1 前言

以長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲地區(qū)為代表的小城鎮(zhèn)是我國(guó)城市化進(jìn)程的主流。與大中城市相比，它們的共同特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，人口密度較小，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后。南方沿海部分城市的實(shí)地考察和調(diào)研表明[1]，我國(guó)城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)建設(shè)及設(shè)備配置現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，其建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理整體水平距大中城市相差甚遠(yuǎn)。具體表現(xiàn)在[2，3]：沒(méi)有全面、長(zhǎng)遠(yuǎn)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理隨意性大；垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施與設(shè)備的投入不足，設(shè)施結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程存在一定程度的二次污染；盲目套用大城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)模式及設(shè)施、設(shè)備的配置方式，造成大馬拉小車，好看不中用的尷尬局面；在條件較好的城鎮(zhèn)，存在追求轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)小而全的現(xiàn)象，在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)配置備用車輛、機(jī)修間，甚至生活輔助設(shè)施，導(dǎo)致投資效益降低；機(jī)械設(shè)備型號(hào)、規(guī)格混亂，沒(méi)有通用性和規(guī)范化，不便于建設(shè)與運(yùn)行管理。

2 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)運(yùn)站的基本功能與要求

轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)是垃圾源頭管理系統(tǒng)與無(wú)害化處理及資源回收系統(tǒng)之間的重要銜接部分[4]。一方面，其上游的源頭管理系統(tǒng)需要適當(dāng)?shù)氖者\(yùn)系統(tǒng)與之配合，提供源頭垃圾的疏排途經(jīng)；另一方面，其下游的無(wú)害化處理及資源回收系統(tǒng)又對(duì)收運(yùn)系統(tǒng)提出了相應(yīng)要求，甚至限制條件。

垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站則是該系統(tǒng)主題設(shè)施和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因?yàn)樗倪x點(diǎn)、規(guī)模、類型、結(jié)構(gòu)，以及轉(zhuǎn)運(yùn)工藝技術(shù)特點(diǎn)，不僅直接決定了垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能狀態(tài)及所需的建設(shè)投資，而且會(huì)影響系統(tǒng)上下游相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行。因此，進(jìn)行垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮轉(zhuǎn)運(yùn)方式對(duì)其前后相關(guān)工藝或工序的協(xié)調(diào)，尤其是對(duì)下游轉(zhuǎn)運(yùn)車輛的數(shù)量、規(guī)模及裝、卸料形式等要求。一般情況下，在進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)時(shí)通常考慮的兩個(gè)問(wèn)題是滿足基本轉(zhuǎn)運(yùn)能力和減少建設(shè)投資。但是，一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、配置合理、適應(yīng)未來(lái)發(fā)展要求的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，可能比一次投資較少、滿足當(dāng)前要求的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)更具長(zhǎng)效經(jīng)濟(jì)性和較好的綜合效益。

3 中小城市(城鎮(zhèn))垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)及設(shè)備配置模式

3.1垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)及設(shè)備基本模式

基于系統(tǒng)管理和資源合理配置的要求，以及對(duì)城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備配置的合理性和實(shí)用性的全面考慮，確定垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)及設(shè)備基本思路為：遵循模塊化設(shè)計(jì)理念設(shè)定垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)模式——即轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及車輛配置不能限于追求局部或單一環(huán)節(jié)的最優(yōu)，而應(yīng)按照規(guī)范化和通用性的基本原則，在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)中，采用成熟、成套的技術(shù)及同規(guī)格(參數(shù))設(shè)備，由其組合構(gòu)建轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)主體設(shè)施及輔助設(shè)施，以求項(xiàng)目建設(shè)階段的高速、高效和運(yùn)行管理過(guò)程的方便、經(jīng)濟(jì)[5]。

3.2轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的框架體系

垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)按照其結(jié)構(gòu)特征及相應(yīng)功能可劃分為三個(gè)層次：作業(yè)單元、轉(zhuǎn)運(yùn)站和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。作業(yè)單元是指完成垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)這一特定功能的基本組合，在該單元中最少需要一臺(tái)填裝機(jī)，一套受料/載運(yùn)設(shè)備(如一臺(tái)車底盤和兩個(gè)箱體)；轉(zhuǎn)運(yùn)站是由若干作業(yè)單元構(gòu)成，服務(wù)于特定區(qū)域且具備一定規(guī)模能力的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施；而轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)則指其服務(wù)區(qū)域內(nèi)的若干垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站合理布局和可靠運(yùn)行的功能組合，即多個(gè)作業(yè)單元組成轉(zhuǎn)運(yùn)站，多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站又組成轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。車輛包括作業(yè)車輛和備用車輛，作業(yè)車輛是指維持系統(tǒng)內(nèi)正常運(yùn)行所需要的轉(zhuǎn)運(yùn)車輛，備用車輛則是指系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障時(shí)或系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)具備替換或調(diào)整功能的作業(yè)車輛。

設(shè)備配置的原則和要求是，既要滿足單元、設(shè)施和系統(tǒng)三個(gè)層次的功能要求，保證連續(xù)作業(yè)，防止設(shè)備堵塞、垃圾撒落；又要盡量節(jié)省投資，提高效率，并增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)抵御能力。具體方法是，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)理念，以專業(yè)模塊構(gòu)成的作業(yè)單元實(shí)現(xiàn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)基本工藝要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的多單元整合與多種技術(shù)的有效集成，以滿足轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施的要求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)內(nèi)技術(shù)與設(shè)備的合理配置。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

圖 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)

3.3轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)

作為中轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)膶Ｓ密囕v，常用規(guī)格有5噸(容積：8～10m3)，8噸(容積：12～16m3)、12～16噸(容積：16～24m3)等幾類。對(duì)中小城市(城鎮(zhèn))而言，運(yùn)距和運(yùn)輸量都不大，大多宜選用中型車輛作為二次運(yùn)輸工具。

按車輛運(yùn)輸過(guò)程中，箱體是否可密閉，可分為敞開(kāi)式、半封閉式和封閉式3種；按轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)垃圾是否經(jīng)過(guò)壓縮，車輛可分為壓縮式轉(zhuǎn)運(yùn)車輛和非壓縮式轉(zhuǎn)運(yùn)車輛；按車箱的結(jié)構(gòu)形式，可分為車箱一體式和車箱分離式等。

車輛的基本功能、構(gòu)造形式都會(huì)隨著需求水平提高和實(shí)踐完善程度而發(fā)展。目前，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車的底盤、密封式箱體和填裝機(jī)三分離的成套設(shè)備是最受歡迎的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)組合形式之一。它的特點(diǎn)是組合靈活，轉(zhuǎn)運(yùn)效率高，能有效防治二次污染，較適合組建不同規(guī)模的城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。

在車輛選型時(shí)，還要考慮車輛接收、卸料和后續(xù)工藝的要求。如果后續(xù)環(huán)節(jié)具有分選及回收功能，則運(yùn)輸容器的填裝壓縮比不宜太大，以2∶1左右為佳。載運(yùn)容器的物料密度太小，會(huì)造成車輛運(yùn)輸能力過(guò)剩，經(jīng)濟(jì)上不合算；反之，過(guò)度壓縮，雖然能提高運(yùn)輸效率，但又可能導(dǎo)致進(jìn)一步分選、回收困難。

3.4各個(gè)層次設(shè)備配置

3.4.1作業(yè)單元設(shè)備配置

一個(gè)最小的作業(yè)單元需要配置一臺(tái)填裝機(jī)，一輛作業(yè)車輛底盤和兩個(gè)箱體。

3.4.2轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)備配置

根據(jù)作業(yè)單元的工作效率和系統(tǒng)單元的處理能力，確定作業(yè)單元的個(gè)數(shù)m和作業(yè)車輛底盤個(gè)數(shù)n(其中n≤m)，則轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)應(yīng)配置箱體個(gè)數(shù)為n+m-1，其中每個(gè)作業(yè)單元配置一臺(tái)填裝機(jī)，即填裝機(jī)為m個(gè)。

3.4.3轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)規(guī)模與作業(yè)單元數(shù)量確定

轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)規(guī)模Q設(shè)由若干相同的作業(yè)單元轉(zhuǎn)運(yùn)能力Q單元構(gòu)成。作業(yè)單元數(shù)量n依據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)站的理論設(shè)計(jì)規(guī)模Q設(shè)’和作業(yè)單元轉(zhuǎn)運(yùn)能力Q單元的商取整；Q設(shè)’以轉(zhuǎn)運(yùn)站的保證轉(zhuǎn)運(yùn)能力Q0為基礎(chǔ)，并考慮季節(jié)性等因素K波動(dòng)的影響。即：

Q設(shè)’=K波動(dòng)•Q0(1)

n=[Q設(shè)’/Q單元](2)

Q設(shè)=n*Q單元(3)

式中，[]為高斯取整函數(shù)符號(hào)。

3.4.4轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)規(guī)模能力設(shè)計(jì)

以上配置是以設(shè)備的正常運(yùn)行為前提，但實(shí)際工程中不可避免存在設(shè)備故障或外部條件(水、電等)變化等問(wèn)題。因此，轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)備配置必須考慮非正常情況下仍能保持其基本功能，也就是說(shuō)從系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力出發(fā)考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接及設(shè)備配置，進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)備用生產(chǎn)能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力的整體配置，即系統(tǒng)內(nèi)的所有轉(zhuǎn)運(yùn)站共同使用數(shù)臺(tái)備用車輛。同理，考慮到城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)轄區(qū)面積不大、轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)模有限、運(yùn)距不遠(yuǎn)的特點(diǎn)，原則上轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)只需一個(gè)車輛維修點(diǎn)，甚至取消自備維修點(diǎn)，將此項(xiàng)工作社會(huì)化。

因此，轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)規(guī)模能力應(yīng)該是系統(tǒng)內(nèi)所有轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力Q設(shè)與系統(tǒng)備用設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)能力Q備之和，即

Q系=Q設(shè)+Q備(4)

4 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站方案優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例

某市中心城區(qū)面積172平方公里；現(xiàn)狀人口總數(shù)54.53萬(wàn)(2002年10月)；日排放生活垃圾400余噸。預(yù)測(cè)2010年，轄區(qū)服務(wù)人口達(dá)60萬(wàn)，垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)應(yīng)具備日消納800噸垃圾的能力。中心城區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)站由城區(qū)周邊的五個(gè)中等規(guī)模垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站和一個(gè)中小型水陸兩用垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站構(gòu)成[2]。

經(jīng)調(diào)研及綜合分析，決定采用工藝較成熟，操作可靠，維修簡(jiǎn)易，成本較低的固定式直接填裝式轉(zhuǎn)運(yùn)模式。該方案將壓縮裝置、箱體、車底盤三者分離，尤其是一車多箱的配置，既有操作的靈活性，縮短了車輛等待裝填的時(shí)間，又減少了車輛的數(shù)量和周轉(zhuǎn)次數(shù)，大量節(jié)省了轉(zhuǎn)運(yùn)站的投資和運(yùn)營(yíng)成本。

該系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)運(yùn)站主要技術(shù)參數(shù)如表所示。

表  中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)運(yùn)站)的設(shè)施規(guī)模及設(shè)備配置方案

5 結(jié)束語(yǔ)

本研究范例是針對(duì)典型城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)而言，對(duì)于發(fā)展中的中小城市與小城鎮(zhèn)有參考作用與借鑒意義。

當(dāng)若干鎮(zhèn)區(qū)進(jìn)行區(qū)域性劃分或整合后，再采用上述模式和方法進(jìn)行城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以看做是多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)子系統(tǒng)的科學(xué)組合。此時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)將由三個(gè)層次擴(kuò)展為作業(yè)單元、轉(zhuǎn)運(yùn)站、轉(zhuǎn)運(yùn)子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控總系統(tǒng)的四個(gè)層次。

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施與設(shè)備作為一種廣義的資源，既可作為物質(zhì)條件存在，又是技術(shù)進(jìn)步的表現(xiàn)。其優(yōu)化組合的意義不僅僅是優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、節(jié)省投資，更重要的是合理利用各類資源，防治二次污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，以求長(zhǎng)遠(yuǎn)的綜合效益。因此，有必要對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行深入探討和研究。

參考文獻(xiàn)：

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