曹伟华
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200092)
青岛市太原路固体废弃物中转站迁建工程设计
曹伟华
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200092)
阐述了青岛市太原路固体废弃物中转站迁建工程概况、特点及其创新性。
生活垃圾;转运站;工程设计;竖式压缩
青岛市太原路固体废弃物中转站于2001年建成,目前担负着青岛市市南、市北、四方、李沧以及崂山部分地区每天约3 000 t的生活垃圾中转运输任务。该中转站位于李沧区太原路93号,因该地理位置属于将要新建青岛火车北站的建设范围,根据火车北站建设规划,该中转站需进行搬迁。
拟建场地位于青岛市李沧区西部,东侧紧邻娄山河污水处理厂,南侧紧邻胶州湾,北侧和西侧为规划市政道路。拟建厂址距离原太原路中转站约5 km,距离转运目的地小涧西综合处置场约35 km。场地现状为粉煤灰吹填场地,地质资料显示地下水为强腐蚀性。
建设规模:中转车间4 000 t/d;应急暂存车间12 000 t,分6 d量转运,转运能力主要通过延长作业时间实现;大件垃圾处理车间50 t/d;餐厨垃圾转运能力200 t/d,远期400 t/d。
迁址后新建工程为包含垃圾中转、应急暂存、大件垃圾处理等多种功能的大型中转处理基地。服务范围调整为青岛市内4区市南、市北、四方、李沧,2020年服务范围增加女谷口大桥南侧片区。总体工艺路线见图1。
概算总投资达3.6亿元,项目于2011年起开工,2012年上半年建成试运行。
2.1 垃圾中转
2.1.1 中转工艺
垃圾中转主要目的在于提高转运效率、降低运输成本;减少交通阻塞;减少对环境的二次污染;改善环卫工人的工作环境和条件,减轻劳动强度。
现代密闭压缩中转设备从设备型式上主要分为2类:横式(水平)压缩、竖直压缩,两者设备均较成熟,均在大型中转站上有较多应用[1]。本工程选择竖式压缩原因:①拟建场地位于“环湾保护、拥湾发展”战略的核心圈范围内,规划要求该站尽可能将工艺设施布置在地下,地面以绿化景观为主,基于此,竖式压缩更合适;②本工程转运物料类别较多,竖式压缩工艺以卸料容器为核心转运,便于分类压缩转运物料;③当地城阳、崂山转运站均采用竖式压缩设备,同类型车辆和容器便于应急期间联动;④竖式压缩本身的优越性,如工艺简洁、操作方便、设备节能。竖式中转工艺见图2。2.1.2 设备配备
作业班制为两班制,本工程竖式压缩转运容器拟采用7.5 m规格,垃圾转运车采用载质量38 t规格,该容器比常规的6 m规格容量增加30%以上,尤其适宜超大型转运站。
图1 总体工艺路线
经计算,本项目压实器配备4台,转运车配备44台(近期37台),容器配备64台(近期60台)。
2.1.3 车间工艺布置
考虑到功能、景观、物流等因素,中转车间为半地下式建筑,地下一层为转运大厅和转运车停车库,地面一层为卸料大厅,地面二层为管理用房。
图2 竖式中转工艺
卸料大厅长123 m,有效宽度24 m,两侧分别设置进口和出口,确保收集车卸料回转通畅,进口处设置2台电子汽车衡,用于进站垃圾计量。卸料大厅内共设置16个竖式容器卸料溜槽,满足中转车间的工艺要求。
车间地下部分分为转运大厅和停车库2部分。中间为竖式容器区,布置16个竖式容器泊位。转运大厅平均宽度25.5 m,净高10 m。同时在转运大厅设置了转运竖筒的堆放区。转运大厅和停车库之间共设置3个进出通道。转运车坡道位于中转车间北侧,长约100 m,坡度7.5%。
餐厨垃圾中转也在中转车间进行。在卸料大厅和转运大厅分别各预留3个专用卸料泊位和3个转运泊位。
2.2 应急暂存
2.2.1 工艺设备
为了满足恶劣天气和紧急情况下市区垃圾清运的要求,拟在本处设置应急暂存车间,满足3 d的垃圾量,即12 000 t生活垃圾的临时堆放。暂存转移采用装载机与自卸车配合的方式转移到中转车间转运,根据中转站设计能力和作业时间,临时堆放的生活垃圾设计在6 d内清运完毕。配置相应的装载机2辆,自卸车6辆,小型挖掘机1辆。
2.2.2 车间布置
正常情况下,应急暂存车间内部为空置。为便于管理和除臭系统的相对经济性,应急暂存车间拟分隔为3个独立的暂存间,每个暂存间宽度30 m。各暂存间相互独立,有各自的污水收集系统和除臭系统,便于根据应急暂存垃圾量的多少合理调度,减少运行费用。
应急暂存车间屋顶标高和中转车间一致,为便于装载机和自卸车辆的作业,最低处底标高相对室外地坪-2.0 m。暂存车间与生物滤池、预留的大件垃圾处理车间合并布置,并与中转车间合建,形成主体车间一体化景观绿化布置。
2.3 辅助设施
本工程渗沥液产生源主要包括生活垃圾渗沥液、环卫冲洗水及餐厨垃圾渗沥液。综合考虑渗沥液产生量波动情况和调节池调蓄能力,确定本工程渗沥液处理规模为450 m3/d(在餐厨垃圾处理设施建成前污水处理规模为310 m3/d)。进水水质为:CODCr34 000 mg/L,BOD518 000 mg/L,NH3-N 500 mg/L。根据环评批复、工可批复及市政公用局准予行政审批决定书,本工程渗沥液预处理出水执行CJ 343—2010污水排入城镇下水道水质标准。
渗沥液处理工程采用以转鼓螺旋格栅+均质池匀质作为预处理工艺,以MBR工艺作为主体生化工艺,以NF作为深度处理工艺的处理流程。
2.3.2 除臭设施
本工程垃圾中转车间、应急暂存仓库需考虑除臭通风。选用植物提取液喷淋法和生物法相结合的除臭工艺处理垃圾中转站和应急暂存仓库产生的臭气。
垃圾中转车间一层卸料大厅及卸料口处设置植物提取液喷淋预处理,经前端预处理的臭气通过管道收集后,集中送至末端的生物滤池除臭装置处理。地下一层转运大厅的臭气通过管道收集后,集中送至末端的生物滤池除臭装置处理。
应急暂存仓库内设置植物提取液喷淋预处理,臭气通过管道收集后,集中送至末端的生物滤池除臭装置处理。
生物滤池与应急暂存车间一体化设计,屋顶设置景观绿化。
2.3.3 机修车间及锅炉房
遵循主站与子站既相互独立又互联互通的建设模式,考虑网站群建设的现状和发展需求,采用B/A/S三层体系结构(即Web服务表现层、业务处理应用层、数据存储层),见图2。层与层之间相互独立,任何一层的改变不影响其他层的功能。用户通过Web服务表现层,在业务处理应用中间层执行应用程序,对数据库服务器进行操纵,实现对数据库存储层的查询、修改、更新等功能,并最终通过网络共享给用户,易于扩展和维护。
机修车间布置于应急暂存车间对面,与休息间、锅炉房合并建设。
机修车间主要供车辆及主要机械设备的日常维修。现状机修车间设置有3个机修车位,宽度为10 m,检修空间紧张。因此新建机修车间拟配置修车位5个,宽度调整至18 m,可供车辆室内停放。另外,机修车间设置办公休息区及设备维修间。
2.3.4 加油站
本中转站转运车辆用油主要为0#柴油,加油站主要由地下油罐、加油机、加油岛、简易休息室、罩棚和围墙组成。本加油站布置在转运车辆出入主通道侧,设1条旁路进出加油站。
2.3.5 洗车台
为便于垃圾收集车和转运车的清洗,特在主物流通道上设置洗车台。
单台洗车机洗车能力以20~40辆/h计,共配置洗车台3个,其中垃圾收集车共需洗车台2个,布置在收集车出厂车道上,供每日卸料作业完毕清洗;垃圾转运车需洗车台1个,布置在入厂转运车道上,供每日转运车返回厂区时清洗。
自动洗车台由导轨、龙门架、滚筒刷及冲水装置等组成,车辆进入洗车位后,由龙门刷洗装置沿导轨移动,自动对车辆进行冲、刷洗。整个系统操作由PLC控制。洗车台周边设围挡。洗车台另外配备高压水枪,供人工方式清洗车辆。
2.4 总图布置
整个厂区根据功能需求,分为管理区、生产区以及预留发展用地。管理区包括综合楼、食堂及多功能厅、倒班休息楼等;生产区包括中转车间、应急暂存及生物滤池、机修车间锅炉房、渗沥液处理站等;同时预留餐厨垃圾处理用地。
厂区总占地面积100 367 m2,除去预留发展用地15 000 m2,有效用地面积85 367 m2,总建筑面积33 724 m2,屋顶景观18 820 m2,屋顶绿化后绿化率达到60.9%。
1)迁建后成为全国规模最大的转运站。根据CJJ 47—2006生活垃圾转运站技术规范,大型转运站规模450~3 000 t/d,本工程中转规模达4 000 t/d,突破了规范中大型中转站的上限值。
2)迁建后成为功能齐全的中转基地。本工程除了主要的生活垃圾中转功能外,还包括了应急暂存,餐厨垃圾转运,以及渗沥液处理、机修等辅助设施,功能齐备。
3)迁建后建设标准较高。本工程地理位置优越,紧邻胶州湾,属“环湾保护、拥湾发展”重点区域,规划要求地下式布局,屋顶绿化设计。
4)迁建后建设难度较大。工艺复杂,平面布局及物流组织难度大;地下水强腐蚀性、深基坑、大跨度地下空间、屋顶绿化荷载高,结构设计难度大;项目具有超大型地下建筑、油罐等,消防设计要求非常高;受火车北站建设进度影响,本项目工期仅约1 a,非常紧。
5)涉及专业较多。本项目涉及工艺、建筑、结构、景观、道桥、排水、电气、仪控、暖通、除臭、技经等多个专业,如工艺和建筑针对主体车间一体化设计、地下室防火分区及消防楼梯设计、车间内设置参观廊道等协调,工艺和结构针对深基坑及基础设计、土建风道等协调。
1)工艺技术先进。竖式压缩中转工艺具有节能高效,便于地下式布局等特点。普通竖式转运容器长度6 m,本项目采用7.5 m长转运容器,大大提高了转运效率。
2)布局美观集约。总体布置综合考虑场地及周边环境现状及项目特点等因素,将中转车间和应急暂存车间一体化半地下布置,并辅以屋顶景观绿化,功能分区明确、物流组织流畅、管理便捷、景观环境优美,对周边环境影响降到最低。
3)结构合理。结构上具有地质条件差、地下开挖深、车间跨度大、屋面荷载高等不利因素,采用深基坑、大跨度预应力梁、倒翻梁、防水防腐蚀设计等技术措施,使项目结构合理。
4)管理以人为本。车间屋顶景观绿化,形成办公休憩空间,提高办公品味;车间内部设置专门参观廊道,同时进行标志标线引导;在总图及单体加强消防设计,突出以人为本理念;设置了固体废物信息化、数字化管理系统。
5)项目环境友好。将“绿色生态”理念融入厂区景观设计中,厂区绿化延伸至屋顶,中转车间、渗沥液处理车间等进行屋顶绿化,将转运站建成“生态滨海绿园”。同时设置完备的污水、臭气处理系统,创造垃圾处理设施生态友好型典范。
[1] 裴照堂,姚刚,张子川.大型压装式生活垃圾中转站工程工艺设计[J].环境工程,2009(S1):352-355.
Design for Relocation Project of Taiyuan Road Solid Waste Transfer Station in Qingdao
Cao Weihua
(Shanghai Municipal Engineering Design Institute(Group)Co.,Ltd,shanghai 200092)
The general situation,characteristics and innovativeness about the relocation project of Taiyuan Road Solid Waste Transfer Station in Qingdao were expounded.
domestic waste;transfer station;engineering design;vertical compression
X705
B
1005-8206(2012)05-0024-03
2012-08-01
曹伟华(1979—),工程师,主要从事固体废物处理工程设计与研究。
E-mail:cao_wh·hj@smedi.com。
(责任编辑:张艺)