楊光于

本文從工程咨詢單位的角度,以上海市某垃圾轉運站工程為例,對評估此類項目可行性的過程中,重點關注的四個要點:“建設需求”、“建設規模”、“選址”和“工藝設計”,進行詳細闡述,為其他工程咨詢單位的工程師們提供在垃圾轉運站項目中的寶貴經驗。
城鎮生活垃圾無害化處理設施是城鎮發展不可或缺的基礎設施,是人民安全健康生活的重要保障。隨著近幾年來垃圾分類的大力推行,垃圾分類收集、運輸、資源化利用和終端處置的全過程管理體系正在逐漸形成并完善,同時各城市也在加大力度建設垃圾的分類設施、轉運設施、處理設施以及相應的監管體系。其中,垃圾轉運站屬于轉運設施,用于將干垃圾和濕垃圾分別壓縮后裝車,由轉運車運至就近的垃圾處理廠處理,是實現生活垃圾無害化過程中關鍵的一環,推進區級垃圾中轉站建設,將提高生活垃圾收集規模化、集約化水平,因此也是日后將大力建設的一類工程項目。
本文將從工程咨詢單位的角度,以2019年上海市新建的某垃圾轉運站工程為例,對在項目可行性評估過程中著重關注的內容進行詳細闡述,我作為評估項目的負責人,對此項目的評估過程有最全面的認識,同時也從評估會上的關于固廢處理、環境管理、環境工程和概預算等方面的專家的寶貴意見中,總結了做此類項目都能共通的4大關注點和相關經驗。
第一點是建設需求。在描述建設需求之前,首先要對項目背景進行調研,提出項目建設的必要性。背景調研一般可以從兩個方面考慮,一是直接導致項目建設需求的現狀問題,二是鼓勵項目建設的相關支持政策。
以本文分析的案例為例,背景是2007年5月底暴發的太湖水危機,引起了黨中央、國務院的高度重視和社會各界的廣泛關注。現狀存在的問題是,該區人口數量已經相應的垃圾產量逐年增加,而現僅配備小型垃圾轉運站,建設年代久遠,硬件設施的中轉能力低,為保證垃圾“日產日清”只能超負荷運行。且收集車輛基本為小型車,工人勞動強度大,運輸效率低下,散裝作業條件較差對周邊環境影響較大,導致垃圾在收集和運輸過程中的“拋、灑、滴、漏”等行為對大氣及水體產生二次污染,嚴重影響淀山湖水質,從而影響整個太湖流域水環境的安全。因此,在問題分析的基礎上有針對性地產生項目建設的實質需求,即在該地區建設能夠與機械化收集系統接口的大中型垃圾轉運站,將有利于進一步完善該地區生活垃圾集運化系統,優化集疏運體系,有利于改善該區生活垃圾轉運作業條件,有利于促進區域環境和城市面貌提升、加強生態環境建設,對推動區域經濟和社會環境的協調發展、促進社會全面和諧發展具有積極意義。
從背景分析可知,項目的建設需求可以分為兩個層次,即為什么需要建設垃圾中轉站,以及為什么要建設大中型規模。建設垃圾中轉站可以實現三大目標:提高環衛設施設備配置水平,保證垃圾“日產日清”;強化環境衛生社化服功能,避免轉運過程中的二次污染;創造清潔、衛生、監控、安全的生態環境和人居環境,提升市民生活質量和城市形象。在此基礎上,分析得出建設大中型規模的垃圾中轉站主要有三點理由:第一是現有小型轉運站,配套運輸車輛為中型車輛,收集車基本為小型車,工人勞動強度大、環境影響大、運輸效率低下、對城市交通壓力較大;第二是小型轉運站無法滿足3噸級以上收集車的卸料作業,無法實現垃圾機械化收集,嚴重制約了收集系統的提檔升級;第三是集中建設大中型垃圾轉運站有利于垃圾收運系統的集約化管理,其效果等同于建設多個小型轉運站,但是建設過多的垃圾轉運站對附近居民可能會造成負面的社會影響。因此,建設大中型垃圾轉運站是本項目的最佳需求,也是未來的發展趨勢。
第二點是建設規模。建設需求明確了項目的功能定位,而從項目的服務范圍可以合理預測出建設規模。項目的服務對象是青浦區練塘鎮、金澤鎮和朱家鎮的居民的城市生活垃圾,主要包括居民家庭垃圾、商業垃圾、事業垃圾和菜場垃圾等。向環衛部門調研三鎮居民近三到五年的生活垃圾產量,得出生活垃圾產量逐年增加,且增速越來越快,最近一年的增長達到23%,且一年中的垃圾產量呈現出季節波動性。因此轉運站的設計應充分考慮到服務區域未來幾年的垃圾產量增長情況,并綜合城市區域特征和社會經濟發展的各種變化因素;此外,還應考慮到垃圾排放具有季節波動性,除了考慮平均值,還應重點關注高峰時期的值,設計容量應以能滿足峰值為基礎。因此垃圾轉運規模可按下式計算:
根據《上海市環境衛生設施專項規劃(2016-2035)》,上海市人均垃圾量常住人口和服務人口均按 1.0kg/d·人計。根據《某區某鎮總體規劃暨土地利用總體規劃(2017-2035)》,該區的規劃人口為:常住人口21萬人,服務人口9萬人。根據服務范圍內人口,預測垃圾產量為 300t/d,高峰期波動系數按 1.3 計,轉運站設計規模為 390t/d,取 400t/d。由此,本文案例中的生活垃圾轉運站項目的建設規模定為 400t/d。
第三點是選址。為垃圾轉運站選擇合適的建設場址是非常關鍵的前期工作。在選址上應綜合考慮四點因素:首先應符合符合城市總體規劃和城市環境衛生專項規劃的要求,并在可行性研究之前具備選址意見書和用地預審的批復文件。其次應綜合考慮服務區域、服務人口、轉運能力、轉運模式、運輸距離、污染控制、配套條件等因素的影響。因此需要調研服務范圍內的垃圾處理廠的位置和處理能力,來考慮新建的垃圾轉運站如何分配運送的垃圾量。例如在本文的案例中,擬新建的垃圾轉運站服務范圍內的垃圾主要運往該區綜合處理廠處理和上海天馬生活垃圾末端處置綜合利用中心工程處理。其中,該區綜合處理廠目前正在改造,且處理規模僅為500噸/日,主要處理金米垃圾轉運站運送的垃圾;上海天馬生活垃圾末端處置綜合利用中心的日焚燒處理垃圾 2000 噸,因此轉運站應盡量設置在天馬綜合處置中心附近3km范圍內,建成后的垃圾將全部運往天馬綜合處置中心處理。第三是考慮基地周邊交通和市政配套設施情況,應設在交通便利,靠近主干道,易安排清運線路的地方,且維持垃圾轉運站運轉的供電、供水和排水等條件也應滿足。最后是考慮敏感目標,即周邊居民,應盡量避免在人流密集的住宅區附近建設。
第四點是主體工藝設計。主體工藝設計主要包括工藝技術和工藝布置方案。垃圾轉運站的形式多種多樣的,它們的主要區別是轉運工藝流程(卸料、裝箱、壓縮等環節)、主要設備配置及其工作原理和對垃圾的壓實效果(減容壓實程度)不同。按工藝設備工作原理不同,常用的中轉工藝分為水平壓縮方式和豎直壓縮方式。具體應選擇哪一種工藝方式,應結合服務地區的垃圾收運系統的特點,從技術、經濟、環保和適應性四個方面對兩種方法進行詳細比較。
因此,新建垃圾轉運站應優先考慮采用垂直壓縮裝箱工藝,有利于實現垃圾分類轉運、節約土地、能耗和維修成本,有效控制環境污染。此外,由于市區內已建設的垃圾轉運站以豎直壓縮裝箱工藝為主,采用同樣的工藝,相應運輸設備具有互換性,便于運營過程中的協調管理。
關于工藝布置方案的選擇,國內大中型垃圾轉運站布置方案主要可分為以下三種:(1)“高進平出”工藝布置:收集車爬坡卸料,箱體地上轉移,轉運車出入口與地面平齊。該方案需修筑較長收集車坡道和較高站房,收集車爬坡后在二層卸料,垃圾壓縮裝箱、轉運在一層大廳完成。(2)“平進低出”工藝布置:收集車地面卸料,垃圾壓縮裝箱、轉運車牽箱在地下一層完成,修筑地面至地下一層坡道,供轉運車出入。(3)“平進平出”工藝布置:收集車地面卸料、箱體地下提升方案,該方案不需修筑收集卸料坡道,收集車在一層卸料,垃圾壓縮裝箱在地下一層完成,箱體通過翻轉提升,完成與轉運車對接。
“高進平出”方案需要在地面修建較長的坡道,從土地集約利用的角度考慮,不推薦采用。在選擇“平進低出”和“平進平出”方案的時候,要考慮到新建垃圾轉運站與附近其他已建垃圾轉運站要能夠實現設備良好的互換性,便于車輛調度及后期運營管理。本文案例中采用的是“平進低出”工藝布置,因為若選擇“平進平出”工藝布置,需要增加箱體升降結構,而擬建基地附近的兩個垃圾轉運站均無箱體升降裝置。此外,選擇“平進低出”方案還有一點優勢,垃圾轉運車通過連接地面至負一層的坡道駛離中轉站,更加具有隱蔽性,對附近的敏感目標發現從而產生不適影響的概率更小,有利于創造良好的人居環境。
綜上所述,建設大中型垃圾轉運站是目前的發展趨勢,在規劃建設前期,要結合當地現在存在的實質性問題和發展需求,根據城市總體規劃和城市環境衛生專項規劃等政策文件,確定合理的建設規模和建設用地。在工藝設計方面,先通過方案比選確定主體工藝設計的工藝技術方案和工藝布置方案,對擬新建的垃圾轉運站推薦采用垂直壓縮裝箱工藝,在工藝布置方案的選擇上,要因地制宜地并從土地集約利用和創造良好人居環境的角度去考慮選擇適合當地建設的方案。(作者單位:上海投資咨詢公司)