盧兆奎
(北京市一清百瑪士綠色能源有限公司,北京 101111)
該轉(zhuǎn)運(yùn)站位于朝陽(yáng)區(qū),距垃圾收集區(qū)(崇文區(qū)和朝陽(yáng)區(qū)) 平均距離8 km,距后端填埋場(chǎng)15 km,與三環(huán)路、四環(huán)路相接,場(chǎng)區(qū)南北長(zhǎng)210 m,東西寬96 m,總面積為2.0 hm2,總建筑面積9 017 m2。承擔(dān)著北京東城區(qū)部分(原崇文區(qū))和朝陽(yáng)區(qū)部分(南半部)生活垃圾的分選轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù),服務(wù)面積200 km2,服務(wù)人口150萬(wàn)人,是北京市東南部生活垃圾處理的核心和龍頭,經(jīng)過(guò)5種分選工藝,分選后的生活垃圾分為6類產(chǎn)品,分別是:80 mm以上的焚燒料;15~80 mm的有機(jī)料;15 mm以下的無(wú)機(jī)料;另外還有鐵磁性物質(zhì)、塑料等輕質(zhì)物質(zhì)、大件料。設(shè)計(jì)處理能力2 000 t/d。
分選轉(zhuǎn)運(yùn)站主要包含分選工藝、轉(zhuǎn)運(yùn)工藝、污水收集、處理、除臭、除塵、噪聲控制等工藝。經(jīng)過(guò)稱量、卸料、滾筒篩、彈跳篩、風(fēng)選、磁選、人工手撿、裝箱等環(huán)節(jié)對(duì)垃圾進(jìn)行分選。
垃圾分選轉(zhuǎn)運(yùn)站在垃圾的分選過(guò)程中會(huì)有垃圾的傾倒、撥動(dòng)、掉落、翻轉(zhuǎn)、抖動(dòng)、風(fēng)吹等動(dòng)作,垃圾中的臭味不可避免會(huì)散發(fā)出來(lái),而當(dāng)前的車間有的屬于半開放狀態(tài),有的雖然密閉但并未形成負(fù)壓,因此垃圾中的臭味會(huì)向外不斷擴(kuò)散,影響站區(qū)及周邊環(huán)境。該垃圾分選轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)站垃圾中的易腐有機(jī)物為56.1%,在自然消化過(guò)程中,經(jīng)有氧/厭氧發(fā)酵等作用,垃圾中的易腐有機(jī)物在細(xì)菌的作用下產(chǎn)生惡臭,尤其是在天氣炎熱時(shí),發(fā)酵作用加快,垃圾腐爛的速度更快,臭氣也更加嚴(yán)重。其主要成分有三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、氨氣、硫化氫等臭味物質(zhì),還含有少量的甲醛、聚甲醛、有機(jī)氮、氮的氧化物、臭氧、甲醇、甲苯、二甲苯、多環(huán)芳烴等。
經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量和感官測(cè)試,發(fā)現(xiàn)車輛等候區(qū)、卸料平臺(tái)、分選車間、裝箱區(qū)、存箱區(qū)等臭味明顯。主要存在于垃圾易暴露、易積存的區(qū)域以及垃圾中污水聚集地。
臭味的特點(diǎn):①垃圾存放時(shí)間不同臭味不同。存放時(shí)間長(zhǎng)的垃圾,臭味明顯,且為惡臭;新鮮的垃圾臭味較弱,且味道也不相同,新鮮垃圾的臭味為酸臭。②分布廣。幾乎有垃圾積存的地方,就會(huì)有臭味的產(chǎn)生。③臭味不易收集。由于分選轉(zhuǎn)運(yùn)站工藝環(huán)節(jié)多、設(shè)備復(fù)雜、占地面積大,造成臭味不易收集。④受溫度影響大。溫度越高,臭味越明顯。⑤受空氣流動(dòng)影響明顯??諝饬鲃?dòng)不明顯時(shí),臭味明顯,且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)不易散去;空氣流動(dòng)條件好時(shí),上風(fēng)向臭味不明顯,下風(fēng)向會(huì)有臭味,但容易散去。
該垃圾分選轉(zhuǎn)運(yùn)站采用布置噴灑植物液噴頭、移動(dòng)風(fēng)炮、移動(dòng)打藥車、密閉平臺(tái)、密閉坡道、硬化平臺(tái)地面和路面等方式對(duì)臭味進(jìn)行控制。
2.2.1 植物液噴淋除臭工藝
為了加強(qiáng)對(duì)站區(qū)的臭味控制,該站先后對(duì)車輛等候區(qū)、卸料平臺(tái)、分選車間、裝箱區(qū)、存箱區(qū)等設(shè)置植物液噴淋除臭噴頭,通過(guò)進(jìn)口HDPE高壓軟管和物化設(shè)備相連。
除臭液是從意大利進(jìn)口的植物除臭液,是多種天然植物提取的汁、液復(fù)配而成的,該產(chǎn)品因是從純天然可食用的植物中提取汁液,對(duì)人身沒有傷害,分解異味的產(chǎn)物也對(duì)人身沒有任何傷害。其安全性適用性符合國(guó)際健康標(biāo)準(zhǔn),而且已被美國(guó)、意大利、瑞士、加拿大等政府機(jī)構(gòu)或科研機(jī)構(gòu)證明其是安全、無(wú)毒、不會(huì)造成二次污染。
植物液噴淋除臭工藝流程見圖1。
圖1 植物液噴淋除臭工藝流程
整個(gè)系統(tǒng)供液管路連接采用6×4 mmHDPE軟管連接,供液管采用不銹鋼Φ22管保護(hù),采用不銹鋼管卡固定,每2個(gè)管卡間距為1.5 m。供液管路和噴嘴沿墻壁周圍分布,每條管路系統(tǒng)由1個(gè)電磁閥門和手動(dòng)閥門控制。根據(jù)需要開啟或關(guān)閉相應(yīng)的閥門來(lái)控制。所有的閥門采用電磁閥,電磁閥的控制方式部分自動(dòng),同時(shí)還配手動(dòng)閥門作為旁通。
卸料平臺(tái)和卸料間安裝1套霧化設(shè)備,共安裝30個(gè)噴嘴。分為平臺(tái)和卸料區(qū)域2個(gè)管路系統(tǒng),分別用2個(gè)總閥門控制。一部分是在卸料口區(qū)域分布12個(gè)噴嘴,供液管沿卸料口上方橫梁外側(cè)墻壁水平布管。其次是平臺(tái)四周的墻壁上面水平均勻分布20個(gè)霧化噴嘴。設(shè)備和貯液箱集成在不銹鋼柜子(1.0 m×0.45 m×1.1 m) 中。
分選車間和裝箱區(qū)分布安裝1套霧化設(shè)備,共安裝35個(gè)霧化噴嘴。分選車間和裝箱區(qū)2個(gè)管路系統(tǒng),分別用2個(gè)總閥門控制,其中分選車間沿墻壁分布共24個(gè)霧化噴嘴,噴嘴均勻分布,安裝高度為3.5 m左右,裝箱區(qū)則在沿車間外墻上安裝1排11個(gè)噴嘴,輸液管每1.5 m用1個(gè)管卡固定,噴嘴安裝高度為4.5 m,具體安裝時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況作適當(dāng)調(diào)整。設(shè)備和貯液箱集成在不銹鋼柜子中。
在車輛等候區(qū)的四邊安裝噴嘴,既可對(duì)空氣中臭味進(jìn)行除臭,也可以對(duì)經(jīng)過(guò)或者??科湎虏康能囕v進(jìn)行除臭。
對(duì)存箱區(qū)四周進(jìn)行除臭。
運(yùn)行中噴淋除臭狀況見圖2。
圖2 運(yùn)行中噴淋除臭狀況
植物液噴淋除臭的運(yùn)行根據(jù)天氣、垃圾量、臭味強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)整,夏季頻次高,其他季節(jié)生產(chǎn)時(shí)采用相對(duì)較低的噴灑頻次,不生產(chǎn)時(shí)將采用較低的頻次或者停噴,視臭味情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整,考慮到北京的天氣情況,在室外設(shè)置了溫度傳感器,設(shè)定低于5℃時(shí),利用壓縮空氣對(duì)管路進(jìn)行排空,防止管路結(jié)冰。冬季不具備運(yùn)行條件時(shí),將不再運(yùn)行。
以分選車間為例列出了噴嘴頻次,見表1。
表1 分選車間噴嘴頻次
2.2.2 植物液噴淋除臭系統(tǒng)特點(diǎn)
1)霧化設(shè)備自動(dòng)化程度非常高,噴灑全是自動(dòng)化,功能拓展和切換非常方便。
2)霧化設(shè)備體積非常少、無(wú)需土建工程;且霧化系統(tǒng)設(shè)備能耗很低,只有370 W。霧化系統(tǒng)所需提供的壓力較低,為7~10 kg/cm2。
3)霧化噴嘴在10 kg/cm2的壓力下每分鐘連續(xù)不斷噴淋才只有47 mL,停機(jī)時(shí)噴嘴無(wú)滴漏。并且可以控制十幾分鐘噴淋十幾秒,這種霧化方式對(duì)設(shè)備影響較低,同時(shí)使得車間空氣的相對(duì)濕度有所增加,在一定程度上降低了粉塵。
4)霧化系統(tǒng)設(shè)備可控性靈活方便,可隨溫度和垃圾量開啟和關(guān)閉設(shè)備,同時(shí)還可根據(jù)需要移動(dòng)。
2.2.3 其他輔助除臭措施
1)針對(duì)遺灑在路面、地面的滲瀝液所散發(fā)的臭味,可用專業(yè)的洗掃車洗掃,配合水車進(jìn)行沖刷。為了減少卸料平臺(tái)的滲瀝液的滲入和便于清理,小武基分選轉(zhuǎn)運(yùn)站對(duì)卸料平臺(tái)地面進(jìn)行改造,采用水泥致密劑的新型材料,相對(duì)于對(duì)地面進(jìn)行了密閉,水泥表面就形成了一層堅(jiān)硬的保護(hù)膜,水不易滲入,清潔方便,大大方便了平臺(tái)的保潔,改善了地面衛(wèi)生,減少了臭味的散發(fā)。
2)針對(duì)車輛等候區(qū)、坡道、卸料平臺(tái)、分選車間、放箱區(qū)、重箱區(qū)等臭味較為明顯的區(qū)域,先后加裝高位噴淋除臭噴頭,利用高壓泵對(duì)稀釋好的除臭液通過(guò)噴頭噴出,高壓泵和噴頭間用進(jìn)口的高壓管連接。形成了高位除臭網(wǎng),對(duì)臭氣較為集中的區(qū)域進(jìn)行控臭。并對(duì)重箱區(qū)的上風(fēng)向處放置了移動(dòng)除臭風(fēng)炮,定時(shí)噴灑除臭液。
3)對(duì)于道路等面積大、臭味不太集中的區(qū)域,采用移動(dòng)除臭車、移動(dòng)打藥機(jī)進(jìn)行定時(shí)或者不定時(shí)噴灑除臭劑。
4)對(duì)于地溝等長(zhǎng)期有滲瀝液積存的區(qū)域,采用移動(dòng)除臭設(shè)備噴灑生物除臭劑,減少臭味的產(chǎn)生。
5)對(duì)除塵90 000 m3/h的尾氣,采取了加裝除臭液噴頭,不間斷地噴灑除臭液,減少其對(duì)外界的影響。
6)對(duì)于垃圾車、垃圾箱,加大清潔力度,減少掛帶、積存垃圾可能,同時(shí)也減少散發(fā)臭味的可能。
經(jīng)過(guò)上述措施的共同作用,該轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)及廠界處基本無(wú)臭氣感覺,廠界臭氣濃度滿足GB 14554—1993惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的新建項(xiàng)目二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,較以前發(fā)生很大改觀,臭氣對(duì)周邊居民基本不會(huì)產(chǎn)生污染影響。見表2。從整個(gè)運(yùn)行的情況來(lái)看,特殊天氣情況下,在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊數(shù)百米以外的地方,仍有臭味存在的可能。
表2 2012年12月檢測(cè)結(jié)果
1)當(dāng)前雖然采用了大量植物液噴淋除臭工藝,但由于分選轉(zhuǎn)運(yùn)站仍有大面積散發(fā)臭味的區(qū)域?yàn)殚_放式或者半開放式,如車輛等候區(qū)、裝箱區(qū)、存箱區(qū)等不利于臭味集中收集處理。
2)存在清運(yùn)時(shí)間相對(duì)集中和垃圾分選線處理能力有限的矛盾。垃圾清運(yùn)車輛清運(yùn)時(shí)間多集中在7:00—12:00,這就造成這段時(shí)間內(nèi)等候的車輛較多,影響周邊交通,垃圾清運(yùn)車本身和滴漏的垃圾、污水都會(huì)散出臭味,對(duì)周邊居民的影響明顯。
密閉工程是對(duì)現(xiàn)有易散發(fā)臭味的開放或者半開放的區(qū)域進(jìn)行封閉,使臭味處在一個(gè)有限的空間內(nèi)。主要是天車交換區(qū)域、通道、重箱存箱區(qū)、坡道(已于近期密閉完成)等地點(diǎn),結(jié)構(gòu)形式均采用門式鋼架輕型鋼結(jié)構(gòu),具有大跨度及施工方便快捷的優(yōu)勢(shì)。
天車交換區(qū)域封閉:封閉西側(cè)墻的長(zhǎng)度為63m,高約4 m,采用復(fù)合壓型鋼板材料作為墻體材料。天車局部屋面封閉,面積70 m2,采用復(fù)合壓型鋼板材料。
粗分選車間東側(cè)通道封閉:墻面屋面封閉均采用復(fù)合壓型鋼板。粗分選車間東側(cè)通道封閉面積約4 000 m2。
重箱區(qū)位于在粗分選車間東側(cè),封閉面積約1 000 m2,封閉結(jié)構(gòu)采用大跨度鋼結(jié)構(gòu),墻面采用復(fù)合壓型鋼板材料,在靠近頂部開高窗。屋面采用復(fù)合壓型鋼板材料,并在頂部設(shè)置采光帶,配合人工照明,解決封閉后重箱區(qū)采光問題。在封閉后的重箱區(qū)出入口設(shè)置快速卷簾門與風(fēng)幕一體控制裝置,控制風(fēng)幕出風(fēng)口吹向重箱區(qū)內(nèi)部方向,采用此裝置可防止重箱區(qū)內(nèi)部的臭氣溢出。
坡道封閉區(qū)域內(nèi)墻面開條形高窗,配合人工照明,解決坡道封閉區(qū)域內(nèi)采光問題。該項(xiàng)密閉工程現(xiàn)已完成。
需要通風(fēng)除臭的區(qū)域主要是:粗分選車間及粗分選車間的二層卸料平臺(tái)、卸料間、應(yīng)急料倉(cāng)、封閉后的汽車坡道及廠區(qū)封閉區(qū)域。大功率風(fēng)機(jī)通過(guò)布置好的吸風(fēng)管道將氣體送入除臭裝置處理,達(dá)標(biāo)排放。密閉區(qū)域通風(fēng)除臭擬采取分區(qū)密閉,分級(jí)別通風(fēng),不同區(qū)域通風(fēng)次數(shù)不同,見表3。
表3 需除臭區(qū)域換氣次數(shù)和風(fēng)量
根據(jù)該項(xiàng)目封閉改造后的空間和換氣次數(shù),初步估算除臭設(shè)備處理風(fēng)量約481 000 m3,采用負(fù)壓收集除臭的方式,部分區(qū)域另加送新風(fēng)系統(tǒng)。
除臭工藝擬采用化學(xué)除臭、生物除臭和高能電子除臭相結(jié)合的處理方法對(duì)改造后密閉空間的臭氣進(jìn)行負(fù)壓處理。其中化學(xué)處理的區(qū)域包括篩分區(qū)95 000 m3/h、垃圾料倉(cāng)45 000 m3/h、卸料間11 000 m3/h、二層卸料平臺(tái)42 000 m3/h、運(yùn)輸坡道25 000 m3/h,共218 000 m3/h。設(shè)計(jì)3座酸堿化學(xué)除臭塔進(jìn)行處理;高能電子除臭機(jī)組安裝在垃圾運(yùn)輸坡道,對(duì)該區(qū)域的空氣循環(huán)處理,并且高能電子除臭機(jī)組產(chǎn)生的氧化氣體自動(dòng)向二層卸料平臺(tái)流動(dòng),可以繼續(xù)氧化處理二層卸料平臺(tái)的臭氣成分,增強(qiáng)除臭效果;生物除臭塔處理的區(qū)域包括廠封閉區(qū)73 000 m3/h、除塵系統(tǒng)排放口的90000m3/h、重箱區(qū)38000 m3/h、裝箱區(qū)62 000 m3/h,共263 000 m3/h。負(fù)壓收集除臭系統(tǒng)設(shè)備見表4。
表4 負(fù)壓收集除臭系統(tǒng)設(shè)備明細(xì)
為了解決大量垃圾收集車在門口等候排隊(duì),對(duì)周邊交通造成影響,同時(shí)減少車輛本身和遺灑的垃圾污水對(duì)環(huán)境的影響,特提出增加應(yīng)急料倉(cāng),解決垃圾清運(yùn)時(shí)間相對(duì)集中和垃圾分選線處理能力有限的矛盾,減少車輛排隊(duì)等候時(shí)間,改善門口的環(huán)境。
垃圾料倉(cāng)有效容積約為2 400 m3,位于粗分選車間的西側(cè),與粗分選車間相鄰,包括垃圾坑、抓斗檢修區(qū)和起重機(jī)控制室,地上部分高約22 m,地下部分最深4.4 m,垃圾料倉(cāng)的卸料平臺(tái)頂與粗分選車間二層卸料平臺(tái)高度一致。
應(yīng)急料倉(cāng)結(jié)構(gòu)形式為鋼砼框架形式,外墻采用非黏土燒結(jié)多孔磚砌筑,外貼保溫材料和刷與粗分選車間顏色相同的涂料,使垃圾料倉(cāng)與粗分選車間從外觀形式上統(tǒng)一協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),滿足封閉和內(nèi)部設(shè)置12.5 t抓斗起重機(jī)。并且采用框架結(jié)構(gòu)形式(整體澆注),通過(guò)對(duì)表面進(jìn)行防腐蝕處理,可以將內(nèi)部暫存垃圾滲瀝液和臭氣對(duì)承重結(jié)構(gòu)的腐蝕降到最低,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。
為防止臭氣的逸散,需要用通風(fēng)集氣設(shè)備將垃圾料倉(cāng)內(nèi)形成負(fù)壓。在垃圾坑?xùn)|側(cè)與粗分選車間二層西側(cè)平臺(tái)的連接部分設(shè)置快速卷簾門與風(fēng)幕一體控制裝置,控制風(fēng)幕出風(fēng)口吹向垃圾坑方向,采用此裝置可將垃圾坑中產(chǎn)生的臭氣與粗分選車間二層卸料廳隔離開。在垃圾坑的卸料平臺(tái)上設(shè)除臭劑噴淋管線,采用植物液噴淋除臭技術(shù),對(duì)卸料平臺(tái)各區(qū)域工作時(shí)不斷散發(fā)出來(lái)的臭氣予以分解消除。并可根據(jù)臭氣產(chǎn)生的特點(diǎn),隨時(shí)調(diào)節(jié)控制器的操作參數(shù),以達(dá)到最佳除臭效果。應(yīng)急料倉(cāng)中產(chǎn)生的污水將通過(guò)新設(shè)管道引入現(xiàn)有的滲瀝液調(diào)節(jié)池。
所有除臭設(shè)施設(shè)備排氣口應(yīng)達(dá)到GB 14554—1993中15 m高度二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。垃圾分選轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊空氣質(zhì)量將達(dá)到GB 14554—1993一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(場(chǎng)界)。
全密閉方案綜合運(yùn)用密閉、負(fù)壓吸風(fēng)、洗滌除臭、除塵等手段,綜合解決臭味、粉塵、噪聲、車輛排隊(duì)等問題,能夠較為穩(wěn)定有效地對(duì)臭味、粉塵、噪聲等因素進(jìn)行控制;增加應(yīng)急儲(chǔ)料倉(cāng)將解決車輛的排隊(duì)問題,極大地提高了整個(gè)垃圾處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該方案的不足之處在于投資大、改造施工時(shí)對(duì)生產(chǎn)影響大,后期的運(yùn)行成本也相對(duì)較高。