真空垃圾收集系統(tǒng)在城市超高層建筑中的應(yīng)用

林松野

摘 要：對(duì)真空管道垃圾收集系統(tǒng)的使用原理、工藝流程、主要設(shè)備以及在超高層建筑中的應(yīng)用做了介紹，并對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和施工要點(diǎn)做一些探討。

關(guān)鍵詞：真空垃圾收集;環(huán)保;工藝流程;施工要點(diǎn)

前言

多年來，我們似乎已經(jīng)習(xí)慣了將所有不同種類的垃圾混合后隨意丟棄，這樣原始的垃圾處理方式不僅有害于環(huán)境的清潔，而且因?yàn)閮?chǔ)存垃圾的垃圾箱為開放式，致使垃圾污染建筑內(nèi)部和外界環(huán)境，造成二次污染。傳統(tǒng)的人工搬運(yùn)垃圾處理方式已到了刻不容緩，需要改變的時(shí)候了。

一、系統(tǒng)原理

本設(shè)計(jì)為半程負(fù)壓系統(tǒng)，垃圾投入垃圾投放口后，經(jīng)垂直收集管道靠垃圾自身重力到達(dá)建筑底部的垃圾儲(chǔ)存槽，當(dāng)垃圾積累一定量或一定高度時(shí)，自控探測(cè)器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)給中央垃圾站，主機(jī)工作，當(dāng)垃圾水平管網(wǎng)產(chǎn)生一定負(fù)壓時(shí)，儲(chǔ)存槽底部垃圾排放閥自動(dòng)打開，垃圾靠氣流運(yùn)載，負(fù)壓氣流可達(dá)70km/h，經(jīng)市政主管網(wǎng)運(yùn)達(dá)中央垃圾站，通過垃圾分離器固分離及壓實(shí)機(jī)壓縮后，由密封的垃圾集裝箱運(yùn)輸至填埋場(chǎng)或垃圾焚燒廠進(jìn)行最終處理;產(chǎn)生的氣體通過除塵、除臭等空氣凈化處理后達(dá)標(biāo)排放出室外大氣中。

二、系統(tǒng)工藝流程

2.1 輸送管網(wǎng)

按城市垃圾產(chǎn)生源分類及垃圾排放《CJ/T3033-1996》規(guī)定，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保回收，本管網(wǎng)室內(nèi)設(shè)計(jì)設(shè)有2根垂直垃圾管道，分別為可回收垃圾管道，不可回收垃圾管道，地下一層底部水平方向設(shè)置一個(gè)空氣進(jìn)氣閥，室內(nèi)二根垂直管道在地下一層匯合成一根水平管道，與室外投放口的水平排放管道連接，然后接至市政真空收集局域管網(wǎng)，以備在市政管網(wǎng)還沒開始運(yùn)行、或有故障時(shí)本物業(yè)能獨(dú)立應(yīng)急處理垃圾。

2.2 垃圾排放閥

在二根可回收和不可回收垂直管道的底部設(shè)有垃圾儲(chǔ)存槽和排放閥，儲(chǔ)存一定時(shí)間內(nèi)物業(yè)產(chǎn)生的生活垃圾，以減少中央垃圾站運(yùn)行設(shè)備起動(dòng)的次數(shù)，延長(zhǎng)主站使用壽命，可回收和不可回各自獨(dú)立設(shè)置的自控探測(cè)器自動(dòng)向中央主站發(fā)出報(bào)警，等待中央主站發(fā)出收集可回收或不可回垃圾的指令后，可回收和不可回的垃圾排放閥對(duì)應(yīng)打開，分別向市政真空管線投放可回收和不可回收垃圾，實(shí)現(xiàn)環(huán)保回收。

2.3 投放口

除設(shè)備層外，3至68辦公樓層建筑中心筒位置每層設(shè)置兩個(gè)室內(nèi)投放口。室內(nèi)投放口面板尺寸為380x380mm，分可回收和不可回收兩個(gè)投放口，設(shè)置在垃圾管道井墻面上，并設(shè)置明顯的提示標(biāo)語，垃圾在重力作用下，順利掉落至底儲(chǔ)存槽內(nèi)，室內(nèi)投放口設(shè)有自動(dòng)鎖扣裝置，只有用戶按下開啟按鈕時(shí)才能打開，避免投放口意外打開，造成室內(nèi)空氣污染，并具有自動(dòng)緩沖控制功能，能夠防止撞擊其表面而發(fā)出噪聲。

2.4 自動(dòng)噴淋清潔裝置

本系統(tǒng)還采用了自動(dòng)噴淋清潔裝置，在68層二根可回收和不可回收垃圾管道內(nèi)頂端處設(shè)置環(huán)型噴淋清潔系統(tǒng)，水源由消火栓系統(tǒng)提供，環(huán)形噴淋器由垃圾排放閥室內(nèi)的控制器來實(shí)現(xiàn)控制，用于沖洗垃圾管道，它的外部布滿間隔為50mm，孔徑為25mm的噴嘴，每次垃圾收集程序完成后，智能控制器自動(dòng)打開垃圾排放閥側(cè)面排水管的電磁閥，緊接著，開啟垃圾管道最上端的噴淋器電磁閥，水流通過噴嘴，從上而下噴洗對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行沖洗，底部積水從垃圾排放閥的專用排水孔排出，通過地漏或排水溝收集后進(jìn)入室內(nèi)排污管道系統(tǒng)，智能控制程序與消火栓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)動(dòng)，防止因清潔垃圾管道而產(chǎn)生消防誤報(bào)。

2.5 通風(fēng)排氣

為了保持垂直管道系統(tǒng)內(nèi)空氣有一個(gè)輕微的向上負(fù)壓，避免用戶打開投放口時(shí)，管道內(nèi)的廢氣向外溢出、污染室內(nèi)空氣，在68層頂端外墻邊的機(jī)房設(shè)置一臺(tái)變頻離心排風(fēng)機(jī)，把建筑中心筒管井位置的2條垂直垃圾管道合成一條800×300專用的柜形排氣管，貼上層樓板底引至外墻邊的排氣機(jī)房，排風(fēng)機(jī)入口前采用活性碳過濾設(shè)備對(duì)廢氣進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后通過排風(fēng)機(jī)排至室外大氣中。

2.6 管材選擇與連接

本項(xiàng)目采用新型環(huán)保材料：新加坡進(jìn)口的纖維素纖維管（C.F管，本項(xiàng)目用量為653m），為確保垃圾在垃圾管道內(nèi)的下落過程中不會(huì)被管道內(nèi)的突出部位阻礙，每段垃圾管道兩個(gè)端面預(yù)制成陰陽(yáng)承插接口，當(dāng)兩段管段連接時(shí)，陽(yáng)陰承插接口能嚴(yán)密接合，內(nèi)壁光滑平整，保證垃圾從高空投放時(shí)不影響建筑內(nèi)的寧?kù)o，垂直管道材料的吸聲系數(shù)需達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：100赫茲時(shí)達(dá)到0.02;500赫茲時(shí)達(dá)到0.02;2000赫茲時(shí)達(dá)到0.03。經(jīng)檢驗(yàn)，管材的完全耐火時(shí)間可以達(dá)到4小時(shí)，且能把噪音衰減到37分貝以內(nèi)，不會(huì)帶來噪音污染;管道垂直垃圾收集管道采用外徑為512mm，內(nèi)徑為456mm的主管輸送生活垃圾;為了安全使用系統(tǒng)和與埋地主管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)連接要求，底部水平垃圾收集管道，采用標(biāo)配φ530螺旋焊接鋼管，材質(zhì)為Q345B，壁厚δ10的主管輸送生活垃圾，內(nèi)壁進(jìn)行拋光防銹處理，外壁進(jìn)行埋地防腐處理，接駁到市政真空輸送干管。

2.7 智能自控

廣州市珠江新城生活垃圾真空管道收集系統(tǒng)工程由于投資主體的不同，分為土地出讓紅線外的部分由政府投資建設(shè)，紅線內(nèi)的部分由各物業(yè)開發(fā)商投資建設(shè)，為了保證智能控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行和穩(wěn)定性，故采用LONWORKS控制傳訊方式的公共網(wǎng)絡(luò)，本物業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)也采用同樣的傳訊方式，通過患行通訊，開放OPC接口，提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口協(xié)議、格式和線纜規(guī)格。

三、關(guān)鍵設(shè)備

3.1 垃圾給料器的設(shè)計(jì)

由于管道中垃圾和空氣混合比必須在一定可控范圍內(nèi)，故每一次的給料量必須受到限制，初步采用的是擠出型給料器或螺旋給料器，當(dāng)中央系統(tǒng)出故障時(shí)，設(shè)置大廈備用人工小型垃圾壓縮機(jī)的必要性。

3.2 風(fēng)速測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)

需要對(duì)管路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，必須每隔一定距離對(duì)管道中的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道中氣固兩相流的堵塞預(yù)測(cè)，降低堵塞率。

3.3 轉(zhuǎn)彎處彎頭的特殊處理

在管道轉(zhuǎn)彎處，固體對(duì)管壁的沖出力非常大，造成瞬間摩擦阻力增大，對(duì)管壁的磨損十分嚴(yán)重，因此為延長(zhǎng)管道的工作壽命，減低維修頻率，必須延長(zhǎng)彎頭半徑或采用T型檢修盲管，對(duì)彎頭也需要進(jìn)行耐磨加工處理。

3.4 垃圾分路器的設(shè)計(jì)

在管網(wǎng)布置中，當(dāng)支管很多時(shí)，如果同時(shí)將所有支管中的垃圾吸送至干管，則容易引起堵塞，因此，必須采用垃圾分路器對(duì)垃圾進(jìn)行分路吸送，提高使用效率。

結(jié)束語

真空管道垃圾收集系統(tǒng)是目前在世界上最先進(jìn)的智能環(huán)保垃圾收集方式，此收集系統(tǒng)的開發(fā)在我國(guó)建筑史上有著重要意義，也填補(bǔ)我國(guó)在高層、超高層建筑生活垃圾在先進(jìn)和環(huán)保收集方面的空白。

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