生活垃圾焚烧发电厂垃圾储存系统布置设计
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摘要：生活垃圾焚烧发电是目前国家支持发展的垃圾处理方式之一，我国城市垃圾具有含水量高、热值低的特点，垃圾储存系统对焚烧厂运行具有很大影响。本文以我国西南地区某垃圾焚烧发电厂垃圾仓布置为例，说明了垃圾储存系统设计的方法及布置方式。
关键词：垃圾焚烧；垃圾仓；垃圾吊
中图分类号：R124文献标识码： A
截止2011年底，全国共建设垃圾焚烧厂133座，城市生活垃圾焚烧处理量占清运总量的17.3%[1]。国家“十二五”规划中提出，到2015年，全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上，其中东部地区达到48%以上。
我国生活垃圾以易腐有机质为主要成份，普遍存在含水量大，热值低的特点，垃圾入厂后需要在垃圾仓内堆存、发酵，降低水分、提高热值后方可入炉燃烧，因此存储垃圾的垃圾仓的设计对垃圾焚烧状况有着很大的影响[2]。本文以我国西南地区某垃圾焚烧发电厂垃圾仓为例，从工艺设计角度说明垃圾仓的一种布置方法。
1、项目概况
本项目主要处理成都市区、二圈层区县生活垃圾，处理规模1800t/d，年处理垃圾65万t。服务区内的城市生活垃圾用专用垃圾运输车辆，由市政环卫部门负责运入厂内。垃圾运输车为车厢可卸式垃圾车，是在汽车底盘的基础上加装勾臂机构，配用垃圾专用集装箱改装而成。主要运输垃圾的垃圾车外型尺寸长9.5m，宽2.5m，高4m，倾卸高度5m，最大满载重量32t。
2、卸料平台
地磅房设置在厂物流入口，垃圾运输车经称重计量后通过高架车道进入卸车平台，垃圾卸料平台为高位、封闭布置。为增加垃圾仓有效容积，减少地下工程量，一般将卸料平台的高度抬高，本项目标高设置为7m，卸料平台下的空间设置化学水处理站、垃圾渗沥液收集和回喷系统、空压机站、机修间和仓库等。卸料平台的长度与垃圾仓及厂房整体长度有关，宽度取决于垃圾运输车的行车路线及车辆拐弯半径，以一次调头就可驶向预定的垃圾门为原则，宽度一般为最大垃圾车转弯半径的2到4倍。本项目卸料平台长为111m，宽为35m。
为了收集垃圾车遗洒的渗沥液，卸车平台在宽度方向有1%的坡度，坡向垃圾仓侧，垃圾运输车洒落的渗沥液以及卸料平台冲洗水流至垃圾仓门前的地漏，汇集到管道中，导入渗沥液收集池。
为便于卸料大厅内垃圾运输车辆的管理和防止事故的发生，设置交通指挥控制系统一套。卸车大厅内设10个垃圾卸料密封门，卸料门把平台与垃圾仓分开，防止垃圾仓内的粉尘臭气的扩散。卸料门要求气密性好、能迅速开关和耐久性，在垃圾车集中作业的时间段，能使卸料顺畅进行，适应频繁启闭。为使垃圾车司机能准确无误地将车对准垃圾卸料门，在每个密封门前设有白色斑马线标志和防撞墩，卸料门前设车挡。
3、垃圾储存
垃圾仓用来储存垃圾，垃圾在垃圾仓内堆存、发酵，排出水分、提高热值后进行焚烧炉焚烧。垃圾仓起着对垃圾数量调节的作用，由于垃圾来自不同的行业和区域，应使垃圾在储存过程中尽量混合，使垃圾热值均匀，保证焚烧装置连续稳定运行。根据相关规范规定，确定垃圾仓容积时一般按照5～7天垃圾焚烧量确定，垃圾仓有效容积以卸料平台标高以下的池内容积为准。
本项目垃圾仓是一个密闭的钢筋混凝土结构垃圾储池，有效容积为31952m3，按日处理垃圾1800t计算可储存约7天垃圾量。垃圾仓内壁因垃圾中含有大量水分及其它腐蚀性介质，因而会腐蚀池壁，并且垃圾装都在运行过程中可能会撞击池壁，所以在垃圾仓设计时，内壁应考虑耐腐蚀、耐冲击、防渗水的问题。
垃圾仓上方靠焚烧炉一侧设有一次风机吸风口，抽吸垃圾池内臭气作为焚烧炉燃烧空气，并使垃圾仓呈负压状态，防止臭味和甲烷气体的积聚和溢出。此外，在垃圾仓顶加设通风除臭系统，保证焚烧炉停炉期间垃圾储存坑的臭气不向外扩散。
4、渗沥液收集系统
根据研究，在垃圾组成不发生大的变化时，含水量是影响垃圾热值的最主要因素。根据经验，对含水率在60%以上的低热值生活垃圾在焚烧前进行2～3天的堆酵，实际入炉垃圾低位热值增加836kj/kg[3]。研究表明，生活垃圾堆酵中90%的渗沥液在前48h内沥出[4]，但在实际工程中，当垃圾堆积到一定高度后，沥出的水份会在不同的高度积存，因此需要经过倒料和挤压，将水份充分排出。
垃圾池内设有垃圾渗沥液收集系统，垃圾仓底部在宽度方向及两端头处有不低于2%的坡度，坡向垃圾门侧。渗沥液采取分层导排措施从垃圾仓排出，在卸料门侧下方垃圾仓侧壁设两层不锈钢格栅排孔，分别将低处及高处的垃圾渗沥液疏通到渗沥液沟道间，由地沟汇集到渗沥液收集池。
渗沥液收集池设置在卸料大厅地下，分为南北两侧两个池子，卸车大厅地下靠近垃圾仓侧设置南北侧各一个渗沥液收集池，收集池总有效容积为550m3,可以储存约1天渗沥液，渗沥液池设有液位监测与联锁调节、报警系统，信号送入DCS系统进行监控。
收集池中的渗沥液达到一定液位后由收集泵打到位于卸车平台下±0.00m的渗沥液回喷系统调节池中，或者输送到渗沥液处理站调节池中。收集池顶部标高为-3.800m，放置渗沥液收集泵，在池顶设置通风管路，将可能产生的甲烷排出到垃圾仓，池顶预留检修人孔。收集池与调节池设有液位检测与连锁调节、报警系统,通过DCS系统自动控制。
5、 垃圾吊
垃圾吊是垃圾焚烧厂储存及供料系统的核心设备，除承担对焚烧炉的正常加料任务，另外为确保入炉垃圾组分的均匀及稳定燃烧，还需完成对垃圾进行混合、倒堆、搬运、搅拌等任务。垃圾吊的负荷率比一般物料搬运输送的吊机高得多，在设计中一般按照单台吊车1/3时间投料，1/3时间倒料，1/3时间待机考虑。由于垃圾吊出现故障将直接影响焚烧的给料，所以连续运行的垃圾焚烧厂垃圾吊应考虑备用。本项目垃圾仓顶设2台起重量20t，抓斗容积为12m3的桔瓣式垃圾抓斗起重机。
在垃圾卸料平台上部与焚烧炉进料口相对的一侧设置垃圾抓斗吊车控制室，控制室地面标高比进料口高1m，便于垃圾吊操作人员观察进料情况。
在垃圾仓南北方向两端24.25m平台处各设有一个垃圾抓斗检修平台，设置检修孔，抓斗检修时可以通过检修孔将抓斗下放到7m平台和0m，再转送至室外检修，垃圾仓两端检修平台上方屋架下分别设置3t检修电动葫芦。
6、 结论
垃圾储存与上料系统含卸料平台、垃圾仓、渗沥液收集系统、垃圾吊车等，设计中严格按照国家规范和行业经验，实现了以下主要功能：
（1）卸料平台保证垃圾车将垃圾顺利卸入垃圾仓，散落的污水通过污水收集系统收集后处理；
（2）垃圾在垃圾仓中充分发酵，提高了垃圾热值，降低了垃圾水分；
（3）渗出的渗沥液自动流入渗沥液收集系统，然后送入渗沥液处理站处理；
（4）垃圾吊车通过对垃圾进行混合、倒堆、搬运、搅拌等操作，确保入炉垃圾组分的均匀及稳定燃烧。
垃圾储存与上料系统是垃圾焚烧厂重要的环节，是保证垃圾良好焚烧的保障，本文以实际项目为例，说明了针对我国城市生活垃圾特点进行垃圾储存系统工艺设计的方法，本项目的设计经验供同行参考。
参考文献：
[1]徐文龙，刘晶昊 国内外生活垃圾焚烧厂建设进展及技术应用分析，环境卫生工程，2013,4（增刊）：1～5
[2]赫向辉.滕清 生活垃圾焚烧发电厂垃圾仓设计的探讨.恩菲科技论坛，2002.
[3]阿世孺.张洪波 提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的几个途径.安全与环境学报，2004,4（增刊）：38～40
[4]张衍国.李清海.龚伯勋.等 垃圾堆放发酵机理与应用工艺研究.环境污染治理技术与设备，2005,6（10）:69