生活垃圾的流動過程主要為“家庭、辦公、商業及公共場所等地→收集點→轉運場所→垃圾無害化處理場（廠）”，由于生活垃圾產生源在空間上分布具有高度分散和隨機的特點，致使生活垃圾前端收集與運輸工作的完善成為制約城市固體廢棄物管理的重大難題。據調查，生活垃圾的收運費用約占城市生活垃圾管理費用的60%以上[1]。目前，國內生活垃圾收運主要采用的是以“袋或桶”為收集點，以“車”為運輸設備的傳統收運模式。一方面，隨著城市化進程的不斷加快，大城市尤其是以北京、上海、深圳等為首的城市，在土地資源十分緊缺的情況下，開發建設強度不斷增強，單位面積的垃圾產生量急劇增加；另一方面，隨著垃圾分類工作的推進，各大城市開展樓層撤桶工作，垃圾集中投放，在城市度開發背景下，現有垃圾收集點垃圾桶難以滿足垃圾投放需求，屢屢出現垃圾滿溢、灑落的現象，收集點垃圾難以及時收運，大量垃圾囤積，給周邊景觀及生態環境帶來諸多不良影響。在此背景之下，亟需探索新型垃圾收運技術，滿足度開發背景下城市垃圾收運以及整體生態環境的需求。

Kaliampakos和Benardos等[2]提出未來城市的可持續發展依賴于地下空間的開發利用，可以將環境不友好、建設有難度、經濟效益差的基礎設施移至于地下，從而釋放地上空間，發揮其的利用價值。垃圾收運系統向地下空間的轉移，可能是未來環衛行業發展的一大重要方向[3]。而真空垃圾收集系統就是垃圾收運系統向地下空間轉移的具體體現。

真空垃圾收集系統技術以真空渦輪機和低碳鋼管道為基本設備，將生活垃圾由產生源地通過敷設在住宅區和城市道路下的真空管道網絡抽送至集中點[4]，目前已在歐洲、日本、韓國等國家取得成果應用。相比于傳統的垃圾收運模式，其具有四大優勢：一是將垃圾收運過程由地上移至地下，隱形收運，意味著固體廢物的收運將類似于城市供水、污水排放、天然氣和電力輸送等一樣，成為“隱形”的公共設施；二是由暴露轉為封閉，與居民生活環境完全隔絕，既杜絕臭氣污染、防止細菌滋生，又助力防疫，可明顯提升環境品質；三是取消人工，由電腦自動控制，全天候運行，有效提升收運效率，是城市智能化發展的一項技術選擇；四是投放口可隨管道延伸，上至高層或超高層建筑，避免使用電梯運輸垃圾，既避免擾民，又節省建筑空間。因此，將真空垃圾收集系統技術應用于城市固體廢物收運的工作，對于土地利用率高、人口和經濟高度集聚的城市（如深圳、上海、北京、廣州等城市）具有很強的實踐意義。

但目前國內對真空垃圾收集系統的研究主要停留在技術分析、工程研究階段，并未從宏觀上探討其在高度開發的城市或地塊的適宜性分析。因此本文以深圳為例，通過對真空垃圾收集系統的工作原理、系統構成、技術特點等方面的介紹，以及國內外真空垃圾收集系統應用案例研究基礎上，深入分析深圳市垃圾收運現狀及存在的重點問題，進而為國內其他經濟和人口高度集聚城市的真空垃圾收集系統項目的規劃建設和運營管理提供科學參考。

1

真空垃圾收集系統

 Vacuum garbage collection system

1.1

工作原理

真空垃圾收集系統借助氣動力，將散落在各處的生活垃圾以60~70km/h的速度通過預先鋪設的地下管道系統運輸至收集站指定的密閉壓縮容器中，運送至垃圾處理場（廠）進行處理。根據收運垃圾對象的不同，可分為餐廚垃圾、生活垃圾及被服廢物收集系統。[5]

1.2

系統構成 

根據真空垃圾收集系統工作原理，一般情況下，其系統構成主要包括三個部分，即投放口、地下管道網絡和收集站[6,7]。

投放口是指居民投放垃圾的入口處，連接輸送管道前部分，主要包括垃圾投放口、暫存垃圾槽及通風除臭設備等，其中垃圾投放口的設計應本著安全、衛生、便民和利用率化原則，可內置于室內墻壁或于室外街道路口，室外投放口可以為地下式或半地下式。此外，可以通過設置不同投入口或按日期不同分類投放傳送，實現垃圾分類收集；地下管道網絡如同一條傳輸紐帶，在負壓氣流作用下，將垃圾從投放系統輸送至收集站。收集站的功能類似于綜合性壓縮式垃圾轉運站，具有壓縮、轉運、儲存、分選、回收等功能，但與傳統的垃圾轉運站相比特點是全自動化，服務半徑更大，可達2公里以上。其設備主要包括密閉壓縮罐、空氣過濾室及抽風機等，密閉壓縮罐的數量設置可以根據垃圾分類、垃圾清運量及清運次數等因素有關。

1.3

技術特點 

真空垃圾收集系統在應用過程中的技術特點主要體現在以下五個方面：

（1）操作上電腦監控，收運智能化管理。垃圾收運的全自動化一方面意味著勞動強度明顯降低，人工成本減少，環衛工人的勞動環境得到改善；另一方面意味著垃圾收運效率得到提高，這有利于人流量大的場所或時期（如交通樞紐地區或大型展會的開展）產生的大量垃圾得到及時清運，避免垃圾外溢，污染周邊環境，損害城市形象；

（2）由原先的地面暴露收運轉變為地下封閉收集，取消垃圾車等配套設備的使用，緩解交通壓力，減少空氣污染，降低噪聲，具有明顯的環境效益；

（3）能一年365天、24小時穩定運行，不受季節、天氣、突發事件等影響，垃圾狀態相對穩定，有利于后續填埋或焚燒處理；

（4）相對于傳統收運模式來說，真空垃圾收集系統運營成本和管理費用相對較低，但前期一次性投資成本過高，從長期投資運營來看，真空垃圾收集系統運營成本和管理費用的節省可以彌補投資成本過高的缺陷。D.Nakou等[8]評估了真空垃圾收集系統代替傳統收運模式應用于雅典垃圾收集與運輸的經濟效益，發現，這兩個收運系統年成本大致相同，且真空垃圾收集系統的運營成本降低了將近40%;

（5）由于技術水平發展的限制，真空垃圾收集系統的管道易堵塞且對垃圾投入的種類有所限制，不適合大件垃圾、有毒垃圾、堅硬物品、粘性物品等固體廢物的投放。具體來說，真空垃圾收集系統的優勢和劣勢如表1所示。

1.4

發展水平及案例分析

國外真空垃圾收集系統發展現狀

真空垃圾收集系統早應用于20世紀60年代瑞典斯德哥摩爾一家醫院的垃圾收集與運輸，之后在歐洲得到發展，目前，國外的技術已經發展相對成熟，并廣泛應用于瑞典、芬蘭、柏林、東京、首爾、新加坡等國家或地區[10]，有近千套運營成功的案例。其中典型有瑞典漢馬貝濱海新城、英國溫布利[11]、韓國龍仁市[12]及芬蘭赫爾辛基市城市真空垃圾收集系統的建設。

為進行舊工業區改造，建設循環生態圈，瑞典在漢馬貝濱海新城分期投資建設四套真空垃圾收集系統（其中3套為固定式的，1套為移動式），平均每套系統管道里程為4千米，收集規模為15噸/日，投放分類為有機垃圾、可燃垃圾和紙張三類。服務人口為2.5萬人，約1.1萬套公寓。真空垃圾收集系統的應用，明顯改善了城市環境衛生，提高了垃圾處理效率。

為了響應垃圾回收、資源化利用的政策，英國溫布利城市應用了真空垃圾收集系統，根據投入口顏色設置的不同將垃圾分為有機物質（如食物、園林垃圾等）、干垃圾（紙、卡片、玻璃、罐頭、塑料瓶等）和其他生活垃圾，服務面積為85畝，服務區域是一個包含4200個居住區、商店、餐飲、辦公樓等綜合性社區。該系統的應用，明顯減少了二氧化碳的排放，釋放了地面空間（1865m2住宅樓建設面積，62個停車位及1106m2商業區建設）。

韓國龍仁市于2000年建成并運行了封閉式真空垃圾收集系統，該系統地下管網連接了105棟不同高度的建筑、20個公寓樓，分兩類收集來自該地區14000戶家庭和無數商店、飯店的垃圾，每日收集能力為28噸，分類后的可焚燒垃圾被運至垃圾焚燒廠進行處理，為14000戶居民提供電力和熱能，剩余部分則被填埋。經實踐表明：90%以上的住戶對該系統是滿意的，70%的住戶認為該系統對他們的房屋帶來了附加價值。

Tripla是芬蘭赫爾辛基市內的大型商業綜合體，建有芬蘭的購物中心。為提高整個片區環境品質，Tripla于2019年建成并投入使用真空垃圾收集系統，系統服務面積為59萬平方米，建筑面積48萬平方米，服務用地類型有商業、居住、辦公、酒店和交通場站等。服務垃圾類型為廚余垃圾、其他垃圾和可回收物。該系統的應用，極大地減少環衛工人清運工作量，提升環衛作業效率，營造無接觸垃圾的環境空間。

國內真空垃圾收集系統發展現狀

國內真空垃圾收集系統應用起步較晚，目前主要應用于香港、北京、天津、上海、廣州、深圳等城市，應用范圍包括大型展會、城市新建區、機場、醫院、住宅、高新科技園區等。

香港：為建設示范型次工業園區，于2002年在香港科技園一期投資建設一套固定式真空垃圾收集系統，服務區域涵蓋22棟辦公樓，服務人口約1萬人，管道里程4200米，收運規模為10噸/天。

天津：中新天津生態城為落實生態城指標體系中對生活垃圾回收率和無害化處理率的要求，建設了國內套垃圾干濕分類真空垃圾收集系統。按照規劃，收集系統建筑面積530萬平方米，擁有4個垃圾收集站，收集能力將達到87.2噸/日，服務人口約10萬人，目前已投入使用一套系統[13]。

上海：為了在2010年世博會中展示上海市良好的市容景觀和環境衛生，在世博園內設置該系統，應用于世博園區，服務面積0.5平方公里，收運規模為30-40噸/天，氣力輸送總管長6800米，管徑DN500，垃圾收集站占地面積2835平方米，總投資為5983.43萬元；

廣州：該系統應用于金沙洲居住新城，共有4套系統，服務面積9.08平方公里，服務人口11萬人，總收運規模165噸/天，總投資約3億元；

深圳：2011年，深圳市大運會部分運用到了真空垃圾收集系統，大運會結束后移交深圳市信息職業技術學院。服務面積約0.5平方公里，服務建筑面積約47.8萬平方米，服務人口1萬余人，收運規模6.3噸/天，投資造價約為100元/平方米建筑面積，運營成本為0.8~1.5元/平方米建筑面積。

綜合對比國內外發展及應用現狀發展，除了香港以外，上海世博園、深圳大運村和廣州金沙洲真空垃圾收集系統并未取得如發達國家那般的成功，其原因主要包括：

（1）缺乏前期統籌規劃研究。以往把真空垃圾收集系統當做一項技術的簡單應用，其實質是一項復雜的城市系統工程，其規劃、設計、施工、運營維護及建設運營成本等需進行前期統籌的詳細規劃和專題研究；

（2）設計與施工脫節，運營管理上存在著盲區或困難，因此造成系統運行具有很大的不穩定性，容易造成管道堵塞和腐蝕；

（3）系統定位與使用者不匹配，面向公眾，投放存在很大的不確定性，垃圾投放要求不符；（4）后續使用及維護費用分攤不明確等嚴重影響著真空垃圾收集系統的長久運行等。

深圳市垃圾收運現狀及存在問題

Present situation and problems

2.1

垃圾收運現狀

深圳市的生活垃圾產生量一直呈現出上升的增長趨勢，據統計，2021年，其他垃圾清運量達18278噸/日，年清運量約667.13萬噸。對于垃圾的收集，深圳市主要采用混合收集-袋裝投放方式，大部分小區開展了分類收集。轉運方式為以小型垃圾轉運站為主、大型垃圾轉運站為輔，收運設備主要為轉運站配備的半掛式集裝箱和牽引拖車。如圖2所示。據深圳市城市管理和綜合執法局統計，截至目前，深圳市共建有垃圾轉運站950座，其中大型轉運站1座（位于寶安區西鄉街道）、小型轉運站949座。此外，這些轉運站還配備有市容環衛車輛共4257輛。

2.2

存在問題分析

通過分析，雖然深圳市現有收運系統基本上契合了全市生活垃圾收集、轉運的需求，但仍然存在著很多隱患問題，主要表現在三大方面：

（1）收集點一般設置在居民住宅門口角落或樓梯間角落、小區、街道等處，垃圾堆放暴露于居民生活環境中，而且垃圾收集絕大部分采取的專人定時定點收集，因無實時檢測，垃圾收集點易發生滿溢現象而得不到及時處理，這一方面不產生了視覺污染，而且垃圾放置時間內，易產生惡臭、蚊蟲鼠蠅滋生、污水等二次污染；

（2）手推車、大型垃圾車等穿梭于住宅、社區、城市中，運輸過程無法達到完全封閉，交通堵塞、惡臭、垃圾滲濾液泄露等問題時而發生，對城市環境衛生形象造成潛在的破壞；

（3）由于鄰避效應和前期環衛設施規劃滯后城市發展等原因，垃圾轉運站落地難，布局不夠科學，分布不均勻，無法達到服務效益化。而且小型垃圾壓縮站的服務半徑在0.6~1千米，收運效率受運輸工具的嚴重制約，共享服務范圍有一定限制。此外，隨著城市開發建設強度的不斷提高，以上三大隱患問題愈發突出。

真空垃圾收集系統應用展望

Application prospect

(1)真空垃圾收集系統是未來度開發片區營造質量上乘環境空間的必然選擇

深圳市“十四五”規劃將深圳市定位于現代化國際化創新城市，高級的城市功能與定位要求需要安全、穩定、先進、永續的市政基礎設施建設來支撐，而環衛工程作為市政工程的重要一部分，也應該體現高質量、高標準、嚴要求。且深圳市土地資源極其緊缺寶貴，樓房多數以高層為主，建設密度較高，因此，真空垃圾收集系統無疑是提升城市質量的一項現代化創新型環衛技術。但目前真空垃圾收集系統技術存在著一次性投資大、對系統的維護和管理要求較高等缺陷。因此，結合深圳市的發展情況，現階段建議真空垃圾收集系統覆蓋高質量發展且度集中開發片區。如香蜜湖片區、前海合作區、深圳灣總部基地、大空港地區等。主要原因在于度集中開發片區垃圾產生量大且分布點密集，采用真空收集系統可明顯提高收運效率，節省建筑空間，實現垃圾無接觸，防止臭氣污染，明顯提升環境品質。

（2）真空垃圾收集系統是一套先進且復雜的收運體系，需有詳細規劃作為支撐

以往對真空垃圾收集系統的認知停留在技術層面，將應用于片區簡單地認為單獨建筑的復制，因此造成一旦應用于國內城市或地塊單元，其成功案例微乎及微。經大量研究案例梳理總結，真空垃圾收集系統其實質是一套復雜收運體系，其應用于片區層面，需深入研究以下五個方面：一是廣場、公園綠地、商場、公交場站、辦公、居住等不同場景下投放口布局規劃；二是管網與道路、豎向、其他市政管網等銜接關系、管網路由選擇，管網上樓方案的選址，建筑體內管井空間的管控要求等；三是收集站選址方案、用地模式選擇、用地標準等，進氣設備、排氣管與城市景觀協調性；四是真空收集系統與已建地塊、未建已出讓地塊及未出讓地塊的銜接性等；五是真空垃圾收集系統與地塊開發時序的銜接性等。

（3）真空垃圾收集系統是一項高精尖系統，近期需依賴于中外合作

真空垃圾收集系統起源于歐洲，國內引進該系統比較晚，其技術研發未達到成熟階段，而真空垃圾收集系統屬于一項高精尖系統，管道爬升高度、轉彎半徑、管道埋深、管道與重點收集站的連接、管材的選擇、風機的選型等均需嚴格把控。因此近期其的應用需依賴于中外合作，待技術研發成熟后進行國產替代。

（4）降低生活垃圾含水率是真空垃圾收集系統應用的技術關鍵

深圳市生活垃圾平均含水率為40~60%，高含水率主要是因為現階段廚余垃圾混雜于生活垃圾當中。而高含水率得生活垃圾在管道抽吸過程中將產生大量滲濾液，不僅會腐蝕管道，而且會帶來臭氣、堵塞管道等問題。因此建議在垃圾投入之前進行分類，或者學習日本的廚房垃圾瀝干辦法，在水池邊緣加一個瀝水網兜，將剩菜湯瀝干后再與干垃圾一起投入真空垃圾收集系統。

（5）樹立全生命周期成本理念，通過多種方式鼓勵和引導開發商建設自動垃圾收集系統

全生命周期成本是指工程全壽命周期成本的總和，包括工程建設成本、運營管理成本及養護維修成本。規劃建設真空垃圾收集系統時，首先要樹立全生命周期成本的理念，即不僅要關心真空垃圾收集系統建設的初期成本，而且要考慮后期維修和養護成本，更要將垃圾收集系統放到社會和環境兩大系統中，看到其產生的環境和社會成本。

由于真空垃圾收集系統一次性投資較大，采用市政直接投資模式短時間內市政將面臨的困境，加重財政負擔。因此應通過多種方式鼓勵和引導開發商建設真空垃圾收集系統。如像韓國龍仁市，引導普通公寓開發商在申請“公共住宅項目許可”時設置真空垃圾收集系統。

（6）借助深圳市全市范圍實施綜合管廊規劃建設的契機，開展真空垃圾收集系統設計、建設、運營維護與投融資等專題研究

2016年，深圳市組織實施地下綜合管廊工程規劃，目前光明區等區域均進行了地下綜合管廊建設。為了減少開挖等工程，節省建設成本，真空垃圾收集系統可依托于綜合管廊建設，與其他市政管線共同敷設，減少建設、維護成本。在進行建設前，應全方面開展真空垃圾收集系統設計、建設、運營維護與投融資等方面的專題研究。

此外，建議真空垃圾收集系統的投入口及重點收集站的設計可結合片區城市設計的效果靈活調整，與周邊環境景觀協調，為城市設計加分。垃圾投入口易設置在顯眼的地方，既方便垃圾投入又利于互相監督。