完善環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備環(huán)保設(shè)計(jì)的思考
上海正在建設(shè)國(guó)際化大都市,城市的市容環(huán)境工作和任務(wù)也越來(lái)越重。然而,環(huán)衛(wèi)工程機(jī)械的品種和數(shù)量不斷增加,所消耗的物質(zhì)資源、排放的廢氣和噪音等負(fù)面效應(yīng),也隨之嚴(yán)重地影響著人們賴以生存的環(huán)境。
鑒于目前環(huán)衛(wèi)設(shè)備普遍存在的裝載滲漏、設(shè)備老化、機(jī)械噪音大的問(wèn)題,按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排以及創(chuàng)新型管理的理念,筆者認(rèn)為有必要進(jìn)一步改進(jìn)環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備的環(huán)保設(shè)計(jì),特提出幾點(diǎn)建議和思考。
一、采用環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備的環(huán)保要求
環(huán)境衛(wèi)生行業(yè)對(duì)保持城市清潔衛(wèi)生,維護(hù)城市良好環(huán)境所使用的環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備,其構(gòu)成的材料必須是優(yōu)質(zhì)的環(huán)保的以及可循環(huán)利用的。
1.優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、再生材料
環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備采用的材料,必須是綠色的、環(huán)保的、可再生的。從設(shè)計(jì)理念上使用的材料必須符合環(huán)保要求,不造成二次污染的。零部件的設(shè)計(jì),應(yīng)盡可能不使用含氯橡膠、樹(shù)脂及石棉等材料。如垃圾裝載機(jī)的駕駛室和內(nèi)飾上,不能使用難以自然分解的、對(duì)環(huán)境有害的工程塑料及其它非金屬材料,否則會(huì)不同程度地造成資源浪費(fèi)、加重環(huán)境污染;對(duì)于儀表、散熱器及蓄能電池等,應(yīng)盡可能減少或替代鉛的使用量。因此,在各系統(tǒng)及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)選用上,要使用可回收、易分解、能再生而且在加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境無(wú)害的材料。特別是,結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)材料,提高工程機(jī)械材料的再生率和環(huán)保系數(shù)。
2.防腐蝕性材料
環(huán)衛(wèi)處置過(guò)程中有70%的垃圾具有易腐蝕特性,易腐性表現(xiàn)為有機(jī)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(jī)械和設(shè)備,由于防腐蝕設(shè)計(jì)不到位,腐蝕物質(zhì)滲透到機(jī)械和設(shè)備的各個(gè)角落,導(dǎo)致腐蝕部位隱蔽性強(qiáng),再加上垃圾的粘度大、分散性差,從而降低了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。因此,環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備所使用的材料,首先應(yīng)使用防腐蝕性強(qiáng)的材料,其次應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備本身的強(qiáng)度和抗?jié)B、抗裂性能,其三應(yīng)重視對(duì)其易腐蝕構(gòu)件或角落要能夠容易防護(hù)和清理。這樣,既可保證機(jī)械的使用壽命,又可保護(hù)環(huán)境。
3.低能耗、長(zhǎng)壽命的設(shè)計(jì)理念
通常來(lái)說(shuō),延長(zhǎng)環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備壽命就等于減少機(jī)械的生產(chǎn)量和報(bào)廢量。降低產(chǎn)品能耗,又可降低對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),減輕環(huán)衛(wèi)設(shè)備自重,即可減少材料和資源、能耗的消耗。為此,應(yīng)在保持主機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)的前提下,盡量減少主機(jī)和附屬作業(yè)裝置或機(jī)具的體積和重量,提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的強(qiáng)度和耐久性能,實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的輕量化和高效率。
工程機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)初始,就要考慮報(bào)廢件的處理。以簡(jiǎn)單、費(fèi)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(shè)計(jì)理念。并盡可能地考慮各系列產(chǎn)品、同類(lèi)零部件的互換性和通用性,盡可能減少環(huán)境污染和降低成本。
二、環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備的高科技、現(xiàn)代化設(shè)計(jì)要求
現(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)機(jī)械裝備技術(shù)應(yīng)與生態(tài)型、現(xiàn)代化國(guó)際大都市發(fā)展相適應(yīng),具有國(guó)際先進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征,從滿足單一的普通作業(yè)需求,向滿足文明作業(yè)、環(huán)境保護(hù)、質(zhì)量監(jiān)管、城市容貌等,作業(yè)和管理的多方向需求發(fā)展。
1.環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備集成化
從環(huán)衛(wèi)車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,技術(shù)先進(jìn)的環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備將向集成化方向發(fā)展。即:從一般的機(jī)械化向裝備技術(shù)集成方向發(fā)展,這是集成化的技術(shù)基礎(chǔ);從單一功能的設(shè)備向裝備系統(tǒng)集成方向發(fā)展,這是集成化的形態(tài)體現(xiàn)。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)、信息化技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的集成,使機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性能得到充分體現(xiàn),機(jī)械設(shè)備的功能性得到有力加強(qiáng),機(jī)械設(shè)備的操作性得到有效提升,使其擁有技術(shù)密集型機(jī)械設(shè)備的特征。通過(guò)機(jī)械、液壓、電子、信息等裝備的集成,環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備將成為具有集行駛功能的運(yùn)輸車(chē)輛、作業(yè)功能的專用機(jī)械和信息收集、分析、儲(chǔ)存、傳送功能的信息化系統(tǒng)于一體的環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備。
2.環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備環(huán);
現(xiàn)代化城市的環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備,將從只滿足基本作業(yè)功能需求向滿足環(huán)保作業(yè)功能需求的方向發(fā)展。通過(guò)產(chǎn)品改進(jìn)、功能完善,提高產(chǎn)品在控制污水、揚(yáng)塵、噪聲、廢氣等污染方面的性能。在污水污染方面,重點(diǎn)是控制環(huán)衛(wèi)設(shè)備在收集、運(yùn)輸作業(yè)中垃圾滲濾水滴漏現(xiàn)象;在揚(yáng)塵污染方面,重點(diǎn)是控制環(huán)衛(wèi)設(shè)備在作業(yè)時(shí)的二次揚(yáng)塵污染;在噪聲污染方面,重點(diǎn)是控制液壓系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)撞擊、發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械噪聲;在廢氣污染方面,重點(diǎn)是控制發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放和環(huán)衛(wèi)設(shè)備作業(yè)中異味氣體的散發(fā)。
3.環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備智能化
環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備的智能化是體現(xiàn)現(xiàn)代文明社會(huì)以人為本的理念,其相關(guān)設(shè)備應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、信息儲(chǔ)存、實(shí)時(shí)傳送等功能,為實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)跟蹤、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、運(yùn)行工況分析,加強(qiáng)科學(xué)決策,提供先進(jìn)可靠的技術(shù)支撐。以智能化理念對(duì)傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新,將改變長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備外形和作業(yè)粗獷形象,通過(guò)對(duì)不同類(lèi)別設(shè)備外形和性能的改進(jìn),強(qiáng)化智能化技術(shù)建設(shè),逐步消除或減輕視覺(jué)污染,降低或減少作業(yè)時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境和人員的影響,使環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備與作業(yè)環(huán)境相協(xié)調(diào)。
4.環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備節(jié)能化
節(jié)能化裝備理念對(duì)傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新,是環(huán)衛(wèi)裝備現(xiàn)代化發(fā)展的一種新理念。上世紀(jì)90年代的環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備節(jié)能環(huán)保效果差主要表現(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)受加工裝備簡(jiǎn)陋、工裝模具不全、工藝技術(shù)落后而造成的環(huán)衛(wèi)設(shè)備密閉性、防滲性、防腐性差的特點(diǎn),使環(huán)衛(wèi)作業(yè)必將造成重復(fù)勞動(dòng)、多次污染的惡性循環(huán)。通過(guò)強(qiáng)調(diào)環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備節(jié)能減排要求,迫使環(huán)衛(wèi)作業(yè)者完善機(jī)械設(shè)備封閉性、壓縮不滲漏性,使之發(fā)展成為高效節(jié)能的現(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備,為提高環(huán)衛(wèi)作業(yè)運(yùn)行效率和質(zhì)量,加強(qiáng)科學(xué)決策和監(jiān)管,提供可靠的形象支撐。
三、環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備人性化設(shè)計(jì)要求
環(huán)境衛(wèi)生行業(yè)由于其工作內(nèi)容的特殊性及工作環(huán)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(huán)衛(wèi)作業(yè)者工作賴以生存的環(huán)衛(wèi)作業(yè)設(shè)備是體現(xiàn)以人為本的人性化理念,必將改善環(huán)衛(wèi)工作者臟、臭、亂的傳統(tǒng)形象,以提升行業(yè)的整體素質(zhì)。
1.環(huán)保安全關(guān)懷型駕駛室的設(shè)計(jì)
“安全環(huán)保型”駕駛室,應(yīng)當(dāng)采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式、經(jīng)減震降噪處理的,室內(nèi)必須配置無(wú)氟環(huán)保型冷暖空調(diào),并設(shè)計(jì)FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全。在操作人員工作環(huán)境方面,充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原理,再輔以合理美觀的顏色搭配,可大大改善司機(jī)的工作環(huán)境,緩解疲勞,提高作業(yè)效率,使駕駛、作業(yè)人員的工作環(huán)境得到改善和提高。
2.外觀美學(xué)系統(tǒng)和可靠性設(shè)計(jì)
環(huán)保型產(chǎn)品更應(yīng)注重外觀美學(xué)和車(chē)身的流線型設(shè)計(jì),達(dá)到機(jī)器與環(huán)境的和諧,給人以視覺(jué)上的美感。盡量運(yùn)用高可靠性的成熟技術(shù)和借用經(jīng)市場(chǎng)考驗(yàn)后的成熟系列零部件,可延長(zhǎng)各關(guān)鍵系統(tǒng)或零件的使用頻次,減少更換次數(shù)。例如,降低制動(dòng)元件的更換頻率就相當(dāng)于減輕了對(duì)周?chē)h(huán)境的破壞與污染。機(jī)械設(shè)備的優(yōu)劣直接決定企業(yè)的效益,提升機(jī)械設(shè)備的使用率,加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備的完好率,以及提高生產(chǎn)機(jī)械相關(guān)零件質(zhì)量,將直接或間接地幫助企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益,這也直接影響著環(huán)保系數(shù)。
3.系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和運(yùn)用
建立電子化的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)的大集中,方便各個(gè)級(jí)別人員的查閱。比如,航行輪機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)航行輪機(jī)信息、證書(shū)信息、人員信息、船員勞防用品發(fā)放(包含預(yù)測(cè)功能)、機(jī)械設(shè)備安全檢查(流程化操作)、違章事故信息、維修保養(yǎng)信息、燃料消耗信息等環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備信息的維護(hù)以及查詢。預(yù)留物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、GPRS調(diào)度系統(tǒng)、實(shí)時(shí)視頻系統(tǒng)、集運(yùn)設(shè)備管理系統(tǒng)接口,并提供相關(guān)接口的代碼信息。優(yōu)化環(huán)衛(wèi)設(shè)備系統(tǒng)化設(shè)計(jì),提高環(huán)衛(wèi)設(shè)備控制力和執(zhí)行力。
四、環(huán)衛(wèi)工程設(shè)備發(fā)展與應(yīng)用的設(shè)想
1.加快小型掃路機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用
隨著對(duì)路面清掃質(zhì)量提出了更高的要求,吸掃結(jié)合式的小型掃路機(jī)逐漸成為主流產(chǎn)品。作為清掃對(duì)象的路面垃圾主要由廢棄物、落葉類(lèi)植物、灰土等組成。其中廢棄物包括紙類(lèi)、塑料、碎玻璃、煙頭、食物殘余物等。以前的清掃對(duì)象是廢棄物、落葉類(lèi)植物、大粒徑塵土,這些地面垃圾清除了就達(dá)到了清掃質(zhì)量的要求。通過(guò)調(diào)查,地面垃圾中灰土是其主要組分,占垃圾量的60%以上。對(duì)于街道塵土而言,據(jù)測(cè)定:粒徑大于0.25MM的約占60%,小于0.25MM的占40%。這些細(xì)顆粒的灰塵以往不被重視,現(xiàn)在卻是必須要清除的對(duì)象。粒徑小的灰塵在一定的含水率和壓力下粘結(jié)于路面,在干燥的條件下又容易被風(fēng)吹起,形成揚(yáng)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(huán)保局公布的城市懸浮物污染指標(biāo)中,街道清掃揚(yáng)塵占15%左右,它造成對(duì)人體危害的環(huán)境污染。對(duì)這類(lèi)塵土單純靠“掃”的方法清除是無(wú)濟(jì)于事的?焖俎D(zhuǎn)動(dòng)的滾刷無(wú)法將其掃入垃圾箱內(nèi),對(duì)于在凹凸不平的路面和地縫中的細(xì)粉更是無(wú)能為力。吸掃結(jié)合的清掃方式可以達(dá)到理想的清掃效果。高檔的小型掃路機(jī),不僅全機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由液壓傳動(dòng),行走系統(tǒng)也采用變量泵驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速,使駕駛操作方便靈活。全液壓驅(qū)動(dòng)的小型掃路機(jī)整機(jī)重量減輕,外形美觀,維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便,使整機(jī)質(zhì)量產(chǎn)生了新的飛躍。
2.加快小型有機(jī)垃圾生化處理機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用
小型生化處理機(jī)通常為一個(gè)密閉裝置,日處理能力小于1噸,由機(jī)體、進(jìn)出料口、攪拌系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)、溫控、通氣、除臭、調(diào)濕裝置等部件組成。在機(jī)體內(nèi),通過(guò)添加的高效微生物菌群及其所分泌的生物酶,有機(jī)垃圾中的纖維素、蛋白質(zhì)與脂肪等高分子化合物經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為各類(lèi)低分子物質(zhì),如CO2、 NH3、酒精、有機(jī)酸等,這些物質(zhì)再經(jīng)分解全部從處理機(jī)中蒸發(fā)排出,最終剩下無(wú)毒無(wú)臭且富含各種營(yíng)養(yǎng)成分的肥料或飼料。有機(jī)垃圾來(lái)源不同,其濕度、有機(jī)質(zhì)、C/N、粒度和雜質(zhì)含量等也不同,在生化處理之前,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整原料的組成,以使生化過(guò)程順利進(jìn)行。具體方法有:一是通過(guò)破碎、篩分等預(yù)處理工藝,去除雜質(zhì),使原料粒度勻化,并使有機(jī)物含量在30%~70%之間;二是發(fā)酵前在原料中摻入一定的稀糞、污泥、畜糞等,調(diào)節(jié)C/N為30:1,濕度為 50%~60%?梢灶A(yù)見(jiàn),隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展,人們環(huán)保意識(shí)和國(guó)家環(huán)衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,各類(lèi)小型化、移動(dòng)式、專用型的生化處理機(jī)在家庭、飯店、車(chē)站、碼頭、居民小區(qū)等有機(jī)垃圾產(chǎn)生源將有著廣闊的應(yīng)用前景。
加強(qiáng)和完善環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備的環(huán)保設(shè)計(jì)迫切而重要,需要我們樹(shù)立環(huán)保理念,運(yùn)用環(huán)保手段,從而取得保護(hù)環(huán)境的效果,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)衛(wèi)機(jī)械設(shè)備的高效化、精細(xì)化、環(huán)保化。
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