浅议生活垃圾压缩机的研制及前景

王克武，何 庆

（1.连云港职业技术学院，江苏连云港222006；2.江苏技术师范学院，江苏常州213001）

生活垃圾，是指居民日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物[2]。随着我国经济的快速发展，人们的生活水平和消费水平日益提高，所产生的生活垃圾也越来越多，对垃圾压缩机的需求量日益增大。

1 垃圾压缩机研制的背景

1.1 我国生活垃圾现状

据粗略统计，当前我国城市的垃圾年产生量约为1.5亿t，并且以每年8%的速度增长。平均以产生垃圾1 kg/（人·天）的数量计算，一个50万人的中等城市，每天产生垃圾的量就有500 t。由于垃圾分散在城市的各处，具有分布广、分布散的特点，给垃圾的收集、运输和集中处理带来了极大的不便。随着城市的扩大和发展，环保法规的严格要求和近郊土地的升值，垃圾处理站必须远离城市中心，有的距离已达30 km，甚至50 km，这相对加大了垃圾运输的负荷和成本。

1.2 研制垃圾压缩机的可行性

在上述情况下，就势必要降低运输能耗，增加垃圾的单车运输量，提高运输效率，必然要对垃圾减容或压缩。当今能源价格飞涨，城市垃圾的产生量越来越大，为了更有效地中转运输，对垃圾压缩机的需求量日益增大，单靠进口国外的垃圾压缩机，不但成本高，而且也难以满足我国各城市的需求。

城市生活垃圾的主要组分，有食物、纸屑、木材、布料、废弃金属、玻璃、塑料、陶瓷、器具、杂品、燃料灰渣、碎砖瓦、脏土、树叶、死禽兽、粪便等。这样，一部分生活垃圾则有很大的可压缩性；而可压缩性较小的废弃金属、玻璃、陶瓷等，在送垃圾中转站前，往往就被拾荒者或垃圾分拣人员回收了。即城市生活垃圾的可压缩性也越来越大，这就增加了垃圾压缩的可行性。所以，研制先进的垃圾压缩机，在我国很有必要，也很可行，具有良好的发展前景。

2 垃圾压缩的机理

垃圾压缩，包含物理压缩和化学压缩过程，如图1所示。

图1 垃圾压缩原理示意图

物理压缩过程，是指通过外界压力的作用，使垃圾中各种物质间的间隙变小，从而减小垃圾中各种物质的存在空间，提高了垃圾的密度。

化学压缩过程，是指垃圾中的有机组分在生物化学的作用下不断分解的过程。

这两种变化过程，具有相互促进的作用：物理压缩使垃圾中有机物的密度增大，而密度的增大，可以提高反应浓度，加速生物化学作用，从而加速垃圾中有机物的分解，产生空隙，这又为物理压缩提供了可再压缩的空间。

由于固体废物的压实比取决于废物的种类和系统施加的压力[3]，故物理压缩过程是主要的压缩过程，这个过程主要由垃圾压缩机来完成。

3 垃圾压缩机的结构和分类

3.1 垃圾压缩机的结构组成

综合国内外已有的各种垃圾压缩机，虽然机体外形有所差异，但产生压缩作用的原理部分大都相同。主要部件包括机体、推板、闸门提升机构、锁紧机构、防尘罩体等部件，如图2所示。

图2 垃圾压缩机主要部件

此外还有液压系统、电控制系统及垃圾转运站监控系统等；根据规模大小，还可安装污水收集排放系统、喷淋系统或防尘除臭设备等。

3.2 垃圾压缩机的分类

垃圾压缩机根据安装方式的不同，可分为固定式压缩机和移动式压缩机。

（1）固定式压缩机。是指压缩机固定在地面基础上，垃圾箱体的导向装置也直接安装在地面基础上，如图3所示。

图3 固定式垃圾压缩机

该种类型的垃圾压缩机体积较大，垃圾压缩处理的容量大，可达日处理量50～100 t，可将整套设备固定于地面、落入地坑或固定于二层楼高度，随需要而定。固定式压缩机单位压缩量的能耗低，运行稳定，操作简便，维护费用低。

其缺点是所需的垃圾压缩站的基建和设备投入费用高，整机的灵活性较差。

固定式压缩机常用于城市的大中型垃圾中转站。

（2）移动式压缩机。是相对于固定式压缩机而言的，该类压缩机一般安装于垃圾收集车或垃圾运输车上，如图4所示。

图4 移动式垃圾压缩机

移动式压缩机的优点是灵活快捷，集垃圾的收集、运输、压缩于一体，节约了人力，降低了垃圾工作人员直接接触垃圾的几率，提高了垃圾运输和收集的效率；设备投资较小；相对于垃圾箱而言，减轻了对环境的污染，有利于环卫工人的健康。

其缺点是垃圾压缩的容量有限，垃圾运输量较小，运输的能耗较大，车辆的维护费用较高。

该种类型的压缩机，主要适用于经济较发达的大城市或中等城市，国外已普遍使用，国内近几年刚引进，现在已可以自主研发生产。

4 发展前景

进入21世纪以后，我国城市规模继续扩大，城市人口继续增加，产生的垃圾量不断增加，垃圾的收运处理越来越受到重视，近年来还提出了城市废弃物处置“无害化、减量化、资源化”的原则。

垃圾的收运处理，作为一个物流系统，一般由收集、运输和中转这3部分组成，如图5所示。这包括直接收运和设立垃圾压缩中转站，将收集起来的垃圾压缩减容后，再转运至垃圾填埋场或焚烧场。可以看出，无论收集后的运输，还是中转的处理，都需要垃圾压缩机对垃圾进行减容压缩。

图5 垃圾处理物流系统

随着人民经济收入的不断提高和人们环保、健康意识的不断增强，垃圾处理工作人员应尽可能减少与垃圾的直接接触。根据我国生活垃圾具有量大、分散的特点，集运输、压缩功能于一体，具有轻便灵活特点的垃圾压缩车，将会被经济发达地区广泛使用，有很大的市场前景。

所以，未来我国垃圾压缩机发展的一个重要方向，将是安装于垃圾运输车上的小型或中型垃圾压缩机，这就要求该类压缩机采用新材料，以达到质量小、强度高、耐腐蚀的特点。

由于运输费用的增加，许多城市也会考虑建立一些能源消耗小而压缩效率高的垃圾中转站，以降低单位垃圾压缩的能耗。随着各种垃圾中转站的建立，一些大型或超大型的垃圾压缩机将被大量应用。所以，未来我国垃圾压缩机发展的另一重要方向，就是研制生产经久耐用、压缩量大、单位压缩能耗低的大型或超大型的垃圾压缩机。

5 结束语

总之，我国垃圾压缩机将向大型化或小型化两个方向发展，由于各地区发展不均衡，不同地方会根据本地的具体情况，选择不同的垃圾压缩机，无论大型还是小型压缩机，都会有很好的市场前景。

[1]郭怀诚，陆根法.环境科学基础教程[M].北京：中国环境科学出版社，2003.

[2]王军峰.地坑压缩式城市生活垃圾转运站的设计与应用[J].环境污染治理技术与设备，2006，(11)：142-144.

[3]娄性义.固体废物处理与利用[M].北京：冶金工业出版社，1996.

[4]张卫华，汪 澍.我国城市生活垃圾收运车辆的发展及应用[J].商用汽车杂志，2006，(4)：76-79.