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（Cluster Analysis）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、