完善環衛工程設備環保設計的思考
上海正在建設國際化大都市，城市的市容環境工作和任務也越來越重。然而，環衛工程機械的品種和數量不斷增加，所消耗的物質資源、排放的廢氣和噪音等負面效應，也隨之嚴重地影響著人們賴以生存的環境。
鑒于目前環衛設備普遍存在的裝載滲漏、設備老化、機械噪音大的問題，按照循環經濟和可持續發展、節能減排以及創新型管理的理念，筆者認為有必要進一步改進環衛工程設備的環保設計，特提出幾點建議和思考。
一、采用環衛工程設備的環保要求
環境衛生行業對保持城市清潔衛生，維護城市良好環境所使用的環衛機械設備，其構成的材料必須是優質的環保的以及可循環利用的。
1．優質、環保、再生材料
環衛機械設備采用的材料，必須是綠色的、環保的、可再生的。從設計理念上使用的材料必須符合環保要求，不造成二次污染的。零部件的設計，應盡可能不使用含氯橡膠、樹脂及石棉等材料。如垃圾裝載機的駕駛室和內飾上，不能使用難以自然分解的、對環境有害的工程塑料及其它非金屬材料，否則會不同程度地造成資源浪費、加重環境污染；對于儀表、散熱器及蓄能電池等，應盡可能減少或替代鉛的使用量。因此，在各系統及關鍵部件設計選用上，要使用可回收、易分解、能再生而且在加工過程中對環境無害的材料。特別是，結構件的設計應盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結構材料，提高工程機械材料的再生率和環保系數。
2．防腐蝕性材料
環衛處置過程中有70%的垃圾具有易腐蝕特性，易腐性表現為有機物含量高、含水量大以及垃圾混合收集后熱值低。而目前使用的城市生活垃圾收集工程機械和設備，由于防腐蝕設計不到位，腐蝕物質滲透到機械和設備的各個角落，導致腐蝕部位隱蔽性強，再加上垃圾的粘度大、分散性差，從而降低了機械設備的使用壽命。因此，環衛機械設備所使用的材料，首先應使用防腐蝕性強的材料，其次應加強對設備本身的強度和抗滲、抗裂性能，其三應重視對其易腐蝕構件或角落要能夠容易防護和清理。這樣，既可保證機械的使用壽命，又可保護環境。
3．低能耗、長壽命的設計理念
通常來說，延長環衛機械設備壽命就等于減少機械的生產量和報廢量。降低產品能耗，又可降低對環境的污染。同時，減輕環衛設備自重，即可減少材料和資源、能耗的消耗。為此，應在保持主機各項性能參數的前提下，盡量減少主機和附屬作業裝置或機具的體積和重量，提高動力傳動系統零部件的強度和耐久性能，實現液壓系統的輕量化和高效率。
工程機械產品在設計初始，就要考慮報廢件的處理。以簡單、費用低、污染小、零部件解體方便、破碎容易，能焚燒或可作為燃料回收作為設計理念。并盡可能地考慮各系列產品、同類零部件的互換性和通用性，盡可能減少環境污染和降低成本。
二、環衛工程設備的高科技、現代化設計要求
現代化環衛機械裝備技術應與生態型、現代化國際大都市發展相適應，具有國際先進、技術創新的裝備特征，從滿足單一的普通作業需求，向滿足文明作業、環境保護、質量監管、城市容貌等，作業和管理的多方向需求發展。
1．環衛機械設備集成化
從環衛車輛技術的發展趨勢來看，技術先進的環衛機械設備將向集成化方向發展。即：從一般的機械化向裝備技術集成方向發展，這是集成化的技術基礎；從單一功能的設備向裝備系統集成方向發展，這是集成化的形態體現。通過機電一體化技術、信息化技術和先進制造技術的集成，使機械設備的技術性能得到充分體現，機械設備的功能性得到有力加強，機械設備的操作性得到有效提升，使其擁有技術密集型機械設備的特征。通過機械、液壓、電子、信息等裝備的集成，環衛機械設備將成為具有集行駛功能的運輸車輛、作業功能的專用機械和信息收集、分析、儲存、傳送功能的信息化系統于一體的環衛機械設備。
2．環衛機械設備環保化
現代化城市的環衛機械設備，將從只滿足基本作業功能需求向滿足環保作業功能需求的方向發展。通過產品改進、功能完善，提高產品在控制污水、揚塵、噪聲、廢氣等污染方面的性能。在污水污染方面，重點是控制環衛設備在收集、運輸作業中垃圾滲濾水滴漏現象；在揚塵污染方面，重點是控制環衛設備在作業時的二次揚塵污染；在噪聲污染方面，重點是控制液壓系統、機構撞擊、發動機等機械噪聲；在廢氣污染方面，重點是控制發動機廢氣排放和環衛設備作業中異味氣體的散發。
3．環衛機械設備智能化
環衛工程設備的智能化是體現現代文明社會以人為本的理念，其相關設備應具有數據采集、數據分析、信息儲存、實時傳送等功能，為實現運行狀態跟蹤、作業質量監控、運行工況分析，加強科學決策，提供先進可靠的技術支撐。以智能化理念對傳統環衛工程設備進行技術改造和創新，將改變長期以來環衛工程設備外形和作業粗獷形象，通過對不同類別設備外形和性能的改進，強化智能化技術建設，逐步消除或減輕視覺污染，降低或減少作業時對周圍環境和人員的影響，使環衛機械設備與作業環境相協調。
4．環衛機械設備節能化
節能化裝備理念對傳統環衛機械設備進行技術改造和創新，是環衛裝備現代化發展的一種新理念。上世紀90年代的環衛機械設備節能環保效果差主要表現在生產企業受加工裝備簡陋、工裝模具不全、工藝技術落后而造成的環衛設備密閉性、防滲性、防腐性差的特點，使環衛作業必將造成重復勞動、多次污染的惡性循環。通過強調環衛機械設備節能減排要求，迫使環衛作業者完善機械設備封閉性、壓縮不滲漏性，使之發展成為高效節能的現代化環衛機械設備，為提高環衛作業運行效率和質量，加強科學決策和監管，提供可靠的形象支撐。
三、環衛工程設備人性化設計要求
環境衛生行業由于其工作內容的特殊性及工作環境的局限性，一直作為低層次的工種不為大眾所普遍接受。提升環衛作業者工作賴以生存的環衛作業設備是體現以人為本的人性化理念，必將改善環衛工作者臟、臭、亂的傳統形象，以提升行業的整體素質。
1．環保安全關懷型駕駛室的設計
“安全環保型”駕駛室，應當采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式、經減震降噪處理的，室內必須配置無氟環保型冷暖空調，并設計FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全。在操作人員工作環境方面，充分運用人機工程學設計原理，再輔以合理美觀的顏色搭配，可大大改善司機的工作環境，緩解疲勞，提高作業效率，使駕駛、作業人員的工作環境得到改善和提高。
2．外觀美學系統和可靠性設計
環保型產品更應注重外觀美學和車身的流線型設計，達到機器與環境的和諧，給人以視覺上的美感。盡量運用高可靠性的成熟技術和借用經市場考驗后的成熟系列零部件，可延長各關鍵系統或零件的使用頻次，減少更換次數。例如，降低制動元件的更換頻率就相當于減輕了對周圍環境的破壞與污染。機械設備的優劣直接決定企業的效益，提升機械設備的使用率，加強生產設備的完好率，以及提高生產機械相關零件質量，將直接或間接地幫助企業提高經濟效益，這也直接影響著環保系數。
3．系統化設計和運用
建立電子化的工作環境，實現環衛機械設備數據的大集中，方便各個級別人員的查閱。比如，航行輪機的系統設計應實現航行輪機信息、證書信息、人員信息、船員勞防用品發放（包含預測功能）、機械設備安全檢查（流程化操作）、違章事故信息、維修保養信息、燃料消耗信息等環衛機械設備信息的維護以及查詢。預留物流倉儲系統、GPRS調度系統、實時視頻系統、集運設備管理系統接口，并提供相關接口的代碼信息。優化環衛設備系統化設計，提高環衛設備控制力和執行力。
四、環衛工程設備發展與應用的設想
1．加快小型掃路機的發展和應用
隨著對路面清掃質量提出了更高的要求，吸掃結合式的小型掃路機逐漸成為主流產品。作為清掃對象的路面垃圾主要由廢棄物、落葉類植物、灰土等組成。其中廢棄物包括紙類、塑料、碎玻璃、煙頭、食物殘余物等。以前的清掃對象是廢棄物、落葉類植物、大粒徑塵土，這些地面垃圾清除了就達到了清掃質量的要求。通過調查，地面垃圾中灰土是其主要組分，占垃圾量的60%以上。對于街道塵土而言，據測定：粒徑大于0.25MM的約占60％，小于0.25MM的占40%。這些細顆粒的灰塵以往不被重視，現在卻是必須要清除的對象。粒徑小的灰塵在一定的含水率和壓力下粘結于路面，在干燥的條件下又容易被風吹起，形成揚塵。空氣中的懸浮物是主要的城市大氣污染物之一。在上海市環保局公布的城市懸浮物污染指標中，街道清掃揚塵占15%左右，它造成對人體危害的環境污染。對這類塵土單純靠“掃”的方法清除是無濟于事的。快速轉動的滾刷無法將其掃入垃圾箱內，對于在凹凸不平的路面和地縫中的細粉更是無能為力。吸掃結合的清掃方式可以達到理想的清掃效果。高檔的小型掃路機，不僅全機的執行機構由液壓傳動，行走系統也采用變量泵驅動，實現了無級變速，使駕駛操作方便靈活。全液壓驅動的小型掃路機整機重量減輕，外形美觀，維護保養簡便，使整機質量產生了新的飛躍。
2．加快小型有機垃圾生化處理機的開發應用
小型生化處理機通常為一個密閉裝置，日處理能力小于1噸，由機體、進出料口、攪拌系統、機電系統、溫控、通氣、除臭、調濕裝置等部件組成。在機體內，通過添加的高效微生物菌群及其所分泌的生物酶，有機垃圾中的纖維素、蛋白質與脂肪等高分子化合物經過一系列復雜的生化反應轉化為各類低分子物質，如CO2、 NH3、酒精、有機酸等，這些物質再經分解全部從處理機中蒸發排出，最終剩下無毒無臭且富含各種營養成分的肥料或飼料。有機垃圾來源不同，其濕度、有機質、C/N、粒度和雜質含量等也不同，在生化處理之前，應適當調整原料的組成，以使生化過程順利進行。具體方法有：一是通過破碎、篩分等預處理工藝，去除雜質，使原料粒度勻化，并使有機物含量在30％～70％之間；二是發酵前在原料中摻入一定的稀糞、污泥、畜糞等，調節C/N為30:1，濕度為 50％～60%。可以預見，隨著經濟、技術的發展，人們環保意識和國家環衛標準的不斷提高，各類小型化、移動式、專用型的生化處理機在家庭、飯店、車站、碼頭、居民小區等有機垃圾產生源將有著廣闊的應用前景。
加強和完善環衛機械設備的環保設計迫切而重要，需要我們樹立環保理念，運用環保手段，從而取得保護環境的效果，進而實現環衛機械設備的高效化、精細化、環保化。
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