宿州市垂直式垃圾压缩设备使用现状分析1

宿州市垂直式垃圾压缩设备使用现状分析1

夏鹏

宿州市环境卫生管理处安徽宿州234000

引言：宿州市垃圾处理厂距离城区垃圾转运站较远，垃圾转运车运输一趟垃圾要行程20公里左右，运输费用占垃圾处理费用的比例较高，降低垃圾清运费用成为降低整个城市垃圾处理处置费用的关键。我市发展垃圾压缩转运很好地解决垃圾运输中的亏载问题，更有效地提高垃圾运输效率，节省垃圾运输费用，是城市生活垃圾转运的发展方向。

一、我市垂直式垃圾压缩设备使用现状

按照《十二五安徽省城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》和《宿州市市容环境卫生专业规划（2013-2030）》要求，宿州市环卫处一直在不断完善宿州市垃圾转运系统工程项目方案。该项目建设内容包括改造收集站8座，新建小型转运站13座，中型转运站（含环卫基地）1座；配套机动环卫车辆44辆，电动收集车和电动保洁车250辆；配套城市转运系统数字化管理系统1套。目前，宿州市正在使用的垃圾压缩转运站25座，其中地坑式垃圾转运站4座，垂直压缩式垃圾转运站21座。

二、我市采用垃圾压缩设备基本情况介绍

垂直式垃圾压缩机是我市采用的主要类型垃圾压缩设备，其装载效率高，垃圾在压缩、储存和卸料等作业过程中始终处于封闭状态，没有垃圾脱落和污水外溢现象，并减少了垃圾臭气的外逸，设备和场地便于清洗，对周围环境的污染很小。该型垂直压缩机器主电机功率为22KW，系统的工作压力为19MPA，工作时其采用AC380V/50HZ电源。

（一）垃圾站成套设备配置

垂直式垃圾压缩站成套设备工作示意图

（二）垃圾站工艺流程

1.垃圾倾倒、压缩

生活垃圾收集运至转运站，倒入放置在地坑内的垃圾箱中，操纵垂直压缩机进行压实，然后提升压头，继续倾倒、压缩垃圾，一般经过4次压缩循环后即可压好一块垃圾。

2.垃圾块移位、压缩第二块垃圾

压好第一块垃圾后，操纵控制系统，先提升垃圾箱总成的中门，再由垃圾箱总成中的推铲将第一块垃圾块推入垃圾箱的贮存仓，然后将中门和推铲复位。重复垃圾倾倒、压缩循环，压好第二块垃圾。

3.垃圾箱与车厢对接、卸料

将垃圾箱提升到与垃圾转运车车厢相对应的高度，将转运车倒车进入站内，使车厢与垃圾箱对接后，通过推铲机构把垃圾箱内的两块垃圾块推入空车厢。转运车向前行驶，与垃圾箱脱开。垃圾箱总成重新放回地坑内进行下一次作业。

4.垃圾转运

操纵车厢后门的关闭机构，将垃圾转运车的密封后门关好后，转运车开出垃圾站，将垃圾运往填埋场。

（三）垂直式垃圾压缩机主要工作系统结构的分析

垂直式垃圾压缩机主要由压缩系统、垃圾箱总成、污水排放系统、地坑清洗系统、喷雾冲洗除臭系统、空气净化系统（此系统为选配，宿州市压缩设备暂无）、液压系统、电器系统组成。

垂直式垃圾压缩机实物图

溢流器

安全勾

1、压缩系统

压缩系统是垃圾压缩机的主要构件，主要作用是传递运动并提供压缩力，主要由机架、压头、油缸支座、压缩油缸、安全钩和挂箱机构等组成，压头与压缩油缸采用球铰链接，其支撑臂上装有导向滑块组，以四立柱为导轨上下移动，每个导向滑块均可单独调整定位，上下导向滑块有一定跨距，消除压头压缩垃圾时可能产生的偏移。挂箱机构安装在压头内，其锁销可与垃圾箱上的挂耳连接，利用压头的升降实现垃圾箱的升降。

对压缩系统的性能分析：1、压头与压缩油缸采用球铰连接，当机器正常工作时，压头与压缩油缸的重心始终处在竖直向下的同一条直线上。在排除其他作用力的影响下，理论上压头与压缩油缸之间没有产生弯矩和扭矩，保证了机件的持久正常运行。2、其在撑臂上装有导向滑块组，导向滑块的形状为长方体并非滚筒状，这样就决定了导向滑块与导轨之间为面接触而不是线接触，扩大了两者之间的接触面积，在机体工作时单位面积上的受力会相应减小许多，而且在滑块材料的选择上也很科学。

2、垃圾箱

主要由垃圾箱体、前门、中门、油缸、推铲等组成。垃圾箱安装在压缩机下方的地坑中，箱体两侧装有导向滑块组，以四立柱为导轨上下移动，每个导向滑块均可单独调整定位，上下导向滑块有一定跨距，消除垃圾箱在卸料装车时可能产生的偏移。提门油箱控制前门、中门的开启和关闭。推铲在推铲油缸的作用下完成垃圾的移位和卸料。

3、污水排放系统

主要由排污管、污水井、沉淀井、污水泵、滤网和液位控制器组成。垃圾压缩时产生的污水通过垃圾箱上的排水孔经排污沟流入沉淀井，经沉淀过滤后进入污水井，污水泵将污水井的污水排入城区排污管网。

一般情况下，辅助电控箱面板、垃圾站排污系统面板上排污泵处于自动状态，也就是说，当污水池中的污水达到一定的深度时排污泵会把污水池中的污水排入城区排污管网。其主要工作元件为液位控制器。污水排放系统的基本原理为当垃圾污水进入沉淀池后，污水会通过过滤网进入污水池，随着污水池中的污水越来越多，池中的水的深度会增加，当污水深度达到液位控制器高度时，液位控制器会发出信号，当排污泵接收到此信号时，会在其专用电机的带动下工作，把污水从污水池排入城区污水管网。直到此信号消失排污泵停止工作。

污水排放系统可能出现故障的原因：（1）排水孔或排污沟被垃圾堵塞，污水无法流入沉淀池。（2）滤网被污物遮住，滤网堵塞。（3）液位控制器的失灵。（4）电机的损坏。

液位控制器适用于工业生产中敞开或密封容器内液位开关的控制。当液位达到高低极限时，控制器触点可作为信号报警装置或电动泵线路中的开关即液位达到上、下切换值时，控制器触点发出通断开关式信号。

故障现象、原因分析及排除方法：

（1）浮筒不动作：

a异物卡住浮筒。方法：清除异物。

b液位比重小于浮筒比重。方法：重新确认浮筒比重。

（2）浮筒动作但无信号输出：

a浮筒位置偏移。方法：调整浮筒位置。

b磁簧开关损坏。方法：更换磁簧开关。

（3）信号输出不正常，附近有磁场。方法：消除磁场干扰。

（4）信号保持，无法复还，浮筒不能复位，有异物卡住。方法：清除异物。

日常维护：定期清除连杆及浮筒上的污垢。

4、地坑清洗系统

主要由电机、泵、管路、喷嘴组成，用于清洗地坑底面。

5、喷嘴冲洗除臭系统

主要组成：水箱架、高压清洗机、水阀组合、液位控制器。用于垃圾倾倒时，由高压水泵泵出高压水，经雾化后，将扬尘完全沉降。

6、液压系统

工作机构液压系统由双联叶片泵、先导式电磁溢流阀、电磁换向阀、电磁阀组、安全钩油缸、前门油缸、中门油缸、插销油缸、推铲油缸、平衡阀、上压缩油缸、下压缩油缸、液动换向阀等组成。

控制模式由电控，箱上的“手动/自动”旋钮转换，自动操作为正常模式。在自动操作时安全钩、插销、前门、中门、推铲由双联叶片泵的小泵单独供油。在自动模式下压缩循环自动完成。其过程为压头快速下降（大小泵工作），加压（小泵工作），保压，压头上升（大泵工作）。在手动模式下，双联叶片泵的大泵处于卸荷状态，各机构作业均由小泵完成。

7、电气系统

包括主控电气系统和辅助控制电器系统。主控电气系统包括两个大的控制部分：1、电机控制，主要控制液压泵站的动力电机，电机为22KW，380V的交流电机。2、压缩机动作控制部分，控制垃圾压缩机所有运动部件的动作。由于液压系统电磁阀选用的直流24V的电磁阀，故该控制系统的电源采用直流24V，由一个AC/DC设备来作为控制系统的电源。

辅助控制系统控制压缩机的辅助设备包括排污、清洗等各项辅助功能。

（四）垂直压缩成套设备与非垂直压缩成套设备的比较

1、垃圾收集快捷方便

垂直式垃圾压缩站成套设备中的垃圾箱置于地坑内，垃圾收集仓和压缩仓合二为一，容积大，收集口宽敞，手推车和小型垃圾车收集来的垃圾可从压缩机的三个甚至四方向压缩仓内倾倒，特别在作业高峰时充分体现了高效作业的优点，其它非垂直压缩成套设备的收集仓与压缩仓各自分开，收集仓容积小，只能从设备后部或侧面一个方向倾倒垃圾，作业高峰期时，收集小车须排队等候倒垃圾。

2、垃圾压实密度高

垂直式垃圾压缩站成套设备中的压缩机的压缩力（100吨）大，垃圾被压缩后，密度可达到0.9吨/立方米以上，并且脱水干净，其它非垂直压缩成套设备的压缩力只能使垃圾压实密度在0.6吨/立方米左右。

3、压缩机效率高

垂直式垃圾压缩站成套设备中的压缩机结构简单，压缩力全部被利用，而且压一块垃圾一般只需要压缩4次。在水平压缩设备中，垃圾需经收集仓到压缩仓，然后，被压缩机推入垃圾箱内逐渐压实，压缩一箱垃圾需要十几次。在利用后装压缩式垃圾车技术的压缩设备中，压缩机构复杂，压缩力利用率不高，压缩一箱垃圾需要几十次。

4、设备占地面积小

作业面除压缩机和泵站及喷雾降尘水箱外无其它设备，在排污除臭方面更加方便，作业环境大为改善。非垂直压缩设备全部安装在作业面上，占地面积较大，垃圾站显得拥挤，垃圾污水容易污染地面。

5、不受建筑物方向限制

垃圾的进、出可在建筑物的同一方向，不受周边环境的制约。

（五）我市垃圾压缩设备及其土建部分在工作过程中存在的不足。

1、在第一块垃圾压好之后，把其推入储存箱，推铲无法自动完成操作，须通过工作人员手动操作。

2、在处于自动状态时，旋转“压头”上升按钮到达上限行程开关位置后，并未停止继续上升，必须按急停按钮控制，可能由于压头上限行程开关失灵或者线路故障。此次操作提醒工作人员在操作机器时注意力要集中，随时观察机器动作的完成情况，一旦出现问题及时停机，避免对工作人员和机器造成损伤。

3、在用压头提起垃圾箱时，插销有时动作迟钝，4个插销伸出时间不一致。所以在以后的工作中一定要先观察4个插销全部伸出后再提起压头。

4、没有安装空气除臭系统。特别到夏天，站内臭气很重，臭气中的氨、硫化氢、有机胺、甲烷等气体对人体有害。

5、地坑清洗系统土建部分，池中渗水严重。

6、垃圾池中留出的污水槽太窄，工作人员下池后无法用工具清理垃圾或者污水槽内的垃圾清理困难，导致污水口经常堵塞。

7、垃圾箱吨位较小，随着城市的不断发展、城市人口的增加，垃圾的制造量很越来越大。建议建造中型垃圾转运站，缓解垃圾量大造成的压力，也可以减少垃圾车运送垃圾的次数，降低运输成本。

三、环卫垃圾压缩设备发展方向

随着城市的发展和对环卫工作的要求不断提高，当前我市的垃圾压缩装置正朝着以下几个方向发展：

（一）大型化

我市城市人口不断增加，城市规模不断扩大，道路条件不断改善，垃圾处理场的建设越来越远，为降低垃圾运输成本，垃圾压缩设备和转运车辆必将向大型化方向发展。宿州市环卫处正在规划建设中型垃圾转运站。

（二）智能化

为了节省环卫工人的劳动强度，垃圾收集压缩过程应该完全实现机械化，要求具有单独装载和连续装载的功能，能实现一次循环、连续循环和短循环等动作，且连续顺序动作必须保持连贯，不发生干涉现象。整个操作过程实现微机控制，所以垃圾压缩装置采用微电脑控制代表了今后的发展方向。

（三）高可靠性

随着我国环保意识的加强和对生活环境质量的重视，生产垃圾压缩设备的企业越来越多，但是这些企业的技术力量大多并不强，压缩设备存在可靠性低、故障率高和能力利用率低的缺点。因此提高设备的可靠性刻不容缓。

（四）高密封性

为了防止垃圾中的渗沥水漏出，造成压缩转运中二次污染，其锁紧密封一定要可靠。其发展趋势是采用机液一体化方案，提高密封锁紧过程自动化程度。

综上所述，大型化、智能化、高效化、高可靠性。高密封性且结构简单、经济耐用的压缩装置必将成为发展热点。