淺議生活垃圾壓縮機(jī)的研制及前景

王克武，何 慶

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

生活垃圾，是指居民日常生活中或?yàn)槿粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物[2]。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平和消費(fèi)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(jī)的需求量日益增大。

1 垃圾壓縮機(jī)研制的背景

1.1 我國生活垃圾現(xiàn)狀

據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，當(dāng)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(jì)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(diǎn)，給垃圾的收集、運(yùn)輸和集中處理帶來了極大的不便。隨著城市的擴(kuò)大和發(fā)展，環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格要求和近郊土地的升值，垃圾處理站必須遠(yuǎn)離城市中心，有的距離已達(dá)30 km，甚至50 km，這相對加大了垃圾運(yùn)輸?shù)呢?fù)荷和成本。

1.2 研制垃圾壓縮機(jī)的可行性

在上述情況下，就勢必要降低運(yùn)輸能耗，增加垃圾的單車運(yùn)輸量，提高運(yùn)輸效率，必然要對垃圾減容或壓縮。當(dāng)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(yùn)輸，對垃圾壓縮機(jī)的需求量日益增大，單靠進(jìn)口國外的垃圾壓縮機(jī)，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(jìn)的垃圾壓縮機(jī)，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(jī)理

垃圾壓縮，包含物理壓縮和化學(xué)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(xué)壓縮過程，是指垃圾中的有機(jī)組分在生物化學(xué)的作用下不斷分解的過程。

這兩種變化過程，具有相互促進(jìn)的作用：物理壓縮使垃圾中有機(jī)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(xué)作用，從而加速垃圾中有機(jī)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(shí)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(jī)來完成。

3 垃圾壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和分類

3.1 垃圾壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

綜合國內(nèi)外已有的各種垃圾壓縮機(jī)，雖然機(jī)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(jī)體、推板、閘門提升機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、防塵罩體等部件，如圖2所示。

圖2 垃圾壓縮機(jī)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(yùn)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(jī)的分類

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

（1）固定式壓縮機(jī)。是指壓縮機(jī)固定在地面基礎(chǔ)上，垃圾箱體的導(dǎo)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(jī)

該種類型的垃圾壓縮機(jī)體積較大，垃圾壓縮處理的容量大，可達(dá)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(jī)單位壓縮量的能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便，維護(hù)費(fèi)用低。

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

固定式壓縮機(jī)常用于城市的大中型垃圾中轉(zhuǎn)站。

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

圖4 移動式垃圾壓縮機(jī)

移動式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是靈活快捷，集垃圾的收集、運(yùn)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(yùn)輸和收集的效率；設(shè)備投資較??；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(diǎn)是垃圾壓縮的容量有限，垃圾運(yùn)輸量較小，運(yùn)輸?shù)哪芎妮^大，車輛的維護(hù)費(fèi)用較高。

該種類型的壓縮機(jī)，主要適用于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)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(jìn)，現(xiàn)在已可以自主研發(fā)生產(chǎn)。

4 發(fā)展前景

進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國城市規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)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(yùn)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(yùn)處理，作為一個物流系統(tǒng)，一般由收集、運(yùn)輸和中轉(zhuǎn)這3部分組成，如圖5所示。這包括直接收運(yùn)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(yùn)至垃圾填埋場或焚燒場?？梢钥闯?，無論收集后的運(yùn)輸，還是中轉(zhuǎn)的處理，都需要垃圾壓縮機(jī)對垃圾進(jìn)行減容壓縮。

圖5 垃圾處理物流系統(tǒng)

隨著人民經(jīng)濟(jì)收入的不斷提高和人們環(huán)保、健康意識的不斷增強(qiáng)，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(diǎn)，集運(yùn)輸、壓縮功能于一體，具有輕便靈活特點(diǎn)的垃圾壓縮車，將會被經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)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(jī)發(fā)展的一個重要方向，將是安裝于垃圾運(yùn)輸車上的小型或中型垃圾壓縮機(jī)，這就要求該類壓縮機(jī)采用新材料，以達(dá)到質(zhì)量小、強(qiáng)度高、耐腐蝕的特點(diǎn)。

由于運(yùn)輸費(fèi)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(jī)將被大量應(yīng)用。所以，未來我國垃圾壓縮機(jī)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(jī)。

5 結(jié)束語

總之，我國垃圾壓縮機(jī)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(jī)，無論大型還是小型壓縮機(jī)，都會有很好的市場前景。

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

[2]王軍峰.地坑壓縮式城市生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)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(yùn)車輛的發(fā)展及應(yīng)用[J].商用汽車雜志，2006，(4)：76-79.