完善环卫工程设备环保设计的思考
上海正在建设国际化大都市，城市的市容环境工作和任务也越来越重。然而，环卫工程机械的品种和数量不断增加，所消耗的物质资源、排放的废气和噪音等负面效应，也随之严重地影响着人们赖以生存的环境。
鉴于目前环卫设备普遍存在的装载渗漏、设备老化、机械噪音大的问题，按照循环经济和可持续发展、节能减排以及创新型管理的理念，笔者认为有必要进一步改进环卫工程设备的环保设计，特提出几点建议和思考。
一、采用环卫工程设备的环保要求
环境卫生行业对保持城市清洁卫生，维护城市良好环境所使用的环卫机械设备，其构成的材料必须是优质的环保的以及可循环利用的。
1．优质、环保、再生材料
环卫机械设备采用的材料，必须是绿色的、环保的、可再生的。从设计理念上使用的材料必须符合环保要求，不造成二次污染的。零部件的设计，应尽可能不使用含氯橡胶、树脂及石棉等材料。如垃圾装载机的驾驶室和内饰上，不能使用难以自然分解的、对环境有害的工程塑料及其它非金属材料，否则会不同程度地造成资源浪费、加重环境污染；对于仪表、散热器及蓄能电池等，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此，在各系统及关键部件设计选用上，要使用可回收、易分解、能再生而且在加工过程中对环境无害的材料。特别是，结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构材料，提高工程机械材料的再生率和环保系数。
2．防腐蚀性材料
环卫处置过程中有70%的垃圾具有易腐蚀特性，易腐性表现为有机物含量高、含水量大以及垃圾混合收集后热值低。而目前使用的城市生活垃圾收集工程机械和设备，由于防腐蚀设计不到位，腐蚀物质渗透到机械和设备的各个角落，导致腐蚀部位隐蔽性强，再加上垃圾的粘度大、分散性差，从而降低了机械设备的使用寿命。因此，环卫机械设备所使用的材料，首先应使用防腐蚀性强的材料，其次应加强对设备本身的强度和抗渗、抗裂性能，其三应重视对其易腐蚀构件或角落要能够容易防护和清理。这样，既可保证机械的使用寿命，又可保护环境。
3．低能耗、长寿命的设计理念
通常来说，延长环卫机械设备寿命就等于减少机械的生产量和报废量。降低产品能耗，又可降低对环境的污染。同时，减轻环卫设备自重，即可减少材料和资源、能耗的消耗。为此，应在保持主机各项性能参数的前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。
工程机械产品在设计初始，就要考虑报废件的处理。以简单、费用低、污染小、零部件解体方便、破碎容易，能焚烧或可作为燃料回收作为设计理念。并尽可能地考虑各系列产品、同类零部件的互换性和通用性，尽可能减少环境污染和降低成本。
二、环卫工程设备的高科技、现代化设计要求
现代化环卫机械装备技术应与生态型、现代化国际大都市发展相适应，具有国际先进、技术创新的装备特征，从满足单一的普通作业需求，向满足文明作业、环境保护、质量监管、城市容貌等，作业和管理的多方向需求发展。
1．环卫机械设备集成化
从环卫车辆技术的发展趋势来看，技术先进的环卫机械设备将向集成化方向发展。即：从一般的机械化向装备技术集成方向发展，这是集成化的技术基础；从单一功能的设备向装备系统集成方向发展，这是集成化的形态体现。通过机电一体化技术、信息化技术和先进制造技术的集成，使机械设备的技术性能得到充分体现，机械设备的功能性得到有力加强，机械设备的操作性得到有效提升，使其拥有技术密集型机械设备的特征。通过机械、液压、电子、信息等装备的集成，环卫机械设备将成为具有集行驶功能的运输车辆、作业功能的专用机械和信息收集、分析、储存、传送功能的信息化系统于一体的环卫机械设备。
2．环卫机械设备环保化
现代化城市的环卫机械设备，将从只满足基本作业功能需求向满足环保作业功能需求的方向发展。通过产品改进、功能完善，提高产品在控制污水、扬尘、噪声、废气等污染方面的性能。在污水污染方面，重点是控制环卫设备在收集、运输作业中垃圾渗滤水滴漏现象；在扬尘污染方面，重点是控制环卫设备在作业时的二次扬尘污染；在噪声污染方面，重点是控制液压系统、机构撞击、发动机等机械噪声；在废气污染方面，重点是控制发动机废气排放和环卫设备作业中异味气体的散发。
3．环卫机械设备智能化
环卫工程设备的智能化是体现现代文明社会以人为本的理念，其相关设备应具有数据采集、数据分析、信息储存、实时传送等功能，为实现运行状态跟踪、作业质量监控、运行工况分析，加强科学决策，提供先进可靠的技术支撑。以智能化理念对传统环卫工程设备进行技术改造和创新，将改变长期以来环卫工程设备外形和作业粗犷形象，通过对不同类别设备外形和性能的改进，强化智能化技术建设，逐步消除或减轻视觉污染，降低或减少作业时对周围环境和人员的影响，使环卫机械设备与作业环境相协调。
4．环卫机械设备节能化
节能化装备理念对传统环卫机械设备进行技术改造和创新，是环卫装备现代化发展的一种新理念。上世纪90年代的环卫机械设备节能环保效果差主要表现在生产企业受加工装备简陋、工装模具不全、工艺技术落后而造成的环卫设备密闭性、防渗性、防腐性差的特点，使环卫作业必将造成重复劳动、多次污染的恶性循环。通过强调环卫机械设备节能减排要求，迫使环卫作业者完善机械设备封闭性、压缩不渗漏性，使之发展成为高效节能的现代化环卫机械设备，为提高环卫作业运行效率和质量，加强科学决策和监管，提供可靠的形象支撑。
三、环卫工程设备人性化设计要求
环境卫生行业由于其工作内容的特殊性及工作环境的局限性，一直作为低层次的工种不为大众所普遍接受。提升环卫作业者工作赖以生存的环卫作业设备是体现以人为本的人性化理念，必将改善环卫工作者脏、臭、乱的传统形象，以提升行业的整体素质。
1．环保安全关怀型驾驶室的设计
“安全环保型”驾驶室，应当采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的，室内必须配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全。在操作人员工作环境方面，充分运用人机工程学设计原理，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率，使驾驶、作业人员的工作环境得到改善和提高。
2．外观美学系统和可靠性设计
环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器与环境的和谐，给人以视觉上的美感。尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件，可延长各关键系统或零件的使用频次，减少更换次数。例如，降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。机械设备的优劣直接决定企业的效益，提升机械设备的使用率，加强生产设备的完好率，以及提高生产机械相关零件质量，将直接或间接地帮助企业提高经济效益，这也直接影响着环保系数。
3．系统化设计和运用
建立电子化的工作环境，实现环卫机械设备数据的大集中，方便各个级别人员的查阅。比如，航行轮机的系统设计应实现航行轮机信息、证书信息、人员信息、船员劳防用品发放（包含预测功能）、机械设备安全检查（流程化操作）、违章事故信息、维修保养信息、燃料消耗信息等环卫机械设备信息的维护以及查询。预留物流仓储系统、GPRS调度系统、实时视频系统、集运设备管理系统接口，并提供相关接口的代码信息。优化环卫设备系统化设计，提高环卫设备控制力和执行力。
四、环卫工程设备发展与应用的设想
1．加快小型扫路机的发展和应用
随着对路面清扫质量提出了更高的要求，吸扫结合式的小型扫路机逐渐成为主流产品。作为清扫对象的路面垃圾主要由废弃物、落叶类植物、灰土等组成。其中废弃物包括纸类、塑料、碎玻璃、烟头、食物残余物等。以前的清扫对象是废弃物、落叶类植物、大粒径尘土，这些地面垃圾清除了就达到了清扫质量的要求。通过调查，地面垃圾中灰土是其主要组分，占垃圾量的60%以上。对于街道尘土而言，据测定：粒径大于0.25MM的约占60％，小于0.25MM的占40%。这些细颗粒的灰尘以往不被重视，现在却是必须要清除的对象。粒径小的灰尘在一定的含水率和压力下粘结于路面，在干燥的条件下又容易被风吹起，形成扬尘。空气中的悬浮物是主要的城市大气污染物之一。在上海市环保局公布的城市悬浮物污染指标中，街道清扫扬尘占15%左右，它造成对人体危害的环境污染。对这类尘土单纯靠“扫”的方法清除是无济于事的。快速转动的滚刷无法将其扫入垃圾箱内，对于在凹凸不平的路面和地缝中的细粉更是无能为力。吸扫结合的清扫方式可以达到理想的清扫效果。高档的小型扫路机，不仅全机的执行机构由液压传动，行走系统也采用变量泵驱动，实现了无级变速，使驾驶操作方便灵活。全液压驱动的小型扫路机整机重量减轻，外形美观，维护保养简便，使整机质量产生了新的飞跃。
2．加快小型有机垃圾生化处理机的开发应用
小型生化处理机通常为一个密闭装置，日处理能力小于1吨，由机体、进出料口、搅拌系统、机电系统、温控、通气、除臭、调湿装置等部件组成。在机体内，通过添加的高效微生物菌群及其所分泌的生物酶，有机垃圾中的纤维素、蛋白质与脂肪等高分子化合物经过一系列复杂的生化反应转化为各类低分子物质，如CO2、 NH3、酒精、有机酸等，这些物质再经分解全部从处理机中蒸发排出，最终剩下无毒无臭且富含各种营养成分的肥料或饲料。有机垃圾来源不同，其湿度、有机质、C/N、粒度和杂质含量等也不同，在生化处理之前，应适当调整原料的组成，以使生化过程顺利进行。具体方法有：一是通过破碎、筛分等预处理工艺，去除杂质，使原料粒度匀化，并使有机物含量在30％～70％之间；二是发酵前在原料中掺入一定的稀粪、污泥、畜粪等，调节C/N为30:1，湿度为 50％～60%。可以预见，随着经济、技术的发展，人们环保意识和国家环卫标准的不断提高，各类小型化、移动式、专用型的生化处理机在家庭、饭店、车站、码头、居民小区等有机垃圾产生源将有着广阔的应用前景。
加强和完善环卫机械设备的环保设计迫切而重要，需要我们树立环保理念，运用环保手段，从而取得保护环境的效果，进而实现环卫机械设备的高效化、精细化、环保化。
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