陸敏博，李元寅

[悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司，江蘇 蘇州215123]

0 引言

建設(shè)新型垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，可以增強(qiáng)城市生活垃圾處理能力，有利于全面提高城市生活垃圾處理水平。長(zhǎng)期以來(lái)，城市的生活垃圾收集方式大多沿用傳統(tǒng)方式，居民將垃圾送至收集點(diǎn)傾倒入敞開(kāi)式收集容器內(nèi)，再由環(huán)衛(wèi)車輛每天定時(shí)清運(yùn)[1]，這種方式造成的環(huán)境污染、社會(huì)危害以及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題都是不容忽視的。

相較于傳統(tǒng)垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，垃圾氣力輸送系統(tǒng)是一種國(guó)際先進(jìn)的垃圾管道收集系統(tǒng)。垃圾氣力輸送系統(tǒng)是指利用負(fù)壓氣流通過(guò)預(yù)先敷設(shè)在地下的管道系統(tǒng)，將從建筑室內(nèi)、小區(qū)、市政等室外分類垃圾投放設(shè)施投入的垃圾，輸送至中央收集站，經(jīng)固、氣分離后壓縮集中存儲(chǔ)外運(yùn)處置，垃圾管道內(nèi)氣體經(jīng)除塵過(guò)濾、除臭凈化達(dá)標(biāo)排放的垃圾收集輸送系統(tǒng)[2-3]。垃圾氣力管道收送方式是目前可對(duì)生活垃圾實(shí)行全封閉化、壓縮化、集裝化收運(yùn)的先進(jìn)的、現(xiàn)代化的垃圾收運(yùn)方式，垃圾通過(guò)地下的氣力管道進(jìn)行輸送，避免了人與垃圾直接接觸，可大大提高垃圾收集效率，也克服了傳統(tǒng)垃圾收運(yùn)方式易產(chǎn)生臭氣、蚊蠅、鼠害等二級(jí)污染的問(wèn)題，是當(dāng)前具有國(guó)際先進(jìn)水平的垃圾收運(yùn)方式，符合國(guó)家密閉、環(huán)保、高效的垃圾收運(yùn)系統(tǒng)要求，是一項(xiàng)值得大力推廣的新型垃圾輸運(yùn)技術(shù)體系[4-5]。

蘇州吳中太湖新城位于蘇州南部，南臨太湖水，背靠七子山脈，是蘇州“一核四城”城市發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是蘇州走進(jìn)“太湖時(shí)代”戰(zhàn)略的發(fā)展方向[6]。新城陸地規(guī)劃面積約20km2，10km2的啟動(dòng)區(qū)于2012年啟動(dòng)規(guī)劃建設(shè)，目前仍在全面推進(jìn)新城基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境建設(shè)。在太湖新城推廣垃圾氣力輸送系統(tǒng)，符合建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)配套市政基礎(chǔ)設(shè)施的要求，符合提高生活垃圾處理能力和水平的要求。

1 現(xiàn)有環(huán)衛(wèi)規(guī)劃及修編考慮

吳中太湖新城的環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃是在2012年蘇州市政府批準(zhǔn)的吳中太湖新城控制性詳細(xì)規(guī)劃基礎(chǔ)上編制的，該規(guī)劃基于《2012年蘇州市生活垃圾分類工作行動(dòng)方案》中垃圾分類要求，遵循生活垃圾“減量化、無(wú)害化、資源化”、兼顧末端處置、方便市民投放等原則，提出生活垃圾末端處理、餐廚垃圾處理、分類收集實(shí)施等納入蘇州市的相應(yīng)系統(tǒng)。鑒于蘇州市生活垃圾將實(shí)現(xiàn)全量焚燒，該規(guī)劃提出設(shè)置一座中型壓縮站實(shí)現(xiàn)集中轉(zhuǎn)運(yùn)。收集方式為垃圾亭或單放桶，垃圾收集車以3～5t后裝式壓縮收集車為主?，F(xiàn)有環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃并未考慮垃圾氣力輸送系統(tǒng)。

吳中太湖新城擬修編環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃，同步現(xiàn)行垃圾分類形式，豐富垃圾收運(yùn)方式，并計(jì)劃在5號(hào)社區(qū)增設(shè)垃圾氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)行試點(diǎn)工作。編修主要基于以下兩個(gè)方面的考慮：一方面，為了更好的滿足吳中太湖新城生態(tài)新城和智慧新城的發(fā)展要求，應(yīng)對(duì)外部經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境的變化，吳中太湖新城控制性詳細(xì)規(guī)劃在2016年進(jìn)行了調(diào)整，涉及部分用地性質(zhì)優(yōu)化及規(guī)劃人口調(diào)減；另一方面，《蘇州市生活垃圾分類管理?xiàng)l例》于2020年6月1日實(shí)施，其中日常生活垃圾為“四分類”，即有害垃圾、可回收物、廚余垃圾和其他垃圾。生活垃圾的精細(xì)分類對(duì)垃圾收運(yùn)系統(tǒng)提出了更高的要求，建設(shè)垃圾氣力輸送系統(tǒng)，進(jìn)一步提高生活垃圾收集、處理能力和水平，符合吳中太湖新城最新垃圾分類方案建設(shè)的要求，具有很強(qiáng)的必要性。

2 增設(shè)系統(tǒng)的總體方案

5號(hào)社區(qū)西至天鵝港大街，東至蘇震桃公路，北至君益路，南至太湖大堤，規(guī)劃面積約1.50km2，規(guī)劃人口2.2萬(wàn)。目前該社區(qū)主干路網(wǎng)已基本建成，綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施配套相應(yīng)在建，部分支路和市政基礎(chǔ)配套設(shè)施尚未建設(shè)，部分地塊已出讓并在開(kāi)發(fā)建設(shè)中（見(jiàn)圖1）。

圖1 5號(hào)社區(qū)范圍及綜合管廊線位

受5號(hào)社區(qū)用地限制，擬在5號(hào)社區(qū)外建設(shè)垃圾收集站一座。生活垃圾產(chǎn)量一般根據(jù)居住人口及人均產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)十三五時(shí)期蘇南地區(qū)人均垃圾產(chǎn)量及規(guī)劃區(qū)實(shí)際情況，本方案取人均垃圾量為0.95kg/（人·d），高峰系數(shù)取1.15。經(jīng)計(jì)算，居民垃圾量均值為20.9t/d，峰值為24.0t/d。考慮到垃圾收集站收集范圍的不確定，故其設(shè)計(jì)規(guī)模適當(dāng)放大取30.0t/d。

市政垃圾管道布置的原則首先是要覆蓋到社區(qū)所有33個(gè)地塊，并盡可能利用綜合管廊進(jìn)行敷設(shè)。根據(jù)此原則，本次市政垃圾管道敷設(shè)涉及8條道路總長(zhǎng)約6km，其中可利用4條綜合管廊（見(jiàn)圖2）。

3 垃圾收集站方案

由于原規(guī)劃未考慮垃圾收集站位置，經(jīng)多方協(xié)調(diào)，將5號(hào)社區(qū)外的一塊規(guī)劃白地作為垃圾收集站選址。為盡量減少對(duì)地面的影響，建筑考慮全地下設(shè)置，僅在地上設(shè)置必要的消防設(shè)施及疏散樓梯，建筑共計(jì)地下2層，地上1層。垃圾收集站主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

圖2 5號(hào)社區(qū)垃圾氣力輸送系統(tǒng)總體方案

表1 垃圾收集站主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

地上一層主要有出入口、消控室和地面景觀區(qū)。垃圾收集站主要出入口設(shè)置在場(chǎng)地南側(cè)，工作及參觀人員通過(guò)地面道路可以直接進(jìn)入場(chǎng)地內(nèi)部。地面共設(shè)置3個(gè)疏散出口，其中主要出入口結(jié)合地面消防設(shè)置，作為工作參觀出入口；另外2個(gè)疏散出口，作為次要出入口，盡量設(shè)置在靠近用地外側(cè)，直接對(duì)外，減少對(duì)用地景觀的影響（見(jiàn)圖3）。

圖3 垃圾收集站一層平面圖（單位：mm）

地下一層主要包括垃圾車通道及卸貨區(qū)、分離器大廳、集裝箱升降臺(tái)、供電控制室、除塵除臭室、參觀接待區(qū)、消防水池和泵房等。分離器大廳布置3臺(tái)分離器，固體經(jīng)分離器進(jìn)入地下二層的壓實(shí)機(jī)，壓實(shí)后推入地下二層的集裝箱，集裝箱填裝滿后通過(guò)升降臺(tái)至地下一層外運(yùn)。收集車通過(guò)汽車坡道直接進(jìn)入地下一層工作，在地下一層設(shè)置回轉(zhuǎn)空間，從原坡道返回。收集車和工作參觀人員通過(guò)兩條不同的流線分流，互不干擾（見(jiàn)圖4）。

圖4 垃圾收集站地下一層平面圖（單位：mm）

地下二層主要包括集裝箱放置區(qū)、風(fēng)機(jī)房、控制室、集裝箱升降臺(tái)等。集裝箱放置區(qū)設(shè)置5個(gè)集裝箱位，近期設(shè)置3只集裝箱，其中2只收集廚余垃圾，1只收集其他垃圾（見(jiàn)圖5）。

圖5 垃圾收集站地下二層平面圖（單位：mm）

4 垃圾管道布置

目前該社區(qū)4條綜合管廊已建成1條，其余均在施工中。綜合管廊在設(shè)計(jì)之初均考慮了預(yù)留管位，因此，有綜合管廊的道路，垃圾管道入廊敷設(shè)，沒(méi)有綜合管廊的道路，垃圾管道直埋敷設(shè)。

以君益路為例，該道路規(guī)劃路幅32m，燃?xì)?、污水、雨水直埋敷設(shè)在人行道和慢車道下，給水、電力、通信三種管線集中敷設(shè)在道路中央分隔帶下的綜合管廊內(nèi)（見(jiàn)圖6、圖7）。目前該管廊和道路正在施工。綜合管廊內(nèi)原預(yù)留管位處可以敷設(shè)垃圾管道。

圖6 君益路道路管線布置橫斷面圖

圖7 君益路綜合管廊管線布置圖

垃圾管道額定管徑為500mm，壁厚6～25mm（根據(jù)各管段或彎頭輸送的垃圾量而定）。管材一般采用低碳鋼，當(dāng)壁厚超過(guò)20mm，考慮采用合金鋼管。管道內(nèi)載體速度按70～90km/h考慮，負(fù)壓壓力不超過(guò)40kPa。管道一般情況下干管極限長(zhǎng)度不超過(guò)2000m，覆土不少于1250mm。管道上升和下降坡度不超過(guò)10°，轉(zhuǎn)彎半徑一般為2m。

沿垃圾管道設(shè)置垃圾檢修口、分段閥、進(jìn)氣閥、室外投放口等。垃圾管道三通、彎頭下游2m左右處設(shè)置檢修口，在直管段檢修口的間距不超過(guò)100m，以便管道堵塞時(shí)及時(shí)清掏。

5 存在問(wèn)題及解決方案

（1）垃圾收集站選址

受垃圾管道輸送效率的影響，一個(gè)垃圾收集站的收集范圍，一般直徑為1.5～2.0km。對(duì)于規(guī)劃片區(qū)，垃圾收集站應(yīng)盡量選址于社區(qū)中央，這樣垃圾管道的總長(zhǎng)可以最小，最長(zhǎng)垃圾輸送距離可以最小，從而可以減少建設(shè)和運(yùn)維費(fèi)用。而對(duì)于增設(shè)垃圾氣力輸送系統(tǒng)的新城，垃圾收集站受限于已出讓地塊，選址就很難保證。對(duì)于確定的選址，可以將其作為新的圓心向外輻射，盡可能多的擴(kuò)大收集范圍。5號(hào)社區(qū)垃圾收集站位于社區(qū)東北角，其收集范圍可以輻射到5號(hào)社區(qū)的北側(cè)和東側(cè)，因此垃圾收集站的規(guī)模在設(shè)計(jì)時(shí)做了一定的預(yù)留。

（2）垃圾分類模數(shù)確定

目前蘇州城市生活垃圾為“四分類”。為了控制垃圾氣力輸送系統(tǒng)初期投資，降低運(yùn)維難度和減少運(yùn)維費(fèi)用，垃圾氣力輸送系統(tǒng)的前端垃圾投放口，建議近期按“兩分類”遠(yuǎn)期按“三分類”考慮。5號(hào)社區(qū)地塊內(nèi)近期設(shè)置“兩分類”投放口（廚余垃圾和其他垃圾），預(yù)留可回收物投放口。與之相匹配，垃圾收集站內(nèi)近期設(shè)置廚余垃圾和其他垃圾集裝箱位共3個(gè)，遠(yuǎn)期設(shè)置5個(gè)垃圾集裝箱位，即廚余垃圾和其他垃圾各2個(gè)集裝箱位，可回收物1個(gè)集裝箱位。

對(duì)于有害垃圾，因量少且有害，不建議納入垃圾氣力輸送系統(tǒng)，可實(shí)行定期收集、運(yùn)輸模式。

（3）環(huán)衛(wèi)專項(xiàng)規(guī)劃修編

現(xiàn)有2012版《蘇州市濱湖新城（吳中片）環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃》并未考慮垃圾氣力輸送系統(tǒng)。該規(guī)劃中，垃圾生產(chǎn)量是按規(guī)劃區(qū)人口計(jì)算的，按該方法，5號(hào)社區(qū)峰值垃圾量為24.0t/d。5號(hào)社區(qū)除居住用地外，商業(yè)用地和商辦混合公用地占比較大，其規(guī)劃建筑面積達(dá)149萬(wàn)m2，社區(qū)內(nèi)還有學(xué)校、行政辦公、社區(qū)中心等用地。參照北京昌平區(qū)未來(lái)科技城垃圾生產(chǎn)量測(cè)算方法，僅商業(yè)用地和商辦混合公用地垃圾峰值產(chǎn)量就有12.9t/d。因此，需要盡快修編環(huán)衛(wèi)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃，復(fù)核垃圾產(chǎn)生量，明確5號(hào)社區(qū)垃圾收集站的收集范圍和規(guī)模。

（4）綜合管廊需局部?jī)?yōu)化改造

綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，在管廊內(nèi)預(yù)留了一個(gè)DN300中水管道管位，同時(shí)也為其預(yù)留了進(jìn)出管廊條件，即在管廊側(cè)壁預(yù)留了同等規(guī)模的管線進(jìn)出孔。此次5號(hào)社區(qū)增設(shè)的DN500垃圾管道納入管廊后，其操作空間受限，同時(shí)也會(huì)間接影響相鄰管線操作空間變化，需要與相鄰管線單位溝通確認(rèn)（見(jiàn)圖8）。

原預(yù)留中水管道可以直角轉(zhuǎn)彎，而垃圾管道的轉(zhuǎn)彎半徑一般為2m，特殊情況下不宜小于1.8m。因此，原預(yù)留的管線進(jìn)出孔，一方面孔洞位置需要重新復(fù)核，另一方面，孔徑需要擴(kuò)大。

（5）已建道路需要增設(shè)管位

對(duì)于沒(méi)有綜合管廊且已建的道路，如果需要增設(shè)垃圾管道，一般建議在路幅外側(cè)綠化下。對(duì)于道路路幅外沒(méi)有綠化的，則可以采用非開(kāi)挖施工方法增設(shè)在機(jī)動(dòng)車道。

（6）管道堵塞問(wèn)題

垃圾沉降在管底或黏附在管壁上，長(zhǎng)期累積容易造成管道堵塞[7]。管道堵塞是影響垃圾氣力輸送系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要原因，針對(duì)此問(wèn)題，結(jié)合吐魯番北站輸送工程[8]，每隔100m設(shè)置檢查井和檢修口,當(dāng)系統(tǒng)輸送能力降低時(shí),通過(guò)檢查井及檢修口排除堵塞，此外，還可以配置管道疏通機(jī),對(duì)距離檢修口較遠(yuǎn)處的堵點(diǎn)進(jìn)行疏通作業(yè)。

（7）管道磨損問(wèn)題

垃圾氣力輸送系統(tǒng)中,垃圾和設(shè)備管道的內(nèi)壁接觸并進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而發(fā)生摩擦，因此容易造成設(shè)備和管道內(nèi)壁產(chǎn)生磨損。為了減少磨損，可以對(duì)裸露的金屬表面進(jìn)行油漆涂裝、電鍍或表面鈍化等措施[9-10]。

6 結(jié)論與建議

（1）對(duì)于有增設(shè)垃圾氣力輸送系統(tǒng)的新城，需要提前修編完善環(huán)衛(wèi)專項(xiàng)規(guī)劃。新城（新建片區(qū)）可以試點(diǎn)推進(jìn)生活垃圾氣力輸送系統(tǒng)的建設(shè)。

（2）垃圾收集站盡量選擇在收集片區(qū)的中央，對(duì)于選址不在片區(qū)中央的，需先從規(guī)劃層面調(diào)整優(yōu)化收集范圍。為盡量減少對(duì)地面的影響，垃圾收集站可考慮全地下設(shè)置。

（3）垃圾管道有條件的可以納入綜合管廊敷設(shè)，綜合管廊規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮垃圾管道的入廊要求。對(duì)于沒(méi)有綜合管廊且已建的道路需要增設(shè)垃圾管道的，可采用非開(kāi)挖施工，以盡量減少對(duì)現(xiàn)有道路的破壞。