塵除臭設備等。

3.2 垃圾壓縮機的分類

垃圾壓縮機根據安裝方式的不同，可分為固定式壓縮機和移動式壓縮機。

（1）固定式壓縮機。是指壓縮機固定在地面基礎上，垃圾箱體的導向裝置也直接安裝在地面基礎上，如圖3所示。

圖3 固定式垃圾壓縮機

該種類型的垃圾壓縮機體積較大，垃圾壓縮處理的容量大，可達日處理量50～100 t，可將整套設備固定于地面、落入地坑或固定于二層樓高度，隨需要而定。固定式壓縮機單位壓縮量的能耗低，運行穩定，操作簡便，維護費用低。

其缺點是所需的垃圾壓縮站的基建和設備投入費用高，整機的靈活性較差。

固定式壓縮機常用于城市的大中型垃圾中轉站。

（2）移動式壓縮機。是相對于固定式壓縮機而言的，該類壓縮機一般安裝于垃圾收集車或垃圾運輸車上，如圖4所示。

圖4 移動式垃圾壓縮機

移動式壓縮機的優點是靈活快捷，集垃圾的收集、運輸、壓縮于一體，節約了人力，降低了垃圾工作人員直接接觸垃圾的幾率，提高了垃圾運輸和收集的效率；設備投資較??；相對于垃圾箱而言，減輕了對環境的污染，有利于環衛工人的健康。

其缺點是垃圾壓縮的容量有限，垃圾運輸量較小，運輸的能耗較大，車輛的維護費用較高。

該種類型的壓縮機，主要適用于經濟較發達的大城市或中等城市，國外已普遍使用，國內近幾年剛引進，現在已可以自主研發生產。

4 發展前景

進入21世紀以后，我國城市規模繼續擴大，城市人口繼續增加，產生的垃圾量不斷增加，垃圾的收運處理越來越受到重視，近年來還提出了城市廢棄物處置“無害化、減量化、資源化”的原則。

垃圾的收運處理，作為一個物流系統，一般由收集、運輸和中轉這3部分組成，如圖5所示。這包括直接收運和設立垃圾壓縮中轉站，將收集起來的垃圾壓縮減容后，再轉運至垃圾填埋場或焚燒場?？梢钥闯觯瑹o論收集后的運輸，還是中轉的處理，都需要垃圾壓縮機對垃圾進行減容壓縮。

圖5 垃圾處理物流系統

隨著人民經濟收入的不斷提高和人們環保、健康意識的不斷增強，垃圾處理工作人員應盡可能減少與垃圾的直接接觸。根據我國生活垃圾具有量大、分散的特點，集運輸、壓縮功能于一體，具有輕便靈活特點的垃圾壓縮車，將會被經濟發達地區廣泛使用，有很大的市場前景。

所以，未來我國垃圾壓縮機發展的一個重要方向，將是安裝于垃圾運輸車上的小型或中型垃圾壓縮機，這就要求該類壓縮機采用新材料，以達到質量小、強度高、耐腐蝕的特點。

由于運輸費用的增加，許多城市也會考慮建立一些能源消耗小而壓縮效率高的垃圾中轉站，以降低單位垃圾壓縮的能耗。隨著各種垃圾中轉站的建立，一些大型或超大型的垃圾壓縮機將被大量應用。所以，未來我國垃圾壓縮機發展的另一重要方向，就是研制生產經久耐用、壓縮量大、單位壓縮能耗低的大型或超大型的垃圾壓縮機。

5 結束語

總之，我國垃圾壓縮機將向大型化或小型化兩個方向發展，由于各地區發展不均衡，不同地方會根據本地的具體情況，選擇不同的垃圾壓縮機，無論大型還是小型壓縮機，都會有很好的市場前景。

[1]郭懷誠，陸根法.環境科學基礎教程[M].北京：中國環境科學出版社，2003.

[2]王軍峰.地坑壓縮式城市生活垃圾轉運站的設計與應用[J].環境污染治理技術與設備，2006，(11)：142-144.

[3]婁性義.固體廢物處理與利用[M].北京：冶金工業出版社，1996.

[4]張衛華，汪 澍.我國城市生活垃圾收運車輛的發展及應用[J].商用汽車雜志，2006，(4)：76-79.