利用地下管道综合走廊推动城市沼气工程建设

河南科技大学车辆与动力工程学院 李玉柱

中钢集团耐火材料有限公司 栗荆江

利用地下管道综合走廊推动城市沼气工程建设

河南科技大学车辆与动力工程学院 李玉柱

中钢集团耐火材料有限公司 栗荆江

农村沼气工程在实际推广过程中遇到的问题愈来愈多。随着农村劳动力大量进城，农村人口也不断减少，基于一家一户的养殖业急剧减少。导致农村户用型沼气工程问题凸显，发酵原料也不充足，甚至有的地区为了维持沼气池的运行要购买人畜粪便。于是，在城市发展沼气工程的构思应运而生。尤其是我国最近出台的4万亿人民币拉动内需的政策，更给城市市政建设提供了良好的改革契机。随着我国经济水平的不断增长，我国城市建设的发展方向也渐渐向发达国家的模式转变。地下管道综合走廊又称为“共同沟”，在城市综合建设，提高土地利用效率，缓解城市矛盾，节约能源，保护环境等方面都有重大的作用。早在2002年上海市就在安亭新镇率先在国内启动共同沟试点建设，2005年全面竣工。共同沟的内部结构不尽相同，都是按需规划。因此，本文提出了利用地下管道综合走廊来推动城市沼气工程建设的设想。

一、分质排水是前提

分质排水是相对于分质供水而提出来的，分质供水在我国有些地区已经推广，即日常饮用水用自来水供水，卫生用水用中水供水。从排水的角度看，冲厕水和洗衣、洗浴用水来比所占比重并不大，但确是城市污水的重大污染源。冲厕水和大量洗浴，洗衣用水混合排放给污水处理提高了难度。如果采用冲厕水和其他生活污水分开排放可使污水处理的难度大大降低。纯冲厕水洗涤剂含量少，可作为沼气发酵的原料，通过专用的管线输送到沼气发酵区发酵产生沼气。产生的沼气也可集中用来发电或者再通过地下综合走廊输送到各家各户。其他大量的生活污水能更容易处理成中水并回收利用。

二、地下走廊综合结构

从便于维修的方面考虑，本文设计的地下综合走廊布局截面示意图如图1所示。其中包括自来水管道，中水管道，雨水管道，生活污水管道，冲厕废水管道，工业废水管道，天然气管道，电缆及各类通信光缆，照明与检测设备。走廊顶部装有维修用的吊装设备，可全线运行。

从工程规划角度考虑，以给排水管道线路布局为例，发酵原料从各家各户出发，到沼气集中处理场所，设计的线路布局方案如图2所示。

三、实施与运行

改分质排放系统是采用全线密封，逐级加压的输送方式，它有管道利用效率高，通行能力大的特点。因此，管道直径可以比现行管道直径小，节约大量钢材，减轻施工与维修的劳动强度。

图1 地下管道综合走廊布局截面

图2 排水系统线路布置

为了方便排水系统的维护与检修，在维护与检修时不影响居民日常生活，从住户单元接出的管道都采用双管路设计。可以单独运行，也可以同时运行。冲厕废水管路可以选用排污泵，中水处理管路可采用管道离心泵。为了便于维修，管道采用分段设计。设计2类管道：一类是普通管道，一类是带有维修口的管道。管径按当地排污负荷计算。分段管道间采用法兰盘连接，可以便于更换和维修。

由于沼气发酵对原料的组成有一定的要求，需要满足一定的碳氮比，并且冲厕废水含氮量较高，需要大量补充含碳原料。城市周边农村的秸秆可以作为城市沼气工程用的富碳原料，同时还避免了焚烧秸秆带来的环境污染。