南京市大件垃圾资源化工程设计

闫婷婷，袁玮良，马 祥

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司江苏分公司，南京 210019）

随着垃圾分类制度的推进及分类效率的不断提升，垃圾已由原来的混合垃圾流转变为分类后的多分支垃圾流[1]。由于占地面积大、影响市容、处理不当会造成资源浪费，大件垃圾成为不容忽视的一类。据统计，城市大件废物的总量约占生活垃圾总量的8%～10%，床垫、废家具等又占大件废物总量的60%[2]。基于《大件垃圾收集和利用技术要求》（GB/T 25175—2010），大件垃圾是指质量超过5 kg或体积超过0.2 m3或长度超过1 m，且整体性强，需要单独分类收集处理的废家具、废家用电器、废电子产品等[3-4]。我国大件垃圾分类体系建设工作起步晚、基础差，如何对大件垃圾进行资源化、减量化、无害化处置是当前面临的巨大挑战[5]。

当前，南京市面临大件垃圾末端分类处置中心不健全的现象，为了积极落实南京市政府的相关政策要求，本工程的建设十分必要且迫在眉睫。本文分析了南京市某区大件垃圾资源化处置中心的工程设计，该工程为规划建设、手续齐全的区级大件垃圾资源化处理中心，其设计、建设经验可以为其他大件垃圾处理和资源化项目提供参考。

1 项目概况

研究区大件垃圾资源化处置中心项目服务范围为本辖区。该项目设计规模为75 t/d，占地面积为6 774 m2，工程总投资为2 000万元，其于2020年4月开工建设，2020年12月正式运行投产。

2 处理规模核算

根据2010-2030年总体规划，研究区2030年常住人口为75万人。人均垃圾排放量取1 kg/d，经预测，该区垃圾产生量为750 t/d。大件垃圾产生量按照生活垃圾产生量的8%进行预测，具体计算公式为

式中：Q为服务范围内大件垃圾产生量，t/d；k为服务范围内生活垃圾产生量，t/d。

通过计算可以预测，研究区2030年大件垃圾产生量为60 t/d。结合研究区大件垃圾现状及相关规划，基于统筹考虑原则，大件垃圾资源化处置中心设计处理规模可取75 t/d。

3 资源化工艺比选

目前，大件垃圾资源化处理工艺大致分为两种，即人工拆解和机械破碎[5]。人工拆解存在处理效率低、人工成本高等问题，而机械破碎具有独特的优势。一是节能环保。可实现垃圾不落地，针对主要扬尘点，采用封闭式设计。二是安全高效。破碎机进料仓采用加高或半封闭设计，设计液压自动压料装置，实现自动化生产。三是高端智能。实现智能检测、智能保护，对故障进行预判、自动报警。四是稳定可靠。采用整体式刀箱、高强度主轴，保障设备长期稳定运行。因此，本工程采用机械破碎方式对大件垃圾进行处理，该工段的处理流程如图1所示。

图1 机械破碎工艺流程

4 总图设计

依据大件垃圾处理工艺流线，服从城市总体规划布局，对总图进行合理布置，如图2所示。该大件垃圾资源化处置中心主要由办公区和生产区组成。办公区位于厂区的西南部，主要设置有办公室、自控室、监控室、休息室和开水间等，并与配电室合建。生产区主要包括称重和车辆回转区、分拣车间、破碎车间和成品车间。在交通流线组织方面，出入口设于地块西侧，与已有道路衔接，出入口设置两个，便于垃圾车和其他车辆出入管理。

图2 总平面布置

5 工艺设计

5.1 处理对象及处理规模

处理对象为研究区大件垃圾，主要包括旧家具、旧家电等。处理规模为75 t/d。

5.2 工艺流程

大件垃圾处理工艺流程如图3所示。专用的大件垃圾收运车辆进厂后，首先通过电子汽车衡称重并记录，然后将物料卸至指定位置；卸料后由人工进行分类，将大件垃圾初分为沙发、床垫、桌椅及其他，有利用价值的大件垃圾单独储存，然后回收利用，无价值的大件垃圾用抓斗车抓到链板机料仓，输送到破碎机投料口进行破碎；破碎物输送带经过磁选机，磁选机把磁性金属物分拣出来回收利用；其他产物经打包后送至焚烧厂进行焚烧，如木材、海绵等。

图3 大件垃圾处理工艺流程

6 其他设计

6.1 建筑设计

办公楼为2层，一层层高为4.2 m，二层层高为3.6 m，建筑整体采用钢筋混凝土框架结构。一层设置门厅、配电室、监控室、值班室等，二层设置办公室、会议室、开水间等。分拣、破碎及成品暂存车间均为一层建筑，层高为8.5 m，采用钢筋混凝土框架结构。所有建筑均为自然通风，通风条件较好。地面采用混凝土地面，外墙为真石漆外墙，内墙采用乳胶漆饰面（卫生间除外），外墙采用200 mm厚加气混凝土砌块墙，变配电间门采用丙级防火门，其余无特殊要求房间采用铝合金窗及卷帘门。

6.2 电气设计

本工程负荷为三级负荷，采用一路10 kV电源供电。配电室为全厂配电，采用干式变压器，容量为630 kVA，配电室由高压单元、变压器、低压单元构成。0.4 kV系统用电负荷主要包括生产车间、办公楼的设备用电、照明用电等。变压器额定电压为10 kV，绕组接线组别为Dyn11，变压器负荷率为0.81，变压器配温度控制器。本工程采用“高供高计”的计量方式，采用在0.4 kV侧装设动态无功补偿装置进行集中补偿的方式，补偿后功率因数可大于0.95。

6.3 结构设计

本工程设计使用年限为50年。所有建构筑物安全等级为二级，结构重要性系数为1.0。风载的基本风压为0.4 kN/m2，雪载的基本雪压为65 kN/m2，屋面静载为0.3 kN/m2，工作平台荷载为3.5 kN/m2。对于地面堆积荷载，使用阶段按10.0 kN/m2考虑，施工阶段按20.0 kN/m2考虑。

6.4 给排水设计

厂区用水从邻近道路给水管接入，一路供水，供厂区生产、生活及消防使用，外网压力按0.28 MPa考虑。用水包括生活生产用水、车辆冲洗用水和绿化用水等，总用水量为18 m3/d。

本工程排水体制采用雨污分流制。排水系统主要收集并排放雨水及生活污水，一是雨水排水系统。屋面雨水、道路雨水、场地雨水经重力收集后，经直径600 mm的雨水主管排入外围市政雨水系统。二是污水排水系统。生活污水由厂区污水管网收集后排至邻近道路的市政污水管网。

7 结论

大件垃圾资源化处置是将大件垃圾由整化零、变废为宝的过程，可回收有价材料。本项目大件垃圾的设计处理规模为75 t/d，占地面积为6 774 m2，总投资为2 000万元，其实施符合国家资源综合利用发展要求和南京市总体规划。该工程的投产运营对保持城市清洁、美化市容、提高环境质量等产生巨大的作用，具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。