中新天津生態(tài)城南部片區(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)2#試運(yùn)行及故障解析

李　　野，楊永健，何　　鵬，袁曉明

（天津生態(tài)城環(huán)保有限公司，天津　300467）

中新天津生態(tài)城南部片區(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)2#試運(yùn)行及故障解析

李野，楊永健，何鵬，袁曉明

（天津生態(tài)城環(huán)保有限公司，天津300467）

介紹了中新天津生態(tài)城生活垃圾氣力輸送2#試運(yùn)行概況，并統(tǒng)計(jì)分析了試運(yùn)行期2#垃圾收運(yùn)量及用電之間的關(guān)系，解析了其運(yùn)行中出現(xiàn)的問題、原因及處理建議等，以期為生態(tài)城及其他地區(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)提供運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

中新天津生態(tài)城；氣力輸送；故障

生活垃圾氣力收集及輸送系統(tǒng)被世界各國(guó)公認(rèn)為最先進(jìn)、具有廣闊應(yīng)用前景的新型垃圾收運(yùn)方式。目前我國(guó)在上海世博會(huì)［1］、廣州金沙洲示范小區(qū)、上海泰晤士小鎮(zhèn)等地都啟用過垃圾氣力輸送系統(tǒng)，但都僅限于服務(wù)某個(gè)單獨(dú)小區(qū)。在較大城區(qū)建設(shè)垃圾氣力輸送系統(tǒng)，在天津以至國(guó)內(nèi)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(tài)城南部片區(qū)共建設(shè)4套垃圾氣力輸送系統(tǒng)，管道總長(zhǎng)度約6 700 m，服務(wù)覆蓋建筑面積5.30×106m2，服務(wù)面積約5.6 km2，包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等，服務(wù)10萬人。目前市政管網(wǎng)已建設(shè)完成，物業(yè)管網(wǎng)隨著小區(qū)建設(shè)進(jìn)度建設(shè)。4套系統(tǒng)垃圾收集量為87.2 t/d，預(yù)計(jì)到2016年上半年可全部投入使用，屆時(shí)生態(tài)城南部片區(qū)生活垃圾將全部采用氣力輸送方式集中收運(yùn)。系統(tǒng)主要包括物業(yè)管網(wǎng)、公共管網(wǎng)、中央收集站。

整個(gè)中新生態(tài)城垃圾氣力輸送工程建設(shè)模式為DBOO模式，設(shè)計(jì)氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為99 t/d，其中2#覆蓋9個(gè)生態(tài)城細(xì)胞單元，覆蓋區(qū)域主要為居住及商用，設(shè)計(jì)服務(wù)垃圾量為27.75 t/d，公共管網(wǎng)管道最長(zhǎng)長(zhǎng)度為1 100 m。4套系統(tǒng)中的2#站于2015年初啟用，已全面開展試運(yùn)行，目前已穩(wěn)定運(yùn)行近1 a。

2　　試運(yùn)行期2#垃圾收運(yùn)量及耗電量統(tǒng)計(jì)與分析

2#垃圾氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)服務(wù)垃圾量為27.75 t/d，但由于目前生態(tài)城南部片區(qū)居民入住率不高，且試運(yùn)行期間其僅開通部分投放口，因此實(shí)際接收垃圾量未達(dá)到設(shè)計(jì)量。試運(yùn)行服務(wù)小區(qū)見圖1，覆蓋生態(tài)城和韻路兩側(cè)8個(gè)小區(qū)及4個(gè)公共事業(yè)單位共計(jì)12個(gè)地塊，服務(wù)人口約2.6萬人，服務(wù)建筑面積達(dá)1.40×106m2。雖然2#系統(tǒng)于2015年1月啟用試運(yùn)行，但前期（1—5月）系統(tǒng)不穩(wěn)定，處于調(diào)試初期，垃圾投放口開啟數(shù)量不穩(wěn)定，筆者將統(tǒng)計(jì)6—12月的有關(guān)數(shù)據(jù)。

圖1　2#垃圾氣力輸送試運(yùn)行啟用投放口點(diǎn)位

垃圾氣力輸送系統(tǒng)能否建設(shè)的一個(gè)很重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在于其建設(shè)成本及運(yùn)行成本，電能消耗是垃圾氣力輸送發(fā)生運(yùn)行成本的主要因子之一。圖2反映了試運(yùn)行期間生態(tài)城垃圾氣力輸送2#垃圾收運(yùn)量與電耗之間的相互關(guān)系，平均每收運(yùn)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(tǒng)處于試運(yùn)行階段，系統(tǒng)未全負(fù)荷運(yùn)行，垃圾收運(yùn)量未達(dá)到設(shè)計(jì)量，但維持整個(gè)系統(tǒng)需定時(shí)進(jìn)行垃圾抽吸，導(dǎo)致垃圾噸收運(yùn)耗電量較高。但隨著系統(tǒng)的逐漸穩(wěn)定和垃圾收運(yùn)量增大，耗電量卻呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。

圖3　　生態(tài)城氣力輸送2#系統(tǒng)2015年12月耗電量統(tǒng)計(jì)及分布

圖2　2#垃圾收運(yùn)量與耗電量關(guān)系

日常用電中還包括了壓實(shí)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、冷凝機(jī)、干燥機(jī)等一些相對(duì)功率較小的系統(tǒng)設(shè)備用電見表1。每日辦公、照明用電量?jī)H占每日耗電量的5%，對(duì)收集站總電量影響不大。但觀察發(fā)現(xiàn)大燈的運(yùn)行時(shí)間不需要11 h，僅開啟4 h便可滿足工作需要，每月可節(jié)省電量168 kW·h。小燈每日運(yùn)行8 h便可滿足工作需要，每月節(jié)省電量41 kW·h。

表1　　生態(tài)城氣力輸送2#日常耗電量統(tǒng)計(jì)

3　　氣力輸送系統(tǒng)電能分析（以12月為例）

對(duì)12月份2#相關(guān)耗電量進(jìn)行了系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)與分析，結(jié)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(tǒng)運(yùn)行耗電量變化趨勢(shì)基本相同，結(jié)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(tǒng)運(yùn)行耗電量是影響總用電的關(guān)鍵因素，而日常用電相對(duì)穩(wěn)定，12月耗電成本為182.88元/t。本月每日用電出現(xiàn)3個(gè)高峰值，12月2日耗電1 560 kW·h，26日耗電1 360 kW·h，均因當(dāng)日進(jìn)行了5次系統(tǒng)室外故障的維修，導(dǎo)致系統(tǒng)電耗增加。12月4日耗電1 670 kW·h，當(dāng)日景杉園小區(qū)12#、13#樓堵塞嚴(yán)重，每樓豎管均進(jìn)行了反復(fù)的疏通、抽吸過程，導(dǎo)致系統(tǒng)電耗增加。12月24日出現(xiàn)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(yè)考試，由工作人員進(jìn)行日常系統(tǒng)運(yùn)行，并未因室外系統(tǒng)故障而啟動(dòng)手動(dòng)模式，導(dǎo)致該日電量極少。由圖3還可知系統(tǒng)運(yùn)行（5臺(tái)抽風(fēng)機(jī)）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(tǒng)能耗大部分發(fā)生在風(fēng)機(jī)抽吸階段，后期，可通過進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整抽吸時(shí)段及次數(shù)來降低氣力輸送系統(tǒng)的能耗。

4　2#故障統(tǒng)計(jì)及情況分析

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

2#系統(tǒng)12月共對(duì)投放系統(tǒng)維修61次，其中物業(yè)報(bào)修3次，自主維修58次，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖4。由圖4可知，12月系統(tǒng)故障有34%為物業(yè)管網(wǎng)堵塞，經(jīng)核查分析主要是由于垃圾投放前端小區(qū)物業(yè)和居民在投放垃圾時(shí)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(nèi)投放口的景杉小區(qū)發(fā)生堵塞的頻次較多，可能是由于有些居民的垃圾分類意識(shí)不強(qiáng)，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(shè)備出現(xiàn)結(jié)冰等故障的頻率明顯增加，導(dǎo)致自動(dòng)運(yùn)行時(shí)一些點(diǎn)位抽吸垃圾失敗。冬季室內(nèi)外溫差較大，收集站內(nèi)通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的較熱氣流向外傳遞，遇外界冷空氣后會(huì)凝結(jié)水滴附著在電磁閥、傳感器等設(shè)備上，結(jié)冰后致使閥門啟閉失靈。

圖4　　生態(tài)城垃圾氣力輸送2#故障統(tǒng)計(jì)及維修分布

另外，還發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行耗電量與故障維修次數(shù)存在直接影響關(guān)系，隨著每日室外故障維修次數(shù)的增加，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間明顯增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)耗電也呈遞增狀態(tài)。

5　　結(jié)論與建議

2#是生態(tài)城垃圾氣力輸送系統(tǒng)最先啟用的中央收集站，2#的試運(yùn)行對(duì)生態(tài)城整個(gè)垃圾氣力輸送收運(yùn)系統(tǒng)正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。在試運(yùn)行期間，由于垃圾量有限，未達(dá)到設(shè)計(jì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定性差，收運(yùn)噸垃圾能耗較高，但隨著系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及滿負(fù)荷收運(yùn)后，能耗將進(jìn)一步降低。通過對(duì)2#氣力輸送系統(tǒng)試運(yùn)行期間設(shè)備故障分析及維修分析，建議：①合理規(guī)劃設(shè)定故障維修完畢后啟動(dòng)系統(tǒng)的頻次，盡量避免排除1個(gè)故障，啟閉1次系統(tǒng)；②對(duì)室外投放口的相關(guān)設(shè)施設(shè)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(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（30）：116-117.

［2］ 王賢明.垃圾氣力輸送管道堵塞和磨損產(chǎn)生原因及防治措施：以上海世博園垃圾氣力輸送系統(tǒng)為例［J］.環(huán)境衛(wèi)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(jí)工程師，博士，主要從事生活垃圾資源化技術(shù)研發(fā)工作。

E-mail:liye@tjeco-city.com。

2016-01-06