陳惠燕
(龍巖環(huán)境衛(wèi)生管理處 福建龍巖 364000)
隨著城市化進(jìn)程的加快,城市人口數(shù)量的增加,垃圾產(chǎn)生量呈集中、快速增加趨勢,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),在一個(gè)一座百萬人口的城市一天就要產(chǎn)生上千噸的生活垃圾[1]。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站作為垃圾產(chǎn)生源頭和末端處置系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)合點(diǎn),生活垃圾處理系統(tǒng)中起到樞紐作用[2]。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站能夠降低垃圾運(yùn)輸費(fèi)用,提高垃圾運(yùn)輸效率[3]。如何合理規(guī)劃垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站對于完善城市功能、改善城市面貌有著重要意義[4]。
龍巖市現(xiàn)轄新羅區(qū)和長汀、連城、上杭、武平、永定五縣,代管漳平市。根據(jù)《龍巖統(tǒng)計(jì)年鑒》(2013),截止到2012年,龍巖市全市常住人口為297.7萬人,主城區(qū)人口為35.9萬人。
目前,龍巖市生活垃圾處理方式包括衛(wèi)生填埋和焚燒,現(xiàn)建有黃竹坑垃圾填埋場和龍巖市垃圾焚燒發(fā)電廠,其中龍巖市垃圾焚燒發(fā)電廠近期規(guī)模600t/d。這兩個(gè)終端處理設(shè)施離龍巖市都有一定的距離,龍巖市的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站對于垃圾有效轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)揮著重要作用。龍巖市目前共有壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站30個(gè),其中水平壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站3個(gè),行吊壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站27個(gè)。龍巖市現(xiàn)有的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的情況如表1-1所示:
表1 -1 現(xiàn)狀垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站統(tǒng)計(jì)表
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目前,龍巖市的垃圾量還在不斷增加,從2005年的日平均215噸穩(wěn)步增長到目前將近600t。龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站處理能力嚴(yán)重不足。
相關(guān)政策和規(guī)范指出:城市和縣城垃圾處理場有條件接收處理周邊鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村生活垃圾的,其鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村垃圾原則上應(yīng)納入市(縣、區(qū))統(tǒng)籌實(shí)施治理,并逐步建立‘村收集、鄉(xiāng)中轉(zhuǎn)、市處理’的處理模式。龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)新建垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站符合相關(guān)政策的要求,通過分析比較確定所規(guī)劃轉(zhuǎn)運(yùn)站的類型和規(guī)模。
垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)模的合理準(zhǔn)確預(yù)測對于垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的合理規(guī)劃和建設(shè)有重要意義,規(guī)模預(yù)測主要包括人口增長預(yù)測模型、垃圾產(chǎn)量預(yù)測模型,垃圾產(chǎn)量預(yù)測方法包括垃圾產(chǎn)量預(yù)測法、人口平均垃圾產(chǎn)量預(yù)測法、基準(zhǔn)年垃圾產(chǎn)量預(yù)測法,下面對各個(gè)規(guī)模預(yù)測模型進(jìn)行分析,得到合理的預(yù)測規(guī)模。
2.2.1 人口增長預(yù)測模型根據(jù)logistic equation[5]如式(1)。
其中:N為t時(shí)刻人口總量,K為環(huán)境容量,r為人口自然增長率。垃圾填埋場、垃圾焚燒廠的設(shè)計(jì)壽命一般都為10~15 a,在這
段時(shí)間內(nèi),國家計(jì)劃生育政策一般不會(huì)發(fā)生很大的變化。
2.2.2 垃圾產(chǎn)量預(yù)測模型城市生活垃圾預(yù)測方法[6]分類。目前,城市生活垃圾產(chǎn)量的預(yù)測方法可分為3大類:
第一類:根據(jù)歷年垃圾產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),建立數(shù)學(xué)模型,主要包括灰色系統(tǒng)預(yù)測法和回歸預(yù)測法[7]。回歸預(yù)測又包括線性和非線性預(yù)測法,非線性預(yù)測需將非線性方程通過變量轉(zhuǎn)換為線性方程?;貧w預(yù)測法需要大量的數(shù)據(jù)才能擬合。一元線性預(yù)測法的模型為式(2)
它的預(yù)測時(shí)間也不宜過長。
第二類:根據(jù)垃圾的人均產(chǎn)量和服務(wù)人口數(shù)量,確定出垃圾產(chǎn)量。
根據(jù)CJJ47-91《城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)規(guī)范》,服務(wù)區(qū)域內(nèi)垃圾高產(chǎn)月份平均日產(chǎn)量的實(shí)際數(shù)據(jù)確定[8]。無實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí),可按式(3)計(jì)算。
Q=δNq/1 000 (3)
式中Q-轉(zhuǎn)運(yùn)站的日轉(zhuǎn)運(yùn)量,t/d;
N-服務(wù)區(qū)域的實(shí)際人數(shù);
q-服務(wù)區(qū)域居民垃圾人均日產(chǎn)量,kg/(人·d),按當(dāng)?shù)刭Y料采用,無當(dāng)?shù)刭Y料時(shí),垃圾人均日產(chǎn)量采用1.0-1.2kg/(人/d);
δ-垃圾產(chǎn)量變化系數(shù)。按當(dāng)?shù)貙?shí)際資料采用,如無資料時(shí),δ 值可采用1.3-1.4。
第三類:根據(jù)基準(zhǔn)年的垃圾產(chǎn)量,結(jié)合垃圾產(chǎn)量的遞增速率加預(yù)測,基準(zhǔn)年的垃圾產(chǎn)量采用環(huán)衛(wèi)部門的統(tǒng)計(jì),遞增率通過分析主要影響因素的增長速率和國內(nèi)外相同類型城市的垃圾增長率加以確定。計(jì)算公式為式(4)。
Qn=Qo*(1+r)n (4)式中Qo-基準(zhǔn)年的垃圾產(chǎn)量r-垃圾增長率。
2.2.3 垃圾規(guī)模預(yù)測分析。
由于龍巖市受環(huán)衛(wèi)設(shè)施、設(shè)備及經(jīng)費(fèi)的影響,使得環(huán)衛(wèi)工作未能跟上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,導(dǎo)致垃圾日清運(yùn)量與實(shí)際產(chǎn)生量相差較大,因此第一類方法不適合龍巖市垃圾產(chǎn)量預(yù)測。第三種方法在進(jìn)行長期預(yù)測時(shí),常常誤差較大,另外,龍巖處于非正常發(fā)展時(shí)期,不宜采用第三種方法。在進(jìn)行遠(yuǎn)期預(yù)測時(shí),第二種方法最常使用。故采用第二種方法預(yù)測重慶市的垃圾產(chǎn)生量,并采取第三種方法加以修正。人均垃圾日產(chǎn)量是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),它受城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市規(guī)模、城市地理位置、氣候條件、物產(chǎn)狀況、居民生活水平和生活方式等多種因素影響[9]。國內(nèi)外資料,垃圾人均日產(chǎn)量可采用440~500kg/(a·人),氣化率低的地方取高值,氣化率高的地方取低值。
根據(jù)龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口,結(jié)合垃圾人均日產(chǎn)量和垃圾產(chǎn)量變化系數(shù)等參數(shù)確定龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的規(guī)模。預(yù)測模型為Q=δNq/1000,龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站預(yù)測規(guī)模見表2-2。
表2-2 周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量
經(jīng)過模型預(yù)測,龍巖市周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量為195t/d,通過上文提到的基準(zhǔn)垃圾產(chǎn)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。以確定預(yù)測模型預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前龍巖市共需處理轉(zhuǎn)運(yùn)的垃圾產(chǎn)量為600 t/d左右,已經(jīng)經(jīng)過垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站清運(yùn)的規(guī)模為400t左右,所以周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)生的垃圾并且沒有被清運(yùn)的量為200t/d左右,經(jīng)過基準(zhǔn)年垃圾產(chǎn)量模型驗(yàn)證,說明根據(jù)人口和人均垃圾產(chǎn)量預(yù)測的規(guī)模比較合理。
垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站根據(jù)不同分類標(biāo)準(zhǔn)有不同的的類型,根據(jù)是否壓縮可以分為壓縮式轉(zhuǎn)運(yùn)站、非壓縮式轉(zhuǎn)運(yùn)站;壓縮垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站能夠提高垃圾車運(yùn)輸效率、減少垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)造成的環(huán)境污染,相比非壓縮式垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站有著更多的優(yōu)勢,壓縮垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站又分為水平壓縮式和豎直壓縮式,垂直壓縮即是將垃圾倒入垂直放置的圓筒形容器內(nèi),壓縮裝置由上至下垂直將垃圾壓縮,垃圾在壓縮裝置重力和機(jī)械力同時(shí)作用下得到壓縮,壓縮比較大,壓縮裝置與容器不接觸,無摩擦。
水平壓縮是利用推料裝置將垃圾推入水平放置的容器內(nèi),容器一般為長方體集裝箱,然后開啟壓縮機(jī),將垃圾往集裝箱內(nèi)壓縮。該種壓縮方式的壓力完全靠機(jī)械力,壓縮比較小。另外壓縮機(jī)構(gòu)與集裝箱內(nèi)表面有摩擦,需定期更換襯板。但是水平壓縮工藝應(yīng)用較廣,因?yàn)槠渚邆湟韵聝?yōu)點(diǎn):1)水平壓縮的卸料口較大,收集車卸料時(shí)不要求定位十分準(zhǔn)確,節(jié)省倒車及卸料時(shí)間,抗高峰能力強(qiáng)。2)鑒于擬建垃圾處理廠距鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站較遠(yuǎn),水平壓縮工藝使用的集裝箱容積通常較大(12~18m3),相對于豎直壓縮工藝而言會(huì)減少運(yùn)輸費(fèi)用,具有一定的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)合龍巖市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾實(shí)際轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)模、轉(zhuǎn)運(yùn)距離以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平,建議選用水平壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)。
龍巖市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比較快,產(chǎn)生垃圾多,垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站對于城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義,通過分析龍巖市轉(zhuǎn)運(yùn)站的現(xiàn)狀和問題,提出以下對策:從垃圾產(chǎn)生源上減少垃圾產(chǎn)生,以減輕垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站處理壓力;在垃圾產(chǎn)生源頭進(jìn)行垃圾的分選,提高垃圾的資源化效率;對垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃:1)綜合分析,選擇恰當(dāng)?shù)睦D(zhuǎn)運(yùn)站類型,選擇適合的垃圾產(chǎn)量預(yù)測模型,確定合理的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)模。2)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)劃、選址、設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮,科學(xué)規(guī)劃,有一定的前瞻性,盡量選擇運(yùn)行穩(wěn)定,環(huán)境污染小的設(shè)備及轉(zhuǎn)運(yùn)方式,避免對周邊環(huán)境的影響。
[1]國家統(tǒng)計(jì)局.2012中國統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社,2012.[2]權(quán)進(jìn)香.城市生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)工程的建設(shè)與發(fā)展[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,3:130-131.
[3]蔣向陽.本溪市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站發(fā)展的實(shí)踐與探討[J].環(huán)境衛(wèi)生過程,2000,8(3):114-116.
[4]國家統(tǒng)計(jì)局.2012中國統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社,2012.[5]孫家珊,喬曉時(shí).垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的地位及作用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,1988,4:17-18.
[6]李博等.生態(tài)學(xué)[M]北京:高等教育出版社,2000:44-601
[7]昝文安.現(xiàn)代化大型垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)功能及轉(zhuǎn)運(yùn)模式簡介[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2000(2):68-73
[8]陳義華,王開榮,何仁斌.最優(yōu)化方法[M]重慶:重慶大學(xué)出版社,2004:17-116
[9]CJJ47-91.建設(shè)部.城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[10]CJJ 27-200城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)[S].