城市生活垃圾中转站的更新设计及策略研究★

崔维鹏 李慧敏

(西安建筑科技大学,陕西 西安 710000)

1 研究背景

随着我国城市化的推进，城市人口增多，生活垃圾产量、运输以及处理的负荷急剧增大，城市生活垃圾在处理运输的过程中造成的环境和污染问题日益凸显，解决城市垃圾问题成为许多城市工作的重点。

随着城市地下空间利用的起步，对于地下垃圾中转站的建设以及地下运输等思路的普及，近年来随着技术的突破有些地区已经建设或者将要出现类似这方面的建筑。如：“宁波东部新城‘半地下式’垃圾站”[1]，也出现了较前沿的处理设备与技术，如：天津中新生态城“‘互联网+’气力输送系统”的新模式[2-4]等。它们给论文项目的开展提供了很多宝贵经验和技术支持。

2 基础研究

笔者前往西安市三民村垃圾中转站和周边住宅区进行了实地调研，并查阅了西安市地质相关资料。从城市角度，着眼于城市地下空间，拟建构一套以城市地下生活垃圾中转站为核心的回收、地下运输及处理的架构，改变传统垃圾中转站的不足，用于缓解城市生活垃圾负荷过大、污染等问题。

通过案例调研我们得出传统的城市生活垃圾中转站所存在的一些问题和不足：

1)传统垃圾中转站气味大，噪声大等严重影响周边人居环境，居民存在较强的邻避效应。

2)垃圾运输路程长，运输方式花销巨大，造成了严重的二次污染。

3)对城市的城市市容造成一定的影响。

4)垃圾处理设备，空气处理设备等耗电严重，作为高耗能建筑，迫切需要提高效率，降低能耗。

5)垃圾中转站作为市政建筑没有很好的和政府以及居民做好沟通，垃圾提前分类，回收是政府和居民应当重视的优化垃圾中转和处理的重点。

3 架构更新策略

生活区作为生活垃圾的主要产地，被视作垃圾消化的起点。流程上进行如下更新：

1)回收：建立高效互联网+垃圾分类回收体系。

2)短距离运输：地下气力运输，沿城市地下综合管廊运输到地下垃圾中转站。

3)分拣：工业机器人智能分拣，将垃圾分为可回收垃圾，有机垃圾及残留液垃圾，危险性垃圾等进行预处理。

4)预处理：在中转站对异味和污染最为严重的垃圾进行堆肥处理，可回收垃圾进行清洗回收。

5)运输：气力运输/运输车辅助。

6)处理：将无法处理的垃圾封装运输至郊外垃圾处理厂进行焚烧或填埋。

4 新型垃圾中转站建设要求

4.1 选址要求

1)顺应交通道路、市政管道以及避免地下线路。

2)地质状况稳定，满足施工要求。

3)与城市发展规划相适应。

4.2 设计要求

垃圾中转站将处理车间完全放置于地下，地上只保留少量工作窗口形成半地下建筑。设置雨水花园，从视线上隔绝了中转站对居民的影响，并达到绿色节能的效果。同时地上的城市广场和雨水花园转变为真正承担城市责任的街景。在建筑节能方面则通过建筑围护结构设置保温层，配合绿化种植及天窗设置通风屋面，从而达到通风采光的效果。在建筑设备方面采用高、低温地源热泵系统为建筑物提供冷热源、以及设置太阳能板等方式，达到建筑节能的效果。

5 技术策略

5.1 互联网+垃圾分类回收

近年来“互联网+”成为了社会的热点话题，在城市地下生活垃圾中转站系统构想中融入了互联网+的思想，将传统的垃圾收集、垃圾运输、垃圾中转等流程和互联网联系在一起，使项目迸发出更强大的生命力。

通过打通线上与线下的传统废品回收渠道，以分类可积分、积分可兑换、兑换可获益为核心，打造“互联网+物业”的环保公益平台。提高了垃圾的回收、分类、利用以及垃圾处理的能力。

5.2 互联网+垃圾气力运输

垃圾气力运输系统的原理类似于吸尘器+竖井，通过真空管道运输，垃圾流密封隐蔽，与人群完全隔离，有效杜绝了收集过程中二次污染；还减少了运输，中转等程序，减轻交通压力与环境污染，有效做到了垃圾直运；同时大大提升垃圾的收集效率。在城市地下生活垃圾中转站中保留传统运输，通过垃圾分类，使运输的垃圾不影响城市环境。

5.3 AI+垃圾智能分拣

国内的工业机器人普遍为传统机器人，在固定操作环境下如流水线等单一目标识别和抓取上有稳定表现。而近年来以ABB,KUKA等机器人为首的公司推出了更加擅于处理复杂环境的协作机器人。协作机器人在安全性、易用性、鲁棒性等性能上相比传统机器人有优秀的提升，因此也更适于各种工业环境下的开发和使用。

6 结语

整个系统架构从回收、中转到运输引进了热门的理念如互联网+、先进的技术如基于人工智能的工业机器人，也有一些当前未能较好付诸实践的技术如地下垃圾中长距离气力运输，在城市垃圾问题解决方案的探索上做出了重要研究。

“城市地下生活垃圾中转站”的推广，为城市提供了一种未来生活垃圾规划的可能性。它的推广可以更高效的完成城市生活垃圾的分拣、运输、利用和处理等方面的基本任务，使垃圾的利用价值提高，减少环境污染和资源浪费；其次可以很大程度的减少传统垃圾中转站在运输垃圾上的二次污染以及气味大，噪声大等影响问题；除此之外还节约了城市建设用地，增加了城市的绿化面积，推动生态文明城市的建设；同时也创造了经济价值和生态价值，对创造更好的人居环境和城市建设而言具有重要意义。

[1] 冯培荣.宁波市江东区生态建设对策研究[D].上海：同济大学，2006.

[2] 李 斌.中新天津生态城新型环卫模式的探索和实践[J].环境节约与环保，2015(11)：117-119.

[3] 杨永健.绿色发展视角下的城镇垃圾资源化利用——中新天津生态城模式分析[J].城市地理，2015(12)：33-34.

[4] 王 蓓.天津X新城生活垃圾气力输送系统可行性研究[D].天津：天津大学，2010.

[5] 纪丹凤.北京市生活垃圾处理的环境影响评价[J].环境工程学报，2011(9)：77.

[6] 杨 丽，王腊春,朱晓东.南京市生活垃圾现状及综合处理对策研究[J].四川环境,2001,20(4)：69-71.

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[8] 赵 受.程桂石．垃圾能源化利用与管理[M].上海：上海科学技术出版社，2012.

[9] 李 萍.西安市三民村生活垃圾中转站的建设[J].环境卫生工程，2007(1)：99-101.

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