崔維鵬 李慧敏

(西安建筑科技大學(xué),陜西 西安 710000)

1 研究背景

隨著我國(guó)城市化的推進(jìn)，城市人口增多，生活垃圾產(chǎn)量、運(yùn)輸以及處理的負(fù)荷急劇增大，城市生活垃圾在處理運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中造成的環(huán)境和污染問(wèn)題日益凸顯，解決城市垃圾問(wèn)題成為許多城市工作的重點(diǎn)。

隨著城市地下空間利用的起步，對(duì)于地下垃圾中轉(zhuǎn)站的建設(shè)以及地下運(yùn)輸?shù)人悸返钠占?，近年?lái)隨著技術(shù)的突破有些地區(qū)已經(jīng)建設(shè)或者將要出現(xiàn)類似這方面的建筑。如：“寧波東部新城‘半地下式’垃圾站”[1]，也出現(xiàn)了較前沿的處理設(shè)備與技術(shù)，如：天津中新生態(tài)城“‘互聯(lián)網(wǎng)+’氣力輸送系統(tǒng)”的新模式[2-4]等。它們給論文項(xiàng)目的開展提供了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。

2 基礎(chǔ)研究

筆者前往西安市三民村垃圾中轉(zhuǎn)站和周邊住宅區(qū)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，并查閱了西安市地質(zhì)相關(guān)資料。從城市角度，著眼于城市地下空間，擬建構(gòu)一套以城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站為核心的回收、地下運(yùn)輸及處理的架構(gòu)，改變傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站的不足，用于緩解城市生活垃圾負(fù)荷過(guò)大、污染等問(wèn)題。

通過(guò)案例調(diào)研我們得出傳統(tǒng)的城市生活垃圾中轉(zhuǎn)站所存在的一些問(wèn)題和不足：

1)傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站氣味大，噪聲大等嚴(yán)重影響周邊人居環(huán)境，居民存在較強(qiáng)的鄰避效應(yīng)。

2)垃圾運(yùn)輸路程長(zhǎng)，運(yùn)輸方式花銷巨大，造成了嚴(yán)重的二次污染。

3)對(duì)城市的城市市容造成一定的影響。

4)垃圾處理設(shè)備，空氣處理設(shè)備等耗電嚴(yán)重，作為高耗能建筑，迫切需要提高效率，降低能耗。

5)垃圾中轉(zhuǎn)站作為市政建筑沒(méi)有很好的和政府以及居民做好溝通，垃圾提前分類，回收是政府和居民應(yīng)當(dāng)重視的優(yōu)化垃圾中轉(zhuǎn)和處理的重點(diǎn)。

3 架構(gòu)更新策略

生活區(qū)作為生活垃圾的主要產(chǎn)地，被視作垃圾消化的起點(diǎn)。流程上進(jìn)行如下更新：

1)回收：建立高效互聯(lián)網(wǎng)+垃圾分類回收體系。

2)短距離運(yùn)輸：地下氣力運(yùn)輸，沿城市地下綜合管廊運(yùn)輸?shù)降叵吕修D(zhuǎn)站。

3)分揀：工業(yè)機(jī)器人智能分揀，將垃圾分為可回收垃圾，有機(jī)垃圾及殘留液垃圾，危險(xiǎn)性垃圾等進(jìn)行預(yù)處理。

4)預(yù)處理：在中轉(zhuǎn)站對(duì)異味和污染最為嚴(yán)重的垃圾進(jìn)行堆肥處理，可回收垃圾進(jìn)行清洗回收。

5)運(yùn)輸：氣力運(yùn)輸/運(yùn)輸車輔助。

6)處理：將無(wú)法處理的垃圾封裝運(yùn)輸至郊外垃圾處理廠進(jìn)行焚燒或填埋。

4 新型垃圾中轉(zhuǎn)站建設(shè)要求

4.1 選址要求

1)順應(yīng)交通道路、市政管道以及避免地下線路。

2)地質(zhì)狀況穩(wěn)定，滿足施工要求。

3)與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)。

4.2 設(shè)計(jì)要求

垃圾中轉(zhuǎn)站將處理車間完全放置于地下，地上只保留少量工作窗口形成半地下建筑。設(shè)置雨水花園，從視線上隔絕了中轉(zhuǎn)站對(duì)居民的影響，并達(dá)到綠色節(jié)能的效果。同時(shí)地上的城市廣場(chǎng)和雨水花園轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲袚?dān)城市責(zé)任的街景。在建筑節(jié)能方面則通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置保溫層，配合綠化種植及天窗設(shè)置通風(fēng)屋面，從而達(dá)到通風(fēng)采光的效果。在建筑設(shè)備方面采用高、低溫地源熱泵系統(tǒng)為建筑物提供冷熱源、以及設(shè)置太陽(yáng)能板等方式，達(dá)到建筑節(jié)能的效果。

5 技術(shù)策略

5.1 互聯(lián)網(wǎng)+垃圾分類回收

近年來(lái)“互聯(lián)網(wǎng)+”成為了社會(huì)的熱點(diǎn)話題，在城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站系統(tǒng)構(gòu)想中融入了互聯(lián)網(wǎng)+的思想，將傳統(tǒng)的垃圾收集、垃圾運(yùn)輸、垃圾中轉(zhuǎn)等流程和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起，使項(xiàng)目迸發(fā)出更強(qiáng)大的生命力。

通過(guò)打通線上與線下的傳統(tǒng)廢品回收渠道，以分類可積分、積分可兌換、兌換可獲益為核心，打造“互聯(lián)網(wǎng)+物業(yè)”的環(huán)保公益平臺(tái)。提高了垃圾的回收、分類、利用以及垃圾處理的能力。

5.2 互聯(lián)網(wǎng)+垃圾氣力運(yùn)輸

垃圾氣力運(yùn)輸系統(tǒng)的原理類似于吸塵器+豎井，通過(guò)真空管道運(yùn)輸，垃圾流密封隱蔽，與人群完全隔離，有效杜絕了收集過(guò)程中二次污染；還減少了運(yùn)輸，中轉(zhuǎn)等程序，減輕交通壓力與環(huán)境污染，有效做到了垃圾直運(yùn)；同時(shí)大大提升垃圾的收集效率。在城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站中保留傳統(tǒng)運(yùn)輸，通過(guò)垃圾分類，使運(yùn)輸?shù)睦挥绊懗鞘协h(huán)境。

5.3 AI+垃圾智能分揀

國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人普遍為傳統(tǒng)機(jī)器人，在固定操作環(huán)境下如流水線等單一目標(biāo)識(shí)別和抓取上有穩(wěn)定表現(xiàn)。而近年來(lái)以ABB,KUKA等機(jī)器人為首的公司推出了更加擅于處理復(fù)雜環(huán)境的協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人在安全性、易用性、魯棒性等性能上相比傳統(tǒng)機(jī)器人有優(yōu)秀的提升，因此也更適于各種工業(yè)環(huán)境下的開發(fā)和使用。

6 結(jié)語(yǔ)

整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)從回收、中轉(zhuǎn)到運(yùn)輸引進(jìn)了熱門的理念如互聯(lián)網(wǎng)+、先進(jìn)的技術(shù)如基于人工智能的工業(yè)機(jī)器人，也有一些當(dāng)前未能較好付諸實(shí)踐的技術(shù)如地下垃圾中長(zhǎng)距離氣力運(yùn)輸，在城市垃圾問(wèn)題解決方案的探索上做出了重要研究。

“城市地下生活垃圾中轉(zhuǎn)站”的推廣，為城市提供了一種未來(lái)生活垃圾規(guī)劃的可能性。它的推廣可以更高效的完成城市生活垃圾的分揀、運(yùn)輸、利用和處理等方面的基本任務(wù)，使垃圾的利用價(jià)值提高，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)；其次可以很大程度的減少傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站在運(yùn)輸垃圾上的二次污染以及氣味大，噪聲大等影響問(wèn)題；除此之外還節(jié)約了城市建設(shè)用地，增加了城市的綠化面積，推動(dòng)生態(tài)文明城市的建設(shè)；同時(shí)也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值，對(duì)創(chuàng)造更好的人居環(huán)境和城市建設(shè)而言具有重要意義。

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