陳善平，邰 俊，張多雨

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計科學(xué)研究院有限公司，上海 200232；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海 200232；3.上海理工大學(xué)，上海 200093）

村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)研究現(xiàn)狀分析*

陳善平1，2，邰 俊1，2，張多雨3

（1.上海市環(huán)境工程設(shè)計科學(xué)研究院有限公司，上海 200232；2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海 200232；3.上海理工大學(xué)，上海 200093）

通過收集村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)相關(guān)研究文獻(xiàn)總結(jié)了研究概況；根據(jù)研究具體內(nèi)容的不同將村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)研究分為村鎮(zhèn)垃圾的收運(yùn)模式研究、收運(yùn)模式影響因素研究、源頭收集研究、中轉(zhuǎn)站選址及收運(yùn)路線優(yōu)化研究4個方面；介紹了當(dāng)前村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)的研究現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前研究中仍存在的問題，并提出了今后的研究方向。

村鎮(zhèn)；垃圾收運(yùn)；研究現(xiàn)狀

當(dāng)前對村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)的研究內(nèi)容有收運(yùn)模式影響因素、垃圾分類方法、垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化等。根據(jù)當(dāng)前村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)研究內(nèi)容的總結(jié)，筆者將垃圾收運(yùn)研究現(xiàn)狀分為4個部分：村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式研究、垃圾收運(yùn)模式影響因素研究、村鎮(zhèn)垃圾源頭收集研究、村鎮(zhèn)垃圾中轉(zhuǎn)站選址及路線優(yōu)化研究。

1 村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式研究

村鎮(zhèn)垃圾具有分布廣、產(chǎn)生源分散、人均量少但總量大、成分簡單等特點(diǎn)，且部分村鎮(zhèn)垃圾可以就地消化處理，目前對村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式研究多數(shù)基于對村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)實(shí)地考察得來，也有部分研究由城市垃圾收運(yùn)模式借鑒而來。

吳秀蓮等［1］根據(jù)村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)設(shè)施及設(shè)備配置的不同，將村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式分為“桶裝車載直運(yùn)模式”和“集中轉(zhuǎn)運(yùn)模式”。董俐等［2］將垃圾收運(yùn)所處于前端收集、站前運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)階段的不同分為3種垃圾收運(yùn)模式：源頭垃圾直接運(yùn)輸模式、流動車收集模式、轉(zhuǎn)運(yùn)站收運(yùn)模式。中國城市建設(shè)研究院［3］在對不同村鎮(zhèn)地區(qū)生活垃圾收運(yùn)典型模式的考察中總結(jié)出3種模式：直運(yùn)模式，村鎮(zhèn)垃圾從垃圾點(diǎn)收集后直接送往處理場；中轉(zhuǎn)模式，農(nóng)村垃圾從垃圾桶收集后先送往轉(zhuǎn)運(yùn)站，再統(tǒng)一送至處理場，但根據(jù)情況保留少量收集站；“村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)組合模式”，同時有收集站和轉(zhuǎn)運(yùn)站，收運(yùn)車輛從收集站收集送往轉(zhuǎn)運(yùn)站。

陳奕亦［4］從管理的角度闡述了“村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣處理”特征模式，即垃圾收集由村、居委會或小區(qū)物業(yè)負(fù)責(zé)，垃圾的運(yùn)輸由鎮(zhèn)車場負(fù)責(zé)，垃圾處理、處置設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營、垃圾末端集中處理由縣（市）進(jìn)行統(tǒng)籌。陳群等［5］從廣東省6個試點(diǎn)縣市總結(jié)歸納出“戶收集、村集中、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣處理”的生活垃圾收運(yùn)處理模式，傅饒［6］也提出了相類似的收運(yùn)模式，并對收集站和轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)量以及規(guī)模給出了規(guī)劃方法。張賀飛等［7］在研究中將村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)分為收集、運(yùn)輸2個階段，并按鎮(zhèn)區(qū)、農(nóng)村配備不同垃圾設(shè)施。趙夢龍［8］將村鎮(zhèn)按距離縣城、處理設(shè)施的遠(yuǎn)近、交通是否便利、附近是否有其他縣處理設(shè)施，分為5種區(qū)域判別收運(yùn)模式，模式的不同在于直運(yùn)、一級轉(zhuǎn)運(yùn)或二次轉(zhuǎn)運(yùn)以及如果運(yùn)至其他縣屬轉(zhuǎn)運(yùn)站需要繳納一定的生活垃圾處理費(fèi)用。

據(jù)以上研究，村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式可分為直運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)模式，之所以在諸多學(xué)者的研究中有所不同，在于各學(xué)者因研究地域的不同，按照管理模式及使用設(shè)備的不同產(chǎn)生了對收運(yùn)模式的不同描述。直運(yùn)或轉(zhuǎn)運(yùn)模式的判別主要取決于收運(yùn)地點(diǎn)垃圾密度及與垃圾處理場之間的距離，在收運(yùn)點(diǎn)垃圾密度較高且距離處理場較遠(yuǎn)時，采取轉(zhuǎn)運(yùn)模式就更具有優(yōu)勢。轉(zhuǎn)運(yùn)模式一方面由于大量集中運(yùn)輸降低了垃圾的運(yùn)輸成本，另一方面轉(zhuǎn)運(yùn)模式下采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)車輛，減少了運(yùn)輸途中由于滲瀝液泄露造成的二次污染。在管理上，“村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣處理”的模式是行之有效的，該模式將區(qū)域化管理和集中處置結(jié)合起來，加強(qiáng)了系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，改變各村鎮(zhèn)垃圾混亂收運(yùn)處理的情況，從而提高垃圾收運(yùn)效率、控制村鎮(zhèn)垃圾污染蔓延。

2 垃圾收運(yùn)模式影響因素研究

垃圾收運(yùn)模式的確定受到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會等諸多因素影響，很多因素并不直接對垃圾收運(yùn)造成影響，這些因素需要設(shè)計者探求尋找。找出影響垃圾收運(yùn)模式的影響因素且要對這些因素進(jìn)行正確分析，才能確定適用于當(dāng)?shù)氐睦者\(yùn)模式。目前在該方面研究有如下成果。

吳秀蓮等［1］在對環(huán)巢湖農(nóng)村垃圾收運(yùn)模式的研究中將影響垃圾收運(yùn)模式的因素分為經(jīng)濟(jì)因素和環(huán)境因素。其中經(jīng)濟(jì)因素又分為固定投資和運(yùn)營費(fèi)用，固定投資包含設(shè)施建設(shè)費(fèi)用如垃圾收集站、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的建設(shè)費(fèi)用，以及設(shè)備購買費(fèi)用如收運(yùn)車輛、垃圾桶等，運(yùn)行費(fèi)用包含設(shè)施設(shè)備折舊費(fèi)用、配備人員工資、車輛油耗以及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用等。環(huán)境因素指車輛運(yùn)輸垃圾和垃圾收集點(diǎn)、垃圾收運(yùn)中轉(zhuǎn)站的運(yùn)行可能帶來的二次污染問題。

李穎等［9］總結(jié)影響垃圾收運(yùn)模式的主要因素有垃圾收集密度、收運(yùn)經(jīng)濟(jì)性評價、環(huán)境影響、交通影響、處置設(shè)施選址，分別影響到垃圾收運(yùn)中的收集半徑、環(huán)境污染、運(yùn)輸距離時間、經(jīng)濟(jì)成本等。

可見，當(dāng)前對垃圾收運(yùn)模式影響因素的研究無外乎經(jīng)濟(jì)影響因素和環(huán)境影響因素，在這2類因素中又分為主要因素和次要因素，主要因素和次要因素取決于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)地理狀況以及政府的政策導(dǎo)向等。例如，對于經(jīng)濟(jì)落后、垃圾密度較低的村鎮(zhèn)設(shè)計垃圾收運(yùn)模式時優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)上的可行性，以盡可能低的成本減輕所帶來的污染。而對于發(fā)達(dá)鎮(zhèn)區(qū)而言，由于垃圾產(chǎn)生量較大，污染嚴(yán)重，首要考慮如何徹底地消除垃圾污染，在此基礎(chǔ)上再去降低垃圾收運(yùn)的成本。不同因素對不同村鎮(zhèn)的收運(yùn)模式產(chǎn)生不同效果的影響，這也就要求在村鎮(zhèn)收運(yùn)模式設(shè)計時必須因地制宜，對村鎮(zhèn)當(dāng)?shù)貭顩r有充足的考量。

3 村鎮(zhèn)垃圾源頭收集研究

村鎮(zhèn)垃圾源頭收集是指垃圾從垃圾產(chǎn)生源收集至存放點(diǎn)即村收集站或指定垃圾堆放點(diǎn)的過程，垃圾的分類一般也在垃圾源頭收集中完成。

3.1 村鎮(zhèn)生活垃圾分類

當(dāng)前村鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)落后，居民分類意識低，絕大部分的村鎮(zhèn)地區(qū)沒有實(shí)質(zhì)性的分類舉措，僅在少數(shù)發(fā)達(dá)農(nóng)村試點(diǎn)地區(qū)有較完整的垃圾分類系統(tǒng)。

曾建萍［10］調(diào)查的垃圾試點(diǎn)分類村鎮(zhèn)中將村鎮(zhèn)生活垃圾分為灰土類垃圾、可回收垃圾、廚余垃圾、其他垃圾以及有害垃圾。嚴(yán)勃等［11］調(diào)研得到的農(nóng)村垃圾分類試點(diǎn)地區(qū)的垃圾分為可回收垃圾、可利用垃圾、餐廚垃圾、有毒有害垃圾及其它垃圾。李再興等［12］根據(jù)農(nóng)村生活垃圾特點(diǎn)將農(nóng)村生活垃圾分為廢品可回收垃圾、餐廚垃圾、包裝垃圾、無機(jī)垃圾、有害垃圾，分別進(jìn)入廢品回收站、堆肥/厭氧制沼氣、衛(wèi)生填埋、就近填埋、專業(yè)化處置。

高意等［13］將村鎮(zhèn)分為鎮(zhèn)區(qū)、新農(nóng)村地區(qū)、非新農(nóng)村地區(qū)，3類地區(qū)選擇不同的垃圾分類處理方式。鎮(zhèn)區(qū)由于垃圾組成成分較簡單，分為可回收垃圾及其余混雜垃圾。新農(nóng)村地區(qū)由于建設(shè)的推進(jìn)，沼氣池全面覆蓋，有機(jī)垃圾多可進(jìn)入沼氣池堆肥。非新農(nóng)村地區(qū)缺少相應(yīng)設(shè)備，有機(jī)、無機(jī)垃圾多直接進(jìn)行回田處理。

張劍等［14］在研究中提出了“先粗后細(xì)、干濕為主”的分類原則，將村鎮(zhèn)垃圾分為4類：干垃圾、濕垃圾、可回收垃圾、有毒有害垃圾。濕垃圾主要用作堆肥，干垃圾進(jìn)行填埋或焚燒處理。該方法簡化了垃圾分類原則，降低了垃圾分類的難度，對于目前落后的村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)處理系統(tǒng)更具實(shí)用意義，目前也是村鎮(zhèn)垃圾分類的主要推行方式。

當(dāng)前的村鎮(zhèn)垃圾分類仍處在試點(diǎn)階段，根據(jù)如表1所示各研究村鎮(zhèn)垃圾分類方式匯總可知，各地區(qū)的村鎮(zhèn)垃圾分類方式不一，一方面很多研究中的分類方式過于復(fù)雜，建立這樣的分類系統(tǒng)需要較大的人力物力成本，另一方面村鎮(zhèn)居民相對城市居民分類意識更為不足，城市尚且未能很好推行垃圾分類，村鎮(zhèn)垃圾分類推行自然更為艱難。而且末端的垃圾分類處理設(shè)施始終未能跟上，垃圾分類推行仍然困難重重。對于村鎮(zhèn)垃圾分類研究的方向應(yīng)該是低成本易推行，而不是較復(fù)雜的分類方式，盡管分類明確，卻難以推行。

表1 不同研究中村鎮(zhèn)垃圾分類方法總結(jié)

3.2 垃圾收集方式、收集方法

曾建萍［10］根據(jù)垃圾在收集過程中是否進(jìn)行分類，將垃圾收集方式分為混合收集和分類收集。分類設(shè)施需要投入設(shè)施較多，收集成本高，且由于村鎮(zhèn)居民分類意識較差，目前大部分村鎮(zhèn)地區(qū)仍為混和收集，分類收集處在逐步推行的階段中。

垃圾的收集方法研究中曾建萍將其分為保潔員上門收集、居民自主收集和保潔員與居民的配合收集，其中保潔員上門收集僅適用于已實(shí)現(xiàn)垃圾市場化操作的富裕村鎮(zhèn)地區(qū)，目前中國絕大部分村鎮(zhèn)的收集方法仍需要居民自主將垃圾投放室外垃圾桶或堆放點(diǎn)，再由保潔員進(jìn)行收集。

趙光楠［15］在垃圾處理模式研究中描述了前端垃圾混合投放、待后續(xù)進(jìn)行分揀的收集方法，收集的垃圾可以進(jìn)行單村分揀或多村集中分揀，也可以運(yùn)輸前分揀或分揀后再運(yùn)輸，這種方法解決了混合收集模式下的一定資源浪費(fèi)問題，但資源回收再用率仍然相對低下。相對該模式分類投放、分類收集的收集方法更能準(zhǔn)確對垃圾進(jìn)行分類處理利用，且降低了后續(xù)垃圾運(yùn)輸處理難度，對實(shí)現(xiàn)垃圾減量化作用明顯。滕菊英等［16］對這2種模式進(jìn)行建設(shè)及運(yùn)營費(fèi)用的評估得出，分類投放收集的方式不僅大大降低了進(jìn)入終端設(shè)施的垃圾量，同時還降低了相當(dāng)于混合收集下80%的收運(yùn)處理成本。盡管如此，前期建設(shè)分類系統(tǒng)的投入仍然較高，實(shí)施難度也相對較大，這也是分類收集未能普遍推行的原因。

3.3 垃圾收運(yùn)頻率

曾建萍［10］在研究中通過聚類分析將村鎮(zhèn)地區(qū)分為2類。第1類為人口較集中的鎮(zhèn)中心區(qū)域，第2類為人口密度低的其他區(qū)域。在第1類區(qū)域需做到日產(chǎn)日清，第2類區(qū)域根據(jù)垃圾密度、運(yùn)輸距離等因素確定收運(yùn)頻率，對于易腐敗有機(jī)垃圾，還應(yīng)根據(jù)季節(jié)氣候狀況靈活確定垃圾收運(yùn)頻率。可見，垃圾的收集頻率受垃圾產(chǎn)生量、密度、種類以及季節(jié)氣候等影響。

4 村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)中轉(zhuǎn)站選址及路線優(yōu)化研究

4.1 村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化

曾建萍［10］以收運(yùn)路線最短為目標(biāo)函數(shù)建立模型，針對農(nóng)村路網(wǎng)的不發(fā)達(dá)但通暢的實(shí)際情況，使用K-means算法先將收集區(qū)域根據(jù)垃圾產(chǎn)生量和垃圾運(yùn)輸車載重限制而分為相應(yīng)的若干類，從而將收運(yùn)路線問題由VRP分解為較簡單的SP問題，再在GIS中對垃圾收運(yùn)路線進(jìn)行了最短路徑求解。通過萬春鎮(zhèn)的實(shí)例驗(yàn)證該方法的有效性，顯著降低了收運(yùn)成本。

黎磊［17］將收運(yùn)路線分為“車庫-收集點(diǎn)-轉(zhuǎn)運(yùn)站”、“轉(zhuǎn)運(yùn)站-收集點(diǎn)-轉(zhuǎn)運(yùn)站”、“轉(zhuǎn)運(yùn)站-收集點(diǎn)-車庫”3個部分，借鑒圖論理論建立了收運(yùn)路線優(yōu)化模型，使用最小生成樹啟發(fā)式算法對模型進(jìn)行求解。作者將模型算法成功應(yīng)用于廈門市翔安區(qū)新店鎮(zhèn)呂塘村的實(shí)例中。

根據(jù)研究可知村鎮(zhèn)的收運(yùn)路線優(yōu)化相對城市更為簡單一些，主要區(qū)別在于沒有了時間限制以及受交通影響幾乎為零，但近年來車輛的普及也使村鎮(zhèn)的交通狀況逐漸趨于擁堵，村鎮(zhèn)的垃圾收運(yùn)還是應(yīng)該避開居民交通出行時段，未來在村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)路線研究中應(yīng)當(dāng)加入時間窗、交通流狀況這2個限制因素。

4.2 村鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站選址優(yōu)化

村鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站選址問題可描述為：中轉(zhuǎn)站一般建立在某個村莊附近，每一個村莊都可作為中轉(zhuǎn)站備選點(diǎn)，如何確定中轉(zhuǎn)站數(shù)量、規(guī)模以及中轉(zhuǎn)站位置使得完成所有垃圾點(diǎn)收運(yùn)的總成本最小，該成本包括車輛運(yùn)輸成本以及中轉(zhuǎn)站成本。

姜薇薇［18］從垃圾收集系統(tǒng)總費(fèi)用、中轉(zhuǎn)站的位置、中轉(zhuǎn)站的覆蓋面積、所建立的中轉(zhuǎn)站的個數(shù)等方面出發(fā)，建立了多目標(biāo)中轉(zhuǎn)站選址模型。模型中包含費(fèi)用為：中轉(zhuǎn)站建設(shè)費(fèi)用、中轉(zhuǎn)站運(yùn)行成本、垃圾運(yùn)輸費(fèi)用、收集車輛購買費(fèi)用、車輛維護(hù)費(fèi)用、中轉(zhuǎn)站設(shè)備購買及維護(hù)費(fèi)用。對該模型，使用Lingo11.0進(jìn)行線性規(guī)劃求解，應(yīng)用于實(shí)例中時，作者簡化了模型，僅以收集費(fèi)用最低為目標(biāo)，驗(yàn)證得到了目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值。

目前關(guān)于村鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)站選址的研究較少，且由于費(fèi)用數(shù)據(jù)的缺少，實(shí)際有效性仍需得到驗(yàn)證。在當(dāng)前研究中，往往優(yōu)化目標(biāo)只有成本費(fèi)用，應(yīng)當(dāng)不僅考慮到經(jīng)濟(jì)成本因素，還有環(huán)境因素，在提高收運(yùn)效益的同時也要保證對周圍的環(huán)境影響盡可能小。

5 結(jié)束語

對當(dāng)前現(xiàn)有村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)研究進(jìn)行梳理，可知當(dāng)前關(guān)于村鎮(zhèn)收運(yùn)模式以及村鎮(zhèn)收運(yùn)模式影響因素的研究已較為完善，但鑒于村鎮(zhèn)情況的復(fù)雜性、不同村鎮(zhèn)情況差異較大，村鎮(zhèn)的收運(yùn)模式劃分并不明確，沒有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的收運(yùn)模式分類體系。關(guān)于農(nóng)村垃圾分類的研究也較多，但實(shí)際分類實(shí)施難度以及實(shí)施效果仍有待考驗(yàn)。目前關(guān)于村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化和中轉(zhuǎn)站選址優(yōu)化的研究仍然較少，且村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化的研究僅局限于簡單的定量垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化，關(guān)于村鎮(zhèn)垃圾的分類收運(yùn)以及垃圾量波動情況都是未來研究中應(yīng)重點(diǎn)值得考慮的問題。中轉(zhuǎn)站的選址研究一直是垃圾收運(yùn)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，對于村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)也是如此，主要是對于中轉(zhuǎn)站運(yùn)行費(fèi)用難以衡量，其次中轉(zhuǎn)站建設(shè)對周圍環(huán)境的負(fù)面影響也是研究中必須考慮的問題。此外，不同地區(qū)的村鎮(zhèn)情況差異較大，不僅有垃圾組成成分的不同，也有垃圾處理設(shè)施及道路狀況的不同，具體情況具體對待，才能獲得更符合實(shí)際的村鎮(zhèn)垃圾收運(yùn)模式。

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Research Status Analysis of Waste Collection and Transportation in Villages and Towns

Chen Shanping1，2，Tai Jun1，2，Zhang Duoyu3
（1.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Environmental Sanitary Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai 200232；3.University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093）

We summarized the research situation by collecting the research literature of waste collection and transportation of villagesand towns.According to the specific content，the research can be divided into four aspects，including waste collection and transportation model，influential factorsofcollection and transportation model，source collection ofwaste，the optimization of transit station site selection and transportation route.The current research statusof waste collection and transportation wasintroduced and the existing problemswere analyzed.The future research direction wasalso put forward.

villagesand towns；waste collection and transportation；research status

X705

A

1005-8206（2017）01-0062-04

陳善平（1972—），教授級高工，主要從事固體廢物處理處置技術(shù)研究。

國家科技支撐計劃課題《村鎮(zhèn)生活垃圾城鎮(zhèn)一體化處理與資源化利用技術(shù)及工程示范研究》（2014BAL02B03）

2016-07-29