无锡市柏庄生活垃圾转运站工程设计.pdf

固 废 处 理 无锡市柏庄生活垃圾转运站工程设计 刘 晋 蒋岚岚 无锡市政设计研究院有限公司, 江苏 无锡 214072 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 ENGINEERING DESIGN OF BAIZHUANG DOMESTIC REFUSE TRANSFER STATION IN WUXI Liu Jin Jiang Lanlan Wuxi Municipal Design and Research Institute Co. , Ltd. , Wuxi 214072, China Abstract Engineering design of Baizhuang Domestic Refuse Transfer Station in Wuxi was intrduced.It is the first transfer station adopting horizontal compacting process in the south area of Jiangsu. Analysis and comparison show that horizontal compacting process has more advantages in respects of technology and environment protection than other processes. Keywords upper feed;horizontal compaction; refuse transfer station;domestic refuse;design of engineering 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 5 190 m 2 ,建筑面积为1 585 m 2 , 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 3 t 或 5 t 后装 车。收集作业高峰时间集中在 5 00-10 00, 转运作 业时间6 h。 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 CJJ 47-2006生活垃圾转运站技术规范 , 转运站设计规模应按式 1 确定 QDKs n q 1 000 1 该站服务区域人口近期为 12 万人, 其中 q 为 0. 90 kg 人 d ; 远 期 规 划 人 口 15 万 人 , q 为 1. 10 kg 人d ; Ks取 1. 4, 根据公式 1 计算 , 转运站 设计规模近期为 150 t d,远期为 250 t 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. 23 kg m 3 , 含 水 率 为 54. 02, 低 位 热 值 为 99 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 4 057 kJ 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 垃圾成分占垃圾的质量分数 厨余62. 84 果类4. 13 纸类9. 48 泡沫塑料13. 19 织物4. 73 竹木1. 24 金属0. 18 煤灰渣土3. 08 玻璃瓷器1. 11 有害类0. 03 总计100 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 进料 方式 上投料方式侧翻进料方式 方式 说明 压缩机侧面设置一 个倒料平台, 收集车 通过上坡道驶上平 台后, 直接向压缩机 料槽投料。 压缩机配备一个翻料斗, 收集车 先向料斗倒料后再翻转料斗将垃 圾投入压缩腔内。 处理 效率 不需要翻料斗时间, 效率较高。 多一个翻料斗的时间, 效率较低。 料槽 容积 可根据高峰期垃圾 量进行设计, 从 10～ 100m3不等。 翻斗最大为 6～ 7 m3。 适用 范围 适合3 t 后装车及3 t 收集车投料。 不适合 3 t 后装车及 3 t 收集车投 料。 投料 效果 投料完整, 可设置车 挡倒料操作方便, 不 需要辅助人员配合。 投料不完整, 倒料处垃圾抛洒, 需 要辅助人员的配合; 倒料和料斗 翻转过程有垃圾抛洒。 臭气和 扬尘的 控制 投料口可设置快速 卷帘门, 料槽内容易 形成一个密闭的空 间, 臭气、飞尘容易 控制。 投料处不容易形成密闭的空间, 垃圾暴露时间长, 臭气、飞尘不容 易控制。 进入本站垃圾收集车辆以 3 t 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 3 m 。 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系统随之启动和关 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。 1垃圾收集车; 2称重计量器进站收集车; 3防虫剂喷洒系统; 4除尘脱臭系统; 5垃圾压缩系统; 6专用拉臂式转运车; 7集装箱; 8集装箱存储; 9转运; 10最终垃圾处理场。 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5 190 m 2 , 其中建筑面积为 1 585 m 2 ,绿化面积为1 250 m 2 。 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。 100 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 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 1 850 m 2 。 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 除尘除臭及高压清洗系统 除臭系统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 GB 14554 -1993恶臭污染物排放标准 和 GB 3095 -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 名称规格数量 生活垃圾压缩系统LYZ3500, 换位门式水平直接 压缩系统, 全自动控制, 垃圾 处理能力约 30 t h。 1 集装箱20 m3, 单换位门。1 25 t 车厢可 卸式垃 圾车 25 t 拉臂钩车, 欧三排放标 准。 1 称重系统SCS -30 t1 降尘除臭系统 抽风量30 000 m3 h, P 25 kW。 1 快速卷帘门 1 站内监视系统含电脑、红外线摄象机、视频 显示器、HP 打印机等。 1 高压清洗机最大压力 5 MPa, 最大流量 40 L min, 功率 3 kW。 1 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 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系统 ,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 。 101 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 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1 120万元, 占地5 190 m 2 。 转运 站设工作人员 12 名 , 站内设备总装机容量 150 kW, 油耗 272 L d,自来水 7 t d,植物液 6 kg 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 [ 1] 邱江, 吴文庆, 成效良, 等. 城市生活垃圾转运站的建设[ J] . 环 境卫生工程, 2003, 11 3 159 -161. [ 2] 茹临锋, 奚旦立, 焦学军. 上海市崇明垃圾中转站工程设计[ J] . 环境卫生工程, 2003, 11 4 190 -193. [ 3] 李萍. 西安市三民村生活垃圾中转站的建设[ J] . 环境卫生工 程, 2007,15 1 57 -59. 作者通信处 刘晋 214072 江苏省无锡市政设计研究院有限公司 电话 0510 82720714 E -mail ji1158 163. com 2009- 01-08 收稿 2008 年我国环保设备产量近 12 万套 据中投顾问环保行业研究部最新数据分析显示,2008年 112 月我国环境保护设备共生产 11. 79万套 ,同 比增长26. 28, 但增幅比 2007年同期下降 3. 63。 其中 ,水质污染防治设备共生产10 230套, 同比减少1. 16, 比2007 年同期增幅减少5. 65, 固体废弃物设 备共生产5 242套 ,同比增长3. 27,增幅比2007 年同期减少50. 39,减少的幅度较大, 噪音与振动控制设备共 生产1 143 套 ,同比增长 7. 83,增幅比 2007 年同期增长 20. 14, 大气污染防治设备共生产60 429. 65套 ,同比 增长 42. 61,增幅比 2007年同期提高 13. 81 。 据中投顾问最新发布的20092012年中国环保产业投资分析及前景预测报告显示, 随着我国经济的持 续快速发展,城市进程和工业化进程的不断增加, 环境污染日益严重 ,国家对环保的重视程度也越来越高 。 2008 年国家要求关停1 300万kW 小火电, 淘汰 600 万 t 炼钢、 5 000万 t 水泥 、 1 400万 t 炼铁等一大批落后产 能,削减二氧化硫排放量 60万 t ,削减化学需氧量排放量 40 万 t 。环保产品和服务的需求进一步扩大。2008 年 上半年全国化学需氧量排放总量 674. 2 万 t , 同比下降 2. 48; 二氧化硫排放总量1 213. 3 万 t , 同比下降 3. 96, 新增城市污水处理能力 678万 t d。2008 年下半年, 受美国金融危机影响 ,中国为扩大内需 ,大规模加 大基础设施建设 ,对环保产业的投资也进一步加大 。 摘自“ 中国环保网” 102 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期