吳波,劉茹飛,國瑞峰,史夏夏
保定市生活垃圾轉運站壓縮工藝淺析
吳波1,劉茹飛2,國瑞峰2,史夏夏2
(1.保定市無害化處理中心,河北保定364000;2.中國城市建設研究院有限公司,北京100120)
垃圾轉運站對于城市環境良好發展具有重要意義。結合保定市生活垃圾轉運站壓縮工藝形式的實際情況,選擇適合保定市生活垃圾轉運的垂直直接壓縮工藝,并結合該工藝方案對轉運站進行了合理設計。
垃圾轉運站;垂直壓縮;水平壓縮
隨著城鎮化及城市化進程的不斷發展,城市人口數量的增加,垃圾產生量呈集中、快速增加趨勢,據相關統計,在一個百萬人口的城市一天就要產生上千噸的生活垃圾[1]。垃圾轉運站作為垃圾產生源頭和末端處置系統的一個結合點,在生活垃圾處理系統中起到樞紐作用[2]。垃圾轉運站能夠降低垃圾運輸費用,提高垃圾運輸效率[2]。建設生活垃圾轉運站對于完善城市功能、改善城市面貌有著重要意義[4]。而轉運站的壓縮工藝形式對于轉運站運行效果具有重要影響。
保定市十分重視環衛工作,垃圾轉運站的建設和運行工作效果突出。保定市的垃圾轉運站對保定市容市貌發揮著重要作用,目前,保定市共有130個垃圾箱點,建有一些小型生活垃圾轉運站。轉運系統效能不高,分布分散。2013年,保定市市區日均垃圾收集量達到1 154 t/d,產量逐年遞增,為了促進保定市小康社會的全面建設,改善保定市的環境衛生狀況,還需要不斷完善保定市垃圾轉運站的建設。保定市擬建一座1 000 t/d大型生活垃圾轉運站,結合該項目的實際情況,論述保定市生活垃圾轉運站壓縮工藝設計方案。
1.1 保定市概況
保定市位于華北平原中部、河北省中部。保定市轄區總面積2.09萬km2,總人口1 017萬人,現轄26個縣(市、區)。根據《保定市城市總體規劃》(2011—2020年),到2020年,保定市域總人口1 242萬人,其中城鎮人口700萬人左右,城市化水平達到57%左右,中心城區城市(保定市)人口205萬人。
1.2 保定市垃圾處理設施現狀
保定市生活垃圾轉運量約1 000 t/d,送至位于保定市東二環的保定市無害化中心填埋場進行處置,填埋量基本達到設計容積即將封場;“保定市生活垃圾焚燒發電項目”(靈峰發電廠)已在保定市東清苑縣孫村鄉建設完成,建設規模為1 200 t/d,保定市生活垃圾送至焚燒發電廠進行焚燒發電資源化利用處置。
1.3 保定市垃圾轉運設施現狀
保定市區目前有104輛5 t自卸式垃圾收運車,130個垃圾箱點,79座已建成的一級生活垃圾轉運站。其中地坑式轉運站75座,規模均為30 t/d;壓縮式轉運站4座,規模均為100 t/d。保定市的生活垃圾清運流程如圖1所示。

圖1 垃圾清運流程圖
目前,轉運設施無法完全解決保定市不斷增加的垃圾量,根據《保定市城市環境衛生設施專項規劃(2009—2020)》遠期發展目標及保定市政府的規劃,籌劃建設1 000 t大型生活垃圾轉運站項目。由于焚燒廠距離市區較遠,與現有無害化處理中心直線距離20 km,原有的以小型轉運站或直運的轉運系統將面臨長距運輸的壓力和較高的經濟成本;而且現有轉運站設施陳舊,效率低下,不適應快速增長的垃圾量轉運需求。所以該轉運站項目的建成是生活垃圾焚燒廠順利運行的重要條件。
目前國內外生活垃圾轉運站形式多樣,主要區別是工藝流程、主要轉運設備及其工作原理和對垃圾的壓實效果[5]。根據保定市的垃圾特性,其容重比較小,如不采用壓縮轉運,則運輸車輛“虧載”很大,造成垃圾運輸成本的提高。因此保定市生活垃圾宜采用壓縮轉運工藝,以提高垃圾的容重,減少車輛的“虧載”。壓縮轉運工藝一般分為水平壓縮和垂直壓縮[6]。
2.1 水平壓縮工藝
水平壓縮是利用推料裝置將垃圾推入水平放置的容器內,容器一般為長方體集裝箱,然后開啟壓縮機,將垃圾往集裝箱內壓縮[7]。該種壓縮方式的壓力完全靠機械力,壓縮比較大。水平壓縮對垃圾的成分適應性強,如居民生活垃圾、舊衣物、舊家具破碎后都可以壓入廂體內。由于壓裝機在裝箱過程中對箱體內垃圾有較大的擠推壓力,使箱體內垃圾有較高的密度,垃圾的壓縮比大。另外,一般箱體后門最低處高于箱體底部30 cm,底部還有排放垃圾滲漏液的排放口,在壓縮垃圾的過程中,可打開排放口,使滲漏液做到有序排放。但壓縮機構與集裝箱內表面有摩擦,需定期更換襯板。
2.2 垂直壓縮工藝
垂直壓縮即是將垃圾倒入垂直放置的圓筒形容器內,壓縮裝置由上至下垂直將垃圾壓縮,垃圾在壓縮裝置重力和機械力同時作用下得到壓縮,壓縮比較大,壓縮裝置與容器不接觸,無摩擦[8]。該種壓縮轉運站由于容器是垂直放置,因此占地面積小。又由于垃圾可直接倒入容器內,因此不需要垃圾槽和進推料裝置。設備簡單,操作方便,轉運站示意圖見圖2。
2.3 壓縮工藝的確定
水平壓縮轉運工藝和垂直壓縮轉運工藝各有優缺點,都能很好地完成生活垃圾的轉運工作,在國內都有運行很好的應用實例。兩種轉運工藝的比較詳見表1。
從表1可見,垂直裝箱壓縮工藝設備簡單,利用重力直接裝箱壓縮,能耗低、維護成本低、作業效率高、設備壽命長;豎式裝箱壓縮工藝在卸料作業區下方無任何設備,可有效利用卸料作業區下層空間,既節省了土地面積,又降低了投資運營成本;豎式裝箱壓縮工藝壓縮過程密閉,壓縮及運輸過程中不產生垃圾壓濾水,無垃圾散落現象,環境效果好;可實現垃圾分類轉運,并兼容餐廚垃圾轉運,適應未來城市發展的需要。

圖2 垂直壓縮式轉運站示意圖
豎式裝箱壓縮工藝簡潔、高效、節能、環保,在技術、經濟和環境保護等方面具有一定優勢。
國內很多轉運站都采用了垂直壓縮工藝,包括青島城陽區生活垃圾轉運站、??谑邪姿辽罾D運站、上海市靜安區生活垃圾轉運站、上海市黃浦區生活垃圾轉運站、青島市生活垃圾轉運站、上海市浦東新區生活垃圾轉運站、濟南市歷下區生活垃圾轉運站等,在技術上是成熟可靠的。
保定市轉運站的工藝開始計劃采用水平壓縮工藝。壓濾廢水產生量為15%~20%,按達產運行,壓濾垃圾廢水產量為150~200 t/d,根據環評批復要求,需進入現無害化處理中心滲濾液處理系統協同處理;現無害化處理中心垃圾滲濾液處理系統的設計處理能力為150 t/d,主要處理原填埋場滲濾液,由于原填埋場運行時未進行雨污分流,實際豐雨期滲濾液產量達到甚至超過設計能力,日常運行產量也基本維持在100~120 t/d,系統基本沒有余量接納轉運站滲濾液;要解決該問題就要新增該部分投資700~900萬元,新增建設用地2 000~3 333 m2。
結合保定市的實際情況,也為了將環境影響降到最低,保定市大型生活垃圾轉運站項目采用垂直壓縮水平工藝。
水平壓縮轉運工藝和垂直壓縮轉運工藝均可以達到大型轉運站生活垃圾轉運需要,技術設備均成熟可靠,國內有較多成功應用的案例。應根據本地實際情況進行合理選擇,才能最大程度地發揮每種壓縮工藝的優勢。

表1 水平壓縮轉運和垂直壓縮轉運技術的比較
[1]國家統計局.2013中國統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2013.
[2]謝余寰,林偉先,黃海婷,等.北海市垃圾轉運站現狀調查研究及建議[J].綠色科技,2014(7):249-250.
[3]昝文安.現代化大型垃圾中轉站轉運功能及轉運模式簡介[J].環境衛生工程,2000(2):68-73.
[4]李新高.城市垃圾轉運站的規劃、設計及建設探討[J].民營科技,2011(08):13-16.
[5]李海英,劉增路,王贊.大型垃圾轉運站設備的使用與維護[J].環境衛生工程,2004(02):18-21.
[6]孟霞.重慶市主城區垃圾轉運站現狀及對策[J].環境工程,2009 (S1):421-424.
[7]CJJ 47-91.建設部.城市垃圾轉運站設計規范[S].
[8]李博.生態學[M].北京:高等教育出版社,2000:44-601.
Analysis of compression technology in waste transfer station in Baoding
WU Bo1,LIU Rufei2,GUO Ruifeng2,SHI Xiaxia2
(1.Baoding Harmless Disposal Center,Baoding 364000,China;(2.China Urban Construction Design and Research Institute,Co.,Ltd.,Beijing 100120,China)
Garbage transfer station makes sense for sound development of urban environment.With the analysis on current status of compression technology in transfer station,the proper technology of vertical direct compression was chosen,and the rational design for the transfer station was made.
waste transfer station;vertical compression;flat compression
X799.3
A
1674-0912(2015)06-0036-03
2015-03-24)
吳波(1975-),男,大學本科,處長,專業方向:固體廢棄物處理和監管。