水平式和豎直式壓縮工藝對比論證

11-水平壓縮式和豎直壓裝式壓縮工藝對比論證垃圾轉運站的根本功能即是最大限度地提高轉運效率，將盡可能多輛垃圾收集車上的垃圾集運到盡可能少的垃圾轉運車上，以形成單車運輸經濟規(guī)模。為此垃圾轉運站的工藝設計和設備配置須遵循“高比率壓縮、大容量轉運、足夠的垃圾收集車同時卸車位、工藝過程連貫高效以及自動化操作”等原則。目前我國國內垃圾轉運站的主體壓縮方式從形式上可分為水平式和豎直式兩大類?，F(xiàn)就兩種工藝模式對比如下：1．工藝原理及效率比較1.1水平壓縮式工藝壓縮腔預壓式壓縮機卸料地坑壓縮腔垃圾箱水平壓縮式工藝垃圾箱密閉水平壓裝工藝是指垃圾在專用的垃圾箱進行壓縮垃圾。水平壓裝式工藝如圖1-1所示。壓縮腔預壓式壓縮機卸料地坑壓縮腔垃圾箱水平壓縮式工藝垃圾箱圖1-1此種方式的具體特點如下：a、主體設備配置：設備構成復雜水平壓裝式壓縮機；垃圾卸料地坑；集裝箱移位系統(tǒng)；垃圾集裝箱；車廂可卸式拉臂車。b、壓實密度：壓實密度較高高強度結構的垃圾箱，壓裝機的水平壓縮力較大可達100噸以上，垃圾壓縮比可達3倍左右；卸料地坑在汽車衡數(shù)據(jù)指導下可量化垃圾，從而對垃圾轉運車的合理載荷提供了有力的保證，裝入垃圾箱的垃圾重量較為精準，不會出現(xiàn)虧載或超載情形；c、卸料與轉運的效率：卸料與轉運相對獨立，效率高卸料地坑可設計成多個并排的收集車卸料位，實現(xiàn)收集車可多車同時卸料，避免收集車排隊等候現(xiàn)象發(fā)生；卸料地坑不僅可臨時接受儲存收集車卸出的垃圾，起到過渡緩沖和臨時容儲的作用，還解決了垃圾集裝箱沒有或沒有返回或在吊箱放箱作業(yè)情形下的卸料不被中斷，進一步確保了決不會發(fā)生收集車排隊等候現(xiàn)象，收集車和拉臂轉運車都實現(xiàn)了隨到隨用而不須排隊等候，從而最好地體現(xiàn)了工藝過程的連貫高效性，同時拉臂車為剛性吊放，效率極高；垃圾先卸入輸送地坑,斷電時也能卸料，但不能壓縮、不能轉運垃圾（此時，可直接由收集車轉運垃圾)；在壓縮過程中的卸料位可以卸料；1.2豎直壓裝式工藝豎直壓裝工藝是指采用垃圾從收集車往垃圾箱中直接傾倒，然后將壓實器移過來進行下壓的方式。豎直壓裝式工藝如圖1-2所示。收集車卸料壓實器圖1-2收集車卸料壓實器此種方式的具體特點如下：a、主體設備配置：設備構成簡潔壓實器；卸垃圾溜槽；垃圾箱（桶）；鋼絲繩轉運車。b、壓實密度與除水性：壓實密度受限由于壓實密度受垃圾桶的結構強度限制（過強結構的垃圾桶會造成垃圾桶本體過重而減少有效載荷）而不能過于壓實，又由于不配置卸料地坑作為儲存?zhèn)}，最后一次的垃圾倒入量應找到等量的整車垃圾不容易，會出現(xiàn)超載或虧載的情形，故垃圾壓縮比一般約1:2；由于不配置卸料地坑，無法量化供料，壓實密度有時松有時緊，會出現(xiàn)超載或虧載的情形；c、卸料與轉運的效率：卸料與轉運相互依賴度大，效率低垃圾收集車卸料前必須要具備有垃圾箱在卸料位置上，垃圾箱在受料前要從垃圾轉運車上用鋼絲繩牽引卸下落地后豎起來（不像水平式，卸料地坑一直處于固定狀態(tài)）直接作為卸料地坑使用，轉運車間高度的限制使得集裝箱不可能太長，轉運車運輸時寬度和高度上的限制再加上圓筒形結構，均使得轉運車集裝箱有效容積較少，該種方式的垃圾箱總容積一般不超出22豎直壓裝工藝垃圾箱裝料前須先將其落地后豎起來，再在其上套上一個類似漏斗作用的卸料溜槽，可供一輛垃圾收集車向其中卸料，該輛收集車卸完料后，壓實器移過來進行壓實，在此期間不能容許后續(xù)垃圾車繼續(xù)卸料，直到壓實完畢移走壓實器才能繼續(xù)卸料，因此垃圾車須在站內排隊等候或更多地設置箱位；垃圾箱裝滿后，先吊起卸料溜槽，再將垃圾箱用鋼絲繩牽引倒下放平拉到轉運車上，此時該處亦不能進行收集車卸料操作，而轉運車在站內要承擔用鋼絲繩牽引將集裝箱放下豎起又放倒背上的諸多動作，鋼絲繩轉運車的使用效率較低；垃圾直接卸入垃圾箱中,斷電時也能卸料，但不能壓縮，可不壓縮轉運垃圾(不壓縮還不如不卸料，直接由收集車轉運垃圾)；垃圾直接卸入容器，容器獨立設置，很容易實現(xiàn)分類垃圾的轉運。2．節(jié)能環(huán)保和安全性比較2.1水平壓裝式工藝a、節(jié)能環(huán)保性：站內二次污染可有效控制，站外可減少污水對地表大環(huán)境的污染垃圾先卸入站內貯存槽，再進入壓縮機，垃圾槽僅底部有輸送垃圾功能，其上方無任何其他設備，故地坑上方空間有限、較方便控制，臭氣較容易控制治理；由于地坑水平布置，卸料垃圾跌落最大深度在3m以內，氣體反沖力不大，不會造成地坑上方壁上掛滿垃圾，臭氣污染較易控制；壓縮過程完全密閉，壓縮垃圾時，臭氣被有效從壓縮腔內導出，外部幾乎無壓縮垃圾的臭氣。壓縮機與箱體分離部位設置有送風抽風除臭裝置，分箱時的滴水有組織收集排放，污染可控；新一代水平式壓縮機的推頭是異型設計、程序控制、閘門“貼面切關”不會夾垃圾；垃圾的可流動水大部分在壓縮過程中擠出，加之垃圾箱體的三重門結構設計，垃圾推入裝箱時不會有滲瀝水從接口處流出，且只要尾門密封完好，轉運車沿途更不會拋撒垃圾和滴漏污水；站內換箱采用電驅動移位系統(tǒng)，不污染站內環(huán)境；由于水平垃圾箱僅一面開門，這道垃圾箱門在垃圾裝箱期間不受力，垃圾的進、出均走這道門，箱門與箱體之間設有迷宮式橡膠密封圈，確保轉運途中的污水不會滴漏；b、安全性：安全性高水平壓縮工藝在國外發(fā)達國家廣泛應用，國內也是主流工藝，工藝成熟，安全應高；拉臂架在國際上應用成熟，吊放垃圾箱時間短，安全系數(shù)高，屬國外成熟標準配置；水平壓縮后的垃圾在箱體內均衡分布，箱體兩端比重差別較小。避免偏重構成的安全問題。2.2豎直壓裝式工藝a、環(huán)保節(jié)能性：站內二次污染可控性差，運往站外較多污水會對地表大環(huán)境造成更多污染垃圾直接卸入容器，垃圾壓實器處于上方，由于壓實器有一定的行程長度，造成卸料口上方空間需求較大，故而送風抽風降塵除臭的空間較大，卸料區(qū)域上空的臭氣較難控制治理；由于垃圾桶豎直立放后向內卸料，卸料垃圾跌落最大深度在6m以上，氣體反沖力極大，會造成壓實器上方壁上掛滿垃圾，臭氣污染不易控制；壓實過程不能密閉，壓實垃圾時垃圾桶上方臭氣量較大。當容器內裝滿垃圾后，壓實器壓實回位時，被壓縮的垃圾會反彈，在壓實密度有限的情況下，垃圾會仍在容器內，不會散落在容器外；壓實器自上而下壓實容器內垃圾時產生的滲瀝水存儲在容器的底部或部分從導流口導出，只要導流口關閉、上下門密封完好，轉運車沿途不會拋撒垃圾和滴漏污水；溜槽與箱體之間是活動可分離的，卸料區(qū)域的污水經常會不斷滴落在下面一層樓的地面上，污染環(huán)境；鋼絲繩轉運車不斷地要在站內進行換箱作業(yè)，站內轉運車污染嚴重；由于豎直式垃圾箱（桶）兩頭開門，分別為垃圾的入料口門和垃圾的出料口門，入料口門在垃圾裝箱期間不受力，但出料口門在壓實垃圾期間受理極大，盡管這兩道箱門與箱體之間設有迷宮式橡膠密封圈，但由于出料口門經常受力，密封極易遭到破壞，經?！斐赊D運途中的污水滴漏；由于站內除水效果差，不僅僅會增加污水的運輸成本、增大污水沿途滴漏的機會，而且污水會對地表大環(huán)境造成污染。b、安全性：安全性差豎直壓實工藝在國外發(fā)達國家應用很少，國內也不屬主流工藝，工藝成熟度低，安全性低；鋼絲繩吊放垃圾箱（桶）的時間長，安全系數(shù)低（每日檢查，實際每2月必須更換）,屬國外淘汰工藝；豎直式工藝在裝填過程中密實垃圾包括其中的蓄水集中到了集裝箱的下部，集裝箱放倒拉上轉運車后集中于轉運車的后部，轉運車在運輸過程中載荷可能造成不均，在筒體舉升置放的過程中，對操作者的操作經驗，要求較高。3．占地、投資及運行成本比較垃圾轉運站的建設投資主要由設備投資和基建投資兩部分組成。3.1水平壓縮式工藝a、占地：占地省設備水平布置，在轉運前用拉臂車的拉臂架吊裝或放箱，因此在垃圾車方向上所留長度與豎直式幾乎一樣；在地坑卸料位布置的橫向上，每個地坑可布置成多個卸料車位同時卸料的卸料車位數(shù)。一方面，水平式工藝不需考慮在輸送料及壓縮期間或吊箱或放箱或沒有箱情形下的卸料等候情形，卸料位按正常情形設計卸料車位數(shù)即可；另一方面，卸料位之間是無縫連接（一個卸料地坑多個卸料車位），卸料地坑與卸料地坑之間擺放設置現(xiàn)場控制室，不會形成無效占地；b、設備投資：設備投資高水平壓縮工藝設備構成復雜、較多，設備投資大，但技術含量高；水平壓縮工藝是目前國內國際上垃圾壓縮轉運站的主流工藝，據(jù)多方調查了解，國內目前有珠海聯(lián)誼、北京弘華、重慶耐德、珠海柯凌、長治清華、揚州海沃等多家廠商可參與競標，這樣可使設備投資降到較低限度，獲得較佳的技術經濟效益；c、土建投資：土建投資低設備水平布置，水平放置的垃圾箱高約2.5m，加之移位系統(tǒng)等，層高6m左右，水平層高層高6m圖1-3水平式廠房高度d、運行成本：油耗成本低、維修成本低，故運行成本偏低水平壓縮工藝的站內電力消耗大，但站內油耗省；垃圾壓縮轉運運行成本中油費、人工費、維修費占整個運行成本的85%以上。①水平壓縮式垃圾壓縮工藝由于采用了卸料地坑，箱體換位不用轉運車輛而采取電驅動的移位系統(tǒng)進項換箱作業(yè)，效率較高，故而油耗低；②規(guī)模較大的水平式垃圾壓縮設備廠家全中國就只有幾十家，全世界范圍超過幾百家以上，競爭度充分，維修配件造價不高、維修效率較高，故而維修成本低；拉臂架的正常使用壽命在10年以上。3.2豎直壓裝式工藝a、占地：占地一般設備豎直布置，在轉運前用鋼絲繩將垃圾箱緩慢牽引成水平狀，放箱也是如此。因此在垃圾車方向上所留長度與水平式幾乎一樣；在垃圾箱（桶）卸料位布置的橫向上，垃圾桶的個數(shù)就是卸料位的個數(shù)。一方面，豎直式工藝需考慮在壓實期間或吊箱或放箱或沒有箱情形下，要保證充足的卸料位（垃圾桶）以防止垃圾收集車排隊等候，卸料位要比正常情形多設計1～2個卸料位（垃圾桶）；另一方面，垃圾桶之間留有至少0.5m的安全間隙，形成無效占地；同時，由于需要站內鋼絲繩轉運車對垃圾箱進行換位移箱，需要留有轉運車的周旋空間，故占地較大；b、設備投資：設備投資低中大型的豎直壓裝式工藝設備構成簡潔，技術含量不高，設備投資相對較小，但其設備生產廠家在國內就僅上海中荷環(huán)保一家，未形成規(guī)模效應，因此設備的投資可能由于缺乏競爭而超出控制，經濟性較差；c、土建投資：土建投資高層高8m以上設備豎直布置，垃圾桶就6m多高，加之上方的溜槽等，層高至少在8m以上；豎直式工藝生產車間一層高度和車間整體高度要大于水平壓縮層高8m以上圖1-4豎直式廠房高度圖d、運行成本：油耗成本高、維修成本高，故運行成本高豎直壓裝式工藝站內電力消耗小，但因鋼絲繩轉運車在站內的豎放箱操作使得站內油耗大；垃圾壓縮轉運運行成本中油費、人工費、維修費占整個運行成本的85%以上。①豎直式垃圾壓實工藝由于省略了水平式的卸料地坑（而直接卸料到桶內），需要不斷地用轉運車進行換箱（桶）移位作業(yè)、更由于采用鋼絲繩吊裝形式，效率較低，故而油耗高；②垃圾規(guī)模較大的豎直式垃圾壓實設備廠家全中國就只有1家，全世界范圍也不會超過2家，競爭度很差，維修配件造價很高、維修效率較低，故而維修成本高。4．配套設備的先進性、合理性比較4.1水平壓裝式工藝a、儲料裝置：配備有大容積、多車位的儲料系統(tǒng)，可多輛收集車同時卸料，轉運效率高水平壓縮式壓縮機配備有大容積的儲料裝置（可配備鏈板輸送機、單向推板地坑、全自動半潛式推板地坑等），卸料槽體采用全鋼制結構，和壓縮機的配合達到全自動控制，無須人為干涉，一臺壓縮機配一臺儲料裝置，每套儲料裝置容積達到50m3以上，每套儲料裝置均有多個車位，滿足多車同時卸料，無須排隊等候，允許收集車連續(xù)卸料在推料送料過程中，垃圾收集車可以不受推頭位置影響而隨時卸料，有效避免垃圾產生蓬堵現(xiàn)象，電控系統(tǒng)采用PLC控制，可自動實現(xiàn)連續(xù)輸料。具有足夠的鋼性以防垃圾卸料時的沖擊。系統(tǒng)設有污水污泥收集裝置，將隨推板或鏈板帶到后部的污水污泥定向收集排出，防止外泄。便于維修，易損件更換容易，操作簡單，清洗清理容易。備件在國內采購方便、容易、快捷。使用效率高、結構簡單可靠、易于維修、技術成熟。水平壓縮式壓縮機可配套使用多種形式的大容積、多車位儲料系統(tǒng)?？膳鋫涞膬α舷到y(tǒng)如圖1-5所示。單向推板地坑全自動半潛式推板地坑鏈板輸送機圖1-5配套使用的儲料系統(tǒng)b、轉運設備：可與勾臂車、集裝箱半掛式轉運車、車廂一體式轉運車配套使用水平壓縮式壓縮機配套使用的轉運車輛可根據(jù)轉運站垃圾處理規(guī)模大小、轉運距離、轉運形式的不同靈活選用配套的轉運車輛?？膳c勾臂車、集裝箱半掛式轉運車、車廂一體式轉運車等多種形式的轉運車輛配套使用。勾臂車、集裝箱半掛式轉運車、車廂一體式轉運車是目前國內普遍采用的垃圾轉運設備，技術成熟，性能穩(wěn)定，維修保養(yǎng)方便；具體的配套使用的車輛如圖1-6所示。勾臂車集裝箱半掛式轉運車車廂一體式轉運車圖1-6配套使用的轉運車4.2豎直壓裝式工藝a、儲料裝置：配備單車位豎直卸料槽，卸料車位少，轉運效率低豎直卸料槽只有一個卸車位，垃圾箱即為系統(tǒng)的儲料裝置。垃圾箱的容積約22m3，只能一次收集車到達指定卸車位后，直接將垃圾倒入垃圾箱內，垃圾靠自重即可自行下落或沿喇叭口的斜面滑進容器中。當垃圾裝滿容器時，壓實器進行垂直壓縮，使得垃圾進一步減容；再裝料，再壓縮。垃圾的壓縮過程全部在垃圾箱內完成，因此垃圾箱必須要具有很高的剛性和強度，造價成本較高；供料不連續(xù)，造成高峰期收集車排隊等候或坑處卸料，轉運效率低，同時垃圾直接落入壓縮腔因落差太大易于對壓縮腔產生沖擊破壞、大落差也使得垃圾因氣流反沖而騰起污染環(huán)境、另外收集車向壓縮腔中直接卸料也易于造成“蓬堵”現(xiàn)象的產生等嚴重缺點。豎直式工藝由于沒有緩沖的儲料地坑槽，來料垃圾收集車垃圾要一次性全部倒入其豎直的垃圾桶（箱）內；由于現(xiàn)代垃圾收運的趨勢也將朝著壓縮密閉和單車大容量發(fā)展（發(fā)達地區(qū)已經在前端收集處建了小型轉運站），因此收集車的容量和豎直垃圾桶（箱）的容量產生了致命的不匹配現(xiàn)象，不是裝不滿豎直桶（箱），就是裝不下豎直桶（箱）造成嚴重的虧載或超載，甚至豎直桶（箱）門關閉不上，造成垃圾及污水四溢的狀況。例如：豎直垃圾桶（箱）的額定裝載質量為12噸，城市的垃圾收集車載重量為5噸、6噸和8噸三種，要使豎直垃圾桶（箱）滿載裝12噸垃圾，對于隨機來的垃圾收集車如何調配呢？不太可能連著來2輛5噸車和1輛2噸車吧？如此，就要等著調配，大大影響了轉運站效率，否則垃圾箱極就會出現(xiàn)超載、虧載的現(xiàn)象。b、轉運設備：只能與鋼絲繩牽引轉運車配套使用容器的裝車、運輸、卸料和復位過程由一部車（鋼絲繩牽引轉運車）來完成。轉運車的底架由液壓驅動，傾角可達72°。容器裝車時先由鋼絲繩提升傾斜，將容器與底架相貼，然后再緩慢地回到水平位置。鋼絲繩牽引轉運車將裝滿垃圾的容器運至處置場所，完成卸料作業(yè)后，空容器由轉運車運回轉運站。采用鋼絲繩牽引車操作危險性較高，而且轉運效率低；鋼絲繩牽引轉運車