生活垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾儲(chǔ)存系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)

孔昭健，戴瑞峰

（中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

1 項(xiàng)目概況

西南某垃圾焚燒發(fā)電廠主要處理成都市區(qū)、二圈層區(qū)縣生活垃圾，處理規(guī)模1 800 t/d，年處理垃圾65萬(wàn)t。服務(wù)區(qū)內(nèi)用專用垃圾運(yùn)輸車輛由市政環(huán)衛(wèi)部門負(fù)責(zé)運(yùn)送垃圾。垃圾運(yùn)輸車為車廂可卸式垃圾車，是在汽車底盤的基礎(chǔ)上加裝勾臂機(jī)構(gòu)，配用垃圾專用集裝箱改裝而成。垃圾車外型尺寸長(zhǎng)9.5 m，寬2.5 m，高4 m，傾卸高度5 m，最大滿載質(zhì)量32 t。

2 卸料平臺(tái)設(shè)計(jì)

地磅房設(shè)置在廠物流入口，垃圾運(yùn)輸車經(jīng)稱量后通過高架車道進(jìn)入卸車平臺(tái)，垃圾卸料平臺(tái)為高位、封閉布置。為增加垃圾倉(cāng)有效容積，減少地下工程量，一般將卸料平臺(tái)的高度抬高，本項(xiàng)目標(biāo)高設(shè)置為7 m，卸料平臺(tái)下的空間設(shè)置化學(xué)水處理站、垃圾滲瀝液收集和回噴系統(tǒng)、空壓機(jī)站、機(jī)修間和倉(cāng)庫(kù)等。卸料平臺(tái)的長(zhǎng)度與垃圾倉(cāng)及廠房整體長(zhǎng)度有關(guān)，寬度取決于垃圾運(yùn)輸車的行車路線及車輛拐彎半徑，以1次調(diào)頭就可駛向預(yù)定的垃圾門為原則，寬度一般為最大垃圾車轉(zhuǎn)彎半徑的2～4倍。本項(xiàng)目卸料平臺(tái)長(zhǎng)為111 m，寬為35 m。

為了收集垃圾車遺灑的滲瀝液，卸車平臺(tái)在寬度方向有1%的坡度，坡向垃圾倉(cāng)側(cè)，垃圾運(yùn)輸車灑落的滲瀝液以及卸料平臺(tái)沖洗水流至垃圾倉(cāng)門前的地漏，匯集到管道中，導(dǎo)入滲瀝液收集池。

為便于卸料大廳內(nèi)垃圾運(yùn)輸車輛的管理和防止事故的發(fā)生，設(shè)置交通指揮控制系統(tǒng)。卸車大廳的入口處裝有紅綠信號(hào)燈和線圈式車輛探測(cè)器，相關(guān)人員對(duì)進(jìn)出車輛進(jìn)行控制。卸車大廳內(nèi)設(shè)10個(gè)垃圾卸料密封門，卸料門上方設(shè)紅綠燈指示，顯示密封門啟閉狀態(tài)，卸料門的啟閉由現(xiàn)場(chǎng)和垃圾吊控制室聯(lián)合控制，以保證垃圾運(yùn)輸車輛的有序進(jìn)出，同時(shí)可以防止卸車過程對(duì)垃圾吊作業(yè)產(chǎn)生不利影響。垃圾運(yùn)輸車到達(dá)時(shí)，打開指定的卸料門，不卸料時(shí)，卸料門關(guān)閉。卸料門既可用控制中心控制盤手動(dòng)操作，也可用現(xiàn)場(chǎng)控制箱操作。

為使垃圾車司機(jī)能準(zhǔn)確無誤地將車對(duì)準(zhǔn)垃圾卸料門，在每個(gè)密封門前設(shè)有白色斑馬線標(biāo)志和防撞墩，卸料門前設(shè)車擋。卸料門把平臺(tái)與垃圾倉(cāng)分開，防止垃圾倉(cāng)內(nèi)的粉塵臭氣的擴(kuò)散。卸料門要求氣密性好、能迅速開關(guān)和耐久性，在垃圾車集中作業(yè)的時(shí)間段，能使卸料順暢進(jìn)行，適應(yīng)頻繁啟閉。

3 垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}設(shè)計(jì)

垃圾倉(cāng)用來儲(chǔ)存垃圾，垃圾在垃圾倉(cāng)內(nèi)堆存、發(fā)酵，排出水分、提高熱值后進(jìn)入焚燒爐焚燒。垃圾倉(cāng)起著對(duì)垃圾量調(diào)節(jié)的作用，由于垃圾來自不同的行業(yè)和區(qū)域，應(yīng)使垃圾在儲(chǔ)存過程中盡量混合，使垃圾熱值均勻，保證焚燒裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，確定垃圾倉(cāng)容積時(shí)一般按照5～7 d垃圾焚燒量確定，垃圾倉(cāng)有效容積以卸料平臺(tái)標(biāo)高以下的池內(nèi)容積為準(zhǔn)。

本項(xiàng)目垃圾倉(cāng)是一個(gè)密閉的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)垃圾儲(chǔ)池，有效容積為31 952 m3，按日處理垃圾1 800 t計(jì)算可儲(chǔ)存約7 d的垃圾。垃圾倉(cāng)內(nèi)壁因垃圾中含有大量水分及其它腐蝕性介質(zhì)，因而會(huì)腐蝕池壁，并且垃圾抓斗在運(yùn)行過程中可能會(huì)撞擊池壁，所以在垃圾倉(cāng)設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)壁應(yīng)考慮耐腐蝕、耐沖擊、防滲水的問題。

垃圾倉(cāng)上方靠焚燒爐一側(cè)設(shè)有一次風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口，抽吸垃圾池內(nèi)臭氣作為焚燒爐燃燒空氣，并使垃圾倉(cāng)呈負(fù)壓狀態(tài)，防止臭味和甲烷氣體的積聚和溢出。此外，在垃圾倉(cāng)頂加設(shè)通風(fēng)除臭系統(tǒng)，保證焚燒爐停爐期間垃圾儲(chǔ)存坑的臭氣不向外擴(kuò)散。

4 滲瀝液收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)研究，在垃圾組成不發(fā)生大的變化時(shí)，含水率是影響垃圾熱值的最主要因素。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)含水率在60%以上的低熱值生活垃圾在焚燒前進(jìn)行2～3 d的堆酵，實(shí)際入爐垃圾低位熱值增加836 kJ/kg［1］。研究表明，生活垃圾堆酵中90%的滲瀝液在前48 h內(nèi)瀝出［2］，但在實(shí)際工程中，當(dāng)垃圾堆積到一定高度后，瀝出的水分會(huì)在不同的高度積存，因此需要經(jīng)過倒料和擠壓，將水分充分排出。

垃圾池內(nèi)設(shè)有垃圾滲瀝液收集系統(tǒng)，垃圾倉(cāng)底部在寬度方向及兩端頭處有不低于2%的坡度，坡向垃圾門側(cè)。滲瀝液采取分層導(dǎo)排措施從垃圾倉(cāng)排出，在卸料門側(cè)下方垃圾倉(cāng)側(cè)壁設(shè)2層不銹鋼格柵排孔，分別將低處及高處的垃圾滲瀝液疏通到滲瀝液溝道間，由地溝匯集到滲瀝液收集池。

滲瀝液收集池設(shè)置在卸料大廳地下，分為南北兩側(cè)2個(gè)池子，卸車大廳地下靠近垃圾倉(cāng)側(cè)設(shè)置南北側(cè)各1個(gè)滲瀝液收集池，收集池總有效容積為550 m3，可以儲(chǔ)存約1 d滲瀝液，滲瀝液池設(shè)有液位監(jiān)測(cè)與聯(lián)鎖調(diào)節(jié)、報(bào)警系統(tǒng)，信號(hào)送入DCS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

收集池中的滲瀝液達(dá)到一定液位后由收集泵打到位于卸車平臺(tái)下±0.00 m的滲瀝液回噴系統(tǒng)調(diào)節(jié)池中，或者輸送到廠區(qū)北側(cè)的滲瀝液處理站調(diào)節(jié)池中。收集池頂部標(biāo)高為-3.800 m，放置滲瀝液收集泵，在池頂設(shè)置通風(fēng)管路，將可能產(chǎn)生的甲烷排入垃圾倉(cāng)，池頂預(yù)留檢修人孔。收集池與調(diào)節(jié)池設(shè)有液位檢測(cè)與連鎖調(diào)節(jié)、報(bào)警系統(tǒng)，通過DCS系統(tǒng)自動(dòng)控制。

滲瀝液溝道間設(shè)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)可將溝道間的氣體送入垃圾倉(cāng)。

本工程設(shè)計(jì)了垃圾滲瀝液回噴裝置，在垃圾熱值較高，爐膛溫度允許時(shí)回噴部分垃圾滲瀝液于焚燒爐內(nèi)。

5 垃圾吊設(shè)計(jì)

垃圾吊是垃圾焚燒廠儲(chǔ)存及供料系統(tǒng)的核心設(shè)備，除承擔(dān)對(duì)焚燒爐的正常加料任務(wù)，另外為確保入爐垃圾組分的均勻及穩(wěn)定燃燒，還需完成對(duì)垃圾進(jìn)行混合、倒堆、搬運(yùn)、攪拌等任務(wù)。垃圾吊的負(fù)荷率比一般物料搬運(yùn)輸送的吊機(jī)高得多，在設(shè)計(jì)中一般按照單臺(tái)吊車1/3時(shí)間投料、1/3時(shí)間倒料、1/3時(shí)間待機(jī)考慮。由于垃圾吊出現(xiàn)故障將直接影響焚燒的給料，所以連續(xù)運(yùn)行的垃圾焚燒廠垃圾吊應(yīng)考慮備用。本項(xiàng)目垃圾倉(cāng)頂設(shè)2臺(tái)起重量20 t，抓斗容積為12 m3的桔瓣式垃圾抓斗起重機(jī)。

在垃圾卸料平臺(tái)上部與焚燒爐進(jìn)料口相對(duì)的一側(cè)設(shè)置垃圾抓斗吊車控制室，控制室地面標(biāo)高比進(jìn)料口高1 m，便于垃圾吊操作人員觀察進(jìn)料情況。

在垃圾倉(cāng)南北方向兩端24.25 m平臺(tái)處各設(shè)有1個(gè)垃圾抓斗檢修平臺(tái)，設(shè)置檢修孔，抓斗檢修時(shí)可以通過檢修孔將抓斗下放到7 m平臺(tái)和0 m，再轉(zhuǎn)送至室外檢修，垃圾倉(cāng)兩端檢修平臺(tái)上方屋架下分別設(shè)置3 t檢修電動(dòng)葫蘆。

6 結(jié)論

垃圾儲(chǔ)存與上料系統(tǒng)含卸料平臺(tái)、垃圾倉(cāng)、滲瀝液收集系統(tǒng)、垃圾吊車等，設(shè)計(jì)中按照國(guó)家規(guī)范和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了以下主要功能：①卸料平臺(tái)保證垃圾車將垃圾順利卸入垃圾倉(cāng)，散落的污水通過污水收集系統(tǒng)收集后處理；②垃圾在垃圾倉(cāng)中充分發(fā)酵，提高了垃圾熱值，降低了垃圾水分；③滲出的滲瀝液自動(dòng)流入滲瀝液收集系統(tǒng)，然后送入滲瀝液處理站處理；④垃圾吊車通過對(duì)垃圾進(jìn)行混合、倒堆、搬運(yùn)、攪拌等操作，確保入爐垃圾組分的均勻及穩(wěn)定燃燒。

［1］阿世孺，張洪波.提高垃圾焚燒電廠熱能利用效率的幾個(gè)途徑［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004，4（S）：38-40.

［2］張衍國(guó)，李清海，龔伯勛，等.垃圾堆放發(fā)酵機(jī)理與應(yīng)用工藝研究［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2005，6（10）：69-72.