中新天津生態(tài)城南部片區(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)整體方案研究

宋欣欣，閔海華，劉淑玲，王 琦

（1.天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300047；2.天津市基礎(chǔ)設(shè)施耐久性企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300047；3.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074）

中新天津生態(tài)城為中國新加坡政府合作框架協(xié)議下在華建設(shè)的1座生態(tài)示范城市，其城市建設(shè)內(nèi)涵為人與人和諧共存、人與經(jīng)濟(jì)活動和諧共存，能復(fù)制、能實(shí)行、能推廣的建設(shè)理念。因此，在生態(tài)城建設(shè)高效、便捷、環(huán)保的生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，有極大的推廣意義。本文結(jié)合生態(tài)城總體規(guī)劃條件，闡述如何布局垃圾氣力輸送系統(tǒng)，希望為新型城市垃圾收運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)提供借鑒。

1 生態(tài)城布置氣力輸送思路［1-2］

1.1 氣力輸送系統(tǒng)形式分析論證

1）氣力輸送系統(tǒng)在收集方式、設(shè)備選型的設(shè)計(jì)理念上可以分成固定式及移動式兩大類。固定式是泛指所有垃圾/廢物收集設(shè)備都是固定地安裝在建筑物內(nèi)，而垃圾是需要經(jīng)過固定的管道接到有關(guān)的收集設(shè)備。移動式則是指該類設(shè)備具備移動性能可以移動到不同的地方通過軟性管道接入埋地管網(wǎng)收集垃圾。

2）無論固定式或移動式的系統(tǒng)都同樣具有氣力輸送系統(tǒng)的各種優(yōu)點(diǎn)。兩種系統(tǒng)之間的差別主要在于根據(jù)樓宇的密度和分布，地理，環(huán)境以及空間的不同情況而需要在最終的收集設(shè)備的設(shè)計(jì)上作出不同的變化，當(dāng)中亦包括輸送管網(wǎng)如何調(diào)整設(shè)計(jì)以順利連接到不同的收集設(shè)備。由于兩款系統(tǒng)的輸送管網(wǎng)及收集設(shè)備的設(shè)計(jì)不同，系統(tǒng)的規(guī)格亦明顯存在較大差異。

3）移動式系統(tǒng)在靈活性方面優(yōu)于固定式系統(tǒng)，但固定式系統(tǒng)在服務(wù)范圍、管道輸送長度、環(huán)境影響、垃圾清運(yùn)作業(yè)、交通影響、系統(tǒng)可靠性、運(yùn)行管理等方面均優(yōu)于移動式系統(tǒng)，更適合于國內(nèi)城市應(yīng)用。因此，中新天津生態(tài)城推薦國內(nèi)各城市采用固定式系統(tǒng)。

1.2 氣力輸送系統(tǒng)整體布置思路

中新天津生態(tài)城南部片區(qū)面積7.8 km2，人口2010年規(guī)劃10.53萬人，人均垃圾產(chǎn)生量不高于0.8 kg/（人·d）。

1）生態(tài)城是新建城區(qū)，其建設(shè)理念體現(xiàn)生態(tài)、環(huán)保的同時(shí)，也具備能復(fù)制、能推廣、能應(yīng)用的特點(diǎn)。因此，氣力輸送建設(shè)在追求先進(jìn)性同時(shí)，也應(yīng)保證安全性、穩(wěn)定性。由于新建城區(qū)沒有垃圾成分基礎(chǔ)資料，且廚余有機(jī)物含量較多，因此，氣力輸送垃圾密度取值相對保守。為此，根據(jù)阻力損失計(jì)算，每個(gè)氣力輸送單個(gè)中央收集站的規(guī)模不宜超過25 t/d，輸送水平管網(wǎng)不宜超過1.4 km。

2）漢北路全線為現(xiàn)狀道路，根據(jù)生態(tài)城建設(shè)要求，現(xiàn)狀路不能再進(jìn)行開挖。因此，大學(xué)城05-01-01和05-02-01細(xì)胞合用一個(gè)中央收集站。根據(jù)對這兩個(gè)細(xì)胞垃圾量預(yù)測，同時(shí)扣除大件類等不能進(jìn)系統(tǒng)的垃圾量，該系統(tǒng)（取名為1#系統(tǒng)）氣力收集垃圾量為14.12 t/d。由于日常垃圾產(chǎn)量變化率為動態(tài)，為此，1#系統(tǒng)中央收集站設(shè)計(jì)規(guī)模16.94 t/d，服務(wù)區(qū)域性質(zhì)為居住、教育類。

3）生態(tài)城以生態(tài)谷為分界線一分為二，生態(tài)谷與周邊高程相差約1.5m，氣力輸送管道盡量不去穿越生態(tài)谷。根據(jù)垃圾量預(yù)測、中央收集站規(guī)模25 t/d、氣力水平管道不宜超過1.4 km以及土地開發(fā)計(jì)劃等限制性因素的影響，在05-02-02細(xì)胞西北側(cè)設(shè)置2#系統(tǒng)中央收集站，服務(wù)范圍分別為05-03～05、05-08、1/2（05-07），2#系統(tǒng)平均收集垃圾量為18.30 t/d，同樣考慮日產(chǎn)量變化系數(shù)，2#系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為21.96 t/d，服務(wù)區(qū)域性質(zhì)為居住、商業(yè)類。

4）基于同樣的布置思路，在生態(tài)城南部片區(qū)生態(tài)谷以南布置了另外3套系統(tǒng)，分別為3#系統(tǒng)、4#系統(tǒng)和5#系統(tǒng)。其中3#系統(tǒng)服務(wù)范圍為05-02-02、05-03、05-04等細(xì)胞，其設(shè)計(jì)規(guī)模為20.34 t/d；4#系統(tǒng)服務(wù)范圍為 1/2（05-05）、05-06、1/2（05-07） 等細(xì)胞，其設(shè)計(jì)規(guī)模為21.56 t/d；5#系統(tǒng)服務(wù)范圍為1/2（05-05）、05-10等細(xì)胞，其設(shè)計(jì)規(guī)模為18.13 t/d。

5）生態(tài)城南部片區(qū)氣力輸送布局見圖1。

圖1 生態(tài)城氣力輸送布局

2 氣力輸送系統(tǒng)整體方案研究

1）在確定系統(tǒng)采用固定式前提下，緊密結(jié)合生態(tài)城南部片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃，在建設(shè)時(shí)序上與土地開發(fā)計(jì)劃對應(yīng)。

2）根據(jù)整個(gè)南部片區(qū)垃圾密度的分布，合理確定站點(diǎn)、規(guī)模和公共管網(wǎng)的布置。

3）為了便于居民投放，除了在居住區(qū)和公共設(shè)施區(qū)室內(nèi)設(shè)置投放口外，還在沿線公共管網(wǎng)每隔400 m設(shè)置了室外投放口，與垃圾桶結(jié)合使用。在細(xì)胞內(nèi)室外區(qū)域設(shè)置了室外投放口，投放口間距初步定為半徑200 m輻射范圍。

4）物業(yè)管網(wǎng)的布置主要為細(xì)胞內(nèi)的管道及附件，物業(yè)管網(wǎng)的布置是基于細(xì)胞內(nèi)人口數(shù)量、用地性質(zhì)、建筑面積、容積率、規(guī)劃用地面積和建筑層高要求等因素，按照每戶110 m2建筑面積，粗略折算物業(yè)管網(wǎng)部分的工程量。

5）在服務(wù)區(qū)域內(nèi)，低于6層的建筑采用室外投放口來收納道路的生活垃圾和道路保潔垃圾，高于6層的建筑選擇3棟樓作為試點(diǎn)采用室內(nèi)投放口來收納生活垃圾，其它采用室外投放口收納垃圾。

6）考慮到分類收集的實(shí)現(xiàn)，每個(gè)投放口為組合式，即干垃圾一個(gè)投放口，濕垃圾（有機(jī)垃圾）為一個(gè)投放口，并在對應(yīng)的中央收集站設(shè)置兩套分離、壓實(shí)和運(yùn)輸裝置，以滿足規(guī)劃的要求。

7）整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)年限按30年考慮。

圖2 氣力管道垃圾輸送系統(tǒng)作業(yè)流程示意

3 結(jié)論

1）生活垃圾氣力輸送系統(tǒng)是一種成熟的并在國外多處應(yīng)用的垃圾收集技術(shù)，是一種先進(jìn)的垃圾收集系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)全封閉、自動運(yùn)行，衛(wèi)生而且環(huán)保。

2）中新天津生態(tài)城從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上以及環(huán)境條件上已經(jīng)具備了建設(shè)生活垃圾氣力輸送管道收集系統(tǒng)的條件。

3）生活垃圾氣力輸送收集系統(tǒng)與目前其它收集方式相對而言投資較大，但具有垃圾收集自動化程度高、操作人員不接觸、減少二次污染、環(huán)境好的特點(diǎn)，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。

4）氣力輸送在國內(nèi)其它城市推廣應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合具體的規(guī)劃或現(xiàn)狀情況，確定整體方案布局，再以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行工藝參數(shù)的確定。

［1］中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院.中新天津生態(tài)城南部片區(qū)生活垃圾收集運(yùn)輸（氣力輸送系統(tǒng)）工程［R］.2009.

［2］中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院.中新天津生態(tài)城基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃：環(huán)境衛(wèi)生工程專項(xiàng)規(guī)劃［R］.2008.