浏览次
环卫机械在我国起步较晚,广大环卫工人长期处于恶劣的条件下进行手工劳动,随着社会,经济的发展,各级政府在财政能力有限的情况下,积极采取发展环卫机械的措施,使环卫工人从笨重落后的工作条件下逐步解放出来。经过30多年的努力,我国环卫机械从无到有,从局部使用到大量推广,获得了巨大的发展,特别是在环卫车辆方面,基本形成了一个品种比较齐全,技术水平较高的新兴产业。目前环卫机械已向垃圾,粪便处理,生活废弃物资源化等领域进军,一个比较完整的环卫机械产业正在形成。
一、环卫机械化的现实意义
1.环卫机械化是使环卫工人摆脱繁重的体力劳动,提高劳动生产率,促进环卫产业的形成和发展的必要条件。应当承认环卫产业是一种发展滞后的产业,这一方面是因为长期以来,对环卫产业重视不够,另一方面也因为环卫是一项公益性的社会事业,当社会积聚的财力尚不足以满足其发展机械化所需的资金时。其机械应用的进程是缓慢的。随着国家社会经济的发展,人们日益认识到环境问题的重要,同时社会财力也允许其对环卫行业进行改造时,环卫机械化首先是环卫车辆才得到了迅速的发展,这是客观的实际情况。应当指出,随着环卫机械的应用。环卫工人开始摆脱繁重的体力劳动,生产条件大大改善,生产效率大大提高,这种情况下,环卫机械得到不断发展。
2.环卫机械化是解决环境问题,实现可持续发展战略的必然要求。环卫作业的各项工作需要使用机械代替工人的笨重劳动。生活废弃物需要进行处理,有用物需要再生利用,这就需要对生活废弃物中的成份进行定量,定性分析,并利用专门的工艺和设备对其进行处理。这种状况,依靠过去以手工操作为主的环卫作业方式已不可能,必须通过环卫机械和相关科学技术的应用,才能得到解决。从而,使人类生活的环境不再为工业生产和人们日常生活中产生的污染所困扰,使有限的资源能够得到再生利用,走出一条可持续发展的道路。
3.环卫机械化给科学技术的发展提供了一个新的领域,带动了一些相关产业的发展。环卫行业不同于其它行业的特点。急需研制专门的机械。过去环卫机械的研制只是靠环卫系统本身比较薄弱的科技力量进行,进入八十年代后我国一些大型机械制造厂家和一些科技单位相继投入环卫机械的研制和生产,目前已出现了一批较为先进的定型产品,也出现了一批固体废弃物再生利用的生产企业这些都为我国国民经济健康,持续,稳定的发展提供了一些条件。
综上所述,环卫机械化是一个历史的进程,目前在我国已开始进入快速发展的时期,并且日益和新技术相结台,产品不断更新换代。
二、我国环卫机械发展现状
广大环卫工人长期在肮脏笨重的作业条件下工作,迫切希望改善工作条件,对此各级政府给予了高度重视。早在60年代,环卫机械化便开始起步。1964年北京市环卫局提出了“放下铁锹,放下扫帚,放下粪桶”的三放口号,这就是在当时条件下提出的环卫作业实现机械化的目标。60年代初期,北京市清洁车辆大修厂(即现在的清洁机械厂)在布拉格粪罐车上通过技术革新刨造了摇粪架,此革新虽没有解决工人的背粪劳动,但是,工人不需再爬到车上去倒粪,这标志着我国环卫机械化的开始。1963年该厂又研制了拖带扫路机,开始了道路清扫机械化的进程。1964年该厂又设计,生产了几种型号的垃圾自卸车和真空抽粪车。垃圾自卸车的使用,实现了垃圾运输和卸车的机械化,抽粪车的使用,比较彻底的解决了环卫工人肩挑,人背粪便的笨重劳动。60年代中期该厂又试制生产了10辆58-l扫路机,使道路清扫由拖带扫路机向单机清扫发展。在此期问,上海、天津、杭州等大城市的环卫系统汽车修理厂也开始进行环卫机械化的实践,也生产了一批环卫机械用于实际的环卫作业中。
60年代,我国第一批环卫机械得以诞生。主要产品有洒水车、抽粪车、垃圾自卸车和初级扫路机。其中扫路机由于结构复杂,技术含量高,而当时生产扫路机的技术水平还比较低,使用一段时间后逐渐被淘汰而其它几种环卫机械,技术已基本成熟,获得了比较广泛的应用,使我国环卫作业的落后面貌开始改观。
进入70年代,我国环卫机械的发展主要集中在对技术难度大的扫路机进行开发,研究以及为实现垃圾装车机械化而进行的探索和研究上。北京、天津的环卫部门继续进行扫路机的研制,北京研制纯扫式扫路机,天津研制干吸式扫路机。北京于1975年相继研制了大、中、小三种型号的扫路机,并进行批量生产,生产的38辆$31大型扫雪两用车,37辆$32中型扫路机,200辆S15小型扫路机,相继投入首都的清扫作业,使首都主要干道和部分便道一度实现了机械化清扫。天津研制的干吸式扫路机,也进行了小批量生产并投入使用。由于使用成本,维修力量及存在的技术问题,中、小型及干吸型扫路机在使用一段时间后相继被淘汰。而$31大型扫路机后来又生产4o辆,使总数达到78辆。这批扫路机一直使用到1997年,承担着首都的清扫任务。该车连续使用了20多年,至今还有二辆$31型扫路机在北京市门头沟区使用,说明该型扫路机已具有较好的实用性和一定的技术水平。
在实现垃圾装车作业机械化方面,经过科技人员和广大职工长期努力1966年我国第一台垃圾装车机械随车吊在北京诞生,并投入试用,后因文化大革命使试验中止。70年代初期,北京通过技术革新,创造了一批地下垃圾台。这种垃圾台确实减轻了工人装垃圾的繁重劳动,但由于卸垃圾时的暴土扬尘及安全性等原因而在使用一段时间后被逐步淘汰。1976年,北京环卫局技术人员通过反复研究,试验,研制成功了侧装桶式垃圾车,实现了垃圾装车机械化的目标。由于它还具有运输过程中封闭而不使垃圾暴露和遗撒等特点,很难在环卫系统得到推广。当时全国大小城市街道上遍布的垃圾桶,说明了该型垃圾车得到了广泛盼使用,至今很多城市仍然还在使用。1971年,为迎接美国总统尼克松首次访华,北京市环卫部门还突击设计制造了一百余台扫雪、推雪、溶雪机械。进入80年代,随着我国改革开发政策的实施,城市建设和管理迅速发展,环卫机械进入了新的发展时期。过去环卫机械研制和生产都是在环卫车辆修配厂内进行。为了适应环卫机械市场的需要,环卫部门内的某些修理厂先后改组为专门生产环卫机械的工厂,北京市韵清洁机械厂,环卫车辆制造厂,上海市环境卫生车辆设备厂,天津市环境卫生局环卫设备厂等都是在此情况下先后由修理转变为造环卫机械的专业生产厂的。随着改革的深入,市场竞争机制的加强,一些国有大、中型企业,军工企业纷纷加入到制造环卫机械的行列,如南京的晨光机械厂,贵州的云马飞机制造厂,成都的前进机械厂。一些汽车制造厂也纷纷生产环卫机械。这些技术力量强,设备好的大中型企业的介入,一方面促进了环卫机械的发展和水平的提高,另一方面也促成了环卫机械竞争机制的形成。
在80年代,环卫机械以一种新的形式向前发展。从技术方面看,洒水车、抽粪车、垃圾自卸车基本上维持原有水平。扫尘车开发基本上处于停顿状态,但垃圾收运机械呈现了迅速发展的局面。另外,随着垃圾、粪便处理问题的提出,也为其所需要的有关机械设备提出了新的要求。
此期间,垃圾装车进一步推广,国内其它企业也开始生产侧装桶式垃圾车。东北等地的一些城市出现了运用叉车起降垃圾箱向卡车倾倒垃圾的收集方式,这种垃圾装车方式在一些城市获得了推广,后来逐步减少,但至今仍有少数地区采用此法装运垃圾。1984年天津率先开始建成并使用集装箱式垃圾收集站(又称垃圾转运站,密闭式清洁站等),这是一种新的集建筑和机械于一体的垃圾收集设施,它把半径约半公里服务范围内的垃圾收集到放置在收集站地坑内的垃圾集装箱里,装满后通过吊升机械把集装箱吊到自卸垃圾车上运走。侧装桶式垃圾车使用的垃圾桶长期放置于马路傍,有的桶数达几十个桶,周围脏乱,影响市容,集装箱收集站正好可以克服这些缺点,因此被国内一些城市采用。北京自1987年开始建造,到今天已建成700多座这种垃圾收集站。
随着社会的进步,人们生活水平的提高,垃圾的容重不断减小,垃圾车亏载问题开始出现。贵州云马飞机制造厂在80年代后期参考国内外资料首先开发生产了后装压缩式垃圾车,有效的解决了垃圾车的亏载问题。并在一些城市开始使用。北京研制的单臂吊垃圾车和西宁生产的双臂吊垃圾车也在某些城市得到使用。
由于城市的发展,人们环境意识的提高,70年代末期垃圾出路难的问题已开始显现,进入80年代后垃圾出路问题变得越来越严重。过去农民花钱买垃圾,80年代开始给农民钱以消纳垃圾。其后即使给农民钱,农民也拒绝消纳垃圾。国内许多城市出现了农民集体以各种方式阻止在当地消纳垃圾的情况。1985年北京市宣武区终因垃圾无处消纳而出现了堆积街头二周的事件,造成了很大的社会影响。垃圾的处理问题已经被提出并逐渐受到各级政府的重视。北京市于1978年建立了亮马桥垃圾处理试验场,1979年成立了全国环卫系统首家环卫科研所,专门从事垃圾,粪便处理和环卫机械的研究。其后上海、天津、沈阳、广州等大城市也相继成立了环卫科研机构。从此以后,环卫科技工作已不再只是研究环卫车辆而是同时进行垃圾,粪便处理和利用的研究。
处理垃圾,粪便需要众多的专用机械,因此这批科研机构一成立,就开始对此进行研究,同时社会科技部门和生产单位也开始介入环卫机械的研究。天津市环卫所研制了滚筒筛和堆肥成套设备。北京市环卫科研所研制了垃圾压实机、垃圾振动筛、滚动筛、垃圾给料设备、垃圾硬物分选机等。在此基础上,上海建成了安亭堆肥厂,北京利用武汉机械研究院研制的成套设备建成了董村机械化堆肥厂,天津在大港建成了垃圾堆肥设施。这批堆肥设施后来相继停止运行,反映了我国当时研制的垃圾处理机械的技术还不过关,大多数产品也未能定型,只有天津生产的滚动筛形成了一定的批量,基本定型。随着城市建设的发展和垃圾出路难的问题日益突出,垃圾堆放场地越来越远,为了减少运输费用,使用大吨位车辆实行垃圾转运是一项合理的选择。北京市在城市四周规划并征地建设了8处垃圾转运站,当时垃圾转运站使用装载机,敞口卡车并在露天的条件下进行,所以转运站工作条件十分恶劣,扬尘现象十分严重为此,北京市于1984年在高井建成了国内首座垃圾机械化转运站,使用了上海制造的液压旋转吊车。但后来由于吊车经常出现故障,又由于车辆下放使该场地被占用,致使该转运站停止运行。
80年代环卫机械主要围绕着垃圾的收集、运输、转运和处理展开。垃圾车辆取得了较大发展,处理垃圾主要采用堆肥方法,对垃圾转运机械和垃圾处理机械作了大胆的探索,并为此付出了大量的人力和物力,积累了经验,增长了知识。
进入90年代,寂静了十多年的扫路机的研制,开发掀起了一股新高潮,国内众多单位纷纷投入力量研制了各种型号的扫路机。扫路机的研制由过去的纯扫和干吸式向吸扫结合,喷雾降尘的方向发展,新一代扫路机基本上都是这种型式,如天津扫地王的华环牌,泸州机器厂熊猫牌,北京市清洁机械厂的亚洁牌和永江牌,扬州船舶集团公司特种车辆厂的金鸽牌等。这些新一代扫路机的技术水平比过去有了很大提高,其基本结构与国外产品相类似,技术也接近国外水平,现在全国已有二十多家企业生产扫路机。
后装压缩式垃圾车在进一步发展,继云马飞机制造厂后,又有秦皇岛的新谊公司,北京的华林特装车有限公司,深圳东风汽车公司,广州环境卫生设备厂等近20家企业相继生产后装压缩式垃圾车,其中有的采用引进技术,中外合资的方式进行生产。北京的华林特装车有限公司就是采用韩国广林公司技术的合资企业,该公司生产的后装车,一直采用进口液压件和电气设备,其质量得到用户认可秦皇岛与香港联谊公司合资成立的新谊公司,采用的是澳大利亚技术。通过引进技术和合资,使我国后装压缩式垃圾车具有较高的技术水平和较好的产品质量。
环卫车辆中多年不变的洒水车和抽粪车也开始进入换代时期。北京市清洁机械厂生产的抽粪车,采用了低噪音、低温升、长寿命的真空泵和控制吊杆,后闸门动作的液压操作系统,使抽粪车技术提高到一个新水平。上海市环境卫生车辆设备厂对冲刷水车采用了压力为5MPa的高压水泵,以达到减少用水量和冲刷更干净的目的。北京市清洁机械厂研制了东风8吨高压冲洗水车。集装箱垃圾收集站在北京、天津、广州、深圳等城市进一步发展。北京现在60%以上的垃圾是通过收集站收集的。由于垃圾容量的下降,导致了集装箱收集车严重亏载,亏载率一般在40%左右。为了提高车辆的满载率,一些城市收集站已设置了压缩机械对垃圾进行压缩,上海,广州,深圳等城市已采取这一措施。
大型垃圾转运站90年代在技术方面取得突破性进展,北京市在1993年建成了现代化大屯垃圾转运站,日转运能力为1500吨/日,采用了压缩机把垃圾压入集装箱,使转运站的工作条件和转运车的运输状况与原有转运站相比有了根本的改变。北京市由德国援助建设的两座垃圾转运站即小武基垃圾转运站和马家楼垃圾转运站,技术更为先进,功能更为齐全,该站除有压缩功能外,还设置了对垃圾进行分选功能的机械设备,对垃圾进行分类。通过滚筒筛,弛张筛等机械设备。可以把垃圾分成五类。北京建成的三座垃圾转运站规模大,技术上具有国际先进水平。北京市由德国援建的南宫堆肥厂也已在1998年建成并投入使用,日处理垃圾4130吨,该堆肥厂工艺完善,技术先进,机械化,自动化水平高,配有可伸缩式布料机,硬物料分选机,均匀给料机等多台先进机械,该堆肥厂的技术属世界先进水平,但投资费用和运行成本高。90年代,我国各城市为处理垃圾做了很大的努力,主要采用了卫生填埋的方式,并建成一批垃圾卫生填埋场,在处理垃圾上发挥了很大的作用。填埋场用的压实机尚无质量好的国内产品,少数填埋场引进了国外压实机,多数填埋场目前还只是使用推土机对垃圾进行压实。
80年代建的垃圾堆肥厂多数相继关闭,90年代仍在减缓,这是由于垃圾肥肥效低,所含杂质多,使用不便,成本高等原因致使销路不畅造成的。为了提高垃圾肥价值和扩大销路,一些堆肥厂把垃圾肥制成有机复台肥和有机生物肥。目前运行状况较好的有常州垃圾综合处理厂堆肥生产线和四川广汉垃圾堆肥厂应用焚烧技术处理垃圾,国内焚烧技术已出现二种类型。一类是引进国外技术进行建设,像广州、上海、厦门、北京、珠海等经济比较发达的城市正在通过引进国外技术和设备进行大型垃圾焚烧厂的建设1985年建成的深圳垃圾焚烧厂,在引进技术的基础上生产出第3号炉,现已投入使用。另一类是国内众多厂家研制,开发的垃圾焚烧技术,北京已在昌平、燕山、上庄、邓庄建设了四个垃圾焚烧炉,常州垃圾综台处理厂建的垃圾焚烧炉等都是这类技术。这些焚烧炉中常州综合处理厂和北京昌平县的焚烧炉已通过技术鉴定。但国内焚烧炉的开发还处于起步阶段,还需进一步完善。
纵观90年代环卫机械的发展状况,一批老的环卫车辆产品进入更新换代时期,扫路机发展到了一个新水平,垃圾车出现了许多新品种,其技术水平和功能向国外同类产品靠近,环卫机械已向垃圾处理领域进军。国内企业,科技部门纷纷把目光瞄向环卫机械领域,中外合资的环卫机械企业已增至数家这些都促进了我国环卫机械水平的提高。
三、环卫机械的发展目标
我国环卫机械自60年代起步以来,经过30多年的努力,奠定了一定的基础环卫车辆品种比较齐全,技术也逐渐接近国外水平。为环卫事业的发展提供了大量的设备。目前环卫机械正由过去单一的环卫车辆向垃圾转运设备、垃圾和粪便处理机械、资源利用设备等领域发展。
近年来,北京、厦门等城市一批现代化的大型垃圾转运站的建设和投入运行,标志着我国已拥有大型垃圾转运站的先进技术。但在垃圾处理,粪便处理,资源利用等方面所需的环卫机械,目前还处于起步阶段。
我国环卫机械今后的发展目标是进一步提高和完善环卫车辆技术水平的同时,重点发展垃圾和粪便的处理机械和资源利用设备。为了进一步提高我国环卫机械的发展水平,环卫车辆产业本身应该调整结构。现在全国生产环卫车辆的企业有百余家,这些企业中有大型的,有小型的,有技术力量强,装备好的,也有技术力量非常薄弱,装备很差的。这一百多家企业去争夺全国每年仅需5000辆左右环卫车辆的市场,其竞争是非常激烈的。由于存在着某些地方保护的情况,使一些条件差的小型企业得维持,结果是环卫企业都是在小批量,多品种条件下进行生产,产品质量难以保证,制造成本难以降低,多数企业生产任务严重不足。所以环卫车辆生产企业的调整已势在必行。调整还是需要通过改革,减少地方保护,创造公平竞争的市场环境。使一批产品价格高,质量低的生产企业倒闭或转产。目前国内各厂家生产的扫路机主要是各种大型吸扫结合,喷雾降尘型的扫路机,产品比较单一,缺少中、小型及纯扫式扫路机。中小型扫路机,特别是小型扫路机,社会需求要比大型扫路机大得多,不仅城市环卫部门需要。而且一些大型厂矿企业,学校,公园,大单位等内部也需要。纯扫式扫路机,近年来被忽视,这主要是认识上的不全面,认为吸扫结合的扫路机技术先进,清扫干净,但实际上吸扫式扫路机由于也是采用喷雾降尘,因此不可能把地面灰尘全部吸去,而且也是通过边刷,有的也还是用滚筒刷进行清扫,吸尘主要用来提升被扫的垃圾。纯扫式扫路机只要设计台理,其扫净率不亚于吸扫结合式扫路机,特别在路面污染大的地方,使用纯扫式扫路机要优于吸扫结合式扫路机,纯扫式扫路机还具有成本低,油耗小,使用成本低,噪音小等优点。
目前的真空抽粪车已使用多年,应进行更新换代。其主要部件真空泵应向低噪音,低温升,长寿命方向发展。其罐体应具有足够的刚性和采取防腐措施。工人操作的部件应采取辛匮压系统进行操作控制,以减轻工人的劳动强度
洒水车可分为两类,一类用作喷雾洒水,主要用于湿润路面,洁净空气,防止扬尘。这类水车水泵的压力较低,压力一般在3MPa以下即可,车上配有水枪,需要时可作消防车使用。另一类主要用于路面冲刷,这类车需要高水压的水泵,其水压应大于3MPa,在保证冲刷路面干净的情况下,可大大的降用水量,这类水车目前上海和北京开始使用。垃圾收集机械应根据每个城市采用的收集方式确定,目前主要使用的有密闭式集装箱清洁站,侧装桶式垃圾车,后装压缩式垃圾车,单臂吊垃圾车等。由于垃圾容重不断降低,为了使车辆达到应有的垃圾满载率,后装压缩式垃圾车近年来获得了比较迅速的推广使用。大多数城市的密闭式集装箱清洁站,车辆严重亏载,同时这种类型的集装箱收集车在车箱内再装一个集装箱,在构造上也是不合理的,车型也很不美观,所以对这种密闭式集装箱垃圾收集站应进行重新设计,站内应增设垃圾压缩机械,车箱与车辆也应进行重新设计,使其载重量合理,外形美观。各种类型的垃圾车,都应设置污水收集箱,防止垃圾含水率高时垃圾车箱内的污水流到马路上造成污染。
北方城市冬天路面都有积雪,为保证交通安全,需要溶雪机械。北京过去主要采用浓度为20%左右的盐水喷洒主要干道和立交桥路面。但喷洒盐水需要化盐设施,而且盐水中80%左右以上是水,造成运输浪费,因此应发展盐粉撒布车,北京市环卫科研所研制的盐粉撒布车经试验效果良好,应该进一步推广。对下雪量大的地区,还应发展推雪机械。
垃圾管道收集是一种比较先进的收集方式,在繁华的现代化商业区,高级住宅,高级大型办公区可采用此种方式进行垃圾的收集,这一办法在俄罗斯,瑞士,日本等国家都已使用多年。北京原准备在王府井商业区改造工程中投资1700万元建设一整套垃圾管道收集系统,图纸等整套技术资料已由银川的东方运输进步公司设计和制作完毕,但由于王府井改造工程管理体制上发生变化,造成这一工程的搁浅。
我国大型压缩式垃圾转运站已达到国际先进水平。但处理垃圾的堆肥,填埋,焚烧技术所需的机械设备的研制工作还刚刚起步,与国外先进水平相比差距甚大。国内一些单位虽对堆肥机械做了大量研制工作,但多数没有成功。今后对垃圾堆肥技术应进一步加强研究。
焚烧处理垃圾是一种比较好的办法,深圳垃圾焚烧厂和杭州锅炉厂台作,在引进技术的基础上开发生产了深圳垃圾焚烧厂的第三台日处理150吨的焚烧炉,已投入使用,为焚烧设备国产化做出了贡献。由于焚烧处理垃圾在国内具有广阔的市场,所以目前国内有众多企业和单位纷纷开发垃圾焚烧技术并结合我国大多数城市垃圾具有低热值,高水份的特点进行。但垃圾热值低于4000千焦/时,因热值过低不宜采用焚烧处理。目前我国应用二个技术层次的焚烧技术焚烧垃圾。一些经济比较发达的城市,垃圾热值比较高,应主要用国外焚烧技术建设垃圾焚烧厂。另一类国内大多数城市经济条件差,垃圾热值也较低,但部分垃圾热值在4000千焦/以上,这些城市目前可以应用国内正在发展中的垃圾焚烧技术处理垃圾。国内焚烧技术虽处于发展完善阶段,但目前只要对废气处理系统适当增加投资,完善技术,使废气达到排放标准,就能使其具备使用条件,例如昌平垃圾焚烧厂和常州垃圾焚烧厂都已运行了几年,有些技术问题还有待继续改进。
这类焚烧炉虽在技术上与国外先进焚烧炉相比有一定差距,但由于它的建设费用仅是国外焚烧炉的1/10~1/8,运行费用也只有国外焚烧炉的1/5左右,在我国当前资金不足,垃圾又亟待处理的情况下,这种技术可作为焚烧处理垃圾的一种过度技术,适当发展。我们应努力使国内焚烧技术不断发展,完善,逐步达到国际水平,不能光靠引进技术的方式解决垃圾的焚烧问题。
目前国内粪便处理技术水平较高的有原广州的猎德粪便处理厂和北京的高碑店粪便处理厂。猎德粪便处理厂运用沉淀稀释,三段生物滴滤和化学沉淀法三级处理工艺进行处理。高碑店粪便处理厂采用与污水处理厂相结合的方式进行,从国外进口了二台设备,通过捞取粪便中的固体物和絮凝脱水的办法使粪便BOD降至2000后排入污水处理厂与城市污水一并进行处理,这样可以大大降低粪便处理厂的建设投资和运行费用,高碑店粪便处理厂日处理能力1000吨,总投资1600余万元(内含抽粪车78辆)。这一方法可以在有污水处理厂的城市进行推广。北京天意公司研究的粪便处理资源化项目也已通过鉴定,也是一种比较好的粪便处理技术。垃圾处理资源化已受到广泛的重视,一些资源化利用技术已经诞生,如垃圾烧结砖,垃圾混凝土砌块,废塑料炼油,废塑料制油漆。废塑料再生等。其中有些技术已经成熟,可以推广使用,但由于生产成本高,不能获利,所以未能够发展。