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市区垃圾站的压缩滤水性能论述

 论文栏目:环卫发展论文     更新时间:2013-9-5 11:47:31   

1国内垃圾压缩转运站主要滤水工艺

经城市大中型垃圾压缩转运站中转的生活垃圾,为减少运输途中产生的二次污染及降低后续处置压力,一般设计使用水平压缩装置脱除垃圾附带的部分水分。为进一步提高脱水效率,选择预压缩工艺,并通过设备优化实现高效脱水。

1.1水平压缩工艺

水平压缩工艺是目前较为常用的垃圾压缩处理工艺,很多设备厂商基于这种工艺开发水平压缩设备[3]。该套设备在进行垃圾压缩时,需先将垃圾容器与压缩机水平对接,再将垃圾通过卸料装置从上部卸入压缩机的压缩腔内,然后利用压缩机产生的机械力将垃圾压入垃圾容器内。水平压缩工艺会将垃圾中的渗沥液压出,渗沥液需要先导排到渗沥液收集井中贮存,再排入城市污水管网,最终在污水处理厂被处理。从工艺角度分析,水平压缩式转运站渗沥液排放的关键工艺环节是压缩装箱环节,关键装备是垃圾压缩机。影响压缩装箱环节滤水效果的因素主要有压缩机结构(压缩机排水孔设置密度、压缩机推头压力等)、保压时间(压缩机推头保持最大行程的时间)。而大中型垃圾转运站的主要目的是在尽量短的时间内将垃圾压缩,实现垃圾“小车”换“大车”,故保压时间一般不长。因此保证水平压缩式转运站的垃圾脱水效率的突破点为压缩机结构。

1.2预压缩式工艺

预压缩式是指垃圾进入压缩机后,在压缩机的预压仓内先进行压缩,从而最终形成一个密实的垃圾包,然后被一次性推入垃圾集装箱中。此种压缩方式具有压缩比率高,压缩时不需要转运车集装箱配合等特点。但该种形式的压缩机造价较高,消耗功率大,占地面积大,转运站建设一次投入较多,运行费用较高。该方式适合处理量在1200t/d以上的转运站。

2水平式压缩转运站滤水关键技术研究

2.1实验场地选择

本研究选择徐浦垃圾中转站作为水平式压缩滤水工艺的实验地点。徐浦中转站承担着上海市苏州河以南地区垃圾中转任务,可处置垃圾2400t/d,码头转运规模为3400t/d。中转站内设有4个水平式压缩单元,在4号压缩间内进行实验。

2.2压缩设备改造

本研究采用在压缩机侧面增加开孔及底部加大开孔密度的方法,以提高压缩机滤水效果,开发出的新型压缩机,滤水效果明显。预压排水功能主要通过在预压腔底部设置排水孔板,通过推头的挤压作业来实现垃圾中水分的压榨。孔板打孔需满足特殊设计,间距合理,孔大小合适。而且排水孔上小下大,可以有效地避免垃圾卡死,从而保证排水顺畅。排出水需经暗管收集。

2.3实验流程

本实验以大型垃圾集装箱车(20)t作为压缩容器,为保证实验精确度,选择待压缩的生活垃圾量为38t。由3~4辆中型或小型垃圾车装载进入压缩间。每辆车在进入压缩间前都已在地磅间精确称重。然后,垃圾车将所有垃圾倾泻在活动地板上,垃圾经活动地板进入垃圾集装箱车。在垃圾倾倒于活动地板时,垃圾中部分游离水会排出,经渗沥液收集槽进入收集池。在水平压缩装置对垃圾集装箱车中的垃圾进行压缩后,会有另一部分渗沥液排出,渗沥液经排水孔道后进入收集池。38t生活垃圾经水平压缩装置滤水后,所有的渗沥液都汇集于收集池内。通过对收集池内渗沥液总量的测量,以及原有生活垃圾和压缩后垃圾各自含水量的分析,就可以得到经改造后的水平压缩装置的脱水效率。

2.4实验仪器和方法

生活垃圾含水率测试方法:将待测的样品放在干燥的容器内,置于电热鼓风恒温干燥箱内,在(105±5)℃的条件下烘4~8h(厨余垃圾可适当延长烘干时间),待冷却0.5h后称量;重复烘1~2h,冷却0.5h后再称重,直至2次称量之差小于样品量的1%,滤水实验使用的主要器材见图3。渗沥液收集桶3只(500L),收集计算压缩箱体压缩生活垃圾产生的渗沥液。泵、导流管,将渗沥液导流至收集容器。

2.5实验结果分析

根据对生活垃圾在徐浦中转站内进场、压缩、出场的全过程质量测定,得到以下数据:入场垃圾质量,35.855t;出场垃圾质量,32.105t;垃圾总出水量3.75t;压缩过程渗沥液排放量1.723t;活动地板渗沥液排放量2.027t;垃圾压缩含水率64.53%;垃圾压缩前含水率68.25%。由公式1计算可得,采用该型式压缩工艺的转运站渗沥液排放量达到垃圾总量的8%~10%,垃圾滤水率可达15.3%(公式2)。根据上海市垃圾组分,垃圾中含水率约为60%,垃圾内所含水分主要由游离水和结合水组成。由于垃圾在转运站停留时间较短,垃圾压缩也是纯粹的物理过程,垃圾中分子结合水析出很少,因此,在垃圾转运站排放的渗沥液主要为垃圾中的游离水。运至垃圾转运站的垃圾中游离水主要有2部分组成,一部分是垃圾收集过程中混入的水,另一部分是从垃圾收集到运至转运站过程析出垃圾分子结合水。假设其中游离水和结合水各占1/2,由此分析可得,采用该型式压缩工艺的转运站,至少能将垃圾中游离水分的20%排放出来。垃圾排水率=垃圾总出水量/入场垃圾总量×100%;垃圾滤水率=垃圾总出水量/(入场垃圾总量×垃圾压缩前含水率)×100%。

3结论

1)垃圾转运站安装水平压缩装置后垃圾在实现减容的同时,消减了部分质量,从而抑制了垃圾转运过程中二次污染的产生,也减轻了垃圾末端处置场的压力。2)通过对生活垃圾脱水实验研究,证明了在压缩机侧面增加开孔和底部加大开孔密度的改造方法可以有效地提升预压式压缩机的滤水效果。经改造后的压缩机处理后生活垃圾排水率可达垃圾总量的15.3%。

作者:夏旻 许碧君 陈善平 谭和平 胡建平 贾川 单位:上海环境卫生工程设计院

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