垃圾收運模式研究

生活垃圾收運模式研究本文運用聚類分析方法，研究影響區(qū)域生活垃圾（以下簡稱垃圾）收運模式的主要因素，提出了優(yōu)化的垃圾收運模式。研究表明，影響垃圾收運模式的關(guān)鍵因素在于收集強度和運輸距離。一、垃圾收運系統(tǒng)構(gòu)成垃圾從產(chǎn)生到最終處置經(jīng)歷收集、運輸及處置三個重要環(huán)節(jié)，是一種具有“產(chǎn)生源高度分散、處置高度集中、產(chǎn)生量和品質(zhì)隨季節(jié)變化”特點的“倒物流”系統(tǒng)，垃圾“倒物流”是從分散到集中的過程，而生活物質(zhì)供應則是商品從集中到分散的“正物流”過程。收集、運輸及處置三個環(huán)節(jié)由垃圾收運及處置兩個系統(tǒng)完成，其中收運系統(tǒng)是否環(huán)保、經(jīng)濟、可靠地運轉(zhuǎn)將影響到能否保證持續(xù)清運垃圾的城市管理問題，為此將針對不同區(qū)域的情況，分析垃圾收運系統(tǒng)，展望垃圾收運模式發(fā)展。垃圾收運系統(tǒng)主要包括收集及轉(zhuǎn)運兩部分，該系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率主要取決于收運系統(tǒng)的科學性和合理性。目前國內(nèi)垃圾收集的方式主要有居民自行投放到收集容器和保潔工人上門收集后投放到收集設(shè)備中兩種方式。使用的收集設(shè)備主要有移動式收集和固定式收集兩大類，其中移動式收集占主導地位，主要形式有壓縮式后裝車和非壓縮式側(cè)裝車；固定式收集類別較多，但代表發(fā)展方向的是垃圾壓縮收集站。轉(zhuǎn)運時，中轉(zhuǎn)的目的是降低運輸費用、減少交通流量、提高運輸效率，垃圾中轉(zhuǎn)方式主要有兩大類，壓縮轉(zhuǎn)運及非壓縮轉(zhuǎn)運，其中具有壓縮功能、大噸位集裝箱的中轉(zhuǎn)方式因具有環(huán)境好效率高的特點，近年得到快速發(fā)展。二、影響垃圾收運模式的主要因素1.主要因素垃圾收運模式的確定主要受到社會、環(huán)境、經(jīng)濟等諸多因素交互影響，是城市管理中政府需要宏觀決策的一個戰(zhàn)略問題，主要有以下影響因素：（1)處置設(shè)施選址根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，城市垃圾應全量“資源化、減量化、無害化”處置，一般情況下，垃圾處置設(shè)施的選址宜選址于人口密度相對較低的城鄉(xiāng)結(jié)合部或郊區(qū)，市區(qū)、特別是中心城區(qū)的垃圾需要遠距離運輸至處置廠（場）處理。設(shè)施的選址要在符合城市總體規(guī)劃、與區(qū)域總體風格相協(xié)調(diào)的前提下，確定其功能定位和建設(shè)標準，區(qū)域內(nèi)是否規(guī)劃處置設(shè)施將直接導致不同的運輸距離。（2）收集強度垃圾收集強度為本次研究所提出的新概念，是指單位土地面積（平方公里）上垃圾的收運質(zhì)量（噸），與區(qū)域人口密度呈正相關(guān)，收集強度對垃圾收集半徑影響很大。（3)經(jīng)濟評價經(jīng)濟性評價指標是指收運單位質(zhì)量垃圾的市場價格，是評價垃圾收運模式的指標之一，簡稱噸垃圾費用。噸垃圾費用主要取決于完成一定的垃圾收運量時所配備的車輛的性能、運輸距離及裝備、設(shè)施的折舊等因素，層次分析表明，主要影響因素為運輸距離。（4）環(huán)境影響垃圾收運過程對環(huán)境的影響主要有以下幾個方面收集過程中的垃圾飛揚、污水、臭氣污染；運輸過程中封閉不良，導致垃圾散落、滴漏等對道路的污染；收集、運輸作業(yè)中各種設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染以及車身不潔等造成的視覺污染等。需采取必要的技術(shù)、工藝措施，達到環(huán)境質(zhì)量標準，使系統(tǒng)運行對環(huán)境的影響降低到最小程度，環(huán)境影響的主要因素為裝備的結(jié)構(gòu)及封閉性。(5）系統(tǒng)接口垃圾收運系統(tǒng)需與垃圾處理系統(tǒng)相銜接，故垃圾收運的形式和裝備必須與垃圾的最終處理工藝系統(tǒng)相匹配。為實現(xiàn)垃圾收運處理系統(tǒng)作業(yè)合理、可靠的進行，要求所有作業(yè)裝備、設(shè)施的系統(tǒng)接口相互銜接、匹配，影響系統(tǒng)接口主要因素為系統(tǒng)接口標準。（6)交通影響對交通的影響主要包括作業(yè)過程對道路的占用及車流量影響，作業(yè)方式對交通影響很大。2.主要因素分析雖然影響垃圾收運模式的因素較多，但發(fā)揮的作用不盡相同。為此將影響因素分為兩類，一類為主要因素，另一類為次要因素。次要因素的差異只對收運模式產(chǎn)生非系統(tǒng)、非原則性的局部影響，而主要因素的差異則會導致收運模式系統(tǒng)性、原則性的整體變化。在確定收運模式時，影響收集方式的因素有收集強度、經(jīng)濟評價、環(huán)境影響及交通影響等，其中后幾個因素具有共性，而收集強度及經(jīng)濟評價將決定收集方式，如人口密集區(qū)的市區(qū)要選擇高強度的收集方式，而郊區(qū)可選擇中、低強度的收集方式，系統(tǒng)接口、交通影響及環(huán)境影響等因素是市區(qū)和郊區(qū)都要適當考慮的影響因素。在確定收運模式時，影響轉(zhuǎn)運方式的因素為處置設(shè)施選址、收集強度、經(jīng)濟評價、系統(tǒng)接口、交通影響及環(huán)境影響，其中后幾個因素具有共性，而處置設(shè)施選址、收集強度、經(jīng)濟評價將決定轉(zhuǎn)運方式，如人口密集區(qū)的市區(qū)要不宜建造處置設(shè)施，導致運輸距離較長，同時與高強度的收集方式相銜接，需要有高強度的中轉(zhuǎn)方式；而郊區(qū)與中、低強度的收集方式及獨立的處理設(shè)施相銜接，可選擇中、低強度的中轉(zhuǎn)方式，以達到降低運輸費用、減少交通流量、提高運輸效率的目的，而交通影響及環(huán)境影響等因素是市區(qū)和郊區(qū)都要適當考慮的影響因素。通過對主要因素的分析得知，經(jīng)系統(tǒng)遴選，在影響垃圾收運模式的因素中，收集強度和運輸距離是主要因素。而交通影響、環(huán)境影響、系統(tǒng)接口等為次要因素。三、城市區(qū)域的聚類分析我國城市間地域、經(jīng)濟、文化發(fā)展水平不盡相同，城市的大小，人口密度相差懸殊，這對合理收運模式的建立提出了很高的要求，但建立合理收運模式的前提是對區(qū)域進行合理的、系統(tǒng)的分類。在研究中，采用了聚類分析（ClusterAnalysis）的方法，該方法是根據(jù)事物特征對事物進行分類的一種多元分析技術(shù)，可把性質(zhì)相近的事物歸為一類，使得同一類中的事物都具有高度的同質(zhì)性，不同類之間的事物具有高度的異質(zhì)性。聚類分析的基本思想是用相似性尺度來衡量事物之間的親疏程度，并以此來實現(xiàn)分類，其實質(zhì)是根據(jù)事物本身的屬性來構(gòu)造模糊矩陣，在此基礎(chǔ)上根據(jù)一定的隸屬度來確定其分類關(guān)系。在涉及到區(qū)域劃分問題的系統(tǒng)研究中，通常使用聚類分析加以解決。根據(jù)影響垃圾收運模式兩個主要因素——收集強度和運輸距離的聚類分析，以某城市為例，進行垃圾收運區(qū)域劃分的聚類分析如表1所示。表1收集強度和運輸距離一覽表依表1區(qū)域順序A～S編號：進行收集強度聚類分析，得聚類圖1。圖1收運系統(tǒng)區(qū)域劃分聚類圖把19個區(qū)域分成兩類，即市區(qū)及郊區(qū)，第1類區(qū)域（市區(qū)）編號有3、9、4、6、7、8、1、2、5計9個，收集強度從14.17～39.9t/Km2；第2類區(qū)域（郊區(qū)）編號有19、18,17、14、15、16、13、10、12、11計10個，收集強度從0.62～2.49t/Km2。為進一步分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合運輸距離分析，把市區(qū)9個區(qū)再分成兩類，第1.1類區(qū)（中心區(qū)）編號有1、2、5計3個，收集強度從35.37～39.9t/Km2；第1.2類區(qū)（次中心區(qū)）編號有3、9、4、6、7、8計6個，收集強度從14.17～31.054Km2；把郊區(qū)10個區(qū)再分成兩類，第2.1類區(qū)（近郊區(qū)）編號有10、12、11計3個，收集強度從2.2～2.5t/Km2；第2.2類區(qū)（遠郊區(qū)）編號有19、18、17、14、15、16、13計7個，收集強度從0.62～1.64t/Km2。四、垃圾收運模式的建立通過聚類分析，把城市內(nèi)區(qū)域分為兩大類、四種類型進行垃圾收運模式的設(shè)計，同理，國內(nèi)其他城市或城市內(nèi)區(qū)域亦可用類似方法，選擇與之相適應的垃圾收運模式。1.第1類區(qū)域（市區(qū)）(1)第1.1類區(qū)（中心區(qū)）這類區(qū)域的特點是人口密度高，且比較均勻，垃圾產(chǎn)量較大，收集強度為30～35噸／平方公里，這類區(qū)域的地價高，屬城市中心區(qū)域，主要是市行政中心所在地及商業(yè)區(qū)，對市容市貌、視覺環(huán)境質(zhì)量要求高，不宜建造垃圾處理設(shè)施。根據(jù)道路條件，可采用收集車流動收集，一般選用2～6噸級壓縮車。因垃圾收集后運至處理廠的運距大，故設(shè)置中轉(zhuǎn)站是必須的，中轉(zhuǎn)站經(jīng)濟規(guī)模一般為300-400噸／日以上較好，配套15噸級集裝箱轉(zhuǎn)運車。(2)第1.2類區(qū)（次中心區(qū)）這類區(qū)域的特點是人口密度較高，且比較離散，垃圾產(chǎn)量較多，收集強度一般為10～30噸／平方公里，屬城市分中心區(qū)域，主要是居住、文化教育及商業(yè)區(qū)，在該區(qū)的城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)建有垃圾處理設(shè)施。在垃圾處理設(shè)施附近（運距不超過5～7km）地區(qū)，可建壓縮收集站來收集居民垃圾或采用2～6噸級壓縮收集車收集居民垃圾并直接送往處理設(shè)施而運距較遠的地區(qū)的垃圾，采用壓縮收集車收集經(jīng)中轉(zhuǎn)站用大型轉(zhuǎn)運車送處理設(shè)施，可采用15噸級集裝箱轉(zhuǎn)運車。2.第2類區(qū)域（郊區(qū)）（1）第2.1類區(qū)（近郊區(qū)）這類區(qū)域的特點是地域廣闊，人口密度比較離散，在區(qū)域中心地區(qū)垃圾分布相對集中，而相當部分的農(nóng)村地區(qū)垃圾分布相對分散，因此收集強度一般雖為2～10噸／平方公里，但差異性很大。運輸距離較遠的、區(qū)域中心地區(qū)的垃圾，采用3～6噸收集車收集垃圾經(jīng)中轉(zhuǎn)站用大型轉(zhuǎn)運車運往處理設(shè)施，可采用15噸級集裝箱轉(zhuǎn)運車。距離處理設(shè)施較遠的農(nóng)村地區(qū)，采用人力收集車收集垃圾后，集中用3--6噸級收集車，運往處理規(guī)模100噸／日以上的垃圾分流中心，進行分揀及資源化利用后再中轉(zhuǎn)至8～10噸級集裝箱轉(zhuǎn)運車，實現(xiàn)長距離、大運量運輸運往處理廠。在處理設(shè)施附近（運距不超過7～10公里）地區(qū)的垃圾直接運往處理設(shè)施，其中鎮(zhèn)可建壓縮收集站來收集居民垃圾，而農(nóng)村地區(qū)可采用3～6噸級收集車流動收集垃圾。(2）第2.2類區(qū)（遠郊區(qū)）（來源：互聯(lián)網(wǎng)）這類區(qū)域的特點是地廣人稀，垃圾產(chǎn)量較低，收集強度一般小于2噸／平方公里，并設(shè)有服務本地區(qū)的垃圾處理設(shè)施，農(nóng)村地區(qū)采用人力收集車收集垃圾后，集中用3-6噸級收集車；鎮(zhèn)可建壓縮收集站來收集居民垃圾，運往處理規(guī)模100噸／日以上的垃圾分流中心，進行分揀及資源化利用后再中轉(zhuǎn)至8～10噸級集裝箱轉(zhuǎn)運車，實現(xiàn)長距離、大運量運輸運往處理廠。綜上所述，城市未來發(fā)展的四種類型的垃圾收運模式匯總?cè)绫?所示。表2垃圾收運模式一覽表通過對收集強度和運輸距離兩個關(guān)鍵因素的分析，提出了建設(shè)現(xiàn)代化城市需要與之相適應的垃圾收運系統(tǒng)，文中提出的四種垃圾收運模式是現(xiàn)階段城市垃圾收運系統(tǒng)總的發(fā)展趨勢，將為建設(shè)一個與城市市容市貌相協(xié)調(diào)的、環(huán)保的、經(jīng)濟的收運模式提供建設(shè)參考。（作者：陶淵，上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局黨委副書記；黃興華，上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局副總工程師；邱江，上海市環(huán)境工程設(shè)計科學研究副總工程師、裝備所所長）我國生活垃圾收運模式亟待完善目前，我國大多數(shù)城市生活垃圾仍是混合收集運輸，并以分散非壓縮式方式轉(zhuǎn)運為主，只有少部分城市的環(huán)衛(wèi)部門實現(xiàn)了壓縮式、密閉式集中轉(zhuǎn)運。此外，一些城市垃圾收運體系尚未做到全覆蓋，這種模式限制了生活垃圾資源回收利用，而且會造成兩次污染。因此，我國許多城市的生活垃圾收運模式亟待完善?！度珖擎?zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》確定的總體目標中首先提到：“要建立合理的垃圾收運體系”。一座城市生活垃圾的收運水平在一定程度上體現(xiàn)了城市綜合管理水平。那么，如何建立并完善垃圾收運體系呢？合理配置設(shè)施提高收運效率一些城市的環(huán)衛(wèi)設(shè)施建設(shè)發(fā)展不平衡。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，有些小型垃圾轉(zhuǎn)運站被拆后，沒能再行新建，同時城市規(guī)劃中也沒能將生活垃圾中轉(zhuǎn)收運設(shè)施列入規(guī)劃項目，這就造成了城市垃圾收運、轉(zhuǎn)運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的落后。那么，如何充分利用現(xiàn)有的環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)設(shè)施，提高收運效率，就成為某些城市改進垃圾收運工作的突破口。比如天津市南開區(qū)，該區(qū)全年垃圾清運量有20多萬噸，預計未來幾年將達到年產(chǎn)25萬噸~27萬噸。該區(qū)現(xiàn)有垃圾轉(zhuǎn)運站19座。為了滿足日益增加的垃圾清運量需要，南開區(qū)以其中6座垃圾產(chǎn)量較多的轉(zhuǎn)運站為基點進行三分體式轉(zhuǎn)運站改造。他們將三座轉(zhuǎn)運站改造成適宜機掃卸土的轉(zhuǎn)運站，把轉(zhuǎn)運站清運與直運有機結(jié)合起來。根據(jù)清運距離、道路的實際情況、作業(yè)的難易程度區(qū)分選擇作業(yè)方式，形成以轉(zhuǎn)運站清運為重點，擠壓車和小型機動車為輔助的一體化清運中心，從而大大提高了清運效率。大連市提出了在城市中心區(qū)建立轉(zhuǎn)運與直運相結(jié)合的垃圾收運新模式。他們在中心城區(qū)規(guī)劃建設(shè)了3座規(guī)模從200噸到1000噸不等的垃圾壓縮中轉(zhuǎn)站。垃圾經(jīng)壓縮處理后，體積減少，含水量低，有效減輕了運輸過程中的污染。此外，他們對垃圾壓縮轉(zhuǎn)運設(shè)施進行改進，引進“智能移動式垃圾壓縮轉(zhuǎn)運車”，該設(shè)備一次運輸量相當于8噸位垃圾車的3倍多，占地面積小，對周邊環(huán)境沒有污染，壓縮時產(chǎn)生的污水自動排放到排污井，再由配套的拉臂車將壓縮箱直運到垃圾場進行填埋處理，有效解決了灑漏問題。加強管理：展開環(huán)保型垃圾收運北京市提出了“綠色、清潔收運”理念。他們根據(jù)各區(qū)垃圾清潔站分布情況及收運模式，合理規(guī)劃，制定最經(jīng)濟、最有效的收運途徑及收運時段。具體收運方式是：收運車輛到城四區(qū)及部分郊區(qū)的垃圾收集點（垃圾樓），根據(jù)不同類別垃圾進行密閉收運，運至垃圾轉(zhuǎn)運站后進行分選或分篩，將分選的垃圾回收處理。生活垃圾經(jīng)中轉(zhuǎn)站各工藝處理及壓裝后，采用大型集裝箱式垃圾車轉(zhuǎn)運到垃圾填埋或焚燒廠作末端處理。目前，我國垃圾轉(zhuǎn)運設(shè)施設(shè)備有了明顯改進，特別是一些經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，密閉式轉(zhuǎn)運站發(fā)展很快，但是這些轉(zhuǎn)運站的內(nèi)部環(huán)境污染及治理仍需重視和加強。據(jù)悉，深圳市垃圾收運站主要有三種類型：一是原始的垃圾桶屋。這種原始型收運站衛(wèi)生條件較差，主要設(shè)在特區(qū)外。二是平臺轉(zhuǎn)運站：垃圾實行定時定點傾倒，環(huán)衛(wèi)工人按規(guī)定時間用手推車將垃圾運到該站，在平臺上將垃圾倒入后裝式壓縮車運走，這種類型的收運站主要問題是，垃圾車填裝作業(yè)時噪音大且垃圾站利用率低，有效利用時間不超過3小時，造成環(huán)衛(wèi)設(shè)施空置。三是集裝箱型垃圾壓縮收運站。實行不定時傾倒，垃圾即來即倒，被壓縮至大容量集裝箱內(nèi)，裝滿后再運走。這種垃圾收運站從2002年開始在深圳推廣?？梢钥闯?，隨著城市的垃圾轉(zhuǎn)運設(shè)備的不斷完善，轉(zhuǎn)運站的收運環(huán)境也在改變，在這方面香港地區(qū)的一些管理經(jīng)驗值得學習。香港地區(qū)對垃圾收運站的內(nèi)部環(huán)境管理格外嚴格：垃圾轉(zhuǎn)運站內(nèi)所有垃圾及廢物必須每天清理，每次垃圾收運工作完成后，轉(zhuǎn)運站內(nèi)必須妥為清洗，塑膠垃圾桶內(nèi)外必須每天清洗，不接受任何行業(yè)交來超過0.1立方米的行業(yè)廢物或其他危險品。同時在防止噪音、臭氣、污水方面都采取有效的措施。在控制噪音方面：規(guī)定垃圾收運車需定時進行維修保養(yǎng)，進行垃圾收運時要求站內(nèi)所有窗戶緊關(guān)減少噪音傳播。環(huán)衛(wèi)工人嚴格執(zhí)行除臭系統(tǒng)及車輛廢氣抽氣系統(tǒng)操作守則。垃圾收運車在開車前將所有滲濾液徹底排進垃圾站內(nèi)排水明渠。如垃圾站沒有排水明渠，垃圾收運車需駛往下一個設(shè)有排水明渠的垃圾站，將滲濾液徹底排出，避免車斗內(nèi)積存太多滲濾液，導致在運輸時溢出污染路面。在離開垃圾收運站前，必須檢查及確保滲濾液排出閥門關(guān)閉。站內(nèi)所有滲濾液由排水明渠收運后匯流至地下的沉淀池?？傊?，他們對收運站的環(huán)境衛(wèi)生管理做得很規(guī)范。分類定投：讓垃圾收運更輕松我國生活垃圾收運方式是一個逐漸發(fā)展完善的過程。上世紀80年代，居民和單位自備垃圾箱，保潔人員小車入巷收運垃圾；2000年后一些城市推廣生活垃圾袋裝化，垃圾箱（桶