城市生活垃圾转运站压缩装置研究

摘要：通过对城市居民区的生活垃圾采样分析表明，我国的城市生活垃圾密度呈逐年降低趋势，垃圾中可回收成分已达20%以上，提出对我国城市生活垃圾进行压缩转运和实行资源化回收是非常必要的。介绍新研制的城市生活垃圾压缩试验台的组成和性能，通过试验台对垃圾进行压缩试验研究，得出我国垃圾压实密度和施加压力的关系曲线，提出对垃圾施行压缩的合适压力范围。在分析城市生活垃圾转运站原有压缩装置的基础上，提出一种新型压缩装置——楔形压头，分别对两种压缩装置进行压缩效果试验，试验数据表明：新型压缩装置能明显改善垃圾压缩效果，比原有压缩装置可提高67%的垃圾装载容量。
关键词：城市生活垃圾；垃圾转运站；压缩装置；楔形压头；试验
1引言
随着城市规模的不断扩大和人民生活水平的不断提高，我国的城市生活垃圾产生量不断增长，年产垃圾已达1.5亿吨，城市生活垃圾成分也发生了很大变化，如密度不断降低，可压缩性增强，可回收资源逐渐增多。对城市生活垃圾进行填埋是处理垃圾的主要方法，由于垃圾量大，成分复杂，危害性强，在近郊垃圾填埋场填满的情况下，只能开辟远郊的填埋场，由于运输距离的延长，再用普通的垃圾运输方式容易造成运输中的亏载现象。若对城市生活垃圾进行有效的压缩，使垃圾的密实度增加，那么垃圾填埋场的容量可相应增加，使用寿命也可延长，同时可有效提高城市生活垃圾转运效率。所以对城市生活垃圾组成特性和压缩特性进行研究有重要的经济效益和社会效益。
目前，国内外垃圾压缩设备的压缩装置都是采用普通平式压头进行压缩，这种压头的优点是结构简单，但存在的问题是由于压头面积相对垃圾集装箱的压缩端面较小，当压缩时只能将垃圾集装箱内与压头接触或者靠近压头的垃圾进行压缩，而垃圾集装箱内远离压头的边角部分的垃圾则得不到有效压缩，从而影响了垃圾集装箱的装载容量。如果通过增大压力来提高压缩效果，势必要提高压缩装置和垃圾集装箱等的强度，加大动力源，从而使整个转运站的成本上升。为此我们提出了一种新的压缩方式，通过改变压头的结构形式来改善压缩效果，达到在不增加成本的前提下提高压缩效果，通过试验研究取得了一些有意义的数据。
2试验设备及方法
由于国内在城市生活垃圾压缩方面的试验设备几乎是一个空白，因此研制了城市生活垃圾压缩试验台。它有五部分组成：压缩装置、压缩垃圾箱、液压工作站、测试仪器和计算机数据处理系统。压缩装置有多种压头组成，这些压头可以调整成多种不同压缩方式进行工作，以反映不同的工作状态；压缩垃圾箱收纳压头压缩的垃圾，其上布置了十个压力传感器测量压缩垃圾箱内垃圾的压力变化情况；液压工作站用以提供0～16Mpa的工作压力；测试仪器和计算机数据处理系统分别完成数据采集和数据处理工作。
3城市生活垃圾成分和密度分析
试验是在去年第四季度进行的。试验用城市生活垃圾取自淄博市，淄博市是位于我国东部的一所中型城市，总人口500万人，生活水平和燃气率都较高，对其城市生活垃圾进行分析和试验研究，在我国的大中城市中具有一定的代表性。从位于市东西南北中部的五个小区中每个小区各取城市生活垃圾200千克后进行混合，然后对这1000千克城市生活垃圾进行手工分选，选出不同成分，分别称其质量，与总质量的比值即为该成分的含量，数据见表1。
压缩垃圾箱为了增加强度做成八棱体结构并在两端和中间部位增设加强筋，实际容积为0.40立方米，在自由装载的情况下，通过三次试装试验，装满垃圾箱的城市生活垃圾平均重量为115千克，算出城市生活垃圾的天然密度为0.2875吨/立方米。分析以前的数据表明，一般情况下我国城市生活垃圾密度为0.3～0.5吨/立方米，由此可见，随着我国人民生活水平的不断提高，我国的城市生活垃圾的密度降低，可压缩性较大；同时城市生活垃圾中的可回收成分较多，已达到20%以上。
表1淄博市城市生活垃圾成分含量（%）