中新天津生態城南部片區垃圾氣力輸送系統整體方案研究

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）

中新天津生態城為中國新加坡政府合作框架協議下在華建設的1座生態示范城市，其城市建設內涵為人與人和諧共存、人與經濟活動和諧共存，能復制、能實行、能推廣的建設理念。因此，在生態城建設高效、便捷、環保的生活垃圾收運系統，有極大的推廣意義。本文結合生態城總體規劃條件，闡述如何布局垃圾氣力輸送系統，希望為新型城市垃圾收運系統建設提供借鑒。

1 生態城布置氣力輸送思路［1-2］

1.1 氣力輸送系統形式分析論證

1）氣力輸送系統在收集方式、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，而垃圾是需要經過固定的管道接到有關的收集設備。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收集垃圾。

2）無論固定式或移動式的系統都同樣具有氣力輸送系統的各種優點。兩種系統之間的差別主要在于根據樓宇的密度和分布，地理，環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如何調整設計以順利連接到不同的收集設備。由于兩款系統的輸送管網及收集設備的設計不同，系統的規格亦明顯存在較大差異。

3）移動式系統在靈活性方面優于固定式系統，但固定式系統在服務范圍、管道輸送長度、環境影響、垃圾清運作業、交通影響、系統可靠性、運行管理等方面均優于移動式系統，更適合于國內城市應用。因此，中新天津生態城推薦國內各城市采用固定式系統。

1.2 氣力輸送系統整體布置思路

中新天津生態城南部片區面積7.8 km2，人口2010年規劃10.53萬人，人均垃圾產生量不高于0.8 kg/（人·d）。

1）生態城是新建城區，其建設理念體現生態、環保的同時，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、穩定性。由于新建城區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，根據阻力損失計算，每個氣力輸送單個中央收集站的規模不宜超過25 t/d，輸送水平管網不宜超過1.4 km。

2）漢北路全線為現狀道路，根據生態城建設要求，現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。根據對這兩個細胞垃圾量預測，同時扣除大件類等不能進系統的垃圾量，該系統（取名為1#系統）氣力收集垃圾量為14.12 t/d。由于日常垃圾產量變化率為動態，為此，1#系統中央收集站設計規模16.94 t/d，服務區域性質為居住、教育類。

3）生態城以生態谷為分界線一分為二，生態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谷。根據垃圾量預測、中央收集站規模25 t/d、氣力水平管道不宜超過1.4 km以及土地開發計劃等限制性因素的影響，在05-02-02細胞西北側設置2#系統中央收集站，服務范圍分別為05-03～05、05-08、1/2（05-07），2#系統平均收集垃圾量為18.30 t/d，同樣考慮日產量變化系數，2#系統設計規模為21.96 t/d，服務區域性質為居住、商業類。

4）基于同樣的布置思路，在生態城南部片區生態谷以南布置了另外3套系統，分別為3#系統、4#系統和5#系統。其中3#系統服務范圍為05-02-02、05-03、05-04等細胞，其設計規模為20.34 t/d；4#系統服務范圍為 1/2（05-05）、05-06、1/2（05-07） 等細胞，其設計規模為21.56 t/d；5#系統服務范圍為1/2（05-05）、05-10等細胞，其設計規模為18.13 t/d。

5）生態城南部片區氣力輸送布局見圖1。

圖1 生態城氣力輸送布局

2 氣力輸送系統整體方案研究

1）在確定系統采用固定式前提下，緊密結合生態城南部片區控制性詳細規劃，在建設時序上與土地開發計劃對應。

2）根據整個南部片區垃圾密度的分布，合理確定站點、規模和公共管網的布置。

3）為了便于居民投放，除了在居住區和公共設施區室內設置投放口外，還在沿線公共管網每隔400 m設置了室外投放口，與垃圾桶結合使用。在細胞內室外區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）物業管網的布置主要為細胞內的管道及附件，物業管網的布置是基于細胞內人口數量、用地性質、建筑面積、容積率、規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，粗略折算物業管網部分的工程量。

5）在服務區域內，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，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，以滿足規劃的要求。

7）整個系統設計年限按30年考慮。

圖2 氣力管道垃圾輸送系統作業流程示意

3 結論

1）生活垃圾氣力輸送系統是一種成熟的并在國外多處應用的垃圾收集技術，是一種先進的垃圾收集系統，整個系統全封閉、自動運行，衛生而且環保。

2）中新天津生態城從經濟上、技術上以及環境條件上已經具備了建設生活垃圾氣力輸送管道收集系統的條件。

3）生活垃圾氣力輸送收集系統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、環境好的特點，具有良好的社會效益和環境效益。

4）氣力輸送在國內其它城市推廣應用，應結合具體的規劃或現狀情況，確定整體方案布局，再以此為基礎，進行工藝參數的確定。

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

［2］中國市政工程華北設計研究總院.中新天津生態城基礎設施專項規劃：環境衛生工程專項規劃［R］.2008.