李華東,祝利濤,張衛(wèi)新,陳延偉(長(zhǎng)治清華機(jī)械廠,山西 長(zhǎng)治 046012)
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長(zhǎng)治市主城區(qū)生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
李華東,祝利濤,張衛(wèi)新,陳延偉
(長(zhǎng)治清華機(jī)械廠,山西長(zhǎng)治046012)
【摘要】結(jié)合山西省長(zhǎng)治市主城區(qū)生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)現(xiàn)狀,對(duì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)符合長(zhǎng)治市主城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的垃圾收運(yùn)系統(tǒng)模式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,提出了較合理的生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)整體解決方案。
【關(guān)鍵詞】生活垃圾;收運(yùn)系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計(jì)
多年來,長(zhǎng)治市大力推進(jìn)城市環(huán)境衛(wèi)生整治,為居民創(chuàng)造了良好的生活環(huán)境,被評(píng)為“國(guó)家級(jí)衛(wèi)生城市”、“全國(guó)文明城市”。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,城市人口迅猛增長(zhǎng),城市生活垃圾日益增多,給城市的環(huán)衛(wèi)工作帶來了很大的壓力。自20世紀(jì)90年代開始,長(zhǎng)治市環(huán)衛(wèi)部門使用擺臂式垃圾車與地坑式垃圾箱相結(jié)合的方式,推進(jìn)垃圾收運(yùn)方式變革,同時(shí)加大人員保潔監(jiān)管力度,當(dāng)時(shí)條件下取得了很好的效果。隨著城市快速發(fā)展,2013年中心城區(qū)常住人口約50萬(wàn)人,日產(chǎn)生活垃圾約600余t。地坑式垃圾箱收集站點(diǎn)已近580個(gè)。敞開放置于居民小區(qū)附近,夏季垃圾腐敗散發(fā)臭氣,嚴(yán)重影響附近居民的生活質(zhì)量,環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度高。大量不密閉的擺臂式收集運(yùn)輸車穿梭于城市中,運(yùn)輸費(fèi)用高,給城市交通帶來巨大的壓力,同時(shí)受垃圾滲瀝液、自然降雨等影響,運(yùn)輸過程中液體滴漏,固體吹落遺灑,形成固液垃圾的二次污染。
為解決現(xiàn)有垃圾收運(yùn)體系存在的問題,長(zhǎng)治市環(huán)衛(wèi)部門在城南、安康小區(qū)、體委、府城建設(shè)了中小型垃圾壓縮站4座,可日處理生活垃圾約150 t,較好地解決了站點(diǎn)周圍的垃圾收運(yùn)。垃圾的收集、壓縮、轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)現(xiàn)了全過程密閉,無揚(yáng)塵、無惡臭氣體逸出,無污水滴漏。但是相對(duì)整個(gè)主城區(qū),垃圾站網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量仍然不足。覆蓋區(qū)域有限。還需要對(duì)整個(gè)市區(qū)生活垃圾收運(yùn)體系再進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化設(shè)計(jì),以徹底改善環(huán)境。
根據(jù)長(zhǎng)治市生活垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀,本著“以人為本、投資經(jīng)濟(jì)、合理布局”的原則,注重與周邊環(huán)境的適應(yīng)性,提出長(zhǎng)治市垃圾收集、運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)整體解決方案。
參照國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的垃圾收運(yùn)工藝發(fā)展歷程可知,長(zhǎng)治垃圾收運(yùn)工藝可由初中級(jí)階段向中高級(jí)階段過渡,即以單條工藝線設(shè)備為特征向以全面、多工藝路線環(huán)衛(wèi)設(shè)備為特征轉(zhuǎn)變,由以擺臂式垃圾車、垃圾壓縮車為主,配套垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站過渡到以垃圾站+集裝箱垃圾運(yùn)輸車為主,配備相應(yīng)的小型或大型轉(zhuǎn)運(yùn)站與中小型結(jié)合的轉(zhuǎn)運(yùn)站,輔助部分壓縮式垃圾車,環(huán)衛(wèi)設(shè)施設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性不斷提高。
近期規(guī)劃建設(shè)以小型、中型站負(fù)責(zé)收集并轉(zhuǎn)運(yùn)至垃圾綜合處理廠,遠(yuǎn)期規(guī)劃以中小型站收集轉(zhuǎn)運(yùn)至大型站進(jìn)行二次壓縮脫水后送往垃圾填埋場(chǎng)、焚燒廠處理。
2.1中心城區(qū)垃圾解決方案
1) 鑒于垃圾投放點(diǎn)選址有難度,在部分集中商業(yè)區(qū)、街道、未氣化小區(qū)及其他居民區(qū)放置密閉式垃圾收集箱,箱體容積3~5 m3,每天定點(diǎn)由小型拉臂車裝車轉(zhuǎn)運(yùn)至小型或中型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。
特點(diǎn):小型密閉垃圾收集箱的布置方便居民投放垃圾,占用空間小,投料口密封,無臭氣外逸,外形美觀,符合居民袋裝投放垃圾的習(xí)慣。
2) 部分居民小區(qū)、機(jī)關(guān)、學(xué)校以垃圾桶為主要收集容器,通過垃圾桶搬運(yùn)車送至附近的小型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站;或通過后裝壓縮式垃圾車直接翻桶倒入車廂壓縮后,按就近原則送往中型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站。
特點(diǎn):收運(yùn)設(shè)施自動(dòng)化程度高,環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,環(huán)境污染少。
3) 隨著收運(yùn)體系和垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的建設(shè),將擺臂車與地坑式垃圾箱逐漸退出城區(qū)的收運(yùn)系統(tǒng)。在中心城區(qū)建設(shè)分布小型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,單座日處理垃圾量為30~50 t,服務(wù)范圍2~3 km2,服務(wù)人口3萬(wàn)人左右,采用高位倒料、水平壓裝、低位運(yùn)料的模式,配備有自動(dòng)翻桶裝置,方便桶裝垃圾的倒料。同時(shí)可適應(yīng)小型拉臂車、保潔車倒料。小型站占地面積小、投資少、能耗低,適應(yīng)性強(qiáng)??焖賹⒎稚⑺蛠淼睦荛]壓縮減容,由12~16 m3拉臂轉(zhuǎn)運(yùn)車送往垃圾處理廠。
特點(diǎn):垃圾經(jīng)過壓縮處理,用大型轉(zhuǎn)運(yùn)車送至填埋場(chǎng),大大降低運(yùn)輸成本。收運(yùn)設(shè)施自動(dòng)化程度高,環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,環(huán)境污染少。
4) 在公園廣場(chǎng)周圍可利用空地上,配置機(jī)箱一體式垃圾壓縮箱,垃圾壓滿箱后,用大型鉤臂式垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車將該壓縮箱運(yùn)輸至處理廠。
特點(diǎn):該壓縮箱體實(shí)現(xiàn)垃圾壓縮部分和車廂合二為一,占地小、操作方便,只要有380 V電源和上下水就能滿足基本的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)要求。
2.2城郊結(jié)合部垃圾解決方案
在城郊結(jié)合部建設(shè)輻射區(qū)域15~20 km2的中型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站,服務(wù)人口10萬(wàn)人左右,可適應(yīng)垃圾成分比較復(fù)雜老社區(qū)、城郊的生活垃圾處理,及中心城區(qū)過來的后裝壓縮式垃圾車、擺臂式垃圾車、小型拉臂式垃圾車倒料。
垃圾收集車進(jìn)站后駛向二層卸料平臺(tái)倒料,同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)箱與壓縮機(jī)對(duì)接鎖緊,轉(zhuǎn)運(yùn)箱后門與壓縮機(jī)閘門提起,壓縮頭在油缸強(qiáng)大的推力下將落料腔內(nèi)的垃圾推送入轉(zhuǎn)運(yùn)箱,倒料時(shí)的揚(yáng)塵被吸入除塵除臭塔,通過多層過濾和化學(xué)處理,氣體與顆粒分離,臭氣變?yōu)榍鍧嵉臍怏w排出室外,固體顆粒物沉降后排出。壓裝過程中的垃圾液通過排污管道輸送至沉淀井,經(jīng)無害化處理后排放。通過多次推送擠壓,轉(zhuǎn)運(yùn)箱裝滿后,與壓縮機(jī)分離,拉臂式轉(zhuǎn)運(yùn)車將滿箱裝車送至垃圾填埋場(chǎng)。
特點(diǎn):整套設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC控制,自動(dòng)化程度高,可以最大限度減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。中型站日處理垃圾100~150 t,采用水平直壓式壓縮工藝,壓縮比可達(dá)到1∶2,每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)箱可容納4個(gè)擺臂車送來的垃圾,有效減少垃圾運(yùn)輸車的數(shù)量和運(yùn)輸距離,降低運(yùn)輸成本。
2.3收集車輛和終端處理
轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中配套的垃圾車主要有:拉臂車、后裝壓縮式垃圾車、擺臂式垃圾車、移動(dòng)式垃圾站,用于居民小區(qū)、街區(qū)的垃圾收集,或文化休閑活動(dòng)等場(chǎng)所的臨時(shí)垃圾收集。小型垃圾站可配套拉臂車,中型垃圾站可配套后裝壓縮式垃圾車、擺臂式垃圾車,大型垃圾站可配套各種大中型的收集車輛。
終端處理方式以分揀、焚燒與填埋相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、無害化、資源化。
根據(jù)城市的發(fā)展和遠(yuǎn)期規(guī)劃,在城市邊緣建設(shè)1~2座大型壓縮式垃圾站,服務(wù)人口50~100萬(wàn)人,對(duì)全市的垃圾進(jìn)行再處理后,利用大型轉(zhuǎn)運(yùn)車密閉送往垃圾填埋場(chǎng)或焚燒發(fā)電廠。
大型站的日處理能力近期為600~900 t,遠(yuǎn)期可達(dá)到1 200~1 500 t,采用國(guó)際先進(jìn)的水平預(yù)壓縮工藝,壓縮比可以達(dá)到1∶3,松散垃圾可分多次被擠壓脫水打包成垃圾塊。配置有獨(dú)立的100 m3三車位的卸料槽,用于儲(chǔ)料、送料,在垃圾處理高峰時(shí)段,可有效減少收集車排隊(duì)等候現(xiàn)象。
大型轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾處理更高效,垃圾壓實(shí)密度高(預(yù)壓成塊),密封性、脫水性極好,全過程智能控制,節(jié)能環(huán)保。城市環(huán)衛(wèi)設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度終端可放置在大型站的中央控制室,實(shí)時(shí)監(jiān)控全市的垃圾收運(yùn)情況。
大中小型垃圾站均可配置智能稱重計(jì)量系統(tǒng)、交通指揮系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)、車輛GPS系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全流程智能控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷,未來可與智慧城市網(wǎng)連接,實(shí)現(xiàn)城市智慧環(huán)衛(wèi)管理。
主城區(qū)配置硬件設(shè)施(設(shè)備):垃圾盛放容器(240 L塑料桶) 若干;1 t垃圾收集車,前期20輛,垃圾壓縮車25輛(主要是收集部分小區(qū)垃圾和街道兩側(cè)清掃產(chǎn)生的垃圾),壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站(移動(dòng)式壓縮機(jī)、斗進(jìn)料)18座,機(jī)箱一體式壓縮箱體10個(gè);16 t中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)車前期10輛,后期5輛,25 t中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)車3輛。目前正在做1 000 t大型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)申報(bào)工作,預(yù)計(jì)在2016年底建設(shè)投產(chǎn)。
城市生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)需要有一個(gè)反復(fù)的過程,通過各種因素的比較和權(quán)衡,最后獲得最佳的生活垃圾收運(yùn)模式。通過對(duì)長(zhǎng)治市主城區(qū)生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)整體解決方案優(yōu)化設(shè)計(jì),第一期工程實(shí)施效果明顯,環(huán)衛(wèi)處垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)效率得到提高,垃圾落地現(xiàn)象幾乎消失。正在與當(dāng)?shù)卣h(huán)衛(wèi)部門溝通實(shí)施遠(yuǎn)期規(guī)劃,二期工程實(shí)施將會(huì)徹底改善長(zhǎng)治市的環(huán)衛(wèi)清潔清運(yùn)系統(tǒng),為廣大市民營(yíng)造優(yōu)美整潔的生活環(huán)境。
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中圖分類號(hào):X705;TU993.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1005-8206(2016)02-0053-03
作者簡(jiǎn)介:李華東(1976—),高級(jí)工程師,主要從事環(huán)衛(wèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)及市場(chǎng)開發(fā)。
收稿日期:2015-07-18
Integral Optimization Design of Collection and Transportation System of Domestic Waste in Main Urban Area in Changzhi
Li Huadong,Zhu Litao,Zhang Weixin,Chen Yanwei
(Changzhi Qinghua Machinery Factory,Changzhi Shanxi046012)
【Abstract】Combined with the situation of collection and transportation system of domestic waste in main urban area in Changzhi,Shanxi province,the paper studied the optimization design ofthe system which plan and design met the requirements ofthe local economic development scale.The appropriate integral solutionswere put forward.
【Key words】domestic waste;collection and transportation system;optimization design