无锡市柏庄生活垃圾转运站工程设计

发布时间：2015-09-16 10:22:00 点击：

摘要：介绍无锡市柏庄生活垃圾转运站的工程设计。该工程是苏南地区首座采用上投料水平压缩式的中型垃圾转运站。通过技术分析，认为上投料式水平压缩工艺在工艺技术和环境保护上，较其他工艺具有一定的优势。
关键词：上投料；水平压缩；垃圾转运站；生活垃圾；工程设计
0引言
无锡柏庄垃圾转运站位于无锡市锡山区，生活垃圾收集转运模式以分散收集为主，不符合垃圾“减量化、资源化、无害化”处理的要求，故结合当地的经济水平，拟建设一座技术先进、经济合理的生活垃圾中型转运站。转运站选址定于锡山区柏木港和新明路交界处，采用上投料式水平压缩系统。转运站占地5190m2，建筑面积为1585m2，生活垃圾经压缩后，由车厢可卸式垃圾车运往桃花山垃圾填埋场或惠联垃圾焚烧厂进行处理。本工程已于2009年1月投入生产，运行效果良好。
1垃圾收集转运现状规划
目前，区域内生活垃圾的收集主要采用小型收集车辆直接转运的方式，收集效率较低，服务半径小，二次污染较重，从而给市容环境带来了较大的影响。由于小型收集车辆的垃圾直接运往填埋场，路程偏远，致使大量小型收运车运行在市区道路上造成交通堵塞。有时因运输时间较长，使部分生活垃圾滞留在市区时间较长，对周围环境影响较大，给广大居民的生活带来的诸多不便，这种现象在夏季高温阶段表现得尤为突出。
随着经济的发展，区域内人口数量不断增加，生活垃圾的产量随之快速增长，收集密度也将变大。根据相关城市规划以及环卫规划，建设新型垃圾转运站，采用现代化的压缩设备、大型转运车运输垃圾，能够提高运输效率、减少运营成本、减轻公路运输压力，从而从根本上解决服务区域内的生活垃圾转运问题。
根据规划，收集车将逐渐更换为3t或5t后装车。收集作业高峰时间集中在5:00-10:00，转运作业时间6h。
2设计规模与垃圾成分
生活垃圾转运站的规模，由服务区域的每日垃圾产出量决定，并且要考虑服务区垃圾产出量的年增长变化。根据CJJ47 2006!生活垃圾转运站技术规范∀，转运站设计规模应按式（1）确定：

该站服务区域人口近期为12万人，其中：q为0.90kg/（人•d）；远期规划人口15万人，q为1.10kg/（人•d）；Ks取1.4，根据公式（1）计算，转运站设计规模近期为150t/d，远期为250t/d。
根据无锡市环卫处2008年无锡市区生活垃圾组分资料，市区生活垃圾中厨余类垃圾含量最高，达到62.84%，塑料、纸类含量也相对较高。密度达到235.23kg/m3，含水率为54.02%，低位热值为4057kJ/kg，垃圾成分分析见表1。
表1无锡市区生活垃圾成分现状表

3压缩工艺选择
3.1投料方式比选
水平垃圾压缩设备分为侧翻进料式和上投料式。
两种方式的压缩机优缺点比较见表2。
表2投料方式对比

进入本站垃圾收集车辆以3t后装压缩车为主，若采用侧翻进料方式，其垃圾对接斗容积无法满足一次卸料的要求；且该方式需间歇卸料，在垃圾收集车辆较多的情况下，垃圾收集车辆等待时间较长，无法满足及时卸料的要求。故经比较，推荐采用上投料方式。为节省土建投资，本转运站设计为低平台上投料方式，转运站两侧配备独立的坡道及倒料平台，倒料平台层高3m。
3.2工艺流程
垃圾收集车完成垃圾收集作业后先进站称重计量，然后沿坡道驶向倒料口卸料，完成后出站；卸料口配置了专用快速自动卷帘门，通过自动感应收集车的进出自动开启和关闭，用以隔离臭气和灰尘的逸散，卸料的同时喷淋降尘系统及除臭设备随之启动和关闭；料槽中的垃圾先通过推料机推入压缩机的压缩腔，再通过压缩机的推力使松散垃圾被压缩减容并压入垃圾集装箱；垃圾装运箱在装满后由大吨位拉臂钩车将垃圾转运到最终的垃圾处理场处理。工艺流程见图1。

图1生活垃圾压缩转运工艺流程
4工程设计
4.1平面布置
柏庄生活垃圾转运站位于新明路北侧，其北侧及东侧为河道。转运站占地5190m2，其中建筑面积为1585m2，绿化面积为1250m2。站内主体建筑物为垃圾压缩车间，另有车库、门卫、地磅、污水池等附属建（构）筑物，其主要功能：1）压缩车间：主要用于垃圾的压缩作业、配电间、办公室等；2）双向引道：主要用于收集车辆的上下；3）车库：用于站内集装箱的堆放及车辆停放；4）地磅秤位：用于计量设施的放置；5）污水池：用于场地清洗等污水的收集。
总平面布置根据站内地形及周边环境等条件，对站内建筑进行合理布局，保证物流线路顺畅。出入口位于主干道新明路，车辆进出方便；压缩车间靠东侧柏木港布置；站内设置引道、地磅、污水收集、车库等附属设施，用以实现转运站的主要功能。
4.2建筑结构设计
压缩车间采用2层框架式结构，建筑面积约1850m2。底层为压缩设备间，二层为收集车卸料大厅。运输车辆通过坡道进入二层卸料大厅，转运车辆从一层进出，形成立体交叉运输系统。
车间内设置有供2套压缩设备和配套除尘除臭设备安装使用的工作位，每个卸料口设置收集车倒车卸料导向定位装置。车间内同时配备了相应的办公、中央控制、配电、维修、工具、库房等主要功能房间，完全可以满足设备及垃圾压缩转运的需求。
建筑外立面采用玻璃、高级涂料等材料来强化建筑的通透性与现代感。建筑体合理组织，相互间有机地穿插组合。
结构设计充分考虑不均匀荷载等不利影响，对各种设备及车辆的静荷载和动荷载进行分析计算，在满足使用运行安全性的前提下，节省土建费用。
4.3设备选择
4.3.1垃圾压缩系统
垃圾压缩系统共由6个主要部分及3个辅助部分组成，主要部分为：车厢可卸式垃圾车（拉臂钩车）、集装箱、单换位门压缩机、电气控制系统、液压系统、平移装置。其中压缩机是垃圾压缩装箱的主要设备，箱体移位机构用于空、满箱转换缩短换箱时间，液压系统用于向所有设备提供动力，压缩机控制系统用于控制压缩机的运行。
4.3.2除尘除臭设备及高压清洗系统
除臭设备在料斗上方和压缩机附近安装高压喷雾喷头，将微生物溶液充分雾化后喷洒在垃圾表面，抑制垃圾倾倒时扬起的粉尘，并与垃圾混合，抑制垃圾中的腐败细菌的滋生，使垃圾挤出液不再发臭；同时在料斗上方安装负压抽风系统吸气罩和风管系统，通过喷淋净化塔以及活性炭生物滤池对臭气进行处理。两套系统在控制室集中控制，能有效中和臭味，减少垃圾扬尘，臭气通过过滤系统后达到国家GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》和GB3095-1996《环境空气质量标准》后排放。
4.3.3车辆称重系统
车辆称重系统具有对车号、重量、图像等相关信息自动采集的功能，在记录重量的同时记录称重时的图片。设备选型见表3。
4.4电气控制系统
压缩控制系统采用先进的PLC控制，主要操作点有中央控制台和就地控制台。中央控制台设置在中央控制室，就地控制台设置在压缩机旁。压缩机等设备可以自动方式在中央控制台和以手动方式在就地控制台进行操作。
表3转运站设备一览表

控制系统的主要功能特点：
1）系统能通过PLC监测各主要设备的运行状态，如停止、运行故障，并在触摸屏上显示。
2）可进行手动、自动控制方式的切换控制。
3）当设备发生事故时，系统将在计算机、就地控制箱上进行报警指示。同时计算机将对所发生的报警内容、时间及确认时间进行记录。在计算机上还可进行语音报警。
4）当系统检测到局部故障后启动相应的连锁保护程序。
5）可在现场控制站的触摸屏上进行报警上下限、调节参数、运行时间等参数的设定。
4.5二次污染的防治
4.5.1降尘除臭设备
站内垃圾卸料槽采用全封闭设计，槽内产生的扬尘及臭气通过引风机送往抽风除臭设备，通过喷淋净化塔以及活性炭生物滤池对其进行净化，经处理后空气质量达到排放标准。
处理后的臭气有时可能会有一定的异味，在总平面布置时，将压缩车间集中在离站前区较远的地方；沿站区围墙外侧种植绿叶乔木，内侧布置吸附性强的灌木树，逐渐形成隔离带，控制气味向外扩散；站区尽可能增加站区绿化面积，利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其他空地见缝插针进行绿化。
4.5.2渗沥液处理
通过对垃圾渗沥液预处理几种方式的经济合理性进行比较，设计采用稀释方式对渗沥液进行预处理。转运站选址靠近河边，充分利用河水资源对垃圾渗沥液进行稀释，可有效的降低渗沥液浓度，达到相关排放标准后排放，从而降低渗沥液排放对污水处理厂的冲击负荷。稀释系统全自动化控制，通过液位探测系统探测液位，并将信号传输至中控系统，通过中控系统对信号进行处理，从而实现系统的启动与停止。
4.5.3噪音控制
站内产生噪音的设备主要有压缩机、负压装置等。本工程设计优先选用高效、节能、低噪设备。设备均安装在室内，采用建筑隔声，可使作业场所噪声<85dB。另外站区合理绿化，可使站界噪声达到相关要求。
4.5.4灭蚊蝇
每天工作结束后，对作业区的场地和部分设备进行冲洗。夏季是蚊蝇高繁殖季节，可定时喷洒植物液，抑制蚊蝇的滋生。
5技术经济指标
本工程总投资为1120万元，占地5190m2。转运站设工作人员12名，站内设备总装机容量150kW，油耗272L/d，自来水7t/d，植物液6kg/d。经计算，转运垃圾单位成本为13.51元/t。
6结语
1）本工程为苏南地区首座上投料式水平压缩垃圾转运站。采用先进的上投料式水平垃圾压缩设备，较侧翻进料式水平垃圾压缩设备，能够实现垃圾压缩的全程密闭化作业，且能对垃圾卸料及压缩过程产生的臭气和扬尘进行有效控制。
2）垃圾压缩设备采用先进的智能管理及控制系统，能够实现全自动化作业，中央控制台和就地控制台之间由信号电缆相连，可对设备使用状况实时监控，并对设备故障进行快速诊断。
3）工程的工艺流程、转运作业方式、设备配置及性能满足了工程的建设宗旨和今后发展的要求，提高了大型垃圾运输车的运行经济性，实现了垃圾的封闭、压缩化运输，为实现垃圾日产日清创造了良好的条件。
参考文献
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