基本介紹
- 中文名：垃圾壓實處理
- 外文名：compaction of refuse
- 目的：將垃圾的體積減小，提高容量等
- 處理流程：壓縮機壓縮，浸入熔融瀝青等
- 壓實設備：三向聯合式、迴轉式壓實器等
- 影響因素：垃圾層厚度、含水率等
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目的和原理
目的
由於城市垃圾的密度較小，在自然條件下一般只有0．3～0．5t/m3，這給垃圾運輸和處理帶來許多不便，為此，可以採用壓縮技術增大密度，縮小體積。垃圾壓縮技術有以下幾方面的套用：
1)在垃圾轉運站或垃圾運輸車輛上，採用壓縮裝置壓縮垃圾，可以增加車輛的裝載量，提高運輸效率，又能擠出垃圾的水分，減少垃圾含水率，減少二次污染。
2)在垃圾填埋過程中，採用壓實機械，把鬆散的垃圾壓實，使填埋垃圾密度大於0．6t/m3，這樣可以縮小垃圾體積，節省填埋體積，同時可以減少蚊蠅、鼠類的滋生，減少對環境的污染。
3)在垃圾預壓縮時，可以採用固定式壓縮機械，把垃圾壓縮成塊，可作為填築材料使用。
因此壓實的主要目的是減少固體廢物的體積，增大密度，增加收集運輸車輛的收集量，同時壓縮成型，也便於裝卸、輸送、貯存和填埋。
以城市固體廢物為例，壓實前密度通常在0．1～0．6t/m3範圍，經過壓實器或一般壓實機械壓實後密度可提高到1t/m3左右，因此，固體廢物填埋前常需進行壓實處理，尤其對大型廢物或中空性廢物事先壓碎更顯必要。
適合壓實處理的主要是壓縮性能大而復原性小的物質，如金屬絲、金屬碎片、紙、纖維等，而對木頭、玻璃、金屬等密實的固體以及焦油、污泥等液態廢物不宜作壓縮處理。
原理
由於固體廢物顆粒與顆粒之間存在空隙，同時固體廢物顆粒內部分子之間也存在空隙，壓實即是利用機械的方法，將顆粒與顆粒之間的空隙率減小(60%)，若採用高壓壓實，還可以將顆粒分子之間的晶格破壞，使物質變性，從而使體積顯著減小。
處理流程
壓實是固體廢物預處理方法之一，壓實後最明顯、最直接的效果是便於存放和運輸。是否選用壓實處理以及壓實程度如何，都要根據具體情況而定，要利於後續處理。如果垃圾壓實後會產生水分，不利於風選分離其中的紙張，則不應進行壓實處理；對於要分類處理的混合收集垃圾一般也不過分壓實。如果對垃圾只做填埋處理，深度壓實無疑是一種最應重視的處理方法。
美國、日本等國家對城市垃圾進行壓縮填埋處理的套用比較廣泛，其主要工藝流程為：首先將垃圾裝入四周墊有鐵絲網的容器，送入壓縮機壓縮，然後將壓縮後的垃圾塊浸入熔融的瀝青浸漬池中。塗浸瀝青防漏，待塗浸好的壓塊冷卻固化後，再將垃圾塊用運輸皮帶裝車運往垃圾填埋場。壓縮產生的污水經油水分離器進入活性污泥處理系統，處理後的水滅菌排放。
壓實處理的流程因固體廢物的種類、性質、處理目的不同而有別。
金屬類廢物
金屬加工業排出的不同形狀的金屬切削、碎屑、尾料等金屬類廢物，均是進行回爐熔煉或再生的寶貴資源，但要製成體積較小，密度較大並具有適宜尺寸的坯塊。其基本流程：破碎，壓實，坯塊，回收再生。
城市垃圾
城市垃圾壓實處理的主要目的是為了便於填埋處置，垃圾壓實成坯塊後不僅有利於運輸及降低運輸費用，還能提高填埋場的利用率。其壓實處理，有兩種基本流程。
含有有害廢物的城市垃圾，為防止其有害物質釋出進入環境而造成危害，要求壓實後的坯塊有較高的強度，並需採用穩定材料對其進行包覆(固化)處理，然後送填埋場處理。其流程如圖。
城市垃圾壓實處理流程
城市垃圾壓實處理流程壓實設備
固體廢物的壓實設備種類很多，外觀形狀和大小千差萬別，但其構造和工作原理大體相同，主要由容器單元和壓實單元兩部分組成。前者負責接受廢物原料；後者在液壓或氣壓的驅動下，依靠壓頭將廢物壓實。
根據使用場所不同，壓實設備可分為固定式和移動式兩類。固定式壓實器一般設在工廠內部、廢物轉運站、高層住宅垃圾滑道的底部等場合；移動式壓實器一般安裝在收集垃圾的車上，接受廢物後即進行壓實，隨後送往處置場地。在實際選用壓實設備時，常根據設備適用於哪種物質的壓實，將其分為：金屬壓實器(打包機)、非金屬壓實器(打包機)、城市垃圾壓實器等。
(1)金屬類廢物壓實器
金屬類廢物壓實器主要有三向聯合式和迴轉式兩種。
①三向聯合式壓實器 
三向聯合式壓實器
三向聯合式壓實器適合於壓實鬆散金屬廢物的三向聯合式壓實器。它具有三個互相垂直的壓頭，金屬廢物等被置於容器單元內，而後依次啟動1、2、3三個壓頭，逐漸使固體廢物的空間體積縮小．容積密度增大，最終達到一定尺寸。壓後尺寸一般在200～1000 mm。
迴轉式壓實器②迴轉式壓實器
廢物裝入容器單元後，先按水平式壓頭1的方向壓縮，然後按箭頭的運動方向驅動旋動壓頭2，最後按水平壓頭3的運動方向將廢物壓至一定尺寸排出。
非金屬類壓實器主要是在材質和壓力大小方面與金屬類壓實器有所差別，在此不再贅述。
(2)城市垃圾壓實器
城市垃圾壓實器與金屬類廢物壓實器構造相似，常採用三向聯合式壓實器及水平式壓實器，其中以水平式壓實器更為普遍。城市垃圾在壓縮時可能會產生污水、有機物腐敗等現象，因此，對城市垃圾壓實器，一般都要考慮其密封性能和壓實器的表面處理(如金屬表面的酸洗磷化、四周塗覆瀝青)等問題，以免造成二次污染或影響壓實器的使用壽命。
①高層住宅垃圾壓實器
圖(a)為壓縮循環開始狀態，從滑道中落下的垃圾進入料斗；圖(b)為壓縮臂全部縮回處於起始狀態，垃圾充入壓縮室內；圖(c)為壓臂全部伸展狀態，將壓縮室內的垃圾壓入容器中，隨著垃圾不斷地被壓入容器，最後在容器中壓實，將壓實的垃圾裝入袋內。從高層住宅垃圾壓實器的工作原理來看，它應屬於水平式壓實器。
高層住宅垃圾壓實器②壓縮式生活垃圾收集機
壓縮式生活垃圾收集機主要部件包括壓縮機和密封垃圾箱兩部分，並且一個壓縮機可配若干個垃圾箱。其原理與住宅垃圾壓實器相似，首先將壓縮機與一個垃圾箱連線閉合好。將垃圾倒入收集機的料斗內，由壓縮機帶動推板將垃圾推入密封垃圾箱內，壓滿後開啟壓縮機與垃圾箱的連線，拉走垃圾箱，用另一個空的垃圾箱連線閉合。
③壓縮式垃圾車
一般是在其可封閉垃圾箱內的前部，裝置一個液壓推板，通過液壓來壓縮已裝入的垃圾和卸料。
影響因素
①垃圾層的厚度是最重要的影響因素。為了獲得最大的壓實密度，垃圾應推鋪成不超過0．6m厚的薄層。一般來講，垃圾層推鋪越厚，其壓實效果就越差。
②壓實機重複行走次數和行走路線影響壓實密度，當壓實次數達到3～5遍時即可獲得較好的效果。
③垃圾推填坡度的大小影響壓實密度，當作業面坡度控制在1：5～1：6範圍時可達到較好的壓實效果。
④垃圾的含水率影響壓實密度，當含水率在50%左右時，壓實密度達到最大。
壓實機的主要目的是鋪展和壓實廢棄物，也可用於表層土的覆蓋，當然最重要的是獲得最大的壓實效果。開放的填埋面積應儘可能保持在最小規模。影響壓實後密度的最重要的可控因素是每一層的深度。為了達到最大壓實密度，廢棄物應以400～800mm厚為一層進行鋪展和壓實(成分不同，厚度不同)。一般情況下採用500mm為層厚。此外，垃圾的密度也取決於壓實的次數。壓實2～4次後可以達到理想的密度，繼續壓實效果不會太明顯。
前方斜面操作是使用壓實機最有效的方法。斜面越平坦，壓實效果越好，因為只有在較平坦的工作面才能最有效地利用壓實機自身的重量。另外，平坦的工作面能夠減少壓實機燃料的消耗，前方斜面操作還可以很有效地控制雨水的流向，使之不會在裝卸區積存。
選擇壓實機應注意以下幾點。
①在同等效率下，應選取壓實力較大而功率較小的壓實機；且整機對地面壓力要小於垃圾表面的承載力。
②根據要進行填埋的垃圾種類和要達到的壓實效果，選擇合適壓實機。
③高度壓實可延長填埋場的使用壽命，從而降低填埋場單位面積垃圾的處理成本。在選擇壓實機時還應考慮壓實方法、道路運輸情況、天氣、表面覆蓋材料的類型和特性等。
壓力大小決定了壓實的程式，每層垃圾鋪的薄，壓縮效果好。履帶式機械的接地壓力較小，因此壓實效果並不理想。
