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上海世博园区的生活垃圾气力输送收集系统

2010-12-18 19:57:55
2010-05-04 11:39 环卫科技网 作者:张绍林 於君石 
 
        上海世博会将于2010年5月1日开幕到10月31日闭幕,历时有6个月共184天。其中,包含了“五一”、“十一”两个长假和24对双休日。据预测,历时半年的世博会,将吸引超过7000万人次的观众,日平均客流量有40万人次,高峰时的日客流量将达60万人次,极端高峰的日客流量有80万人次。如此众多的人   流量,必将产生大量的垃圾。
        根据上海世博会的建设规划,世博会区域内将设置一套垃圾气力输送系统来承担分类收集转运垃圾的职责。这个系统,收集中心设置在规划中的南环路南、圆三路西的地块,并将收集区域覆盖整个“世博轴”两侧及保留场馆。这是一个浦东世博轴两侧永久保留建筑及其相关区域内的垃圾气力输送系统工程,其服务区域,主要是一轴四馆(世博轴、中国馆、主题馆、世博中心、演艺中心)。具体的范围是园二路以东,浦明路以南,浦明路北面的演义中心,世博中心,南环路以北,云台路以西,总计面积约0.5平方公里。在园二路西侧和云台路东侧,设置气力输送预留接口,以便在世博会以后这个气力输送系统仍然可以发挥它的作用。
        生活垃圾气力输送收集系统,在国外的应用已十分广泛,而且技术也已经相对成熟。这是一种新颖的、能够通过地下管道网络将大量垃圾自动输送至处理中心的城市生活垃圾处理系统。这一系统,在欧洲城市的新建区及卫星城、世博会、体育运动村等大型城市发展区内使用是较为普遍的。在西班牙、葡萄牙两个国家中,使用气力管道输送生活垃圾的普及率已达到10%~20%。
随着中国经济的快速发展和人们对于生活品质以及环境要求的不断提高,垃圾气力输送收集系统也必将在国内掀起一个高潮。这是城市发展、提高环境质量的一个必要手段,也是一个城市发展成熟的标志。事实上,这种系统已经在我国部分大城市得到了实际应用。如北京、香港、广州和三亚,而上海、天津等大城市也在加紧建设该套系统。
        垃圾气力输送系统是目前世界上最先进的垃圾收运方法,开发这种先进、环保的垃圾收集系统对于填补国内此项空白的意义重大。
这个垃圾气力收集系统在上海世博园区具体得到应用。虽然这套垃圾气力输送系统的服务范围只有0.5平方公里,日收集垃圾60吨,管道总长度约5000公尺,但是,这套系统是国内首个为大型场馆和展会服务中最大规模的垃圾气力输送收集系统。目前,上海世博园区内的这套系统正处于调试阶段,不日即将开始为世博服务。
一、系统工艺流程
对应于一定服务范围的垃圾气力输送收集系统,拥有一个中央垃圾收集站及与其相连接的管道网络。
该系统主要由主机、分离器、压缩机、净化器、过滤器、收集箱、密封管道、阀门、投放站、中央控制系统等组成。
系统的工作原理是:利用普通环保型抽风机制造气流,产生抽吸效果。通过地下专用管道网络,使地上各个投放口收集的垃圾输送至垃圾收集站。垃圾进入收集站,经过垃圾分离器将垃圾从气流中分开,再由运送垃圾的空气气流经过过滤器和气体净化装置净化后排到户外。垃圾经分离器及压实机压缩,至专用的密封集装箱内,经环卫车运送至垃圾最终处置场所处理。
整个收集流程由电脑程序自动控制,垃圾输送过程自始至终处于全封闭的状态下完成,无需任何人工操作或和垃圾直接接触(见下图)。
 
园区内垃圾收集具体流程图
 园区内垃圾收集具体流程图
二、系统主要构成
1.投放系统。主要负责用户垃圾的收集和短时存储。根据服务对象的不同,可分为室内和室外两种形式。室内投放系统一般设在楼宇的电梯间,由投放口、收集立管、底阀、进气阀、排放阀、存储节及屋顶风机、除臭装置等主要设备组成。室外投放系统一般设在室外,由投放口、进气阀井等主要装置组成。
2.管道系统。主要负责将投放系统收集或存储的垃圾,输送至中央收集站。主要由管道及其配件组成。
3.中央收集站。,由垃圾分离器、垃圾压实机、垃圾存储容器(集装箱)、风机、气管、空气压缩机组、电气控制系统、除尘器,除臭器和集装箱移动系统等主要设备组成。它是整个系统的核心。承担以下功能:
一是负责为垃圾的输送提供动力来源。二是负责垃圾输送时所有设备执行动作的控制。三是负责垃圾的压缩和临时存储。四是负责系统运行的监控。五是负责管道系统内臭气的集中处理。
三、垃圾输送系统技术优点
1.此系统可以应用于旧区改造。如果以前建造的大楼无法与该套系统连接,那么可以使用室外投放口放置在户外人行道边,下部连通垃圾输送专用管道,以此代替原来的垃圾箱(桶)。
2.垃圾气力输送收集系统完全符合对垃圾分类这一要求,可以在不增加垃圾输送管道的前提下,利用同一条管道收集可回收和不可回收垃圾。同时垃圾在高速经过管道时会摩擦管壁,可以起到保持管道清洁的一个自洁作用,比如斯堪的纳维亚市已经安装多年的垃圾输送管道,现在依然清洁如昔。
3.整个系统处于密封状态,并且是负压输送垃圾,因此垃圾流密封、隐蔽,和人流完全隔离,能有效地杜绝收集过程中的二次污染,包括臭味、蚊蝇、噪声和视觉污染。
4.显著降低垃圾收集劳动强度,提高收集效率,优化环卫工人劳动环境,使垃圾收集设施及作业上档次,提升环卫行业形象。
5.垃圾收集和压缩可以全天候自动进行,垃圾成分不受季节影响,有利于填埋场和焚烧场的稳定运行。
6.取消手推车、垃圾桶、箩筐等传统垃圾收集工具,基本避免了垃圾运输车辆穿行于居住区,减轻交通压力和环境污染,有利于保持清爽的居住区环境。
7.清运及时。对于人流量大的场所和时期,例如世博会期间、交通枢纽地区,垃圾产生量大,如不及时清运将造成垃圾外溢,严重影响整体形象和使用。气力管道输送系统可通过设在投放口的感应设备显示垃圾的贮存状况及时调整清理次数,避免垃圾外溢。
8.实现垃圾控制现代化。垃圾收集系统采用德国西门子可编程控制器(PLC)作为自动控制系统,这是目前世界上最先进的设备。主机工作状态、投放口、阀门、换向阀等工作逻辑,是通过软件程序设定。集中监控工作站,安装在垃圾机房值班室。系统的工作参数等能实时显示在监控屏幕上。显示的数据,有主机入口压力、出口温度、各投放口和阀门状态等。操作人员可以在工作站对系统发出诸如系统启动、停止、待机等指令,关闭某一区域的垃圾投放口或者调整机组的休眠时间等。
9.系统可用性高,可实现自动操作和人工操作互换。在紧急情况或事故状态时,系统可由全自动控制状态切换为手动控制。
10.当系统局部管线出现堵塞时,可以将该段暂时封闭,其他不受影响段正常工作。
11.设计年限长。整个气力输送系统中央收集站站内设备设计年限不低于15年,管道设计年限不低于30年。同时,系统还具有根据所收集垃圾量,调整其运行工况的功能。
12.实现数据在线实时传输。系统内垃圾收集量、收集站空气质量以及噪音均可实现在线监测,并具备与城市数字系统的兼容性。
13.系统具有根据所收集垃圾量调整其运行工况的功能。
14.能满足收集要求。道路沿线、室外投放口等服务范围的垃圾收集量均能满足收集的要求,特殊设计的投放口与管道连接装置,以及当室外投放口出现故障时可随时更换,其他投放口也可与管道系统做到良好对接,满足室外投放口的互换性。
15.方便环卫工人垃圾收集同时节省土建建造费用。并具有安全防护功能,指示面板能显示其工作状态。
四、系统内不可投放的垃圾
使用者亦须依照在投入口旁张贴的使用说明避免投入下述的物品,以免损坏系统的设备及干扰系统运行。以下为避免或禁止扔入投放口的七大类垃圾:
一是大型垃圾:家具、冰箱等应作另行处理。二是易燃及可引致爆炸的物品:比如炭、燃烧中的香烟、油类,例如汽油、煤油、煮食油等,可携带及弃置的喷雾罐、火柴或打火机等。三是坚硬物品:如石头、金属废料如废铁等。四是粘性物品:如高粘性的接合剂,例如浆状结合剂及快速粘贴剂等。五是有弹性的物品:比如海绵体、软垫等可扩大及堵塞垃圾槽及运输管道的物品。六是可散发难闻气味的物品:如动物排泄物或尸体等。七是危险性化学物品:比如腐蚀性或有毒物品和酸性及碱性液体等。
除此以外,液体如汤类、果汁及饮品等,都应该先混合其他类别的垃圾后才可投放入垃圾收集系统处理。(作者:张绍林,上海环境实业有限公司世博分公司副总经理;於君石,上海环境实业有限公司世博分公司高级工程师)(来源:上海市容)
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