垃圾收运模式研究

生活垃圾收运模式研究本文运用聚类分析方法，研究影响区域生活垃圾（以下简称垃圾）收运模式的主要因素，提出了优化的垃圾收运模式。研究表明，影响垃圾收运模式的关键因素在于收集强度和运输距离。一、垃圾收运系统构成垃圾从产生到最终处置经历收集、运输及处置三个重要环节，是一种具有“产生源高度分散、处置高度集中、产生量和品质随季节变化”特点的“倒物流”系统，垃圾“倒物流”是从分散到集中的过程，而生活物质供应则是商品从集中到分散的“正物流”过程。收集、运输及处置三个环节由垃圾收运及处置两个系统完成，其中收运系统是否环保、经济、可靠地运转将影响到能否保证持续清运垃圾的城市管理问题，为此将针对不同区域的情况，分析垃圾收运系统，展望垃圾收运模式发展。垃圾收运系统主要包括收集及转运两部分，该系统的运转效率主要取决于收运系统的科学性和合理性。目前国内垃圾收集的方式主要有居民自行投放到收集容器和保洁工人上门收集后投放到收集设备中两种方式。使用的收集设备主要有移动式收集和固定式收集两大类，其中移动式收集占主导地位，主要形式有压缩式后装车和非压缩式侧装车；固定式收集类别较多，但代表发展方向的是垃圾压缩收集站。转运时，中转的目的是降低运输费用、减少交通流量、提高运输效率，垃圾中转方式主要有两大类，压缩转运及非压缩转运，其中具有压缩功能、大吨位集装箱的中转方式因具有环境好效率高的特点，近年得到快速发展。二、影响垃圾收运模式的主要因素1.主要因素垃圾收运模式的确定主要受到社会、环境、经济等诸多因素交互影响，是城市管理中政府需要宏观决策的一个战略问题，主要有以下影响因素：（1)处置设施选址根据城市总体发展规划，城市垃圾应全量“资源化、减量化、无害化”处置，一般情况下，垃圾处置设施的选址宜选址于人口密度相对较低的城乡结合部或郊区，市区、特别是中心城区的垃圾需要远距离运输至处置厂（场）处理。设施的选址要在符合城市总体规划、与区域总体风格相协调的前提下，确定其功能定位和建设标准，区域内是否规划处置设施将直接导致不同的运输距离。（2）收集强度垃圾收集强度为本次研究所提出的新概念，是指单位土地面积（平方公里）上垃圾的收运质量（吨），与区域人口密度呈正相关，收集强度对垃圾收集半径影响很大。（3)经济评价经济性评价指标是指收运单位质量垃圾的市场价格，是评价垃圾收运模式的指标之一，简称吨垃圾费用。吨垃圾费用主要取决于完成一定的垃圾收运量时所配备的车辆的性能、运输距离及装备、设施的折旧等因素，层次分析表明，主要影响因素为运输距离。（4）环境影响垃圾收运过程对环境的影响主要有以下几个方面收集过程中的垃圾飞扬、污水、臭气污染；运输过程中封闭不良，导致垃圾散落、滴漏等对道路的污染；收集、运输作业中各种设备产生的噪声污染以及车身不洁等造成的视觉污染等。需采取必要的技术、工艺措施，达到环境质量标准，使系统运行对环境的影响降低到最小程度，环境影响的主要因素为装备的结构及封闭性。(5）系统接口垃圾收运系统需与垃圾处理系统相衔接，故垃圾收运的形式和装备必须与垃圾的最终处理工艺系统相匹配。为实现垃圾收运处理系统作业合理、可靠的进行，要求所有作业装备、设施的系统接口相互衔接、匹配，影响系统接口主要因素为系统接口标准。（6)交通影响对交通的影响主要包括作业过程对道路的占用及车流量影响，作业方式对交通影响很大。2.主要因素分析虽然影响垃圾收运模式的因素较多，但发挥的作用不尽相同。为此将影响因素分为两类，一类为主要因素，另一类为次要因素。次要因素的差异只对收运模式产生非系统、非原则性的局部影响，而主要因素的差异则会导致收运模式系统性、原则性的整体变化。在确定收运模式时，影响收集方式的因素有收集强度、经济评价、环境影响及交通影响等，其中后几个因素具有共性，而收集强度及经济评价将决定收集方式，如人口密集区的市区要选择高强度的收集方式，而郊区可选择中、低强度的收集方式，系统接口、交通影响及环境影响等因素是市区和郊区都要适当考虑的影响因素。在确定收运模式时，影响转运方式的因素为处置设施选址、收集强度、经济评价、系统接口、交通影响及环境影响，其中后几个因素具有共性，而处置设施选址、收集强度、经济评价将决定转运方式，如人口密集区的市区要不宜建造处置设施，导致运输距离较长，同时与高强度的收集方式相衔接，需要有高强度的中转方式；而郊区与中、低强度的收集方式及独立的处理设施相衔接，可选择中、低强度的中转方式，以达到降低运输费用、减少交通流量、提高运输效率的目的，而交通影响及环境影响等因素是市区和郊区都要适当考虑的影响因素。通过对主要因素的分析得知，经系统遴选，在影响垃圾收运模式的因素中，收集强度和运输距离是主要因素。而交通影响、环境影响、系统接口等为次要因素。三、城市区域的聚类分析我国城市间地域、经济、文化发展水平不尽相同，城市的大小，人口密度相差悬殊，这对合理收运模式的建立提出了很高的要求，但建立合理收运模式的前提是对区域进行合理的、系统的分类。在研究中，采用了聚类分析（ClusterAnalysis）的方法，该方法是根据事物特征对事物进行分类的一种多元分析技术，可把性质相近的事物归为一类，使得同一类中的事物都具有高度的同质性，不同类之间的事物具有高度的异质性。聚类分析的基本思想是用相似性尺度来衡量事物之间的亲疏程度，并以此来实现分类，其实质是根据事物本身的属性来构造模糊矩阵，在此基础上根据一定的隶属度来确定其分类关系。在涉及到区域划分问题的系统研究中，通常使用聚类分析加以解决。根据影响垃圾收运模式两个主要因素——收集强度和运输距离的聚类分析，以某城市为例，进行垃圾收运区域划分的聚类分析如表1所示。表1收集强度和运输距离一览表依表1区域顺序A～S编号：进行收集强度聚类分析，得聚类图1。图1收运系统区域划分聚类图把19个区域分成两类，即市区及郊区，第1类区域（市区）编号有3、9、4、6、7、8、1、2、5计9个，收集强度从14.17～39.9t/Km2；第2类区域（郊区）编号有19、18,17、14、15、16、13、10、12、11计10个，收集强度从0.62～2.49t/Km2。为进一步分析，在此基础上结合运输距离分析，把市区9个区再分成两类，第1.1类区（中心区）编号有1、2、5计3个，收集强度从35.37～39.9t/Km2；第1.2类区（次中心区）编号有3、9、4、6、7、8计6个，收集强度从14.17～31.054Km2；把郊区10个区再分成两类，第2.1类区（近郊区）编号有10、12、11计3个，收集强度从2.2～2.5t/Km2；第2.2类区（远郊区）编号有19、18、17、14、15、16、13计7个，收集强度从0.62～1.64t/Km2。四、垃圾收运模式的建立通过聚类分析，把城市内区域分为两大类、四种类型进行垃圾收运模式的设计，同理，国内其他城市或城市内区域亦可用类似方法，选择与之相适应的垃圾收运模式。1.第1类区域（市区）(1)第1.1类区（中心区）这类区域的特点是人口密度高，且比较均匀，垃圾产量较大，收集强度为30～35吨／平方公里，这类区域的地价高，属城市中心区域，主要是市行政中心所在地及商业区，对市容市貌、视觉环境质量要求高，不宜建造垃圾处理设施。根据道路条件，可采用收集车流动收集，一般选用2～6吨级压缩车。因垃圾收集后运至处理厂的运距大，故设置中转站是必须的，中转站经济规模一般为300-400吨／日以上较好，配套15吨级集装箱转运车。(2)第1.2类区（次中心区）这类区域的特点是人口密度较高，且比较离散，垃圾产量较多，收集强度一般为10～30吨／平方公里，属城市分中心区域，主要是居住、文化教育及商业区，在该区的城乡结合部地区建有垃圾处理设施。在垃圾处理设施附近（运距不超过5～7km）地区，可建压缩收集站来收集居民垃圾或采用2～6吨级压缩收集车收集居民垃圾并直接送往处理设施而运距较远的地区的垃圾，采用压缩收集车收集经中转站用大型转运车送处理设施，可采用15吨级集装箱转运车。2.第2类区域（郊区）（1）第2.1类区（近郊区）这类区域的特点是地域广阔，人口密度比较离散，在区域中心地区垃圾分布相对集中，而相当部分的农村地区垃圾分布相对分散，因此收集强度一般虽为2～10吨／平方公里，但差异性很大。运输距离较远的、区域中心地区的垃圾，采用3～6吨收集车收集垃圾经中转站用大型转运车运往处理设施，可采用15吨级集装箱转运车。距离处理设施较远的农村地区，采用人力收集车收集垃圾后，集中用3--6吨级收集车，运往处理规模100吨／日以上的垃圾分流中心，进行分拣及资源化利用后再中转至8～10吨级集装箱转运车，实现长距离、大运量运输运往处理厂。在处理设施附近（运距不超过7～10公里）地区的垃圾直接运往处理设施，其中镇可建压缩收集站来收集居民垃圾，而农村地区可采用3～6吨级收集车流动收集垃圾。(2）第2.2类区（远郊区）（来源：互联网）这类区域的特点是地广人稀，垃圾产量较低，收集强度一般小于2吨／平方公里，并设有服务本地区的垃圾处理设施，农村地区采用人力收集车收集垃圾后，集中用3-6吨级收集车；镇可建压缩收集站来收集居民垃圾，运往处理规模100吨／日以上的垃圾分流中心，进行分拣及资源化利用后再中转至8～10吨级集装箱转运车，实现长距离、大运量运输运往处理厂。综上所述，城市未来发展的四种类型的垃圾收运模式汇总如表2所示。表2垃圾收运模式一览表通过对收集强度和运输距离两个关键因素的分析，提出了建设现代化城市需要与之相适应的垃圾收运系统，文中提出的四种垃圾收运模式是现阶段城市垃圾收运系统总的发展趋势，将为建设一个与城市市容市貌相协调的、环保的、经济的收运模式提供建设参考。（作者：陶渊，上海市市容环境卫生管理局党委副书记；黄兴华，上海市市容环境卫生管理局副总工程师；邱江，上海市环境工程设计科学研究副总工程师、装备所所长）我国生活垃圾收运模式亟待完善目前，我国大多数城市生活垃圾仍是混合收集运输，并以分散非压缩式方式转运为主，只有少部分城市的环卫部门实现了压缩式、密闭式集中转运。此外，一些城市垃圾收运体系尚未做到全覆盖，这种模式限制了生活垃圾资源回收利用，而且会造成两次污染。因此，我国许多城市的生活垃圾收运模式亟待完善。《全国城镇环境卫生“十一五”规划》确定的总体目标中首先提到：“要建立合理的垃圾收运体系”。一座城市生活垃圾的收运水平在一定程度上体现了城市综合管理水平。那么，如何建立并完善垃圾收运体系呢？合理配置设施提高收运效率一些城市的环卫设施建设发展不平衡。随着城市建设的发展，有些小型垃圾转运站被拆后，没能再行新建，同时城市规划中也没能将生活垃圾中转收运设施列入规划项目，这就造成了城市垃圾收运、转运基础设施建设的落后。那么，如何充分利用现有的环卫基础设施，提高收运效率，就成为某些城市改进垃圾收运工作的突破口。比如天津市南开区，该区全年垃圾清运量有20多万吨，预计未来几年将达到年产25万吨~27万吨。该区现有垃圾转运站19座。为了满足日益增加的垃圾清运量需要，南开区以其中6座垃圾产量较多的转运站为基点进行三分体式转运站改造。他们将三座转运站改造成适宜机扫卸土的转运站，把转运站清运与直运有机结合起来。根据清运距离、道路的实际情况、作业的难易程度区分选择作业方式，形成以转运站清运为重点，挤压车和小型机动车为辅助的一体化清运中心，从而大大提高了清运效率。大连市提出了在城市中心区建立转运与直运相结合的垃圾收运新模式。他们在中心城区规划建设了3座规模从200吨到1000吨不等的垃圾压缩中转站。垃圾经压缩处理后，体积减少，含水量低，有效减轻了运输过程中的污染。此外，他们对垃圾压缩转运设施进行改进，引进“智能移动式垃圾压缩转运车”，该设备一次运输量相当于8吨位垃圾车的3倍多，占地面积小，对周边环境没有污染，压缩时产生的污水自动排放到排污井，再由配套的拉臂车将压缩箱直运到垃圾场进行填埋处理，有效解决了洒漏问题。加强管理：展开环保型垃圾收运北京市提出了“绿色、清洁收运”理念。他们根据各区垃圾清洁站分布情况及收运模式，合理规划，制定最经济、最有效的收运途径及收运时段。具体收运方式是：收运车辆到城四区及部分郊区的垃圾收集点（垃圾楼），根据不同类别垃圾进行密闭收运，运至垃圾转运站后进行分选或分筛，将分选的垃圾回收处理。生活垃圾经中转站各工艺处理及压装后，采用大型集装箱式垃圾车转运到垃圾填埋或焚烧厂作末端处理。目前，我国垃圾转运设施设备有了明显改进，特别是一些经济较发达地区，密闭式转运站发展很快，但是这些转运站的内部环境污染及治理仍需重视和加强。据悉，深圳市垃圾收运站主要有三种类型：一是原始的垃圾桶屋。这种原始型收运站卫生条件较差，主要设在特区外。二是平台转运站：垃圾实行定时定点倾倒，环卫工人按规定时间用手推车将垃圾运到该站，在平台上将垃圾倒入后装式压缩车运走，这种类型的收运站主要问题是，垃圾车填装作业时噪音大且垃圾站利用率低，有效利用时间不超过3小时，造成环卫设施空置。三是集装箱型垃圾压缩收运站。实行不定时倾倒，垃圾即来即倒，被压缩至大容量集装箱内，装满后再运走。这种垃圾收运站从2002年开始在深圳推广。可以看出，随着城市的垃圾转运设备的不断完善，转运站的收运环境也在改变，在这方面香港地区的一些管理经验值得学习。香港地区对垃圾收运站的内部环境管理格外严格：垃圾转运站内所有垃圾及废物必须每天清理，每次垃圾收运工作完成后，转运站内必须妥为清洗，塑胶垃圾桶内外必须每天清洗，不接受任何行业交来超过0.1立方米的行业废物或其他危险品。同时在防止噪音、臭气、污水方面都采取有效的措施。在控制噪音方面：规定垃圾收运车需定时进行维修保养，进行垃圾收运时要求站内所有窗户紧关减少噪音传播。环卫工人严格执行除臭系统及车辆废气抽气系统操作守则。垃圾收运车在开车前将所有渗滤液彻底排进垃圾站内排水明渠。如垃圾站没有排水明渠，垃圾收运车需驶往下一个设有排水明渠的垃圾站，将渗滤液彻底排出，避免车斗内积存太多渗滤液，导致在运输时溢出污染路面。在离开垃圾收运站前，必须检查及确保渗滤液排出阀门关闭。站内所有渗滤液由排水明渠收运后汇流至地下的沉淀池。总之，他们对收运站的环境卫生管理做得很规范。分类定投：让垃圾收运更轻松我国生活垃圾收运方式是一个逐渐发展完善的过程。上世纪80年代，居民和单位自备垃圾箱，保洁人员小车入巷收运垃圾；2000年后一些城市推广生活垃圾袋装化，垃圾箱（桶