上海地鐵運(yùn)營危廢貯存方式和選址模型探討

李 俊

（上海華閔環(huán)境股份有限公司 上海 200062）

引言

隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，地鐵出行在大中型城市越來越普遍。相較于其他出行方式，地鐵出行具有快捷性、準(zhǔn)點(diǎn)性、環(huán)保性等諸多優(yōu)勢。隨著2020 年《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》的修訂，國家對于危廢的收集、貯存、運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓絿?yán)格。地鐵運(yùn)營過程中產(chǎn)生的危廢，其管理的規(guī)范性和經(jīng)濟(jì)性，也成為新的關(guān)注點(diǎn)。本文以上海地鐵為例，初步探討危廢集中貯存的方式和選址。

1 危廢的來源和種類

截至2021 年4 月，上海市共有地鐵線路19 條，站點(diǎn)459座，輔助停車場（用于夜間停車，不涉及維修保養(yǎng)）10 個(gè)，車輛段（用于維修保養(yǎng)車輛）17 個(gè)。每年處理的危廢總量上百噸。

地鐵運(yùn)營產(chǎn)生危廢的來源，主要有兩類：車輛段對于車輛維修保養(yǎng)產(chǎn)生的危廢，和站點(diǎn)公安收繳的危廢。

主要種類如表1：

表1 危廢的種類[1]

2 危廢集中貯存方式管理模式

地鐵站點(diǎn)、車輛段中的危廢，存在產(chǎn)地分散、種類復(fù)雜、數(shù)量較少等特點(diǎn)。由各站點(diǎn)單獨(dú)進(jìn)行危廢的貯存、處置，存在以下風(fēng)險(xiǎn)：首先，由于對危廢貯存場所，環(huán)保技術(shù)規(guī)范要求較高，各站點(diǎn)可能存在無法達(dá)到貯存規(guī)范要求、管理人員力量薄弱的問題；其次，各站點(diǎn)收繳的危廢數(shù)量較少，種類復(fù)雜，危廢處置單位的運(yùn)輸成本和單位處置成本較高，影響危廢處置單位的簽約積極性。

因此，建議采取“產(chǎn)地暫存、分級貯存、集中處置”的危廢管理模式。即各站點(diǎn)和車輛段產(chǎn)生危廢后，進(jìn)行產(chǎn)地暫存；達(dá)到一定數(shù)量后，運(yùn)輸?shù)轿U區(qū)域集中貯存中心；最終由危廢處置單位從集中貯存中心進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)、處置。

該模式優(yōu)點(diǎn)在于：首先，危廢集中貯存中心，便于取得相應(yīng)的環(huán)評審批手續(xù)，滿足法律法規(guī)要求；其次，可以建立完全符合規(guī)范的集中貯存中心，滿足防雨、防滲、防火等要求；第三，便于配置充足的危廢管理人員，建立危廢臺帳等管理制度，減少環(huán)境合規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)；第四，降低危廢的單位處置費(fèi)用，節(jié)約年度的危廢處置費(fèi)用；第五，集中轉(zhuǎn)運(yùn)處置，減少了危廢運(yùn)輸距離，降低了危廢運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)；最后，減少危廢單位運(yùn)輸成本，提高了危廢處置單位的積極性。

3 危廢集中貯存中心模型的構(gòu)建

針對此危廢管理模式，重點(diǎn)在于合理的規(guī)劃區(qū)域集中貯存中心的位置布局，明確各站點(diǎn)、車輛段到集中貯存中心的運(yùn)輸路徑，從而盡可能的減少建設(shè)和運(yùn)營成本，減低運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)[2]。為此，在參考了張文俊等的《電網(wǎng)企業(yè)危廢集中貯存選址模型研究》一文，提出集中貯存中心選址模型。

模型是為了做出兩方面決策，即達(dá)到成本和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)最小化。建立模型之前，給出如下假設(shè)：一是集中貯存中心可以利用已有的危廢貯存?zhèn)}庫進(jìn)行改造，也可以新建危廢貯存?zhèn)}庫；二是集中貯存中心的年運(yùn)營成本是一樣的；三是集中貯存中心，已經(jīng)取得或可以取得相應(yīng)的環(huán)評審批手續(xù)，并滿足危廢貯存技術(shù)規(guī)范的建設(shè)要求；四是每個(gè)站點(diǎn)、車輛段的危廢，僅能轉(zhuǎn)運(yùn)至一個(gè)集中貯存中心；五是運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)輸距離成正比關(guān)系；六是危廢處置單位會將集中貯存中心的危廢定期清空回收。

成本目標(biāo)：

運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)：

式（1）和式（2）是目標(biāo)函數(shù)。式（1）為總成本最小化，包括各集中貯存中心的建設(shè)成本、運(yùn)營成本和環(huán)評手續(xù)成本，以及各站點(diǎn)、車輛段向集中貯存中心運(yùn)輸危廢的運(yùn)輸成本和最終處置成本；式（2）為運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)最小化，因?yàn)槲U的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，是和運(yùn)輸距離成正比關(guān)系，因此以運(yùn)輸距離最小作為目標(biāo)[2]。

式（3）和式（4）為約束條件。式（3）表示每個(gè)站點(diǎn)、車輛段的危廢，僅能轉(zhuǎn)運(yùn)至一個(gè)集中貯存中心；式（4）是允許建設(shè)集中貯存中心的總數(shù)。

決策參數(shù)定義如下：sj，其值為1，表示在備選點(diǎn)建立集中貯存中心，否則為0；xij，其值為1，表示由第j 個(gè)貯存中心接收第i個(gè)站點(diǎn)、車輛段的危廢，否則為0[2]。

模型參數(shù)定義如下：i∈I=｛1，2，…，X｝，表示各站點(diǎn)、車輛段的數(shù)量；j∈K=｛1，2，…，X｝，表示允許建設(shè)的集中貯存中心的數(shù)量[2]；Cj表示第j 個(gè)集中貯存中心的建造或者改造的工程費(fèi)用，按照其使用年限，折算成每年的成本；Pj表示在第j 個(gè)集中貯存中心的年運(yùn)營成本；Ej表示在第j 個(gè)集中貯存中心辦理環(huán)境影響評價(jià)、環(huán)評驗(yàn)收等環(huán)評手續(xù)成本，按照其使用年限，折算成每年的成本；Lij表示i、j 之間的運(yùn)輸距離；Mi表示第i 個(gè)各站點(diǎn)、車輛段在危廢年產(chǎn)生量；V 表示運(yùn)輸危廢車輛的容量；rij表示i、j 之間單位距離的運(yùn)輸成本；Lj表示第j 個(gè)集中貯存中心與危廢處置單位的運(yùn)輸距離；rj表示第j 個(gè)集中貯存中心與危廢處置單位的單位距離運(yùn)輸成本；Kj表示第j 個(gè)集中貯存中心，危廢年處置成本；T是危廢處置單位的回收周期，以次/年為單位。

4 上海某區(qū)地鐵危廢集中貯存中心選址舉例

以上海市某區(qū)為例，該區(qū)有站點(diǎn)34 個(gè)，輔助停車場1 個(gè)，車輛段2 個(gè)，擬建設(shè)1 個(gè)危廢集中貯存中心，故sj=1 的僅有1 個(gè)。考慮到車輛段產(chǎn)生危廢的種類和數(shù)量，占比較大，因此在該區(qū)的兩個(gè)車輛段進(jìn)行選址，以下稱為甲基地和乙基地。

成本目標(biāo)（1）簡化為：

運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)（2）簡化為：

甲基地情況為：該基地?cái)M改造已有倉庫為危廢暫存?zhèn)}庫，預(yù)計(jì)使用壽命50 年，改造成本為15 萬，C甲=0.3 萬/年。未來運(yùn)營中，配置專職人員2 人，人員工資總計(jì)35 萬/年，其他運(yùn)營費(fèi)用忽略不計(jì)，P甲=35 萬/年。甲基地建成年代較早，軌道交通環(huán)評報(bào)告書中未涉及危廢倉庫，需新辦環(huán)境影響評價(jià)手續(xù)和環(huán)評驗(yàn)收手續(xù)，費(fèi)用預(yù)計(jì)為30 萬，因使用壽命50 年，E甲=0.6 萬/年。甲基地與各站點(diǎn)、輔助停車場的運(yùn)輸距離，共計(jì)427.7 公里，運(yùn)輸頻次為4 次/年。甲基地與各站點(diǎn)、輔助停車場的運(yùn)輸成本約為60 元/公里，r甲=0.06 萬元/公里。甲基地與危廢處置單位的運(yùn)輸距離為90公里，L甲=90 公里，運(yùn)輸頻次T甲=12 次/年。甲基地每年危廢處置費(fèi)用約40 萬元，K甲=40 萬元。

乙基地情況為：該基地?cái)M新建危廢倉庫，預(yù)計(jì)使用壽命為50年，建造成本為150 萬，C乙=3 萬/年。未來運(yùn)營中，P乙=35 萬/年。乙基地為新建基地，其危廢倉庫的環(huán)評手續(xù)，包含在軌道交通環(huán)評報(bào)告書中，E乙=0 萬/年。乙基地與各站點(diǎn)、輔助停車場的運(yùn)輸距離，共計(jì)448.8 公里，運(yùn)輸頻次為4 次/年。此外，L乙=90 公里，T乙=12 次/年，r乙=0.06 萬元/公里，K乙=40 萬元。

甲基地和乙基地的參數(shù)匯總，如表2：

表2 甲、乙基地的參數(shù)

將以上參數(shù)，帶入式（5）和式（6），分別計(jì)算出甲、乙基地的成本值和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)值，如表3：

表3 甲、乙基地的成本值和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)值

由此可見，選址甲基地較為合理，不僅每年運(yùn)行成本較低，而且運(yùn)輸距離相對較短，風(fēng)險(xiǎn)值較低。

結(jié)語

（1）針對上海地鐵運(yùn)營中，各站點(diǎn)、車輛段產(chǎn)生的危廢，建議采取“產(chǎn)地暫存、分級貯存、集中處置”的危廢管理模式。

（2）危廢運(yùn)輸，目前是由危廢道路運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)運(yùn)，未來是否能利用地鐵的專用軌道車輛，進(jìn)行地鐵系統(tǒng)內(nèi)部的廠內(nèi)運(yùn)輸，值得進(jìn)一步探討。

（3）上海市部分區(qū)的站點(diǎn)和車輛段極少，能否將其產(chǎn)生的危廢，跨區(qū)域收集到就近的集中貯存中心。

（4）部分?jǐn)M建的集中貯存中心，因?yàn)闅v史遺留問題，雖然不是違章建筑，但沒有完備的房產(chǎn)手續(xù)。這也影響到辦理環(huán)評審批手續(xù)文件，和合理選址的重要問題。

（5）針對地鐵系統(tǒng)危廢產(chǎn)生、運(yùn)輸、處置的特點(diǎn)，希望相關(guān)主管部門盡快出臺相關(guān)規(guī)范，從而對危廢的暫存、運(yùn)輸、集中貯存等，有更合理、更有針對性的法規(guī)依據(jù)和措施。