现代城市垃圾压缩中转方案Word文档格式.docx
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《城市环境卫生专用设备－垃圾转运》CJ／T29.2－79
《城市环境卫生设施设置标准》CJJ27－87
《工业企业设计卫生标准》TJ36－7
《液压元件通用技术条件》GB12467－90
《焊接质量保证一般原则》GB7935
《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
1．3设计原则
（1）冗余设计，转运站全年连续不间断运行，故障应急启动备用能力，提高设备负荷应仍能确保垃圾全部转运；
（2）即时处理，中转站不贮存垃圾，进站立即压缩，压好即刻转运；
（3）选用先进压缩工艺，降低能耗和提高效率，优化清运系统，使成本降至理论最低值；
（4）车间设备合理布置，物流通畅，便于管理和运行；
（5）工艺方案选择必须适应当地垃圾性质、收运方式以及发展趋势，各工艺环节之间应配置合理，不出现瓶颈；
（6）项目建设地处市区，对环境要求很高，所有污染物必须具备严格控制措施；
（7）进行多方案比较尽可能优化设计，在满足转运站使用功能的前提下，节省投资，使其尽快发挥环境、社会、经济效益；
（8）项目建设中，严格执行国家的环保、消防、职业安全卫生法规，做到“三同时”。
第二章工程概述
2．1垃圾状况
虽然城市垃圾组分构成复杂，受城市居民的生活水平、能源结构、食品种类、风俗习惯以及管理水平的高低等多种因素的共同影响，差别极大。
掌握城市垃圾的组分及发展变化的趋势，对于转运站的压缩工序的选择十分重要。
目前中江县具有较高的气化率，全面实行垃圾袋装化，对建渣和煤灰进入生活垃圾收运系统有良好的控制，垃圾中有机物含量偏高，但随着城市经济的发展预计有机物成分仍将不断增高，无机物成分逐渐下降。
因此，参照垃圾成分表3-1和其它城市的垃圾成分，本工程的垃圾成分可暂定为有机物及可回收物：
56%，无机物及其它：
44%。
垃圾含水率：
40%，容重：
0.38t/m3。
中江县生活垃圾成分表
类别
构成组份
含量（%）
备注
有
机
物
动物性
0.65
植物性
36.91
小计
无
灰土
38.12
砖瓦、陶瓷
4.11
可
回
收
纸类
5.98
塑料
10.19
金属
0.15
玻璃
0.44
纺织物
0.53
木竹
0.72
其它
2.2
总计
100
2．2中转站总体规模
2．2．1确定原则
（1）当日清运，每天产生的垃圾必须当天全部处理，垃圾不隔夜；
（2）上限原则，取全年垃圾半月平均量的最大值为当前垃圾量，作为设计规模的依据；
（3）同步工作制，中转处理时间和垃圾集中收运时间段应保持一致；
（4）动态前置，在设计使用寿命的区间内，将垃圾量预测值前移一定年限作为当前设计垃圾额定量；
（5）使用寿命期间，垃圾变量不宜太大，设备最低负荷率应大于50%，额定负荷率小于75%；
（6）在服务年限内，设备负荷变化量应趋于最小。
2．2．2计算模式
2．2．2．1垃圾变化规律曲线
（1）急增线型
（2）比例线型
（3）渐缓线型
2．2．2．2额定值的确定
曲线上面部分的阴影，表示投产前期负荷不足时设备能力损失量；
曲线下面部分的阴影，表示达产后设备负荷超载量。
当两块面积相等时，负荷变化量处于最小，分界点称为负荷均衡点，对应的垃圾量就是设计的额定值。
如果曲线太陡，就会加大阴影面积，此时表明垃圾变量过大，应适当缩短中转站设计服务年限；
如果曲线趋平，阴影面积部分就会减少，垃圾量相对稳定，中转站设计服务年限可以适当加长。
当城市进入加速度飞跃式发展阶段时期，人口数量和经济同时快速增长，这个期间垃圾量变化呈抛物线型（如曲线1），垃圾量增长速度逐渐加快。
此时设计额定值（或生产纲领）需超前更多年限，达纲年延长。
如果人口经济稳定增加，垃圾量按年定值递增，出现曲线2情况，额定值对应年限刚好在服务年限的中间。
对城市而言，出现曲线3经济人口增长速度变缓的情况较少，但现在中转站服务有可能是整个城市，也可能是某个片区，当发展趋于饱和后，会出现垃圾量增长速度变慢或基本不变的情况，此时，设计额定值靠前，达纲年缩短。
2．2．3确定规模
2．2．3．1全年垃圾量变化
全年垃圾量波动表
月份
垃圾量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
150
140
130
120
110
2．2．3．2垃圾增长预测
年份
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
吨/天
118
132
144
158
170
182
194
205
2．2．3．3额定能力
目前中江县城市生活垃圾日平均量约为140吨，全年最高峰值达160吨/天，城市发展使垃圾量以平均值8%～10%速度增长，呈曲线2比例线型趋势变化，预计到2016年将达到205吨/天。
依据即日清运原则，原有压缩转运站额定处理能力为70t/d。
实行一班工作制，拟定服务年限为10年，系统能力应在整个使用年限内保证使用，因此设定新增压缩中转站的额定日处理能力为120吨/天，最大处理能力150吨/天。
2．3压缩工艺的确定
2．3．1工艺技术
从压缩工艺上中转站可分为两种压缩技术：
压装式和预压式。
所谓压装式是指将垃圾直接装入或推入容器，当垃圾充满空器后继续填压或加压使垃圾得到压缩，最后将压缩容器一起运走的一种中转工艺。
预压式一般来说自带固定的压缩箱，垃圾先进入压缩腔，在设备压缩头作用下得到充分压缩，也就是分批次压实，直到预压箱被填装满，最后由转运车集装箱与设备预压箱对接，将整块垃圾推入转运车，完成一个工作循环。
两种工艺技术特点比较
序号
压装式工艺
预压式工艺
技术
特点
压缩比小，只适合后分选
压缩比大（可调），适合分选和填埋
压缩产生的污水可随箱运走
压缩污水需密闭另外收集
转运箱可卸，适合多次转运
转运箱一般不可卸，适合一次运输
可一车多箱，短距离运输效率较高
加预压箱，可看作一车两箱，很适合长距离运输
对转运箱要求高，箱体自重大，制造成本高
预压箱要求高，但转运箱的要求低
设备
制造
压缩设备简单，总体重量轻，易于安装制造
设备体积庞大，总重较大，有较高制造要求
转运车一般要自带移箱、拉箱或起重装置（如拉臂车），结构复杂，改装成本高
转运车一般采用自卸车，易于改装
转运
成本
中转站主要成本在运输环节上，由于转运箱随车往返运输，箱的自重加上拉箱系统降低了转运车有效装载量，运输成本较高
由于压缩过程在设备自带的预压箱内进行，转运箱内空比垃圾块要大，箱体只承受垃圾的自重，转运箱较轻，自卸装置也比拉臂类起升装置简单，因而转运车净载率高，运输成本相对较低
投资
运量较小时，所需转运车少，投资较省。
但在运距远和垃圾量大时，所配转运车较多，总投资反而偏高。
由于转运车价格较低，因此垃圾运量越大运距越远，总投资就更省。
2．3．2经济性定量分析
建设垃圾压缩站根本目的就是要降低运输成本，垃圾中转站建成后主要成本集中在运输环节上，无论采用什么样的设备和工艺，最终转运车的效率是整个转运系统经济性的集中体现，而压缩比、压实密度等参数并不决定压缩站的经济性，因此转运成本是中转站经济性分析重点。
中转站经济性的定量计算：
（1）基本定义
Z：
整车总质量（kg）M：
装载质量（kg）
K：
净载率（%）B：
运输距离（km）
Q：
设计规模（t/d）
净载率（%）=装载质量/整车总质量。
（2）定性分析
一般来说，装载质量越大，净载率也会越高，但垃圾转运车由于需要改装，车型很多种，所增加的辅助设备重量也不一致，即使是相同的汽车底盘，针对不同的工艺改装完成后，装载量也不会不同。
因此，转运车载重量大小只能决定转运站车辆总数量，但并不表明车的运行效率高，净载率参数才能反应运载效率，是衡量中转站经济性最重要的指标。
无论采用哪种工艺设备和运输方式，通过计算净载率就能测定其经济性，所以提高净载率，就能提高转运站经济效益。
净载率和运载量共同决定了中转站的运输成本。
（3）定量分析
比较两种方案的经济性时，通过定性推论往往难以准确和直接反应其间的差值，所以引入K-亏载系数和M-亏载量（t·
km）来表示。
亏载系数：
K-=100（K2-K1）/K1K2
K1为工艺一转运车的净载率，K2为工艺二转运车的净载率。
亏载系数反应单位运量的亏载程度，即两种转运车车运载每吨·
公里无效载荷的差值；
亏载量：
M-=2K-BQ
亏载量指完成同等垃圾运输总量，其无效载荷的总差额。
（4）项目分析
垃圾量按生产纲领200t计，运距30km，总运量：
6000t·
km/d。
方案一：
采用压装工艺，转运车选用拉臂车
拉臂车参数：
总重Z1=30000kg；
装载重量M1=11500kg;
净载率K1=38.33%;
方案二：
采用预压缩工艺，转运车选用平推式集装箱车
集装箱转运车参数：
总重Z1=21000kg；
装载重量M1=11000kg;
净载率K1=52.38%;
计算：
求得亏载系数：
K-=0.6998
每天亏载量（t·
km/d）：
M-=4198.8（t·
km）
全年总亏载量：
153.3万（吨·
公里）
每吨公里成本按0.35元计,全年运输成本差额：
53.66万元
也就是说采用方案二比方案一年运输成本降低53.66万元。
2．3．3压缩工艺选择
虽然选用预压缩工艺具有较好的经济效益，但必须满足如下条件：
（1）渗滤液能就地处理，处理后的污水能进入城市污水管网；
（2）从中转站到垃圾处理厂必须一次到位，中间无需再次转运；
（3）压缩和转运必须同步进行，压缩时段和转运时段不能错开；
本项目渗滤液处理可先进入化粪池然后排放到市政污水管网；
目前垃圾从中转站直接运至德阳市垃圾处理厂，没有二次转运的可能；
从环卫管理上实行的是垃圾收集、压缩及转运同时进行，即垃圾运入中转站立即压缩，压缩满一车后即时转运。
综上所述中江县城区生活垃圾压缩中转系统满足采用预压工艺的前提条件，因此本项目确定采用预压缩工艺。
2．4设计参数
（1）日垃圾压缩额定转运量：
120吨；
（2）所处理的垃圾种类：
城市生活垃圾；
（3）垃圾处理方式：
密闭压缩、密闭转运；
（4）压缩转运站工作时间：
5:
30～14:
00；
（5）垃圾压缩前的容量0.38t/m3；
（6）转运站与填埋场的距离：
39公里；
（7）转运车往返一次的时间：
100分钟；
2．5国内压缩设备发展现状
压缩设备种类很多，除了工艺上的不同，结构布置也有较大差异，压装工艺设备有：
立式、卧式，压缩箱有不可卸的和车箱可卸式两种。
预压工艺设备有：
也分为立式和卧式、单块垃圾和多块垃圾、车箱可卸和固定两种。
国内具有代表性的设备主要有：
2．5．1竖起式压装设备
该压缩中转站技术来源于荷兰，第一座建于上海，由中荷公司承建，日处理量400吨，总投资15000万元，其中用于中转站的建设投资约为7000万元。
成都青羊区、武侯区及高新区也建设了该类中转站。
是国外技术的代表。
该工艺属于压装式工艺，工作过程：
将多个容器成一排立式布置，开口向上，垃圾收集车将垃圾从上口倒入容器，由顶上的移动压缩头依次压缩，直至装满。
然后由特种转运车将装满垃圾的容器运走至垃圾处理厂，空的容器仍由转运车放回原位进行第二次压装。
单车容积25m3，垃圾重量约13.5吨，车总重30吨。
特点：
压缩过程简单，污水随车运走；
容器采用特种钢板制造及圆形结构，提高了净载荷；
存在问题：
（1）中转站必须采用双层建筑结构，垃圾收集车通过栈桥上至二层平台卸料，土建投资大；
（2）倾倒时产生的污染仍需辅助设备，垃圾进入容器空气逆流而上，粉尘较大；
（3）当容器快装满时，倒入最后一车时，对收集车的量有要求，否则会出现过满溢出难以处理；
（4）维护费用高，由于转运车属特种改装，造价高，易损件多且更换频繁；
（5）运输成本高，由于压装式压缩比较低，另外车身自带起升系统，以及，因此运输成本比同规模的预压工艺成本要高；
（6）站内必须留一台车移动容器，造成浪费。
主要工艺设备为：
特种转运车、移动式垂直压缩头、进料溜槽、转运容器、自控系统。
2．5．2水平式压装设备
水平压装工艺有很多种形式：
（1）地坑式上料机（大中型中转站方案）
为了解决垃圾进料，而又要避免建二层楼的卸料平台，此方案采用了卸料坑的形式以保证收集车在±
0.00地平面倾倒垃圾，地坑底为一鳞板输送机，将垃圾传送进入压缩设备。
再由压缩机将垃圾压入箱体内，由拉臂车将压满的垃圾箱运走，一般采用一车两箱。
该种方案对收集车无要求，但料坑需进行抽风净化处理，另外鳞板机输送垃圾极易产生缠绕、腐蚀，由于压缩机是往复式工作，压缩过程不能同时进垃圾，致使鳞板机频繁启动，实际使用时鳞板机故障率高。
在国内使用得不多。
（2）液压翻斗
采用液压翻斗上料，虽然设备简单，但料斗容积较小，又属于间隙工作，工作效率较低；
翻斗在进料过程也容易产生粉尘；
汽车收集来的垃圾将无法倾倒，只有先倒在地上，再采用人工转入，产生二次污染。
这种工艺投资相对较少，设备制造简单，在国内建设较多，但由于其缺陷较大，仍不是建设的主流。
（3）后压装式
这套设备主要就是利用自压装汽车的压缩装置，只是将压缩机构移至地上，连车带箱与压缩机相连或箱放置地面，垃圾向车箱内填装，压满后运走。
比压缩车的净载率要高，但工作效率低以及适用范围窄，较大收集车无法直接进料，并且转运车总运输吨位较小。
运行成本高，现场环境差。
2．5．3预压式工艺（大型站）
这种形式是目前国内大型站的主要模式，采用二层结构，垃圾收集车从楼上平台卸料，一般配有垃圾推料槽，推料槽起暂时储存垃圾和定量给料的作用，压缩机将垃圾在预压箱压成块后，推入集装箱车。
转运车吨位大，运距离运输有较好的经济效益，但占地大，总投资较高，需对污水进行集中处理，辅助设备较多。
只能建设在城区外，这样收集距离变远，收集过程负荷仍偏大。
这种设备结构复杂，制造难度大，也有采用二层结构而设备为压装式的，如成都金牛区、红星村建设备了这种模式，但经济性明显差很多。
2．5．4．立式压块
这种设备压缩垃圾可获得极大的压缩比，集收集转运一体，压缩好的成块垃圾推入垃圾箱，直接填埋。
这种设备流程简单经济，污染如能严格控制，提高自动化能力降低劳动强度，将是一种极具实用价值的方案。
2．6．工艺流程设计
2．6．1设计目标
（1）转运系统应能处理各种情况下的城市生活垃圾，将清运垃圾压缩成块，再由转运车运至垃圾处理厂，系统综合处理能力不低于120t/d。
（2）中江县垃圾袋装化程度较高，密度相对较小，采用预压工艺垃圾压实密度大于1.2t/m3；
（3）根据垃圾特性和使用状况，工艺设备选用立式压缩；
（4）采用高净载垃圾转运车，转运车有效垃圾运载大于8吨，净载率不低于50%；
（5）由于市区内处理垃圾，对环境要求很高，所有污染物必须具备严格控制措施；
2．6．2工艺流程
2．6．3工作原理及工艺流程说明
2．6．3．1工作原理
（1）垃圾转运站系统主要由供料部分、压缩部分（压缩机、动力系统、出料装置）、控制部分（自控系统）、转运部分（转运车）及污染控制部分（除尘吸附装置、空气净化器、污水收集系统）等五大部分内容组成。
（2）由城市清运车运入的垃圾直接进入储料坑，进料点配有高压喷淋降尘装置，能有效控制垃圾倾倒时可能产生的粉尘，喷雾量可根据垃圾湿度干燥程度调整，同时储料坑抽风装置启动。
储料坑上方配有空气净化器，具有除嗅、防腐及消毒杀菌的作用，有利于保护周边环境和工作人员健康；
（3）机架采用全密封结构，由引风机将内部空气抽出，使输送压缩系统保持负压，保证臭味及异味不溢出污染压缩车间；
（4）当垃圾量达到预设值后，在压头作用下压实。
按批次循环压缩，当预压箱内垃圾达到额定值时，压缩设备压缩头停止工作；
（5）转运车与压缩设备对接，压缩仓门打开，推头将整块垃圾推入转运车集装箱内，由转运车将垃圾运至垃圾处理厂，至此完成一个工作周期。
2．6．3．2工艺流程说明
（1）该系统采用预压工艺，能获得较高的压缩比，根据垃圾成分的不同压缩比可达1：
4，且压实度可根据需要随意调节，既适合垃圾填埋处理，又能满足后分选要求；
（2）污染控制措施
污染源一：
气体污染
臭气及异味由于扩散性强、敏感性高和低浓度影响力，因而控制和消除较困难，本方案采用了全方位立体控制法：
●首先，垃圾进入贮坑时进行采用碱性液体喷淋，在降尘的同时减缓垃圾酸化程度，中和部分有害气体；
●同时高浓度的活氧成分气体经垃圾贮坑上方的管道进入贮坑上部空间，从上至下降到垃圾表层，对垃圾表层进行灭菌防腐处理，整个贮坑空间也达到了消毒除臭的效果；
●压缩过程在全密闭状态下进行，并布置多点抽风，压缩设备和贮坑内部空间形成负压，再一次去除粉尘和臭气；
●抽风出来的气体通过布袋除尘器和吸附塔净化后，高空排放。
污染源二：
污水
污水来源主要为垃圾贮坑下的渗滤液、垃圾压缩产生的渗滤液、冲洗设备和地面产生的污水。
其中压缩渗滤液部分浓度高、开放性强控制较难，危害也较大是污水控制的要点。
压缩过程污水主要产生于垃圾块两端面，即预压箱的前后端，因此设备前端须采用双层结构，污水压出后直接进入污水池，后端产生的污水经管线收集也汇入污水池，这个过程污水在箱内就已完成收集不外溢，称作内收集形式。
污水池底布置臭氧曝气机，对污水进行有机物降解、消毒灭菌等预处理，经预处理后的污水进入沼气化粪池，然后才进入城市市政污水管网。
污染源三：
粉尘
粉尘的主要来源在清运车倾倒垃圾的扬尘，产生量与垃圾组分及含水量有关，由于中江县气化率较高，基本实行垃圾袋装化和即时清运措施，垃圾有一定的湿度，粉尘量相对较少，首先在垃圾贮坑泄料门口安装防尘胶帘，并在扬尘点采用液体喷淋措施以及垃圾贮坑负压抽风相结合的办法，避免粉尘外溢，同时也控制了臭气的散发。
污染源四：
噪声
噪声来源有液压站机械噪音和风机的振动噪音，对操作人员厂界边区有影响，消除措施为将设备安装布置在密闭房内，采用隔声门窗，进出风口加装消声器。
污染源五：
垃圾残留物
无论采用什么措施，垃圾残留物（包括粉尘和液体蒸发后固态物）总会存在，随时间累积，将产生腐败气体和滋生细菌，破坏站内环境，因此及时清理垃圾残留物是保持压缩中转站长期清洁的最重要措施。
车间内地面可用清水直接冲洗。
设备压缩内腔相对密闭，必须采用自动冲洗装置，可喷碱性清或生物洗液剂，自动完成设备内腔的清洁，同时也对剩余的垃圾残留物进行了防腐化及脱脂（去有机物）处理，使其不易变质和散发异味。
2．7设备选择
2．7．1选择原则
（1）垃圾压缩后渗滤液被挤出，转运过程中不能出现滴漏现象，避免出现二次污染；
（2）系统采用一体化压缩机，将各部分设备集成联动，便于采用自动控制，从垃圾倾入到进料、压缩和转运过程可实现全自动，最大限度减少操作人员和降低劳动强度；
（3）采用冗余设计，多套独立系统，相互联动，当其中一套运行故障时，并不影响其它系统运行，在提高负荷情况下单套工作仍能保证全部垃圾转运任务；
（4）转运车采用集装箱自卸车，垃圾箱只承受垃圾重力，不承受压实力，垃圾块与箱体内壁有间隙，转运车具备极高的运输效率，降低成本。
（5）垃圾压缩后，最大压实密度应大于1.2t/m3；
（6）转运车有效载荷大于8吨，净载率大于50%；
2．7．2主要设备
2．7．2．1立式压缩机
该垃圾压缩站主要用于城市内小区、居民点、厂矿和机关院校的生活垃圾以及固体废弃物的收集、压缩减容和封闭转运。
垃圾压缩设备采用垂直压缩技术，对收集来的松散的生活垃圾进行压缩减容，排出垃圾中所含污水和气体，将垃圾压缩成块状。
垃圾压缩比大，装载效率高。
垃圾在压缩、贮存和卸料等作业过程中始终处于封闭状态，基本
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