中新天津生态城南部片区垃圾气力输送系统2#试运行及故障解析

李　　野，杨永健，何　　鹏，袁晓明

（天津生态城环保有限公司，天津　300467）

中新天津生态城南部片区垃圾气力输送系统2#试运行及故障解析

李野，杨永健，何鹏，袁晓明

（天津生态城环保有限公司，天津300467）

介绍了中新天津生态城生活垃圾气力输送2#试运行概况，并统计分析了试运行期2#垃圾收运量及用电之间的关系，解析了其运行中出现的问题、原因及处理建议等，以期为生态城及其他地区垃圾气力输送系统提供运行经验。

中新天津生态城；气力输送；故障

生活垃圾气力收集及输送系统被世界各国公认为最先进、具有广阔应用前景的新型垃圾收运方式。目前我国在上海世博会［1］、广州金沙洲示范小区、上海泰晤士小镇等地都启用过垃圾气力输送系统，但都仅限于服务某个单独小区。在较大城区建设垃圾气力输送系统，在天津以至国内用于生活垃圾的分类收集仍属首次。

1　2#中央收集站概况

中新天津生态城南部片区共建设4套垃圾气力输送系统，管道总长度约6 700 m，服务覆盖建筑面积5.30×106m2，服务面积约5.6 km2，包括居民区、商业区等，服务10万人。目前市政管网已建设完成，物业管网随着小区建设进度建设。4套系统垃圾收集量为87.2 t/d，预计到2016年上半年可全部投入使用，届时生态城南部片区生活垃圾将全部采用气力输送方式集中收运。系统主要包括物业管网、公共管网、中央收集站。

整个中新生态城垃圾气力输送工程建设模式为DBOO模式，设计气力输送系统设计规模为99 t/d，其中2#覆盖9个生态城细胞单元，覆盖区域主要为居住及商用，设计服务垃圾量为27.75 t/d，公共管网管道最长长度为1 100 m。4套系统中的2#站于2015年初启用，已全面开展试运行，目前已稳定运行近1 a。

2　　试运行期2#垃圾收运量及耗电量统计与分析

2#垃圾气力输送系统设计服务垃圾量为27.75 t/d，但由于目前生态城南部片区居民入住率不高，且试运行期间其仅开通部分投放口，因此实际接收垃圾量未达到设计量。试运行服务小区见图1，覆盖生态城和韵路两侧8个小区及4个公共事业单位共计12个地块，服务人口约2.6万人，服务建筑面积达1.40×106m2。虽然2#系统于2015年1月启用试运行，但前期（1—5月）系统不稳定，处于调试初期，垃圾投放口开启数量不稳定，笔者将统计6—12月的有关数据。

图1　2#垃圾气力输送试运行启用投放口点位

垃圾气力输送系统能否建设的一个很重要经济指标在于其建设成本及运行成本，电能消耗是垃圾气力输送发生运行成本的主要因子之一。图2反映了试运行期间生态城垃圾气力输送2#垃圾收运量与电耗之间的相互关系，平均每收运1 t垃圾需耗电201 kW·h，吨垃圾耗电量较大，分析其原因在于目前2#系统处于试运行阶段，系统未全负荷运行，垃圾收运量未达到设计量，但维持整个系统需定时进行垃圾抽吸，导致垃圾吨收运耗电量较高。但随着系统的逐渐稳定和垃圾收运量增大，耗电量却呈现出下降趋势。

图3　　生态城气力输送2#系统2015年12月耗电量统计及分布

图2　2#垃圾收运量与耗电量关系

日常用电中还包括了压实机、通风机、冷凝机、干燥机等一些相对功率较小的系统设备用电见表1。每日办公、照明用电量仅占每日耗电量的5%，对收集站总电量影响不大。但观察发现大灯的运行时间不需要11 h，仅开启4 h便可满足工作需要，每月可节省电量168 kW·h。小灯每日运行8 h便可满足工作需要，每月节省电量41 kW·h。

表1　　生态城气力输送2#日常耗电量统计

3　　气力输送系统电能分析（以12月为例）

对12月份2#相关耗电量进行了系统统计与分析，结果见图3。12月共耗电36 211 kW·h，与11月每日平均耗电量基本相同。12月2#站总用电量与系统运行耗电量变化趋势基本相同，结合日常耗电量变化来看，日常耗电量基本接近于每月日常耗电平均值，所以分析可知系统运行耗电量是影响总用电的关键因素，而日常用电相对稳定，12月耗电成本为182.88元/t。本月每日用电出现3个高峰值，12月2日耗电1 560 kW·h，26日耗电1 360 kW·h，均因当日进行了5次系统室外故障的维修，导致系统电耗增加。12月4日耗电1 670 kW·h，当日景杉园小区12#、13#楼堵塞严重，每楼竖管均进行了反复的疏通、抽吸过程，导致系统电耗增加。12月24日出现用电低峰，耗电844 kW·h，该日气力输送人员全部外出参加有限空间作业考试，由工作人员进行日常系统运行，并未因室外系统故障而启动手动模式，导致该日电量极少。由图3还可知系统运行（5台抽风机）日均用电量为824 kW·h占比为70%，日常耗电量日均为345 kW·h，占比为30%。由此可知，气力输送系统能耗大部分发生在风机抽吸阶段，后期，可通过进一步优化调整抽吸时段及次数来降低气力输送系统的能耗。

4　2#故障统计及情况分析

气力输送系统故障发生主要有管道堵塞、管壁磨损及其他部件的故障［2］等。生态城垃圾气力输送

2#系统12月共对投放系统维修61次，其中物业报修3次，自主维修58次，统计结果见图4。由图4可知，12月系统故障有34%为物业管网堵塞，经核查分析主要是由于垃圾投放前端小区物业和居民在投放垃圾时为了图方便省事，随意投放垃圾，造成尺寸较大的硬纸盒、玻璃瓶等禁止投放垃圾堵塞投放口。主要原因是拥有室内投放口的景杉小区发生堵塞的频次较多，可能是由于有些居民的垃圾分类意识不强，随意投放禁投垃圾所致。又因12月气温较低，电磁阀、传感器、排放阀等设备出现结冰等故障的频率明显增加，导致自动运行时一些点位抽吸垃圾失败。冬季室内外温差较大，收集站内通风机所产生的较热气流向外传递，遇外界冷空气后会凝结水滴附着在电磁阀、传感器等设备上，结冰后致使阀门启闭失灵。

图4　　生态城垃圾气力输送2#故障统计及维修分布

另外，还发现系统运行耗电量与故障维修次数存在直接影响关系，随着每日室外故障维修次数的增加，系统运行时间明显增加，从而导致系统耗电也呈递增状态。

5　　结论与建议

2#是生态城垃圾气力输送系统最先启用的中央收集站，2#的试运行对生态城整个垃圾气力输送收运系统正常运行有着至关重要的作用。在试运行期间，由于垃圾量有限，未达到设计量及系统稳定性差，收运吨垃圾能耗较高，但随着系统稳定运行及满负荷收运后，能耗将进一步降低。通过对2#气力输送系统试运行期间设备故障分析及维修分析，建议：①合理规划设定故障维修完毕后启动系统的频次，尽量避免排除1个故障，启闭1次系统；②对室外投放口的相关设施设备在冬季来临之前做好保温措施。

［1］ 王贤明，李元元.上海世博园区垃圾气力输送系统工程设计［J］.科技创新导报，2010（30）：116-117.

［2］ 王贤明.垃圾气力输送管道堵塞和磨损产生原因及防治措施：以上海世博园垃圾气力输送系统为例［J］.环境卫生工程，2011，19（3）：29-31.

Pilot Run and Fault Analysis of 2#Waste Pneumatic Transmission System in the Southern Area of Sino-Singapore Tianjin Eco-city

Li Ye，Yang Yongjian，He Peng，Yuan Xiaoming
（Sino-Singapore Tianjin Eco-city Environmental Protection Co.Ltd.，Tianjin300467）

The situation of 2#waste pneumatic transmission system was introduced，and the relationship between the waste quantity and power consumption wasstatistically analyzed.The operating problemswere found，the reasonsand the corresponding solutionswere provided.The main aim isto offer operating experience for other pneumatic transmission systems.

Sino-Singapore Tianjin Eco-city；pneumatic transmission；fault

X799.3；U653.922+.1

B

1005-8206（2016）01-0092-03

李野（1979—），高级工程师，博士，主要从事生活垃圾资源化技术研发工作。

E-mail:liye@tjeco-city.com。

2016-01-06