真空垃圾收集站工程设计实例探讨.pdf

真空垃圾收集站工程设计实例探讨 葛诚杨勇耿震 无锡市政设计研究院有限公司， 江苏 无锡 214072 摘要 结合无锡市中瑞生态城真空垃圾收集站的工程设计， 分析了真空垃圾收集站系统组成、 建造形式、 平面布置、 高 程设计等， 并介绍了设计过程中的注意事项， 可为今后类似工程提供参考。 关键词 真空垃圾收集站; 生活垃圾; 工程设计 DISCUSSION ON ENGINEERING DESIGN OF PNEUMATIC WASTE COLLECTION POINT Ge ChengYang YongGeng Zhen Wuxi Municipal Design and Research Institute Co． ， Ltd，Wuxi 214072，China AbstractCombined with the engineering design of the pneumatic waste collection point in Wuxi Sino Ecocity，this paper focused on the analysis of the system composition， of construction，layout and elevation design． The matters needing attention in the design were also introduced to provide reference for the future similar projects． Keywordspneumatic waste collection point; domestic waste; engineering design 中瑞生态城真空垃圾收集站位于无锡中瑞生态城 内的清源路和贡湖大道交叉口东北侧， 是无锡中瑞生 态城真空垃圾收集系统的重要组成部分， 日处理生活 垃圾量 30 t。工程采用的真空垃圾收集站突破原有垃 圾收集清运模式， 是被世界各国公认为最先进、 高效、 环保， 具有广阔应用前景的新型垃圾收集方式 ［1］。 1系统组成 真空垃圾收集站内垃圾收集系统主要由垃圾分离 器、 垃圾压实机、 抽风机组、 除尘系统、 除臭系统、 压缩 空气系统、 垃圾集装箱及升降起吊系统组成。系统利 用抽风机制造负压气流， 通过埋设在地下的真空管道 网络， 将中瑞生态城内的生活垃圾从各投放站点输送 至垃圾收集站， 站内的垃圾分离器将把垃圾和运送它 们的气体分开。气体经过除尘和除臭装置净化后， 排 到户外， 垃圾则进入压实机， 被紧密压实后装入集装箱 外运处理。具体工艺流程见图 1。 1. 1垃圾分离器 垃圾分离器的作用是将生活垃圾从气流中分离出 来。垃圾分离器由离心式容器和旋转屏组成， 离心式容 器用来使垃圾与运输空气初步分离， 旋转屏连接在离心 式容器顶部， 帮助进一步分离出空气中的细小颗粒。分 离器下部通过馈送槽与垃圾压实机相连接。系统配置 图 1工艺流程 2 套垃圾分离器， 单套可处理垃圾量≥150 m3/h， 转速为 600 r/min， 额定功率为 7. 5 kW。 1. 2垃圾压实机 选用的压实机由独立的电子油压装置驱动， 对收 集的垃圾进行压实。当集装箱装满后， 其与压实机之 间的锁也会解除， 集装箱会被推到集装箱移动系统上 并移到适当位置。另一个空置的集装箱会被移到压 实机前， 待锁上后再继续对收集的垃圾进行压实。垃 圾压实机共配置 2 套， 垃圾压缩量≥260 m3/h， 工作 压缩力 280 kN， 额定功率 7. 5 kW。 1. 3抽风机组 抽风机产生压力和制造强烈气流来输送垃圾， 空 气速度通常为 18 ～ 24 m/s。当系统需要更高的压力 时， 数台抽风机将以串联方式同时操作， 每台抽风机 601 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 均设有一个止回阀， 方便系统随时可以变动抽风机的 数量满足需要。系统共配置 5 台风机 4 用 1 备 ， 额 定流量≥8 m3/s 4 台风机串联后不应低于此范围 ， 额定风压≥9. 3 kPa/台， 额定功率为 110 kW /台。 1. 4除尘系统 工程采用布袋除尘器将垃圾分离器分离出的空 气进行过滤。完整的除尘器由若干除尘单元组成， 每 个单元固定有一个除尘袋， 内含静电纤维， 对次微米 粉尘过滤效率特别良好， 具有高捕尘率、 高粉尘载量、 高透气性及高使用寿命等优点， 处理气量 8. 2 m3/s， 除尘效率 90 以上。 1. 5除臭系统 垃圾收集站在工作过程中产生的臭气不但造成 环境污染， 更损害工作人员的健康， 必须妥善处理。 设计采用化学吸收 活性炭吸附法对分离器分离出 的臭气进行处理， 处理气量 8. 2 m3/s， 除臭效率 80 以上。在集装箱装配区， 卸料后的空箱可能存在无组 织排放性质的臭气， 在该区域采用植物液喷淋除臭 法。采用上述除臭措施可有效去除臭气， 处理后气体 能达到 GB 145541993恶臭污染物排放标准 和 GB 162971996大气污染物综合排放标准 要求。 1. 6压缩空气系统 压缩空气系统是整个垃圾收集系统中所有控制 阀门的开启动力来源。系统配置 1 套空压机组， 额定 功率 15 kW， 产生 600 ～ 800 kPa 工作压力来维持系统 的正常运作。系统主要组件包括 气冷式空气压缩 机、 气冷式冷却器、 干燥器、 过滤器和气动管线等。 1. 7垃圾集装箱及升降起吊系统 工程共设置 4 只垃圾集装箱， 其中 2 只与压实机 连接。集装箱型号和无锡环卫部门所用垃圾集装箱 型号统一， 便于拖运和统一调度。集装箱起吊系统由 行吊和集装箱升降台组成， 分别进行集装箱的水平和 垂直起吊。其中， 行吊载重量≥1500 kg， 横向移动速 度 0. 5 ～ 2. 0 m/s， 额定功率 15 kW; 升降台台面尺寸 4 m 6 m， 升降行程≥5 m， 额定载重≥10 t， 电机功 率 7. 5 kW。 2设计要点 2. 1垃圾收集站形式 国内外已建成并投入运行的真空垃圾收集站建 造形式可分为地上式和地下式。地上式车间建筑物 结构形式简单， 工程造价较低。但地上式运行噪音较 大， 开放型的工作环境有一定的空气污染隐患和卫生 问题， 且受工艺固有布局限制， 建筑物外观较单一， 不 够美观。采用地下式车间， 设备全部处于地下， 对周 边环境的空气、 噪音、 水环境污染很小， 基本不会对居 民生活造成不利影响， 地上建筑不受工艺布局限制， 设计自由度高。但地下式建造形式结构复杂， 对施工 要求较高， 工程造价较高。 考虑到该项目位于无锡中瑞生态城核心区域， 周 边多为商业金融和居住用地， 为体现中瑞生态城的科 技特色、 人文特色， 因此采用地下式建造形式。 2. 2平面布置 垃圾 收 集 站 地 块 整 体 呈 梯 形，总 用 地 面 积 6 331 m2， 建筑密度 9. 3 ， 绿地率 58. 5 。按功能 分区分为垃圾收集车间、 门卫、 洗车场、 停车场及办公 管理区 位于垃圾收集车间上部 。 垃圾收集车间位于地下一层和地下二层， 集中放 置了大量设备。平面布置时结合工艺流程综合考虑了 各设备相互间的平面和空间关系， 以最低的建设成本 做到了卫生、 安全、 操作及设备检修方便的效果。设计 将 2 台垃圾分离器和压实机优先右侧布置， 为负二层 的抽风机房和负一层的除臭除尘室、 发电机房留出检 修通道， 并在负一层设备间外空出宽 5 m 的设备吊装 平台， 使得整个地下车间内的设备可利用吊运垃圾集 装箱的行吊和升降平台进行维修或更换。垃圾收集车 间地下一层和地下二层设备布置见图 2 和图 3。图中 的 Ⅰ－Ⅰ 的剖面图见图 4。 图 2地下一层设备布置 2. 3高程设计 随着垃圾收集车间埋设深度的增加工程施工难 度和投资迅速加大， 因此在满足运行需求的前提下应 尽量降低收集车间的埋设深度。具体高度由升降台、 集装箱、 电动桥式吊车自身尺寸及安装要求决定并兼 顾结构和建筑专业的要求。其计算方法见式 1 。 701 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 图 3地下二层设备布置 图 4图 2、 图 3 中的Ⅰ － Ⅰ剖面 H h1 h2 h3 h4 h5 1 式中 H 为地下二层地坪至地上一层室内地坪高度， m; h1为升降台基坑底部至地下二层地坪高度， 为 1. 7 m; h2为升降平台高度， 为 1. 5 m; h3为垃圾集装 箱高度， 为 2. 6 m; h4为集装箱行吊导轨钢梁上沿至 集装箱顶高度， 为 2 m; h5为集装箱行吊导轨钢梁上 沿至地上一层室内地坪高度 由电动桥式吊车高度 和顶部框架梁高度确定 ， 为 3. 0 m。 经计算地下车间总高度需 10. 8 m， 为降低收集车间 地下部分高度， 设计抬高了地上一层室内地坪， 室内外 高差达到0. 9 m 一般设计室内外高差为0. 3 m ， 收集车 间地下部分可由此降低 0. 6 m， 节约造价约 45 万元。 2. 4通风设计 为排除收集车间异味并满足夏季设备散热要求， 设计采用补风机机械由室外引入新鲜空气送入收集车 间， 多余气体经排风机由风道排出室外， 排风量按换气 6 次/h 计算， 地下二层消防泵房设独立机械排风系统， 排风量为换气 10 次/h。收集车间通风系统见图 5。 3工程投资及运行成本 垃圾收集站土建费用 1 445 万元， 垃圾收集系统 图 5通风系统示意 的设备采购及安装费为 1 713 万元。工程建成后计 划服务 24 年， 垃圾收集单位总成本为 433 元 /t， 单位 经营成本为 131 元 /t， 项目投产后的收费模式按物业 费形式收取， 收费标准为 0. 01 元 / m2d ， 投资回收 期 13. 27 年， 内部收益率 5. 51 。 4总结 与传统垃圾收集方式相比， 本工程采用的真空垃 圾收集站优势明显， 但该技术在国内鲜有应用， 缺少 设计经验。通过总结无锡中瑞生态城真空垃圾收集 站的设计， 应对以下方面予以足够重视 1垃圾收集车间地下部分深达 10 m， 在垃圾收 集站位置选择时需要对各场地进行地质调查， 并作为 重要资料进行站址比选。 2真空垃圾收集站内设备较多， 并分两层布置， 虽说设备供应商会提供系统技术要求， 但通常趋于理 想化、 理论化、 欠缺严谨的态度， 设计单位在设计时须 结合工程实际并整合各专业意见对供应商提供的技 术要求进行优化。 3重视平面布局为设备安装和日后维护预留出 足够的空间和运输通道。 4车间高度按设备高度计算确定， 既要避免高 度不够无法运送垃圾集装箱， 又要防止高度过高增加 投资。 参考文献 ［1］林岚岚， 杨硕． 告别垃圾污染时代 真空垃圾收集系统［J］． 建筑知识， 2004 4 27- 29. 作者通信处葛诚214072无锡市隐秀路 901 号联创大厦西楼 电话 0510 85160288 － 8210 E- mailyongyang_1 126． com 2012 － 03 － 01 收稿 801 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期