此外，为了更好地掌握架构、成本和运营数据以及真空排污管理员的经验，调研团队对德国约60个系统的运行人员进行了问卷调查。

结果讨论

访谈反映了各方对真空排污的看法，包括了运营商、决策者、科学家、规划师等，并要求他们从0（很差）到10（很好）来打分。大多数受访者都提到他们在德国的经历和情况。总的来说，他么对真空下水道技术的评价相当好，平均分达7.9。但当被问及他们觉得其他人会如何评价真空技术的时候，平均分却只有为5.4。这说明真空管道的名声还不太正面。

大多数受访者都提到与传统下水道相比，真空下水道的操作复杂性较高。其复杂性主要归因于收集坑的故障频率，或者更确切地说，是真空阀的故障频率。Miszta-Kruk等人的调查结果显示，与加压重力下水道相比，真空下水道的故障率很高。运行人员的问卷调查显示，63％的受访系统每月至少发生一次真空阀故障。虽然真空阀故障率高，但因为这些故障易于识别、访问和快速修复，因此86％的情况下修复时间少于两小时，比重力下水道系统短得多。

受访专家还提到这些故障容易识别，因此有利于实施远程监控。而重力下水道中渗漏情况通常不会检测出来，因为渗漏一般出现在地下管道。在大多数情况下，运行人员无法觉察这些状况。

虽然受访者一方面认为真空污水管道因为故障率较高，运营成本可能很高。但另一方面他们也同意，在平坦地形里传统下水道需要泵站来确保足够的坡度，而真空污水管道没有这方面需求，运营成本可得以节省。这同样适用于雨水渗入重力污水管网的洪水受灾区。

图2. 22个德国真空排污系统的平均运行成本组成（VS-真空站；VL-真空管道；CC-收集室）

图3. 德国真空排污系统的运行特征（平均值）：a）工作量；b）对应成本因子

图2和图3显示了德国在本国情况下真空系统年度运营成本的平均组成。人工是最大的成本因素。与紧急情况相关的人员成本约占全年总成本的20％。将材料成本计算在内时，紧急相关成本占全部年度运营成本的28％。

尽管故障率很高，但在收集室修复故障部件的工作量相当低（平均0.70h/室/年;中位值：0.44h/室/年），这结果与其他研究报告的真空阀应急维修的平均时间相当（0.60h /室/年）。表1是运行者的问卷调查结果——将包括维护在内的所有活动考虑在内的话，平均每年总工作量为4.7 h/室/年，换算成运营成本，平均价格为212欧元/室/年，但成本因素受德国各地区的时薪影响（25-45欧元/小时），而且不同地区的劳动力和电力成本差异很大。因此，调研团队认为可以假定东南亚地区的运营成本要低很多。至于成本和工作量投入的最小和最大值之间的偏差反映了不同的系统间的差异，具体因素包括了设计、施工质量和运行人员的技术知识水平等。

操作复杂性和相关成本被认为是真空技术的限制因素，而浅沟槽、细管道和挖掘量低带来的低安装成本则被视作真空技术的优势。尤其是在平地和地下水位高的地区、水源保护区和洪水易发地区，这些好处尤为突出。受访专家认为，与传统的下水道相比，真空下水道的建造更容易和更快，但要求高精确度以确保管道的密封性。这些结果与文献资料的信息相符。

表1 | 德国真空排污系统的运行数据

显然，该系统的密封性对真空管道的环境效益至关重要。杜绝内渗外渗和节省潜在用水是是受访者强调的环境作用。此外，受访专家提到的另一点是可以从高浓度废水中回收营养物和能源。Kjerstadius等人于2015年发表的研究结果也支持这一观点。他指出用真空技术分离收集不同比例的污水和有机废物时，磷、氮和沼气的回收率最高。虽然目前这种循环x型经济概念的需求很低，但受访者估计其受重视程度在未来会得以提高。专家认为随着循环经济各方面新业务的发展，如果真空污水管道的知识得到更广的传播，其需求将不断增加。

在德国，真空管网的分布似乎受到现有下水道基础设施的存在的阻碍，大多数专家强调真空管道在没有下水道基础设施的地区才能发挥最大的潜力。另外，它的名声似乎也阻碍其更广泛的应用：受访结果表明，极少数个别项目的执行不力破坏了整个技术的良好声誉，甚至招致一些怀疑。至于技术复杂性，也只有少数报道谈及一些技术障碍。专家认为，真空管道的推广还需要更多的宣传教育，而跟更多的大型示范项目结合，也能改善名声，以实现更广泛的应用。

在Knittlingen的案例里，他们对约100个住宅的系统10年多的运行数据进行分析。下图4显示了真空泵的运行时间和耗电量。可以看出，真空泵的运行时间决定了真空系统的耗电量，而且两点基本重合。当真空泵运行时间延长的时候，电力需求也会随之增加。

图4. 德国Knittlingen真空下水道系统的真空泵运行时间（蓝色）和耗电量（红点）

当真空泵的运行最长时间为1-3小时/天的时候，电量约为20-30kWh/天。在Knittlingen约有300人连接到真空系统，耗电量为23-34kWh /人/年。其他报告里的数值则是15-30 kWh /人/ 年。另一方面，运营商的调查显示，平均电力需求约为60千瓦时/人/年，这表明之前的报告的数值过于乐观——在47份回复中只有7份的电力需求小于34千瓦时/人/年。

2013-2015年间，Böblingen-Dagersheim地区的林荫路东区(ÖstlichderWaldstraße)完成开发，25个原有单位和80个新开发的单位连接到2015年开始运行的真空排水管。由于原有的房屋就已经施行雨污分离系统，使得污水处理系统可以与真空下水道对接，旧的重力下水道可以进一步用于雨水排放。

关于真空污水管道在发展中国家的应用，大多数受访者都看好其在解决水资源短缺、预算和地形限制等问题的益处和适宜性。专家们提及了纳米比亚的Outapi以及博茨瓦纳的农村真空下水道项目的成功案例。然而也有人认为因为真空技术比传统污水管道更复杂，因此它成功与否要视乎财政保障、运维的安全性以及操作员的知识水平等。另一个关键的成功因素是零配件的供应。这些都是专家们在南非开普敦和纳米比亚几个农村地区的项目遇到的实际问题。

小结

虽然真空系统的好处被部分专家广泛承认，但对于不了解真空系统的人来说，它还是一项弊多于利的技术。所以改善真空污水管道的声誉似乎比强调它的技术优势更重要。包括终端用户、运营商、规划者和工程公司都是这项技术的潜在推广对象。

对于这些新兴理念和技术，少数的问题项目的曝光就会对其声誉造成严重影响，这可以类比汽车与飞机的安全性对比。另外根据德国案例的统计，不同的真空排污系统在工作时间、电耗和运行成本方面存在较大偏差。这也导致大家对真空排污系统的认识不一致。研究团队认为开展结合教育宣传工作的大规模示范项目是克服当前障碍的关键。另一个重点则是正在进行的数字化，它可以帮助提高运行的成本效益并且减少对运行人员的技能的依赖，例如，对真空室进行自动监测、对阀门开关的频率进行计数。

在有下水道基础设施的地方，安装额外的真空下水道系统在经济上是不划算的。尽管如此，随着基础设施的老化，以及循环理念的日益普及（包括中水回用、资源回收和沼气生产等），无论是翻新还是新建项目，真空污水管道都可成为涉及原位处理和资源回收的半分散式的可行的替代方案。特别是在快速增长的城市中，真空下水道的应用缓解了现有污水处理厂的压力，因为其雨水排除在外，防止污水被稀释。

纳米比亚的Outapi和博茨瓦纳的项目说明了将该技术向发展中地区转让技术的潜力。但是，开发者也需要确保项目的财务可持续性、零配件的可用性以及运营商的专业技能。总之，德国这份调研报告显示了真空下水道的潜力，为传统的下水道系统提供廉价、灵活和环保的替代方案，在目前缺乏排污官网系统的干燥、平坦地区或者处理能力有限的快速增长城市地区具有特别的优势。越南岘港开发的项目将进一步验证真空污水管道技术向城市地区推广的可能性。

参考资料

Vacuum sewerage systems – a solution for fast growing cities in developing countries? Marius Mohra, Marc Beckett, Ursula Schließmann, Ruth Erlbeck and Ralph Trosse, Water Practice & Technology Vol 13 No 1,

doi: 10.2166/wpt.2018.028

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