大型生活垃圾中轉站設備及作業流程改進分析

黃廷夫

【摘要】 大型生活垃圾中轉站是城市垃圾處理的樞紐，其設備組成以及作業流程是高效完成垃圾壓縮中轉工作的重要前提。大型垃圾中轉站設備主要由檢查計量設備、進料設備、壓裝設備、除塵除臭設備、污水處理設備、自動控制設備、運輸設備等組成，各組設備相互聯系共同完成進料、壓縮裝箱、轉運等流程階段。

【關鍵詞】 垃圾中轉站 設備組成 作業流程

大型生活垃圾中轉站的主要功能是通過壓縮裝置把垃圾集裝成箱，是城市垃圾處理的樞紐。城市生活垃圾（Municipal Solid Waste，MSW）是指在城市日常生活中產生的固體廢棄物，它可能來自產品包裝、衣物、瓶罐、食物殘渣、報紙、家用電器和電池等[1]，它們的運輸依賴大型生活垃圾中轉站來完成[2]。大型生活垃圾中轉站在緩解城市生活垃圾長途運輸壓力方面發揮了重要作用，對保障城市衛生以及周邊居民生活環境有著重要意義。

一、大型生活垃圾中轉站設備組成分析

大型生活垃圾中轉站是通過增加垃圾裝載密度來提高運輸效率，解決遠距離運輸問題。大型垃圾中轉站設備主要由檢查計量設備、進料設備、壓裝設備、除塵除臭設備、污水處理設備、運輸設備等組成[3]。

1、檢查計量設備

檢查計量設備通常安裝在垃圾中轉站入口的計量室內，其功能是為了防止生活垃圾中混雜有醫療廢物、危險廢物。自動化程度高的檢查計量設備則由數字式汽車衡、數據采集系統、代碼識別系統和計算機管理系統組成。

2、進料設備

進料設備包括接料漏斗， 接料漏斗上口設置于垃圾壓裝車間三層平面的卸料車間。其功能是接受垃圾收集車運送的生活垃圾、短暫貯存， 并垂直落入位于壓裝車間一層平面的垃圾壓縮機供料器垃圾容器內。

3、壓裝設備

垃圾壓裝設備通常位于壓裝車間一層平面， 主要包括供料器、壓縮機、兩箱三工位中轉集裝箱移位系統、液壓動力總成、控制系統等。其功能是將供料器輸送的生活垃圾通過壓縮板的推動推入垃圾中轉集裝箱內并進行壓實處理， 反復作業直到集裝箱壓滿。

4、除塵除臭設備

除塵除臭設備通常設置于壓裝車間三層平面， 由噴淋系統和除塵除臭系統組成。噴淋系統的功能是在收集車傾倒垃圾時進行噴淋降塵或噴灑藥劑去除垃圾散發的臭味；除臭設備的功能是將收集車傾倒垃圾時所污染的空氣進行收集， 通過霧狀分離器除濕、集塵器過濾、活性炭吸附等工藝過程除塵、除臭后達標排放。

5、污水處理設備

污水處理設備通常包括污水收集管網、格柵井、沉淀池等， 其功能是將垃圾壓裝過程中滲漏的垃圾滲瀝液、壓裝車間地面清洗污水等與城市污水一起處理后達標排放。

6、運輸設備

運輸設備由中轉集裝箱和鉤臂式垃圾轉運車組成。垃圾中轉集裝箱由箱體、支架、門及滾動裝置等組成。鉤臂式垃圾轉運車為與中轉集裝箱配套的轉運卡車， 具有自動裝卸集裝箱、自動卸載垃圾等功能。

二、大型生活垃圾中轉站作業流程分析

大型生活垃圾中轉站作業流程可以大致分為進料、壓縮裝箱、轉運等階段[3]。

首先，垃圾收集車運輸生活垃圾進入中轉站， 在檢查計量室對運輸垃圾進行成分檢查和重量計量，經過檢查計量的垃圾收集車在自動交通指揮系統的指揮下進行卸料。

其次，在卸料的同時，位于接料漏斗上方的自動感應系統會啟動除塵除臭系統設備，除塵除臭系統的噴淋裝置會通過噴灑水霧降塵，抽風系統會將臭氣引入除塵除臭系統設備，處理后的氣體達標排放。

再者，進入接料漏斗的生活垃圾會由供料器推入垃圾壓縮機壓縮腔，如此返復，直至壓裝完成。通過壓縮機壓縮板推入中轉集裝箱內，并進行壓實，如此返復直至集裝箱壓滿，當收到垃圾容量傳感器發出的完成信號時，壓縮機停止壓縮動作，壓縮過程完成。

第四，在壓縮機壓縮板退回的同時，裝料門放下完全封閉中轉集裝箱，自動推拉箱及定位鎖緊裝置將集裝箱與壓縮機的連接自動解除。中轉集裝箱由兩箱三工位中轉集裝箱移位系統橫移至等待輸送工位，由鉤臂式垃圾轉運車勾起并運往垃圾處理場。所有操作過程通常在中央監控管理系統、電視監控系統、交通指揮系統等系統自動或人工操控情況下協調統一完成的。

最后，垃圾壓裝過程中及垃圾收集、轉運車輛清洗、以及車間沖洗廢水經過地面污水收集系統的收集導排進入污水處理系統，通過過濾、沉淀后進入城市污水管網，與城市污水一起達標處理。

三、大型生活垃圾中轉站設備及流程改進

在設備與流程分析基礎上，本文提出幾點改進建議。

首先，作業全流程采用密閉裝置。為了盡量使得垃圾不落地，垃圾不外露，大型生活垃圾中轉站應該全過程采用密閉裝置，能有效避免垃圾收運中的暴露、拋灑滴漏現象，改善環境污染問題。

其次，形成直運替代、以車代機、廂車對接模式。直運替代模式是通過清潔直運取代垃圾中轉站的中轉功能，將中轉站改成電瓶車的停車庫和充電站。以車代機模式即以清潔直運車輛替代垃圾壓縮機箱，清潔直運車輛停放在提升改造后的垃圾中轉站內，車廂承擔了原有垃圾壓縮箱的功能，在本輛清潔直運車完成垃圾收運后開往垃圾處理場，下一輛清潔直運車駛入進行垃圾收集，實現垃圾的不間斷收集。廂車對接模式即在垃圾中轉站內放置可移動垃圾壓縮箱，其與運輸車輛對接，在本移動垃圾壓縮箱完成垃圾收運后，與運輸車對接運至垃圾處理場，下一個移動垃圾壓縮箱放入進行垃圾收集，實現垃圾的不間斷收集。

最后，優化壓縮機結構。壓縮機是整個垃圾中轉站的核心設備，壓縮機工作效率決定了整個中轉站的工作效率。通常壓縮機在工作過程中結構應力較大，且應力分布不均勻。根據陳樹勛，沈彥杰，張德華（2011）的分析結果，以提高結構強度、減少結構自重為目的的優化設計可以使壓縮機結構大應力從 327 MPa 減少到 170 MPa，而且整機自重減少 24 %，從而得到顯著的優化效果[4]。

參 考 文 獻

[1] Erkut E.，Karagiannidis A.，Perkoulidis G.，et al. A Multicriteria Facility Location Model for Municipal Solid Waste Management in North Greece[J]. European Journal of Operational Research，2008，187（3）：1402-1421

[2] 王文婷等，上海市某生活垃圾中轉站污染特征[J]. 城市環境與城市生態，2012，25（3）：31-35

[3] 裴照堂，姚剛，張子川. 大型壓裝式生活垃圾中轉站工程工藝設計[J]. 環境工程，2009（27）：352-355

[4] 陳樹勛，沈彥杰，張德華. 垃圾中轉站水平壓縮機結構分析及優化設計[J]. 裝備制造技術，2011（2）：35-43