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        淺議生活垃圾壓縮機的研制及前景

        2011-06-23 03:02:16王克武
        裝備制造技術(shù) 2011年12期
        關(guān)鍵詞:收運壓縮機運輸

        王克武,何 慶

        (1.連云港職業(yè)技術(shù)學院,江蘇連云港222006;2.江蘇技術(shù)師范學院,江蘇常州213001)

        生活垃圾,是指居民日常生活中或為日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物[2]。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的生活水平和消費水平日益提高,所產(chǎn)生的生活垃圾也越來越多,對垃圾壓縮機的需求量日益增大。

        1 垃圾壓縮機研制的背景

        1.1 我國生活垃圾現(xiàn)狀

        據(jù)粗略統(tǒng)計,當前我國城市的垃圾年產(chǎn)生量約為1.5億t,并且以每年8%的速度增長。平均以產(chǎn)生垃圾1 kg/(人·天)的數(shù)量計算,一個50萬人的中等城市,每天產(chǎn)生垃圾的量就有500 t。由于垃圾分散在城市的各處,具有分布廣、分布散的特點,給垃圾的收集、運輸和集中處理帶來了極大的不便。隨著城市的擴大和發(fā)展,環(huán)保法規(guī)的嚴格要求和近郊土地的升值,垃圾處理站必須遠離城市中心,有的距離已達30 km,甚至50 km,這相對加大了垃圾運輸?shù)呢摵珊统杀尽?/p>

        1.2 研制垃圾壓縮機的可行性

        在上述情況下,就勢必要降低運輸能耗,增加垃圾的單車運輸量,提高運輸效率,必然要對垃圾減容或壓縮。當今能源價格飛漲,城市垃圾的產(chǎn)生量越來越大,為了更有效地中轉(zhuǎn)運輸,對垃圾壓縮機的需求量日益增大,單靠進口國外的垃圾壓縮機,不但成本高,而且也難以滿足我國各城市的需求。

        城市生活垃圾的主要組分,有食物、紙屑、木材、布料、廢棄金屬、玻璃、塑料、陶瓷、器具、雜品、燃料灰渣、碎磚瓦、臟土、樹葉、死禽獸、糞便等。這樣,一部分生活垃圾則有很大的可壓縮性;而可壓縮性較小的廢棄金屬、玻璃、陶瓷等,在送垃圾中轉(zhuǎn)站前,往往就被拾荒者或垃圾分揀人員回收了。即城市生活垃圾的可壓縮性也越來越大,這就增加了垃圾壓縮的可行性。所以,研制先進的垃圾壓縮機,在我國很有必要,也很可行,具有良好的發(fā)展前景。

        2 垃圾壓縮的機理

        垃圾壓縮,包含物理壓縮和化學壓縮過程,如圖1所示。

        圖1 垃圾壓縮原理示意圖

        物理壓縮過程,是指通過外界壓力的作用,使垃圾中各種物質(zhì)間的間隙變小,從而減小垃圾中各種物質(zhì)的存在空間,提高了垃圾的密度。

        化學壓縮過程,是指垃圾中的有機組分在生物化學的作用下不斷分解的過程。

        這兩種變化過程,具有相互促進的作用:物理壓縮使垃圾中有機物的密度增大,而密度的增大,可以提高反應(yīng)濃度,加速生物化學作用,從而加速垃圾中有機物的分解,產(chǎn)生空隙,這又為物理壓縮提供了可再壓縮的空間。

        由于固體廢物的壓實比取決于廢物的種類和系統(tǒng)施加的壓力[3],故物理壓縮過程是主要的壓縮過程,這個過程主要由垃圾壓縮機來完成。

        3 垃圾壓縮機的結(jié)構(gòu)和分類

        3.1 垃圾壓縮機的結(jié)構(gòu)組成

        綜合國內(nèi)外已有的各種垃圾壓縮機,雖然機體外形有所差異,但產(chǎn)生壓縮作用的原理部分大都相同。主要部件包括機體、推板、閘門提升機構(gòu)、鎖緊機構(gòu)、防塵罩體等部件,如圖2所示。

        圖2 垃圾壓縮機主要部件

        此外還有液壓系統(tǒng)、電控制系統(tǒng)及垃圾轉(zhuǎn)運站監(jiān)控系統(tǒng)等;根據(jù)規(guī)模大小,還可安裝污水收集排放系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)或防塵除臭設(shè)備等。

        3.2 垃圾壓縮機的分類

        垃圾壓縮機根據(jù)安裝方式的不同,可分為固定式壓縮機和移動式壓縮機。

        (1)固定式壓縮機。是指壓縮機固定在地面基礎(chǔ)上,垃圾箱體的導向裝置也直接安裝在地面基礎(chǔ)上,如圖3所示。

        圖3 固定式垃圾壓縮機

        該種類型的垃圾壓縮機體積較大,垃圾壓縮處理的容量大,可達日處理量50~100 t,可將整套設(shè)備固定于地面、落入地坑或固定于二層樓高度,隨需要而定。固定式壓縮機單位壓縮量的能耗低,運行穩(wěn)定,操作簡便,維護費用低。

        其缺點是所需的垃圾壓縮站的基建和設(shè)備投入費用高,整機的靈活性較差。

        固定式壓縮機常用于城市的大中型垃圾中轉(zhuǎn)站。

        (2)移動式壓縮機。是相對于固定式壓縮機而言的,該類壓縮機一般安裝于垃圾收集車或垃圾運輸車上,如圖4所示。

        圖4 移動式垃圾壓縮機

        移動式壓縮機的優(yōu)點是靈活快捷,集垃圾的收集、運輸、壓縮于一體,節(jié)約了人力,降低了垃圾工作人員直接接觸垃圾的幾率,提高了垃圾運輸和收集的效率;設(shè)備投資較小;相對于垃圾箱而言,減輕了對環(huán)境的污染,有利于環(huán)衛(wèi)工人的健康。

        其缺點是垃圾壓縮的容量有限,垃圾運輸量較小,運輸?shù)哪芎妮^大,車輛的維護費用較高。

        該種類型的壓縮機,主要適用于經(jīng)濟較發(fā)達的大城市或中等城市,國外已普遍使用,國內(nèi)近幾年剛引進,現(xiàn)在已可以自主研發(fā)生產(chǎn)。

        4 發(fā)展前景

        進入21世紀以后,我國城市規(guī)模繼續(xù)擴大,城市人口繼續(xù)增加,產(chǎn)生的垃圾量不斷增加,垃圾的收運處理越來越受到重視,近年來還提出了城市廢棄物處置“無害化、減量化、資源化”的原則。

        垃圾的收運處理,作為一個物流系統(tǒng),一般由收集、運輸和中轉(zhuǎn)這3部分組成,如圖5所示。這包括直接收運和設(shè)立垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站,將收集起來的垃圾壓縮減容后,再轉(zhuǎn)運至垃圾填埋場或焚燒場??梢钥闯?,無論收集后的運輸,還是中轉(zhuǎn)的處理,都需要垃圾壓縮機對垃圾進行減容壓縮。

        圖5 垃圾處理物流系統(tǒng)

        隨著人民經(jīng)濟收入的不斷提高和人們環(huán)保、健康意識的不斷增強,垃圾處理工作人員應(yīng)盡可能減少與垃圾的直接接觸。根據(jù)我國生活垃圾具有量大、分散的特點,集運輸、壓縮功能于一體,具有輕便靈活特點的垃圾壓縮車,將會被經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)廣泛使用,有很大的市場前景。

        所以,未來我國垃圾壓縮機發(fā)展的一個重要方向,將是安裝于垃圾運輸車上的小型或中型垃圾壓縮機,這就要求該類壓縮機采用新材料,以達到質(zhì)量小、強度高、耐腐蝕的特點。

        由于運輸費用的增加,許多城市也會考慮建立一些能源消耗小而壓縮效率高的垃圾中轉(zhuǎn)站,以降低單位垃圾壓縮的能耗。隨著各種垃圾中轉(zhuǎn)站的建立,一些大型或超大型的垃圾壓縮機將被大量應(yīng)用。所以,未來我國垃圾壓縮機發(fā)展的另一重要方向,就是研制生產(chǎn)經(jīng)久耐用、壓縮量大、單位壓縮能耗低的大型或超大型的垃圾壓縮機。

        5 結(jié)束語

        總之,我國垃圾壓縮機將向大型化或小型化兩個方向發(fā)展,由于各地區(qū)發(fā)展不均衡,不同地方會根據(jù)本地的具體情況,選擇不同的垃圾壓縮機,無論大型還是小型壓縮機,都會有很好的市場前景。

        [1]郭懷誠,陸根法.環(huán)境科學基礎(chǔ)教程[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2003.

        [2]王軍峰.地坑壓縮式城市生活垃圾轉(zhuǎn)運站的設(shè)計與應(yīng)用[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2006,(11):142-144.

        [3]婁性義.固體廢物處理與利用[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1996.

        [4]張衛(wèi)華,汪 澍.我國城市生活垃圾收運車輛的發(fā)展及應(yīng)用[J].商用汽車雜志,2006,(4):76-79.

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