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南京市大件垃圾资源化工程设计

2022-09-02闫婷婷袁玮良

中国资源综合利用 2022年8期
关键词:大件资源化垃圾

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。

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