真空垃圾收集系統在城市超高層建筑中的應用

林松野

摘 要：對真空管道垃圾收集系統的使用原理、工藝流程、主要設備以及在超高層建筑中的應用做了介紹，并對關鍵設備和施工要點做一些探討。

關鍵詞：真空垃圾收集;環保;工藝流程;施工要點

前言

多年來，我們似乎已經習慣了將所有不同種類的垃圾混合后隨意丟棄，這樣原始的垃圾處理方式不僅有害于環境的清潔，而且因為儲存垃圾的垃圾箱為開放式，致使垃圾污染建筑內部和外界環境，造成二次污染。傳統的人工搬運垃圾處理方式已到了刻不容緩，需要改變的時候了。

一、系統原理

本設計為半程負壓系統，垃圾投入垃圾投放口后，經垂直收集管道靠垃圾自身重力到達建筑底部的垃圾儲存槽，當垃圾積累一定量或一定高度時，自控探測器會發出報警信號給中央垃圾站，主機工作，當垃圾水平管網產生一定負壓時，儲存槽底部垃圾排放閥自動打開，垃圾靠氣流運載，負壓氣流可達70km/h，經市政主管網運達中央垃圾站，通過垃圾分離器固分離及壓實機壓縮后，由密封的垃圾集裝箱運輸至填埋場或垃圾焚燒廠進行最終處理;產生的氣體通過除塵、除臭等空氣凈化處理后達標排放出室外大氣中。

二、系統工藝流程

2.1 輸送管網

按城市垃圾產生源分類及垃圾排放《CJ/T3033-1996》規定，為了實現環保回收，本管網室內設計設有2根垂直垃圾管道，分別為可回收垃圾管道，不可回收垃圾管道，地下一層底部水平方向設置一個空氣進氣閥，室內二根垂直管道在地下一層匯合成一根水平管道，與室外投放口的水平排放管道連接，然后接至市政真空收集局域管網，以備在市政管網還沒開始運行、或有故障時本物業能獨立應急處理垃圾。

2.2 垃圾排放閥

在二根可回收和不可回收垂直管道的底部設有垃圾儲存槽和排放閥，儲存一定時間內物業產生的生活垃圾，以減少中央垃圾站運行設備起動的次數，延長主站使用壽命，可回收和不可回各自獨立設置的自控探測器自動向中央主站發出報警，等待中央主站發出收集可回收或不可回垃圾的指令后，可回收和不可回的垃圾排放閥對應打開，分別向市政真空管線投放可回收和不可回收垃圾，實現環保回收。

2.3 投放口

除設備層外，3至68辦公樓層建筑中心筒位置每層設置兩個室內投放口。室內投放口面板尺寸為380x380mm，分可回收和不可回收兩個投放口，設置在垃圾管道井墻面上，并設置明顯的提示標語，垃圾在重力作用下，順利掉落至底儲存槽內，室內投放口設有自動鎖扣裝置，只有用戶按下開啟按鈕時才能打開，避免投放口意外打開，造成室內空氣污染，并具有自動緩沖控制功能，能夠防止撞擊其表面而發出噪聲。

2.4 自動噴淋清潔裝置

本系統還采用了自動噴淋清潔裝置，在68層二根可回收和不可回收垃圾管道內頂端處設置環型噴淋清潔系統，水源由消火栓系統提供，環形噴淋器由垃圾排放閥室內的控制器來實現控制，用于沖洗垃圾管道，它的外部布滿間隔為50mm，孔徑為25mm的噴嘴，每次垃圾收集程序完成后，智能控制器自動打開垃圾排放閥側面排水管的電磁閥，緊接著，開啟垃圾管道最上端的噴淋器電磁閥，水流通過噴嘴，從上而下噴洗對管道內壁進行沖洗，底部積水從垃圾排放閥的專用排水孔排出，通過地漏或排水溝收集后進入室內排污管道系統，智能控制程序與消火栓系統實現智能聯動，防止因清潔垃圾管道而產生消防誤報。

2.5 通風排氣

為了保持垂直管道系統內空氣有一個輕微的向上負壓，避免用戶打開投放口時，管道內的廢氣向外溢出、污染室內空氣，在68層頂端外墻邊的機房設置一臺變頻離心排風機，把建筑中心筒管井位置的2條垂直垃圾管道合成一條800×300專用的柜形排氣管，貼上層樓板底引至外墻邊的排氣機房，排風機入口前采用活性碳過濾設備對廢氣進行處理，達到排放標準后通過排風機排至室外大氣中。

2.6 管材選擇與連接

本項目采用新型環保材料：新加坡進口的纖維素纖維管（C.F管，本項目用量為653m），為確保垃圾在垃圾管道內的下落過程中不會被管道內的突出部位阻礙，每段垃圾管道兩個端面預制成陰陽承插接口，當兩段管段連接時，陽陰承插接口能嚴密接合，內壁光滑平整，保證垃圾從高空投放時不影響建筑內的寧靜，垂直管道材料的吸聲系數需達到如下標準：100赫茲時達到0.02;500赫茲時達到0.02;2000赫茲時達到0.03。經檢驗，管材的完全耐火時間可以達到4小時，且能把噪音衰減到37分貝以內，不會帶來噪音污染;管道垂直垃圾收集管道采用外徑為512mm，內徑為456mm的主管輸送生活垃圾;為了安全使用系統和與埋地主管網標準連接要求，底部水平垃圾收集管道，采用標配φ530螺旋焊接鋼管，材質為Q345B，壁厚δ10的主管輸送生活垃圾，內壁進行拋光防銹處理，外壁進行埋地防腐處理，接駁到市政真空輸送干管。

2.7 智能自控

廣州市珠江新城生活垃圾真空管道收集系統工程由于投資主體的不同，分為土地出讓紅線外的部分由政府投資建設，紅線內的部分由各物業開發商投資建設，為了保證智能控制系統的正常運行和穩定性，故采用LONWORKS控制傳訊方式的公共網絡，本物業網絡的控制系統也采用同樣的傳訊方式，通過患行通訊，開放OPC接口，提供統一的標準數據接口協議、格式和線纜規格。

三、關鍵設備

3.1 垃圾給料器的設計

由于管道中垃圾和空氣混合比必須在一定可控范圍內，故每一次的給料量必須受到限制，初步采用的是擠出型給料器或螺旋給料器，當中央系統出故障時，設置大廈備用人工小型垃圾壓縮機的必要性。

3.2 風速測試裝置的設計

需要對管路進行實時監控，必須每隔一定距離對管道中的風速進行測試，實現對管道中氣固兩相流的堵塞預測，降低堵塞率。

3.3 轉彎處彎頭的特殊處理

在管道轉彎處，固體對管壁的沖出力非常大，造成瞬間摩擦阻力增大，對管壁的磨損十分嚴重，因此為延長管道的工作壽命，減低維修頻率，必須延長彎頭半徑或采用T型檢修盲管，對彎頭也需要進行耐磨加工處理。

3.4 垃圾分路器的設計

在管網布置中，當支管很多時，如果同時將所有支管中的垃圾吸送至干管，則容易引起堵塞，因此，必須采用垃圾分路器對垃圾進行分路吸送，提高使用效率。

結束語

真空管道垃圾收集系統是目前在世界上最先進的智能環保垃圾收集方式，此收集系統的開發在我國建筑史上有著重要意義，也填補我國在高層、超高層建筑生活垃圾在先進和環保收集方面的空白。

參考文獻

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