[科普中国]-垃圾压实处理

目的和原理目的

由于城市垃圾的密度较小，在自然条件下一般只有0．3～0．5t/m3，这给垃圾运输和处理带来许多不便，为此，可以采用压缩技术增大密度，缩小体积。垃圾压缩技术有以下几方面的应用：

1)在垃圾转运站或垃圾运输车辆上，采用压缩装置压缩垃圾，可以增加车辆的装载量，提高运输效率，又能挤出垃圾的水分，减少垃圾含水率，减少二次污染。

2)在垃圾填埋过程中，采用压实机械，把松散的垃圾压实，使填埋垃圾密度大于0．6t/m3，这样可以缩小垃圾体积，节省填埋体积，同时可以减少蚊蝇、鼠类的滋生，减少对环境的污染。

3)在垃圾预压缩时，可以采用固定式压缩机械，把垃圾压缩成块，可作为填筑材料使用。

因此压实的主要目的是减少固体废物的体积，增大密度，增加收集运输车辆的收集量，同时压缩成型，也便于装卸、输送、贮存和填埋。

以城市固体废物为例，压实前密度通常在0．1～0．6t/m3范围，经过压实器或一般压实机械压实后密度可提高到1t/m3左右，因此，固体废物填埋前常需进行压实处理，尤其对大型废物或中空性废物事先压碎更显必要。

适合压实处理的主要是压缩性能大而复原性小的物质，如金属丝、金属碎片、纸、纤维等，而对木头、玻璃、金属等密实的固体以及焦油、污泥等液态废物不宜作压缩处理。

原理由于固体废物颗粒与颗粒之间存在空隙，同时固体废物颗粒内部分子之间也存在空隙，压实即是利用机械的方法，将颗粒与颗粒之间的空隙率减小(60%)，若采用高压压实，还可以将颗粒分子之间的晶格破坏，使物质变性，从而使体积显著减小。1

处理流程压实是固体废物预处理方法之一，压实后最明显、最直接的效果是便于存放和运输。是否选用压实处理以及压实程度如何，都要根据具体情况而定，要利于后续处理。如果垃圾压实后会产生水分，不利于风选分离其中的纸张，则不应进行压实处理；对于要分类处理的混合收集垃圾一般也不过分压实。如果对垃圾只做填埋处理，深度压实无疑是一种最应重视的处理方法。

美国、日本等国家对城市垃圾进行压缩填埋处理的应用比较广泛，其主要工艺流程为：首先将垃圾装入四周垫有铁丝网的容器，送入压缩机压缩，然后将压缩后的垃圾块浸入熔融的沥青浸渍池中。涂浸沥青防漏，待涂浸好的压块冷却固化后，再将垃圾块用运输皮带装车运往垃圾填埋场。压缩产生的污水经油水分离器进入活性污泥处理系统，处理后的水灭菌排放。

压实处理的流程因固体废物的种类、性质、处理目的不同而有别。

金属类废物

金属加工业排出的不同形状的金属切削、碎屑、尾料等金属类废物，均是进行回炉熔炼或再生的宝贵资源，但要制成体积较小，密度较大并具有适宜尺寸的坯块。其基本流程：破碎，压实，坯块，回收再生。

城市垃圾

城市垃圾压实处理的主要目的是为了便于填埋处置，垃圾压实成坯块后不仅有利于运输及降低运输费用，还能提高填埋场的利用率。其压实处理，有两种基本流程。

含有有害废物的城市垃圾，为防止其有害物质释出进入环境而造成危害，要求压实后的坯块有较高的强度，并需采用稳定材料对其进行包覆(固化)处理，然后送填埋场处理。其流程如图。

压实设备固体废物的压实设备种类很多，外观形状和大小千差万别，但其构造和工作原理大体相同，主要由容器单元和压实单元两部分组成。前者负责接受废物原料；后者在液压或气压的驱动下，依靠压头将废物压实。

根据使用场所不同，压实设备可分为固定式和移动式两类。固定式压实器一般设在工厂内部、废物转运站、高层住宅垃圾滑道的底部等场合；移动式压实器一般安装在收集垃圾的车上，接受废物后即进行压实，随后送往处置场地。在实际选用压实设备时，常根据设备适用于哪种物质的压实，将其分为：金属压实器(打包机)、非金属压实器(打包机)、城市垃圾压实器等。

(1)金属类废物压实器

金属类废物压实器主要有三向联合式和回转式两种。

①三向联合式压实器

适合于压实松散金属废物的三向联合式压实器。它具有三个互相垂直的压头，金属废物等被置于容器单元内，而后依次启动1、2、3三个压头，逐渐使固体废物的空间体积缩小．容积密度增大，最终达到一定尺寸。压后尺寸一般在200～1000 mm。

②回转式压实器

废物装入容器单元后，先按水平式压头1的方向压缩，然后按箭头的运动方向驱动旋动压头2，最后按水平压头3的运动方向将废物压至一定尺寸排出。

非金属类压实器主要是在材质和压力大小方面与金属类压实器有所差别，在此不再赘述。

(2)城市垃圾压实器

城市垃圾压实器与金属类废物压实器构造相似，常采用三向联合式压实器及水平式压实器，其中以水平式压实器更为普遍。城市垃圾在压缩时可能会产生污水、有机物腐败等现象，因此，对城市垃圾压实器，一般都要考虑其密封性能和压实器的表面处理(如金属表面的酸洗磷化、四周涂覆沥青)等问题，以免造成二次污染或影响压实器的使用寿命。

①高层住宅垃圾压实器

图(a)为压缩循环开始状态，从滑道中落下的垃圾进入料斗；图(b)为压缩臂全部缩回处于起始状态，垃圾充入压缩室内；图(c)为压臂全部伸展状态，将压缩室内的垃圾压入容器中，随着垃圾不断地被压入容器，最后在容器中压实，将压实的垃圾装入袋内。从高层住宅垃圾压实器的工作原理来看，它应属于水平式压实器。

②压缩式生活垃圾收集机

压缩式生活垃圾收集机主要部件包括压缩机和密封垃圾箱两部分，并且一个压缩机可配若干个垃圾箱。其原理与住宅垃圾压实器相似，首先将压缩机与一个垃圾箱连接闭合好。将垃圾倒入收集机的料斗内，由压缩机带动推板将垃圾推入密封垃圾箱内，压满后开启压缩机与垃圾箱的连接，拉走垃圾箱，用另一个空的垃圾箱连接闭合。

③压缩式垃圾车

一般是在其可封闭垃圾箱内的前部，装置一个液压推板，通过液压来压缩已装入的垃圾和卸料。3

影响因素①垃圾层的厚度是最重要的影响因素。为了获得最大的压实密度，垃圾应推铺成不超过0．6m厚的薄层。一般来讲，垃圾层推铺越厚，其压实效果就越差。

②压实机重复行走次数和行走路线影响压实密度，当压实次数达到3～5遍时即可获得较好的效果。

③垃圾推填坡度的大小影响压实密度，当作业面坡度控制在1：5～1：6范围时可达到较好的压实效果。

④垃圾的含水率影响压实密度，当含水率在50%左右时，压实密度达到最大。

压实机的主要目的是铺展和压实废弃物，也可用于表层土的覆盖，当然最重要的是获得最大的压实效果。开放的填埋面积应尽可能保持在最小规模。影响压实后密度的最重要的可控因素是每一层的深度。为了达到最大压实密度，废弃物应以400～800mm厚为一层进行铺展和压实(成分不同，厚度不同)。一般情况下采用500mm为层厚。此外，垃圾的密度也取决于压实的次数。压实2～4次后可以达到理想的密度，继续压实效果不会太明显。

前方斜面操作是使用压实机最有效的方法。斜面越平坦，压实效果越好，因为只有在较平坦的工作面才能最有效地利用压实机自身的重量。另外，平坦的工作面能够减少压实机燃料的消耗，前方斜面操作还可以很有效地控制雨水的流向，使之不会在装卸区积存。

选择压实机应注意以下几点。

①在同等效率下，应选取压实力较大而功率较小的压实机；且整机对地面压力要小于垃圾表面的承载力。

②根据要进行填埋的垃圾种类和要达到的压实效果，选择合适压实机。

③高度压实可延长填埋场的使用寿命，从而降低填埋场单位面积垃圾的处理成本。在选择压实机时还应考虑压实方法、道路运输情况、天气、表面覆盖材料的类型和特性等。

压力大小决定了压实的程序，每层垃圾铺的薄，压缩效果好。履带式机械的接地压力较小，因此压实效果并不理想。4