中新天津生態城南部片區垃圾氣力輸送系統2#試運行及故障解析

李　　野，楊永健，何　　鵬，袁曉明

（天津生態城環保有限公司，天津　300467）

中新天津生態城南部片區垃圾氣力輸送系統2#試運行及故障解析

李野，楊永健，何鵬，袁曉明

（天津生態城環保有限公司，天津300467）

介紹了中新天津生態城生活垃圾氣力輸送2#試運行概況，并統計分析了試運行期2#垃圾收運量及用電之間的關系，解析了其運行中出現的問題、原因及處理建議等，以期為生態城及其他地區垃圾氣力輸送系統提供運行經驗。

中新天津生態城；氣力輸送；故障

生活垃圾氣力收集及輸送系統被世界各國公認為最先進、具有廣闊應用前景的新型垃圾收運方式。目前我國在上海世博會［1］、廣州金沙洲示范小區、上海泰晤士小鎮等地都啟用過垃圾氣力輸送系統，但都僅限于服務某個單獨小區。在較大城區建設垃圾氣力輸送系統，在天津以至國內用于生活垃圾的分類收集仍屬首次。

1　2#中央收集站概況

中新天津生態城南部片區共建設4套垃圾氣力輸送系統，管道總長度約6 700 m，服務覆蓋建筑面積5.30×106m2，服務面積約5.6 km2，包括居民區、商業區等，服務10萬人。目前市政管網已建設完成，物業管網隨著小區建設進度建設。4套系統垃圾收集量為87.2 t/d，預計到2016年上半年可全部投入使用，屆時生態城南部片區生活垃圾將全部采用氣力輸送方式集中收運。系統主要包括物業管網、公共管網、中央收集站。

整個中新生態城垃圾氣力輸送工程建設模式為DBOO模式，設計氣力輸送系統設計規模為99 t/d，其中2#覆蓋9個生態城細胞單元，覆蓋區域主要為居住及商用，設計服務垃圾量為27.75 t/d，公共管網管道最長長度為1 100 m。4套系統中的2#站于2015年初啟用，已全面開展試運行，目前已穩定運行近1 a。

2　　試運行期2#垃圾收運量及耗電量統計與分析

2#垃圾氣力輸送系統設計服務垃圾量為27.75 t/d，但由于目前生態城南部片區居民入住率不高，且試運行期間其僅開通部分投放口，因此實際接收垃圾量未達到設計量。試運行服務小區見圖1，覆蓋生態城和韻路兩側8個小區及4個公共事業單位共計12個地塊，服務人口約2.6萬人，服務建筑面積達1.40×106m2。雖然2#系統于2015年1月啟用試運行，但前期（1—5月）系統不穩定，處于調試初期，垃圾投放口開啟數量不穩定，筆者將統計6—12月的有關數據。

圖1　2#垃圾氣力輸送試運行啟用投放口點位

垃圾氣力輸送系統能否建設的一個很重要經濟指標在于其建設成本及運行成本，電能消耗是垃圾氣力輸送發生運行成本的主要因子之一。圖2反映了試運行期間生態城垃圾氣力輸送2#垃圾收運量與電耗之間的相互關系，平均每收運1 t垃圾需耗電201 kW·h，噸垃圾耗電量較大，分析其原因在于目前2#系統處于試運行階段，系統未全負荷運行，垃圾收運量未達到設計量，但維持整個系統需定時進行垃圾抽吸，導致垃圾噸收運耗電量較高。但隨著系統的逐漸穩定和垃圾收運量增大，耗電量卻呈現出下降趨勢。

圖3　　生態城氣力輸送2#系統2015年12月耗電量統計及分布

圖2　2#垃圾收運量與耗電量關系

日常用電中還包括了壓實機、通風機、冷凝機、干燥機等一些相對功率較小的系統設備用電見表1。每日辦公、照明用電量僅占每日耗電量的5%，對收集站總電量影響不大。但觀察發現大燈的運行時間不需要11 h，僅開啟4 h便可滿足工作需要，每月可節省電量168 kW·h。小燈每日運行8 h便可滿足工作需要，每月節省電量41 kW·h。

表1　　生態城氣力輸送2#日常耗電量統計

3　　氣力輸送系統電能分析（以12月為例）

對12月份2#相關耗電量進行了系統統計與分析，結果見圖3。12月共耗電36 211 kW·h，與11月每日平均耗電量基本相同。12月2#站總用電量與系統運行耗電量變化趨勢基本相同，結合日常耗電量變化來看，日常耗電量基本接近于每月日常耗電平均值，所以分析可知系統運行耗電量是影響總用電的關鍵因素，而日常用電相對穩定，12月耗電成本為182.88元/t。本月每日用電出現3個高峰值，12月2日耗電1 560 kW·h，26日耗電1 360 kW·h，均因當日進行了5次系統室外故障的維修，導致系統電耗增加。12月4日耗電1 670 kW·h，當日景杉園小區12#、13#樓堵塞嚴重，每樓豎管均進行了反復的疏通、抽吸過程，導致系統電耗增加。12月24日出現用電低峰，耗電844 kW·h，該日氣力輸送人員全部外出參加有限空間作業考試，由工作人員進行日常系統運行，并未因室外系統故障而啟動手動模式，導致該日電量極少。由圖3還可知系統運行（5臺抽風機）日均用電量為824 kW·h占比為70%，日常耗電量日均為345 kW·h，占比為30%。由此可知，氣力輸送系統能耗大部分發生在風機抽吸階段，后期，可通過進一步優化調整抽吸時段及次數來降低氣力輸送系統的能耗。

4　2#故障統計及情況分析

氣力輸送系統故障發生主要有管道堵塞、管壁磨損及其他部件的故障［2］等。生態城垃圾氣力輸送

2#系統12月共對投放系統維修61次，其中物業報修3次，自主維修58次，統計結果見圖4。由圖4可知，12月系統故障有34%為物業管網堵塞，經核查分析主要是由于垃圾投放前端小區物業和居民在投放垃圾時為了圖方便省事，隨意投放垃圾，造成尺寸較大的硬紙盒、玻璃瓶等禁止投放垃圾堵塞投放口。主要原因是擁有室內投放口的景杉小區發生堵塞的頻次較多，可能是由于有些居民的垃圾分類意識不強，隨意投放禁投垃圾所致。又因12月氣溫較低，電磁閥、傳感器、排放閥等設備出現結冰等故障的頻率明顯增加，導致自動運行時一些點位抽吸垃圾失敗。冬季室內外溫差較大，收集站內通風機所產生的較熱氣流向外傳遞，遇外界冷空氣后會凝結水滴附著在電磁閥、傳感器等設備上，結冰后致使閥門啟閉失靈。

圖4　　生態城垃圾氣力輸送2#故障統計及維修分布

另外，還發現系統運行耗電量與故障維修次數存在直接影響關系，隨著每日室外故障維修次數的增加，系統運行時間明顯增加，從而導致系統耗電也呈遞增狀態。

5　　結論與建議

2#是生態城垃圾氣力輸送系統最先啟用的中央收集站，2#的試運行對生態城整個垃圾氣力輸送收運系統正常運行有著至關重要的作用。在試運行期間，由于垃圾量有限，未達到設計量及系統穩定性差，收運噸垃圾能耗較高，但隨著系統穩定運行及滿負荷收運后，能耗將進一步降低。通過對2#氣力輸送系統試運行期間設備故障分析及維修分析，建議：①合理規劃設定故障維修完畢后啟動系統的頻次，盡量避免排除1個故障，啟閉1次系統；②對室外投放口的相關設施設備在冬季來臨之前做好保溫措施。

［1］ 王賢明，李元元.上海世博園區垃圾氣力輸送系統工程設計［J］.科技創新導報，2010（30）：116-117.

［2］ 王賢明.垃圾氣力輸送管道堵塞和磨損產生原因及防治措施：以上海世博園垃圾氣力輸送系統為例［J］.環境衛生工程，2011，19（3）：29-31.

Pilot Run and Fault Analysis of 2#Waste Pneumatic Transmission System in the Southern Area of Sino-Singapore Tianjin Eco-city

Li Ye，Yang Yongjian，He Peng，Yuan Xiaoming
（Sino-Singapore Tianjin Eco-city Environmental Protection Co.Ltd.，Tianjin300467）

The situation of 2#waste pneumatic transmission system was introduced，and the relationship between the waste quantity and power consumption wasstatistically analyzed.The operating problemswere found，the reasonsand the corresponding solutionswere provided.The main aim isto offer operating experience for other pneumatic transmission systems.

Sino-Singapore Tianjin Eco-city；pneumatic transmission；fault

X799.3；U653.922+.1

B

1005-8206（2016）01-0092-03

李野（1979—），高級工程師，博士，主要從事生活垃圾資源化技術研發工作。

E-mail:liye@tjeco-city.com。

2016-01-06