深圳市垃圾自動收集系統(tǒng)應(yīng)用策略研究

■ 李 蕾 唐圣鈞

探索垃圾自動收集系統(tǒng)在深圳市的應(yīng)用策略，能夠?yàn)樯钲谑屑皣鴥?nèi)其他經(jīng)濟(jì)和人口高度集聚城市的垃圾自動收集系統(tǒng)項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)營管理提供科學(xué)參考。

深圳市作為改革開放的窗口，目前已躋身全球最具活力城市前10強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)社會將持續(xù)高速發(fā)展，人口與產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)急劇強(qiáng)大，隨之帶來的是城市建設(shè)用地的迅猛擴(kuò)張，空間土地資源難以為繼，以及生活垃圾產(chǎn)生總量不可避免將繼續(xù)保持增長態(tài)勢，通過統(tǒng)計(jì)分析方法預(yù)測2020年深圳市城市生活垃圾產(chǎn)生量將超過20000噸/日，屆時(shí)將給生態(tài)環(huán)境和城市交通都帶來沉重壓力。因此，將垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于城市固體廢棄物收運(yùn)的工作，對于土地利用率高、人口和經(jīng)濟(jì)高度集聚的城市（如深圳、上海、北京、廣州等城市）具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。

一、垃圾自動收集系統(tǒng)

（一）工作原理

垃圾自動收集系統(tǒng)又名垃圾氣力輸送系統(tǒng)，即借助氣動力，將散落在各處的生活垃圾以60～70km/h的高速通過預(yù)先鋪設(shè)的地下管道系統(tǒng)運(yùn)輸至中央收集站指定的密閉壓縮罐中，最后運(yùn)送至垃圾處理場（廠）進(jìn)行處理。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)?；蚍?wù)范圍大小不同，可分為固定式和移動式兩類，根據(jù)收運(yùn)垃圾對象的不同，可分為餐廚垃圾、生活垃圾及衣被廢物等收集系統(tǒng)。

（二）系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)垃圾自動收集系統(tǒng)工作原理，一般情況下，其系統(tǒng)構(gòu)成主要包括三個(gè)部分，即投放系統(tǒng)、地下管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和中央收集系統(tǒng)。

投放系統(tǒng)是指居民投放垃圾的入口處，連接輸送管道前部分，主要包括垃圾投放口、暫存垃圾槽及通風(fēng)除臭設(shè)備等，其中，垃圾投放口的設(shè)計(jì)應(yīng)本著安全、衛(wèi)生、便民和利用率最大化原則，可內(nèi)置于室內(nèi)墻壁或獨(dú)立于室外街道路口，室外投放口可以為地下式或半地下式。此外，可以通過設(shè)置不同投入口或按日期不同分類投放傳送，實(shí)現(xiàn)垃圾分類收集；地下管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如同一條傳輸紐帶，在負(fù)壓氣流作用下，將垃圾從投放系統(tǒng)輸送至中央收集系統(tǒng)。中央收集站的功能類似于綜合性壓縮式垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，具有壓縮、轉(zhuǎn)運(yùn)、儲存、分選、回收等功能，但與傳統(tǒng)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站相比最大特點(diǎn)是全自動化，且其服務(wù)半徑擴(kuò)大至2公里以上。其設(shè)備主要包括密閉壓縮罐、空氣過濾室及抽風(fēng)機(jī)等，密閉壓縮罐的數(shù)量設(shè)置可以根據(jù)垃圾分類、垃圾清運(yùn)量及清運(yùn)次數(shù)等因素有關(guān)。

圖1 垃圾自動收集系統(tǒng)示意圖

（三）技術(shù)特點(diǎn)

垃圾自動收集系統(tǒng)在應(yīng)用過程中的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：（1）操作上電腦監(jiān)控，收運(yùn)智能化管理。垃圾收運(yùn)的全自動化一方面意味著勞動強(qiáng)度顯著降低，人工成本減少，環(huán)衛(wèi)工人的勞動環(huán)境得到改善；另一方面意味著垃圾收運(yùn)效率得到提高，這有利于人流量大的場所或時(shí)期（如交通樞紐地區(qū)或大型展會的開展）產(chǎn)生的大量垃圾得到及時(shí)清運(yùn)，避免外溢嚴(yán)重?fù)p害整體形象；由電腦監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測垃圾收集與運(yùn)輸全過程，一旦出現(xiàn)問題，可及時(shí)得到監(jiān)查與處理。（2）由先前的地面暴露收運(yùn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵路忾]收集，取消了垃圾車等配套設(shè)備的使用，一方面緩解了交通壓力，減少了空氣污染，降低了噪聲；另一方面垃圾收運(yùn)過程實(shí)現(xiàn)全密封，既消除了傳統(tǒng)垃圾收運(yùn)過程產(chǎn)生的視覺污染，又避免了臭氣散發(fā)和污水滴漏，有效控制了二次污染，呈現(xiàn)出干凈整潔的特點(diǎn)，具有顯著的環(huán)境效益。（3）能一年365天、一天24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，不受季節(jié)、天氣、突發(fā)事件等影響，垃圾狀態(tài)穩(wěn)定，有利于后續(xù)填埋或焚燒處理。（4）相對于傳統(tǒng)收運(yùn)模式來說，垃圾自動收集系統(tǒng)運(yùn)營成本和管理費(fèi)用相對較低，但一次性投資成本過高，從長期投資運(yùn)營來看，垃圾自動收集系統(tǒng)運(yùn)營成本和管理費(fèi)用的節(jié)省可以彌補(bǔ)投資成本過高的缺陷。D.Nakou等評估了垃圾自動收集系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)收運(yùn)模式應(yīng)用于雅典垃圾收集與運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)收運(yùn)系統(tǒng)年成本大致相同，且垃圾自動收集系統(tǒng)的運(yùn)營成本降低了將近40%。（5）由于技術(shù)水平發(fā)展的限制，垃圾自動收集系統(tǒng)的管道易堵塞且對垃圾投入的種類有所限制，不適合大件垃圾、有毒垃圾、堅(jiān)硬物品、粘性物品、餐廚垃圾等固體廢棄物的投放。垃圾自動收集系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢總結(jié)如表所示。

垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢對比表

二、深圳市垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀及存在問題

（一）垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀

根據(jù)深圳市人居環(huán)境委員會發(fā)布的環(huán)境狀況公報(bào)可知：“十二五”期間，深圳市城市生活垃圾產(chǎn)生量呈逐年上升趨勢，2016年，生活垃圾清運(yùn)量達(dá)15679噸/日，年清運(yùn)總量約572.28萬噸。對于垃圾的收集，深圳市主要采用混合收集-袋裝投放方式，部分試點(diǎn)小區(qū)（約800個(gè)）開展了分類收集。轉(zhuǎn)運(yùn)方式為以小型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站為主、大型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站為輔，收運(yùn)設(shè)備主要為轉(zhuǎn)運(yùn)站配備的半掛式集裝箱和牽引拖車。如圖2所示。據(jù)深圳市城市管理局統(tǒng)計(jì)，截至目前，據(jù)城市管理局統(tǒng)計(jì)，深圳市共建有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站999座，其中大型轉(zhuǎn)運(yùn)站1座（位于寶安區(qū)西鄉(xiāng)街道）、小型轉(zhuǎn)運(yùn)站998座。此外，這些轉(zhuǎn)運(yùn)站還配備有環(huán)衛(wèi)運(yùn)輸車輛共682輛。

（二）存在的核心問題

通過分析，雖然深圳市現(xiàn)有收運(yùn)系統(tǒng)基本上切合了全市生活垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)的需求，但仍然存在著很多隱患問題，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）收集點(diǎn)一般設(shè)置在居民住宅門口角落或樓梯間角落、小區(qū)、街道等處，垃圾堆放暴露于居民生活環(huán)境中，而且垃圾收集絕大部分采取的專人定時(shí)定點(diǎn)收集，因無實(shí)時(shí)檢測，垃圾收集點(diǎn)易發(fā)生滿溢現(xiàn)象而得不到及時(shí)處理，這一方面不僅產(chǎn)生了視覺污染，垃圾放置時(shí)間內(nèi)，還易產(chǎn)生惡臭、蚊蟲鼠蠅滋生、污水等二次污染。（2）手推車、大型垃圾車等穿梭于住宅、社區(qū)、城市中，運(yùn)輸過程無法達(dá)到完全封閉，交通堵塞、惡臭、垃圾滲濾液泄露等問題時(shí)而發(fā)生，對城市環(huán)境衛(wèi)生形象造成潛在的破壞。（3）由于鄰避效應(yīng)和前期環(huán)衛(wèi)設(shè)施規(guī)劃滯后城市發(fā)展等原因，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站落地難，布局不夠科學(xué)，分布不均勻，無法達(dá)到服務(wù)效益最大化。而且小型垃圾壓縮站的服務(wù)半徑在0.6～1千米，收運(yùn)效率受運(yùn)輸工具的嚴(yán)重制約，共享服務(wù)范圍有一定限制。

三、垃圾自動收集系統(tǒng)在深圳市應(yīng)用建議

目前，深圳市僅有一套垃圾自動收集系統(tǒng)，且運(yùn)營效果不太理想。本文結(jié)合垃圾自動收集系統(tǒng)的技術(shù)特色及深圳市垃圾收運(yùn)過程中存在的核心問題，在借鑒國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出深圳市垃圾自動收集系統(tǒng)的應(yīng)用建議。

（一）小范圍試點(diǎn)，逐步推廣

深圳市“十三五”規(guī)劃將深圳市定位于現(xiàn)代化國際化創(chuàng)新城市，高端的城市功能與定位要求需要安全、穩(wěn)定、先進(jìn)、永續(xù)的市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來支撐，而環(huán)衛(wèi)工程作為市政工程的重要一部分，也應(yīng)該體現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。且深圳市多數(shù)以高層為主，樓房的密度較高，土地資源極其緊缺寶貴，因此，垃圾自動收集系統(tǒng)無疑是提升城市質(zhì)量的一項(xiàng)現(xiàn)代化創(chuàng)新型環(huán)衛(wèi)技術(shù)。但目前垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)存在著一次性投資大、對系統(tǒng)的維護(hù)和管理要求較高等缺陷。因此，對于深圳市的發(fā)展情況來說，現(xiàn)階段只適合小范圍試點(diǎn)。建議先在中央商務(wù)區(qū)、大型會展區(qū)、機(jī)場、醫(yī)院等推廣使用，如前海合作區(qū)、深圳灣總部基地、大空港地區(qū)等。

圖2 深圳市生活垃圾現(xiàn)狀收運(yùn)技術(shù)路線圖

（二）降低生活垃圾含水率是垃圾自動收集系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵

深圳市生活垃圾平均含水率為40～60%，高含水率主要是因?yàn)楝F(xiàn)階段廚余垃圾混雜于生活垃圾當(dāng)中。而高含水率的生活垃圾在管道抽吸過程中將產(chǎn)生大量滲濾液，不僅會嚴(yán)重腐蝕管道，而且會帶來臭氣、堵塞管道等問題。因此，建議在垃圾投入之前進(jìn)行干濕分類，或者學(xué)習(xí)日本的廚房垃圾瀝干辦法，在水池邊加一個(gè)瀝水網(wǎng)兜，這樣可以將剩菜湯瀝干后再與干垃圾一起投入。

（三）樹立全生命周期成本理念，通過多種方式鼓勵和引導(dǎo)開發(fā)商建設(shè)自動垃圾收集系統(tǒng)

全生命周期成本是指工程全壽命周期成本的總和，包括工程建設(shè)成本、運(yùn)營管理成本及養(yǎng)護(hù)維修成本。規(guī)劃建設(shè)垃圾自動收集系統(tǒng)時(shí)，首先要樹立全生命周期成本的理念，即不僅要關(guān)心垃圾自動收集系統(tǒng)建設(shè)的初期成本，而且要考慮后期維修和養(yǎng)護(hù)成本，更要將垃圾收集系統(tǒng)放到社會和環(huán)境兩大系統(tǒng)中，看到其產(chǎn)生的環(huán)境和社會成本。

由于垃圾自動收集系統(tǒng)一次性投資較大，采用政府直接投資模式短時(shí)間內(nèi)政府將面臨資金短缺的困境，加重財(cái)政負(fù)擔(dān)。應(yīng)通過多種方式鼓勵和引導(dǎo)開發(fā)商建設(shè)自動手機(jī)系統(tǒng)。如像韓國龍仁市一樣，通過引導(dǎo)普通公寓開發(fā)商在申請“公共住宅項(xiàng)目許可”時(shí)設(shè)置垃圾自動收集系統(tǒng)。

（四）借助深圳市開展全市綜合管廊規(guī)劃建設(shè)契機(jī)，對垃圾自動收集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)與投融資等專題研究

2016年，深圳市組織實(shí)施地下綜合管廊工程規(guī)劃，目前光明新區(qū)、前海等區(qū)域均建設(shè)了地下綜合管廊。為了減少開挖等工程，節(jié)省建設(shè)成本，垃圾自動收集系統(tǒng)可依賴于綜合管廊建設(shè)，與其他市政管線共同敷設(shè)，減少維護(hù)成本。在進(jìn)行建設(shè)前，應(yīng)全方位開展垃圾自動收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)與投融資等方面的專題研究。

此外，建議垃圾自動收集系統(tǒng)的投入口及中央收集站的設(shè)計(jì)可結(jié)合片區(qū)城市設(shè)計(jì)的效果靈活調(diào)整，與周邊環(huán)境景觀協(xié)調(diào)，為城市設(shè)計(jì)加分。垃圾投入口易設(shè)置在顯眼的地方，既方便垃圾投入又利于互相監(jiān)督。

垃圾自動收集系統(tǒng)作為一種新型低碳市政先進(jìn)技術(shù)，不僅體現(xiàn)了土地集約化利用，而且具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。從長期運(yùn)營角度來看，其經(jīng)濟(jì)效益與傳統(tǒng)收運(yùn)模式相當(dāng)。因此，垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)在土地利用率高、人口和經(jīng)濟(jì)高度集聚的城市如深圳有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用意義。但目前國內(nèi)應(yīng)用案例大部分均以失敗告終，主要原因在于垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)由國外公司壟斷，國內(nèi)并未掌握技術(shù)核心，導(dǎo)致技術(shù)因地制宜創(chuàng)新改造止步不前，建議政府應(yīng)該建立專項(xiàng)基金，培養(yǎng)這方面的創(chuàng)新型人才，攻克技術(shù)難關(guān)。

深圳市作為具有國際影響和國內(nèi)發(fā)達(dá)的大都市，立志于建設(shè)國外先進(jìn)，國內(nèi)領(lǐng)先水平的環(huán)境友好型環(huán)衛(wèi)設(shè)施，雖然垃圾自動收集系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用對深圳市城市發(fā)展是一項(xiàng)不錯(cuò)技術(shù)選擇。但這并不意味著取消傳統(tǒng)的垃圾收運(yùn)方式，反而是對于傳統(tǒng)垃圾收運(yùn)模式的一種完善。此外，垃圾自動收集系統(tǒng)具有一次性投資大、管理維護(hù)要求高等缺點(diǎn)，因此在垃圾自動收集系統(tǒng)引入應(yīng)用之前，應(yīng)從設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)等方面開展全方位專題研究，明確垃圾自動收集系統(tǒng)的適用條件、建設(shè)模式、用地標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)營維護(hù)方案。