上海弘路建设发展有限公司201499
摘要：随着我国交通道路管理的不断深入，道路交通的垃圾逐渐成为人们关心和关注的问题，为了更好的维护道路环境，同时为人们创建一个干净、整洁的道路环境，有必要对道路垃圾实施管理，而垃圾分类装置的应用则进一步提高了垃圾分类的有效性，有助于环境的保护和维护道路的通畅。本文针对在道路清扫中采用垃圾分类装置其应用效果展开研究和探讨，旨在为下一步的环境整治以及道路维护提供有力的依据。
关键词：道路清扫；垃圾分类；装置；经济效益
一、研究背景
随着经济社会的发展，到2030年，我国路网总规模将达到约40万公里。其中，普通国道26.5万公里，国家高速公路11.8万公里。道路清扫所产生的垃圾量也日益增大，对环境的危害也日益严重。垃圾的后续处理就显得更为重要。就我国而言，不仅固体废弃物的问题形势严峻，资源形势也令人担忧，人均资源低于世界水平，利用率也很低。欧盟于1999年发布了垃圾填埋指令1999/31/EC，该指令要求可降解垃圾需要预先处理再填埋。我国对有关道路垃圾分选技术研究起步较晚，基本停留在集中堆放集中转运的阶段上。目前，生活垃圾大多采用焚烧后填埋，建筑垃圾多用于建筑低基层填埋和回收再利用。
弘路公司主要业务为道路养护，在养护作业中，本公司现拥有18部垃圾清扫车，对奉贤区约400km的道路进行清扫，每天收集道路清扫垃圾约40t。道路清扫垃圾的成分介于生活垃圾和建筑垃圾之间。组分非常复杂，主要包括树枝树叶、纸张、塑料、金属、玻璃、泥沙等（其中泥沙含量约占70%以上），其中纸张塑料、金属和玻璃等物品等属于可回收利用的资源。道路垃圾的成分介于生活垃圾和建筑垃圾之间。道路清扫垃圾组分非常复杂，主要包括树枝树叶、纸张、塑料、金属、玻璃、泥沙等（其中泥沙含量约占70%以上），而纸张塑料、金属和玻璃等物品等属于可回收利用的资源。
“资源化”是道路垃圾处理的终极目标之一。但是，对于道路清扫垃圾来说，由于其泥沙含量较高、燃点极低、焚烧成本较大等原因不适合焚烧后填埋；若用作建筑低基层或路基的填埋则由于道路垃圾成分中含有20%左右的轻飘物会造成环境的二次污染。道路清扫垃圾的直接处理还没有合适的方法，因此，对于道路垃圾的分选后处理就显得尤为重要。
二、国内外研究现状
道路垃圾分选、减量已在美国、日本、欧洲等一些发达国家引起很大的重视；美国是世界上最早利用道路垃圾分选利用的国家，1968年美国威斯康星州的麦迪逊地区为了减少填埋以及延长填埋土地使用寿命，使用了道路垃圾分选。减少了60%的沙土流失，这就意味着填埋场的使用量得到了增加，运输费用得到了节省，分选出的土石渣得到了利用。二十世纪九十年代初，日本制订了废弃物处理的广域化政策，积极推进道路垃圾分选系统技术；把它作为国家推广的垃圾处理方式、方向[1]。
目前，国内各种垃圾处理厂、矿山、煤矿及化工行业使用的滚筒筛传动装置全部都是由电动机通过联轴器把减速机与滚筒机构连接在一起，驱动滚筒装置绕其轴线转动。滚筒装置的转动是通过固定在斜架上的电动机通过螺栓连接联轴器，联轴器的另一端通过法兰及螺栓连接到位于滚筒装置轴线位置的转轴上，滚筒装置的工作部分是靠支架直接固定在轴线位置的转轴上的。滚筒装置工作时，电动机转动经减速后带动联轴器转动，联轴器再带动整个滚筒装置绕位于滚筒中心的轴线做圆周运动。滚筒装置的转动整体是全刚性连接，转动时噪音比较大，整体机构的磨损及电量消耗严重。
这种滚筒装置是通过支架把筛桶和转轴连接在一起的，滚筒装置内部空间缩小，且需要筛分的物料容易碰撞转轴使转轴发生变形进而影响滚筒装置的整体运动平稳，产生更大的噪声。电动机和转轴位于滚筒装置的轴心位置不利于物料进出滚筒，对整体的操作可行性有一定的影响。滚筒装置的转动是经电动机减速后直接连接转轴的。其转动速度恒定，不能满足不同物料筛分时对转动速度的不同要求，很大程度上影响筛分的效果。
目前一些发达国家的绝大部分垃圾通过分选，回收金属、纸张、塑料等,易腐有机物进行发酵制沼气和有机肥,对不能回收和发酵的废物则进行焚烧虽然这些发达国家在城市生活垃圾分选领域做了许多工作,而且成套化的产品也早已投入市场（如德国和日本），但是由于这些国家的城市生活垃圾源头分类工作进行得很好，需要机械分选的城市生活垃圾组分相对简单,且城市生活垃圾的含水率低,这就消除了垃圾分选的一个重要的不利因素,使得分选效率较高。而我国的道路清扫垃圾具有不同于发达国家的城市生活垃圾的特征:因此必须开发和完善适合于我国国情的垃圾分选技术和理论[2]。
未来的发展趋势将在解决现有滚筒
装置在筛分效果、整机稳定性和工作噪音因其结构和控制因素，存在无法通过很方便的调节取得理想筛分效果和工作噪音的不足，本实用新型则可以通过很方便的调节，即可在工作状态下取得极佳的筛分效果、整机稳定性和工作燥音。
我国采用的垃圾处理技术，没有一种方法能够独立地实现垃圾资源化、无害化、减量化的总目标。随着社会的进步，人们生活水平的提高，垃圾成分愈发复杂，有机物、人工合成材料增多。这种现状要求垃圾处理技术，应由单一销毁方法向多种方法、互相配合、共同处理----综合处理转变。只有这样才能实现垃圾的变废为宝，为社会提供可利用资源。
三、研究内容与技术路线
目前，垃圾的无害化处理，不论是焚烧、填埋，还是综合处理，均需要完善的预处理设备配合，通过预处理设备可以将垃圾中大部分不燃物分离，提高了垃圾的燃值和燃烧的稳定性，使焚烧效果和污染物排放控制都有一定程度的改善；减轻了垃圾填埋等后处理对环境的二次污染。
国内对于生活垃圾的预处理，滚筒筛作为垃圾中转主要的分选设备，是垃圾预处理设备的重要部分，在垃圾分选流程中首先被使用。通过筛分后的垃圾后处理不仅提高了效率，还增加了资源的二次利用。道路垃圾的成分接近于生活垃圾。因此，主要借鉴生活垃圾的筛分预处理方案，对目前的垃圾清扫设备进行改进，以达到对道路垃圾更好的预处理。
主要对道路清扫垃圾的成分进行分析，结合国内现有滚筒筛的结构形式、运行方式、筛分效果及运行时产生的工作噪音等问题进行研究，致力于解决现有滚筒装置在筛分效果、整机稳定性和工作噪音因其结构和控制因素，通过设备和工艺的改进达到预筛分的效果。
通过改进电动机与滚筒连接的结构形式，实现了电动机与滚筒之间全柔性摩擦无级调速式传动，通过对变频器的方便调节来达到滚筒转动所需的不同转速，通过调整轮胎的位置来调整滚筒的运行平稳性。
使用滚筒筛可以有效的将不同粒径的垃圾筛分出来，这样筛分以后的细粒垃圾可以被当作泥渣用于路基的填埋，而粗粒垃圾则会先被压缩体积后再填埋或进行焚烧炼油。
四、创新点
提供一种全柔性摩擦传动无级调速式传动滚筒筛装置，包括滚筒筛，支架平台，经定位轴座固定的电动机。主要创新点包括：
滚筒筛两侧的两端部置于对应固定在支架平台上的柔性传动机构上，其一侧两端的柔性传动机构经相应端的电动机驱动，设置的变频器的输出端连接两电动机。
柔性传动机构由具有转动轴的轴承座，轴承座内的转动轴上套置固定的轮毂，轮毂的两端部固定的轮胎构成，滚筒筛置于四组轮胎上，其中一侧两端轴承座中的转动轴为主转动轴，主转动轴经平键与电动机连接。
轮胎通过锁紧螺栓固定在轮毂上，轮毂和钢圈之间用锁紧螺栓固定。
轮毂经平键与转轴连接，轮毂在转轴上经左右两个轴套及轴肩定位，转轴的另一端由圆螺母和止动垫圈对轮毂相对位置的固定[3]。
轴承座底部的两端焊接调节支座，调节支座的轴向内螺孔旋接调节螺栓，调节螺栓的里端碰触轴承座，调节支座的高度与轴承座的底部固定耳相当。
滚筒筛两端部套置固定两道定位板，相应端柔性传动机构中两轮胎置于两道定位板之间。
五、经济效益与社会效益分析
1、垃圾分类所产生的经济效益分析如下：
（1）目前，现有的公路清扫垃圾主要采用填埋，其费用为：
每天的处理费用：F=40t×325元/t=13000元
每年的处理费用：F=13000元×365天=474.5万
即：每年通过填埋的方式处理公路清扫垃圾的费用约为474.5万元。
（2）采用公路清扫垃圾筛分设备费用
A．设备成本及土建安装成本（见图2-3）
图2-3筛分设备费用表
B．设备运营费用
每周工作一天，设备功率约60KW。
则每年的费用约：60Kw×8h×4次/月×12月×2元/Kw×1.1=5万元
即：公路清扫筛分项目投入后每年直接成本约为：46.4万+5万=51.4万/年
2、筛分后垃圾的处治利用设想
（1）第一类垃圾筛分物处理
主要成分为细砂。每年的量约1万吨；拟直接用于道路养护的三渣底基层，或掺入一定量的水泥做道路底基层或置换道路土路基。
（2）第二类垃圾筛分物：
主要成分为细石子。每年的量约3000t；用于新建工程临时便道。或掺入水泥后做水泥稳定底基层或置换道路土路基。
（3）第三类垃圾筛分物
主要成分为大号轻质垃圾。每年的量约1500t；主要进行焚烧处理。处理费用每年约1500t×325元/t=48.75万。
3、经济效益
不考虑筛分物的处理利用节约的成本，采用公路清扫垃圾筛分设备后，每年垃圾处理直接费用约51.4万，焚烧费用48.75万，每年总费用约100万。比直接填埋的费用（474.5万/年）要节约374.5万/年。
若考虑细砂和细石子的再利用，按照40元/t计，可产生效益：1.3万t×40元/t=52万。
所以采用采用该分类装置进行道路清扫垃圾分类，可以节约费用426.5万元。
4、垃圾分类所产生的社会效益分析如下：
（1）节约土地
采用分类处理可实现垃圾的减量化，可以节约和减少新建填埋场占用的耕地和建筑用地，保护我国宝贵的基本土地。
（2）减少对环境影响
通过对垃圾的分类处理，减少垃圾因处理不当、或者简单的填埋造成对周边空气、地下水、居民身体素质等多种影响。对垃圾的分类处理最终保证资源的无害化处理，实现垃圾资源的再生利用。
（3）输送电力资源化
垃圾分类处理产生的筛上物进行焚烧，可以产生蒸汽、发电真正实现了垃圾的资源和无害化。
（4）有利于改善生活条件、改善人民群众身体健康
垃圾处理不当，极易传染疾病，污染环境。通过对垃圾的分类处理，再对垃圾进行填埋和焚烧的处理方式，保证了垃圾处理的有序化，不仅仅有效改善垃圾处理厂以及周边的环境，同时垃圾分类无害化处理对人民群众身心健康也有着积极的意义。
本产品的成功开发还可减少这类装备的进口，节约外汇，并促进该行业的技术，并且由于该产品和国外同类产品处于同一技术水准，能够向国际市场进军。
本项目实施还将为区域经济发展带来新的增长点，为区域地方税收作出贡献，促进提高自主创新能力，促进传统产业转型升级的发展思路和发展方向，本项目批量化生产后,需要大量的特殊钢材及钢结构件、电器元器件等，必然会拉动项目投资企业周边零部件配套产业的兴起；同时能吸收大批生产、技术人员为该产品服务，也为政府部门缓解劳动就业的压力作出一定的贡献。
六、结束语
目前对于整个已产生的道路垃圾进行资源化回收利用，从而实现垃圾的资源化和无害化已是大势所趋。这一切都满足垃圾处理的“减量化、无害化、资源化”的原则，提高了垃圾处理效率和垃圾再生率，避免了二次甚至三次污染，可变废为宝，增值利用，采用清扫垃圾分类处理后，既节约的成本又保护了环境。
参考文献
[1]陈子玉,赵静,马国强,等.我国城市生活垃圾分类政策实施研究--以南京市为例[J].地域研究与开发,2016,35(3):64-68.
[2]吴清津,邹锐,杨春梅,等.基于价值共创的垃圾处理服务变革和社会营销策略[J].中国人口•资源与环境,2014,24(2):119-124.
[3]陈兰芳,吴刚,张燕,等.垃圾分类回收行为研究现状及其关键问题[J].生态经济,2012,(2):142-145.