現(xiàn)有的壓縮式城市生活垃圾中轉(zhuǎn)站普遍采用平面壓頭，其主要缺點(diǎn)是靠近壓頭的垃圾壓縮倍數(shù)于遠(yuǎn)離壓頭的垃圾壓縮倍數(shù)，造成垃圾壓縮不均勻，整體壓縮倍數(shù)較小，普遍反映壓縮效果不理想果通過增大壓力來提高壓縮倍數(shù)，勢必要提高垃圾集裝箱等受力件的強(qiáng)度，加大動力源，從而使整個中轉(zhuǎn)站的成本上升。為此我們提出了一種新的壓縮方式，通過改變壓頭的結(jié)構(gòu)形式來改善壓縮效果，達(dá)到在不增加成本的前提下提高壓縮倍數(shù)。

1　楔形壓頭的提出

針對現(xiàn)有壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站存在的主要問題，提出了一種新型壓頭結(jié)構(gòu)——楔形壓頭。該楔形壓頭可以明顯改善垃圾的壓縮效果。原理圖如圖1所示(虛線為平面壓頭)，它的工作原理是通過楔形壓頭的作用可以有效地壓縮靠近垃圾集裝箱壁的垃圾，改善整箱垃圾的受力狀況，達(dá)到在壓頭最大截面尺寸相同的情況下，提高垃圾壓縮倍數(shù)的效果。試驗也表明，在相同壓力作用下，與平面壓頭相比，楔形壓頭可以加大垃圾集裝箱中靠近側(cè)面垃圾的壓縮效果，明顯提高了垃圾的壓縮倍數(shù)。

圖1　楔型壓頭示意圖

2　試驗研究

我們研制了城市生活垃圾壓縮試驗臺，采集多處居民小區(qū)的生活垃圾做了壓縮試驗。以下介紹的實(shí)驗生活垃圾來源于淄博市二棉生活小區(qū)，該小區(qū)普遍采用集中供暖，其垃圾成份在淄博市及許多大中城市具有一定的代表性，

實(shí)際測得垃圾密度為0.25t/m3 ，說明垃圾密度符合逐漸降低的趨勢，垃圾的壓縮收集勢在必行。

試驗原理：在垃圾集裝箱的不同部位取點(diǎn)，安裝傳感器，通過應(yīng)變片的應(yīng)變值來確定不同部位垃圾的受力情況，以此來確定相應(yīng)部位的壓縮狀況。由于垃圾集裝箱的橫截面左右對稱，我們?nèi)?0個點(diǎn)為測試點(diǎn)，即在后端的上、左、下、中分別取點(diǎn)，記為1#，2#，3#，4#；在上表面取兩個點(diǎn)，記為5#，8#；側(cè)面取兩個點(diǎn)，記為6#，9#；底面取兩個點(diǎn)，記為7#，10#，分別在這10個位置安裝傳感裝置。由于涉及到的數(shù)據(jù)較多，現(xiàn)以具有代表性的2#，6#測試點(diǎn)為例進(jìn)行分析。在實(shí)驗前進(jìn)行了三次標(biāo)定(標(biāo)定壓力58.8N)，2#應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?5、46、43，6#應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?5、34、33�？梢运愕�2#應(yīng)變片的平均應(yīng)變?yōu)椋?45+46+43)/3=44.67；6#應(yīng)變片的平均應(yīng)變?yōu)椋骸　?35+34+33)/3=34。該試驗為對比試驗，即在壓頭為平面和楔形的情況下分別進(jìn)行試驗，對得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。試驗數(shù)據(jù)如表1，表2所示。由標(biāo)定值和應(yīng)變值算得受力情況如表3、表4所示。

表1　平面壓頭時的應(yīng)變值

表2　楔形壓頭時的應(yīng)變值

表3　平面壓頭作用下的受力值              N

表4　楔形壓頭下的受力值                N

受力值隨垃圾量的變化關(guān)系曲線如圖2、圖3所示(點(diǎn)線為平面壓頭的情況，細(xì)實(shí)線為楔形壓頭的情況)，由于垃圾的成份比較復(fù)雜，去除不確定因素的影響，通過以上曲線可以看出，隨著壓入垃圾的增多，在平面壓頭的作用下，2#和6#應(yīng)變片的應(yīng)變值變化不明顯，2#應(yīng)變片的最大受力為 151.41N，6#為103.78N，初始垃圾裝入量為120kg，經(jīng)壓縮后裝入220kg，壓縮倍數(shù)為1.83；而在楔形壓頭的作用下，應(yīng)變值變化迅速，2#應(yīng)變片的最大受力為224.71N，6#為138.38N，初始垃圾裝入量為110kg，壓縮后裝入250kg，壓縮倍數(shù)為2.27。與平面壓頭相比，在楔形壓頭的作用下，2#和6#應(yīng)變片的最大應(yīng)變值都有所提高，垃圾的壓縮倍數(shù)提高了24.04%，達(dá)到了預(yù)期的效果。

圖2 2#應(yīng)變片受力的變化曲線　　　　圖3 6#應(yīng)變片受力的變化曲線

3 結(jié)論

本文提出的楔形壓頭具有顯著的壓縮效果，是一種很有發(fā)展前途的壓縮結(jié)構(gòu)形式，正在進(jìn)行推廣應(yīng)用。通過研究和實(shí)驗分析，得出如下結(jié)論：(1)城市生活垃圾的產(chǎn)生量成逐年上升趨勢，而垃圾的密度成逐年下降趨勢，垃圾的壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)勢在必行。垃圾的壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)可以解決垃圾運(yùn)輸?shù)奶澼d問題以及垃圾運(yùn)輸過程中的二次污染問題；(2)通過改變壓頭的結(jié)構(gòu)形狀，可以改善垃圾的受力狀況，從而可以提高垃圾的壓縮倍數(shù)。楔形壓頭與平面壓頭相比可以提高壓縮倍數(shù)20%以上；(3)生活垃圾中塑料成份占的比重較大，可以考慮對其分揀回收，進(jìn)行資源化利用。

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