生活垃圾氣力管道收集系統(tǒng)
生活垃圾氣力管道收集，指通過(guò)預(yù)先鋪設(shè)好的管道系統(tǒng)，利用負(fù)壓技術(shù)將生活垃圾抽送至中央垃圾收集站，再由壓縮車(chē)運(yùn)送至垃圾處置場(chǎng)的過(guò)程。它是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)發(fā)展的一種高效、衛(wèi)生的垃圾收集方法。它主要適用于高層公寓樓房、現(xiàn)代化住宅密集區(qū)、商業(yè)密集區(qū)及一些對(duì)環(huán)境要求較高地區(qū)。
優(yōu)點(diǎn)：
1.垃圾流密封、隱蔽和人流完全隔離，有效地杜絕了收集過(guò)程中的二次污染，包括臭味、蚊蠅、噪音和視覺(jué)污染；
2.顯著降低垃圾收集勞動(dòng)強(qiáng)度，提高收集效率，優(yōu)化環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)環(huán)境；
3.取消手推車(chē)、垃圾桶、籮筐等傳統(tǒng)垃圾收集工具，基本避免了垃圾運(yùn)輸車(chē)輛穿行于居住區(qū)，減輕交通壓力和環(huán)境污染；
4.垃圾收集、壓縮可以全天候自動(dòng)運(yùn)行，垃圾成分不受雨季影響，有利于填埋場(chǎng)、焚燒廠的穩(wěn)定運(yùn)行；
5.可利用一套公共管道收集系統(tǒng)自動(dòng)分別收集可回收和不可回收垃圾。
缺點(diǎn)：
1.一次性投資大；
2.對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)和管理要求較高。
從上我們可以看出，由于氣力管道輸送垃圾系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用昂貴，目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用范圍十分有限，但它在開(kāi)發(fā)區(qū)、奧運(yùn)村、高層住宅小區(qū)、別墅群、飛機(jī)場(chǎng)、大型游樂(lè)場(chǎng)等地區(qū)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。
真空管道輸送垃圾的關(guān)鍵參數(shù)
通常在建筑物的每層樓內(nèi)設(shè)置一個(gè)直徑50mm左右的垃圾投放口，緊挨垃圾投放口，設(shè)立一條垂直的垃圾管道，其底端設(shè)有垃圾卸料閥，它與埋在地面下的水平管道相連。當(dāng)垃圾達(dá)到一定數(shù)量后，中央控制臺(tái)發(fā)出信號(hào)，垃圾卸料閥被打開(kāi)，垃圾卸料閥開(kāi)啟10s左右，垃圾迅速往前運(yùn)動(dòng)一段距離便停下來(lái)，這時(shí)通風(fēng)口上的空氣控制閥門(mén)被打開(kāi)，抽吸垃圾在管道中順序前進(jìn)間隔約數(shù)10m，最終進(jìn)入中央垃圾收集站。
設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)：
1.管道中垃圾與空氣的輸送比，指垃圾與空氣的重量流量比，即流過(guò)管道截面的物料與空氣的流量比。它表示要輸送的垃圾量與所需空氣量之間的數(shù)量關(guān)系。輸送比越大，對(duì)輸送能力是有利的；但輸送比過(guò)大，在同樣氣流速度下可能產(chǎn)生堵塞，且要求輸送壓力增高，這有可能超過(guò)抽風(fēng)機(jī)的吸氣壓力，因此，輸送比受垃圾的物理性質(zhì)和輸送條件等因素的控制。輸送比的大小決定了氣力輸送的形式，當(dāng)輸送比大于20∶1時(shí)，為密相輸送，小于則為稀相輸送。根據(jù)國(guó)外的相關(guān)資料，經(jīng)驗(yàn)得出垃圾與空氣的最佳輸送比為10:1。
2.輸送管道中氣流速度，根據(jù)垃圾量和輸送比可以算出輸送管道中的氣流速度，它是選擇風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)。類比國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于住宅區(qū)一般取每戶日平均垃圾量為3kg；非住宅建筑區(qū)則一般取每1000m2建筑面積平均垃圾量為28kg，根據(jù)服務(wù)戶數(shù)和面積確定每日垃圾量，從而算出氣流速度。輸送管道中氣流速度的大小決定了管道中的運(yùn)動(dòng)流型，氣流速度必須大于垃圾的懸浮速度很多，才能保證垃圾不致停滯在管底而產(chǎn)生堵塞；但輸送速度過(guò)高會(huì)加劇管件的磨損，增大動(dòng)力消耗。
3.管內(nèi)混合物的比重，它是管內(nèi)單位體積內(nèi)物料的重量與管內(nèi)單位體積內(nèi)的空氣量的和。
真空管道輸送垃圾的技術(shù)困難
1.輸送管道的管徑，在傳統(tǒng)的氣力輸送系統(tǒng)中，管徑一般在200mm以內(nèi)，輸送物料的平均直徑一般在50mm以內(nèi)，而由于生活垃圾的平均直徑一般都在100~150mm左右，因此其管徑要遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)管徑，大約為500mm。在500mm的管徑中利用負(fù)壓吸送100~150mm粒徑的物料，動(dòng)力系統(tǒng)如何保證是一大技術(shù)難題。
2.彎管磨損，在管道彎曲部分，垃圾將和管道外側(cè)壁發(fā)生碰撞并減速，在一般情況下，管道曲率越大，碰撞越激烈，減速也越大，因此在彎管處會(huì)對(duì)管壁造成嚴(yán)重磨損，長(zhǎng)期磨損一段時(shí)間后會(huì)引發(fā)管道漏氣。
3.管道的堵塞，主要有兩種情況容易引起管道堵塞：①在彎管處，垃圾與管壁碰撞減速，容易引起垃圾聚集，造成堵塞；②由于人為的因素，將一些非生活垃圾投入垃圾管道，使得輸送管道內(nèi)的比重增大，超出真空管道的輸送能力，利用氣力無(wú)法收集而造成堵塞。
4.輸送距離，傳統(tǒng)氣力輸送的距離一般為幾百米，為提高真空管道垃圾輸送系統(tǒng)的收集效率和建設(shè)成本，從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)得出，真空管道輸送垃圾的最長(zhǎng)距離可達(dá)2km，如此長(zhǎng)的輸送距離將給整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)困難。
解決方案
對(duì)于真空管道收運(yùn)垃圾這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，要想設(shè)計(jì)該系統(tǒng)并使其穩(wěn)定運(yùn)行并不容易。它受到以上這些制約因素的影響。對(duì)此本文提出一些相關(guān)的解決方案：
1.根據(jù)管道中垃圾與空氣的輸送比、每日垃圾的收集量及垃圾的平均混合密度可以計(jì)算出輸送管道中的氣流速度。
2.根據(jù)管網(wǎng)的布置及后續(xù)處理設(shè)備的相關(guān)參數(shù)計(jì)算管道中的壓力損失，它包括沿程壓力損失和局部壓力損失。
3.根據(jù)氣流速度和管道總壓損選擇抽風(fēng)機(jī)的功率及型號(hào)。
4.由于垃圾的摩擦系數(shù)較大，在彎管的磨損很大，須采用大轉(zhuǎn)彎半徑的彎管并在轉(zhuǎn)彎處加粗壁厚，或采用T型盲管。
5.在整個(gè)收集管網(wǎng)中，每隔50m設(shè)置一個(gè)檢查井和風(fēng)速測(cè)試管，通過(guò)對(duì)風(fēng)速的測(cè)試確定管道是否堵塞，一旦出現(xiàn)堵塞便可通過(guò)檢查井排除堵塞。
6.控制垃圾排放量，使其小于系統(tǒng)的額定抽吸量，將每條連入干管的支管用分路器阻隔開(kāi)，每一條支路中的垃圾單獨(dú)抽吸，以防各支路垃圾同時(shí)匯入總管造成堵塞。
國(guó)內(nèi)應(yīng)用前景
面對(duì)真空垃圾收集系統(tǒng)在國(guó)外的應(yīng)用現(xiàn)狀與優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)研究勢(shì)在必行。在國(guó)內(nèi)大規(guī)模的使用真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)將是國(guó)內(nèi)垃圾收集領(lǐng)域的一次突破，一次飛越。
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