城市生活垃圾中轉(zhuǎn)站的更新設(shè)計及策略研究★

崔維鵬 李慧敏

(西安建筑科技大學(xué),陜西 西安 710000)

1 研究背景

隨著我國城市化的推進，城市人口增多，生活垃圾產(chǎn)量、運輸以及處理的負(fù)荷急劇增大，城市生活垃圾在處理運輸?shù)倪^程中造成的環(huán)境和污染問題日益凸顯，解決城市垃圾問題成為許多城市工作的重點。

隨著城市地下空間利用的起步，對于地下垃圾中轉(zhuǎn)站的建設(shè)以及地下運輸?shù)人悸返钠占?，近年來隨著技術(shù)的突破有些地區(qū)已經(jīng)建設(shè)或者將要出現(xiàn)類似這方面的建筑。如：“寧波東部新城‘半地下式’垃圾站”[1]，也出現(xiàn)了較前沿的處理設(shè)備與技術(shù)，如：天津中新生態(tài)城“‘互聯(lián)網(wǎng)+’氣力輸送系統(tǒng)”的新模式[2-4]等。它們給論文項目的開展提供了很多寶貴經(jīng)驗和技術(shù)支持。

2 基礎(chǔ)研究

筆者前往西安市三民村垃圾中轉(zhuǎn)站和周邊住宅區(qū)進行了實地調(diào)研，并查閱了西安市地質(zhì)相關(guān)資料。從城市角度，著眼于城市地下空間，擬建構(gòu)一套以城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站為核心的回收、地下運輸及處理的架構(gòu)，改變傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站的不足，用于緩解城市生活垃圾負(fù)荷過大、污染等問題。

通過案例調(diào)研我們得出傳統(tǒng)的城市生活垃圾中轉(zhuǎn)站所存在的一些問題和不足：

1)傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站氣味大，噪聲大等嚴(yán)重影響周邊人居環(huán)境，居民存在較強的鄰避效應(yīng)。

2)垃圾運輸路程長，運輸方式花銷巨大，造成了嚴(yán)重的二次污染。

3)對城市的城市市容造成一定的影響。

4)垃圾處理設(shè)備，空氣處理設(shè)備等耗電嚴(yán)重，作為高耗能建筑，迫切需要提高效率，降低能耗。

5)垃圾中轉(zhuǎn)站作為市政建筑沒有很好的和政府以及居民做好溝通，垃圾提前分類，回收是政府和居民應(yīng)當(dāng)重視的優(yōu)化垃圾中轉(zhuǎn)和處理的重點。

3 架構(gòu)更新策略

生活區(qū)作為生活垃圾的主要產(chǎn)地，被視作垃圾消化的起點。流程上進行如下更新：

1)回收：建立高效互聯(lián)網(wǎng)+垃圾分類回收體系。

2)短距離運輸：地下氣力運輸，沿城市地下綜合管廊運輸?shù)降叵吕修D(zhuǎn)站。

3)分揀：工業(yè)機器人智能分揀，將垃圾分為可回收垃圾，有機垃圾及殘留液垃圾，危險性垃圾等進行預(yù)處理。

4)預(yù)處理：在中轉(zhuǎn)站對異味和污染最為嚴(yán)重的垃圾進行堆肥處理，可回收垃圾進行清洗回收。

5)運輸：氣力運輸/運輸車輔助。

6)處理：將無法處理的垃圾封裝運輸至郊外垃圾處理廠進行焚燒或填埋。

4 新型垃圾中轉(zhuǎn)站建設(shè)要求

4.1 選址要求

1)順應(yīng)交通道路、市政管道以及避免地下線路。

2)地質(zhì)狀況穩(wěn)定，滿足施工要求。

3)與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)。

4.2 設(shè)計要求

垃圾中轉(zhuǎn)站將處理車間完全放置于地下，地上只保留少量工作窗口形成半地下建筑。設(shè)置雨水花園，從視線上隔絕了中轉(zhuǎn)站對居民的影響，并達(dá)到綠色節(jié)能的效果。同時地上的城市廣場和雨水花園轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲袚?dān)城市責(zé)任的街景。在建筑節(jié)能方面則通過建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)置保溫層，配合綠化種植及天窗設(shè)置通風(fēng)屋面，從而達(dá)到通風(fēng)采光的效果。在建筑設(shè)備方面采用高、低溫地源熱泵系統(tǒng)為建筑物提供冷熱源、以及設(shè)置太陽能板等方式，達(dá)到建筑節(jié)能的效果。

5 技術(shù)策略

5.1 互聯(lián)網(wǎng)+垃圾分類回收

近年來“互聯(lián)網(wǎng)+”成為了社會的熱點話題，在城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站系統(tǒng)構(gòu)想中融入了互聯(lián)網(wǎng)+的思想，將傳統(tǒng)的垃圾收集、垃圾運輸、垃圾中轉(zhuǎn)等流程和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起，使項目迸發(fā)出更強大的生命力。

通過打通線上與線下的傳統(tǒng)廢品回收渠道，以分類可積分、積分可兌換、兌換可獲益為核心，打造“互聯(lián)網(wǎng)+物業(yè)”的環(huán)保公益平臺。提高了垃圾的回收、分類、利用以及垃圾處理的能力。

5.2 互聯(lián)網(wǎng)+垃圾氣力運輸

垃圾氣力運輸系統(tǒng)的原理類似于吸塵器+豎井，通過真空管道運輸，垃圾流密封隱蔽，與人群完全隔離，有效杜絕了收集過程中二次污染；還減少了運輸，中轉(zhuǎn)等程序，減輕交通壓力與環(huán)境污染，有效做到了垃圾直運；同時大大提升垃圾的收集效率。在城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站中保留傳統(tǒng)運輸，通過垃圾分類，使運輸?shù)睦挥绊懗鞘协h(huán)境。

5.3 AI+垃圾智能分揀

國內(nèi)的工業(yè)機器人普遍為傳統(tǒng)機器人，在固定操作環(huán)境下如流水線等單一目標(biāo)識別和抓取上有穩(wěn)定表現(xiàn)。而近年來以ABB,KUKA等機器人為首的公司推出了更加擅于處理復(fù)雜環(huán)境的協(xié)作機器人。協(xié)作機器人在安全性、易用性、魯棒性等性能上相比傳統(tǒng)機器人有優(yōu)秀的提升，因此也更適于各種工業(yè)環(huán)境下的開發(fā)和使用。

6 結(jié)語

整個系統(tǒng)架構(gòu)從回收、中轉(zhuǎn)到運輸引進了熱門的理念如互聯(lián)網(wǎng)+、先進的技術(shù)如基于人工智能的工業(yè)機器人，也有一些當(dāng)前未能較好付諸實踐的技術(shù)如地下垃圾中長距離氣力運輸，在城市垃圾問題解決方案的探索上做出了重要研究。

“城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站”的推廣，為城市提供了一種未來生活垃圾規(guī)劃的可能性。它的推廣可以更高效的完成城市生活垃圾的分揀、運輸、利用和處理等方面的基本任務(wù)，使垃圾的利用價值提高，減少環(huán)境污染和資源浪費；其次可以很大程度的減少傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站在運輸垃圾上的二次污染以及氣味大，噪聲大等影響問題；除此之外還節(jié)約了城市建設(shè)用地，增加了城市的綠化面積，推動生態(tài)文明城市的建設(shè)；同時也創(chuàng)造了經(jīng)濟價值和生態(tài)價值，對創(chuàng)造更好的人居環(huán)境和城市建設(shè)而言具有重要意義。

[1] 馮培榮.寧波市江東區(qū)生態(tài)建設(shè)對策研究[D].上海：同濟大學(xué)，2006.

[2] 李 斌.中新天津生態(tài)城新型環(huán)衛(wèi)模式的探索和實踐[J].環(huán)境節(jié)約與環(huán)保，2015(11)：117-119.

[3] 楊永健.綠色發(fā)展視角下的城鎮(zhèn)垃圾資源化利用——中新天津生態(tài)城模式分析[J].城市地理，2015(12)：33-34.

[4] 王 蓓.天津X新城生活垃圾氣力輸送系統(tǒng)可行性研究[D].天津：天津大學(xué)，2010.

[5] 紀(jì)丹鳳.北京市生活垃圾處理的環(huán)境影響評價[J].環(huán)境工程學(xué)報，2011(9)：77.

[6] 楊 麗，王臘春,朱曉東.南京市生活垃圾現(xiàn)狀及綜合處理對策研究[J].四川環(huán)境,2001,20(4)：69-71.

[7] 何德文，柴立元，張傳福.國內(nèi)大中城市生活垃圾分類收集實施方案[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002(1)：27-31.

[8] 趙 受.程桂石．垃圾能源化利用與管理[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2012.

[9] 李 萍.西安市三民村生活垃圾中轉(zhuǎn)站的建設(shè)[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2007(1)：99-101.

[10] 浣 勇.長沙市垃圾綜合中轉(zhuǎn)站的綠色管理模式研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2008.