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.天津市市政工程設計研究院，天津 300047；2.天津市基礎設施耐久性企業(yè)重點實驗室，天津300047；3.中國市政工程華北設計研究總院有限公司，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)議下在華建設的1座生態(tài)示范城市，其城市建設內(nèi)涵為人與人和諧共存、人與經(jīng)濟活動和諧共存，能復制、能實行、能推廣的建設理念。因此，在生態(tài)城建設高效、便捷、環(huán)保的生活垃圾收運系統(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系統(tǒng)建設提供借鑒。

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、設備選型的設計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)的收集設備。移動式則是指該類設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。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備的設計上作出不同的變化，當中亦包括輸送管網(wǎng)如何調(diào)整設計以順利連接到不同的收集設備。由于兩款系統(tǒng)的輸送管網(wǎng)及收集設備的設計不同，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)在服務范圍、管道輸送長度、環(huán)境影響、垃圾清運作業(yè)、交通影響、系統(tǒng)可靠性、運行管理等方面均優(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)，其建設理念體現(xiàn)生態(tài)、環(huán)保的同時，也具備能復制、能推廣、能應用的特點。因此，氣力輸送建設在追求先進性同時，也應保證安全性、穩(wěn)定性。由于新建城區(qū)沒有垃圾成分基礎資料，且廚余有機物含量較多，因此，氣力輸送垃圾密度取值相對保守。為此，根據(jù)阻力損失計算，每個氣力輸送單個中央收集站的規(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)城建設要求，現(xiàn)狀路不能再進行開挖。因此，大學城05-01-01和05-02-01細胞合用一個中央收集站。根據(jù)對這兩個細胞垃圾量預測，同時扣除大件類等不能進系統(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)中央收集站設計規(guī)模16.94 t/d，服務區(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)計劃等限制性因素的影響，在05-02-02細胞西北側(cè)設置2#系統(tǒng)中央收集站，服務范圍分別為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)設計規(guī)模為21.96 t/d，服務區(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)服務范圍為05-02-02、05-03、05-04等細胞，其設計規(guī)模為20.34 t/d；4#系統(tǒng)服務范圍為 1/2（05-05）、05-06、1/2（05-07） 等細胞，其設計規(guī)模為21.56 t/d；5#系統(tǒng)服務范圍為1/2（05-05）、05-10等細胞，其設計規(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)控制性詳細規(guī)劃，在建設時序上與土地開發(fā)計劃對應。

2）根據(jù)整個南部片區(qū)垃圾密度的分布，合理確定站點、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)和公共設施區(qū)室內(nèi)設置投放口外，還在沿線公共管網(wǎng)每隔400 m設置了室外投放口，與垃圾桶結(jié)合使用。在細胞內(nèi)室外區(qū)域設置了室外投放口，投放口間距初步定為半徑200 m輻射范圍。

4）物業(yè)管網(wǎng)的布置主要為細胞內(nèi)的管道及附件，物業(yè)管網(wǎng)的布置是基于細胞內(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現(xiàn)，每個投放口為組合式，即干垃圾一個投放口，濕垃圾（有機垃圾）為一個投放口，并在對應的中央收集站設置兩套分離、壓實和運輸裝置，以滿足規(guī)劃的要求。

7）整個系統(tǒng)設計年限按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用的垃圾收集技術(shù)，是一種先進的垃圾收集系統(tǒng)，整個系統(tǒng)全封閉、自動運行，衛(wèi)生而且環(huán)保。

2）中新天津生態(tài)城從經(jīng)濟上、技術(shù)上以及環(huán)境條件上已經(jīng)具備了建設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，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。

4）氣力輸送在國內(nèi)其它城市推廣應用，應結(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，進行工藝參數(shù)的確定。

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

［2］中國市政工程華北設計研究總院.中新天津生態(tài)城基礎設施專項規(guī)劃：環(huán)境衛(wèi)生工程專項規(guī)劃［R］.2008.