大型垃圾轉運站長距離運輸難題分析與建議

摘要：大型垃圾轉運站是城市垃圾管理重要組成部分，城市的垃圾集中收集到轉運站壓縮后再運往末端垃圾焚燒廠處理。為了消除垃圾焚燒帶來的“鄰避”效應，焚燒廠建設在遠離居住地的城市郊區。傳統轉運站運輸方式已漸漸無法滿足長距離運輸的要求，需要開發更大裝載能力的車型。

關鍵詞：大型垃圾轉運站；車廂可卸式垃圾車；超載

中圖分類號：U463? 收稿日期：2023-01-05

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.004

1 前言

隨著生活垃圾焚燒技術的發展，在原生垃圾“零填埋”政策要求下，中國加快發展以焚燒為主的垃圾處理方式。由于垃圾焚燒處理后，減量化效果顯著，節省用地，還可消滅各種病原體，成為城市垃圾處理的主要方法之一。為了消除垃圾焚燒帶來的“鄰避”效應，焚燒廠距離城市中心的距離大多都在40 km之外，近年來，與之相配套的各種大中型垃圾轉運站應運而生，大型轉運站長距離運輸面臨越來越多的挑戰。

2 垃圾轉運站傳統運輸方式

垃圾轉運站工作流程如圖1所示。垃圾收集車進入轉運站計量稱重后，在卸料車間內將垃圾倒入卸料槽內，卸料槽底部的垃圾壓縮機通過液壓驅動的壓縮頭將垃圾填裝入垃圾箱內，直到壓實裝滿，壓縮機將垃圾箱推出分離再由運輸車運往焚燒廠。

垃圾轉運站傳統運輸方式是采用車廂可卸式垃圾車。車廂可卸式垃圾車又名拉臂車或者勾臂車，其拉箱作業和卸料作分別如圖2、圖3所示。該車的特點：a.車輛與垃圾箱體可自由連接和分離，實現一車多箱，循環運輸，提高車輛的利用率；b.該車連接垃圾箱體后能夠向后舉升翻轉卸料。

3 大型轉運站長距離運輸面臨的挑戰

為提高大型轉運站的運輸效率，轉運車選用總質量31 t的四軸車廂可卸式垃圾車，垃圾箱選用28 m?大容積箱體。根據CJJ/T 47-2016《生活垃圾轉運站技術規范要求》［1］“轉運混裝垃圾應采用較大壓實能力的填裝/壓實機械設備，裝載容器內垃圾密度不應小于0.6 t/m?”。實際應用中垃圾箱內的密度一般在0.6～0.75 t/m?，因此28 m?垃圾箱裝載量可以達到16.8～21 t（平均19 t）。四軸車廂可卸式垃圾車自重約13 t，28 m?垃圾箱自重約6 t，加上滿載的垃圾約19 t，整車總重達到38 t，超過31 t的額定總質量23%。

2019年10月江蘇無錫發生高架橋側翻事故，造成3人死亡2人受傷，根據官方發布的無錫高架橋垮塌事故初步分析結果和相關專家的分析，車輛超載是橋梁垮塌的一大重要原因。這個事件對重卡運輸行業影響是巨大的，全國多地開始嚴查超載。2020年4月，國務院安委會印發《全國安全生產專項整治三年行動計劃》，要求建立治理超載信息監管系統，嚴格落實“一超四罰”措施（對超載運輸車輛的承運人、裝載企業、貨運企業、駕駛員實行“一超四罰”制度）。

政府嚴查超載后導致大型轉運站每箱垃圾裝載量減少7 t，28 m?垃圾箱只能裝12 t，裝載密度只有0.43 t/m?，這樣的垃圾壓實密度幾乎和沒有壓縮差不多，壓縮機的壓縮效率大大降低。以1 500 t/d的大型轉運站為例，原來平均19 t/箱，每天的運輸車次為79次，現在12 t/箱，每天需要125運輸車次，運輸效率也大大降低。

在滿足合規不超載的前提下，為提高轉運站壓縮和運輸效率，只能在運輸車輛和垃圾箱體上做文章。現有四軸車廂可卸式垃圾車總質量為31 t，根據相關政策規定，當驅動軸為每軸每側雙胎且裝備空氣懸掛時，最大允許總質量限值增加1 000 kg。也就是說后橋采用空氣懸掛的四軸車廂可卸式垃圾車，總重可以增加到32 t，同時車輛自重略有降低，為12.5 t。垃圾箱體也要減少容積并降低自重。輕量化的垃圾箱體由原先方形的截面改為圓弧形截面（圖4），筒體自身的內部承壓能力大大提高，外側加強筋減少，箱體容積縮小為24 m?，自重降低到4.5 t。經過以上的優化改進，24 m?垃圾裝載量可以達到15 t（32 t最大允許總質量-12.5 t車輛自重-4.5 t垃圾箱自重=15 t垃圾裝載量），垃圾壓實密度達到0.63 t/m?。

從以上的描述并對比表1可以看出，為了滿足合規不超載，現有四軸車廂可卸式垃圾車和箱體優化設計后能夠多裝3 t垃圾，與原先階段一仍有不少的差距。那有沒有更合適的運輸車輛，能夠裝載更多的同時滿足合規不超載？

4 新型運輸方式

從交通部公布的《公路貨運車輛超限超載認定標準》中可以看出，比四軸31 t總質量限值更大車型還有5軸、6軸鉸接列車、全掛汽車列車、中置軸掛車列車，最大總質量可以達到49 t。這些車型從名稱上可以看出已經不是單個汽車，而是屬于汽車列車的范疇。根據GB/T 3730.1-2001《汽車和掛車類型術語和定義》［2］汽車列車（combination vehicles）的定義為：一輛汽車與一輛或多輛掛車的組合。

表2所示的幾種汽車列車類型中，國內外應用最為廣泛的是鉸接列車，即牽引車加半掛車的組合。拉臂式的半掛車雖然國內還沒有應用案例，但是在歐美是常見的車型，不僅在垃圾運輸行業，在物流、消防等其他領域都有廣泛的應用（圖5）。

為了提高大型垃圾轉運站運輸效率，增加垃圾箱體合規裝載量，根據現有的轉運站與末端焚燒廠的條件，可以將四軸的拉臂車改為五軸鉸接列車（兩軸牽引車+三軸拉臂式半掛車），這種組合有以下幾個優點：

a.現有大型轉運站28 m?箱體不再虧載。

根據2016年最新的《公路貨運車輛超限超載認定標準》，這種五軸的鉸接列車額定總質量可以達到42 t，牽引車頭自重7 t，拉臂半掛車自重9 t，28方箱體自重6 t，最大允許垃圾裝載量為42 t-7 t-9 t-6 t=20 t。箱體的裝載率為20/28 t/m?=0.71 t/m?，與壓縮機最大壓縮率0.7～0.75 t/m?相符，箱體不再虧載。

b.整車長度合適，最前輪到最后輪的距離為9.16 m，末端焚燒廠10 m長稱重地磅可以上（圖6）。

c.拉放箱高度（圖7）和卸料高度（圖8）與現有四軸拉臂車相近。

該車采用獨特的SK型拉臂，拉臂鉤部位可向后擺動一定的距離，拉放箱最大高度5.2 m，低于傳統四軸拉臂車的拉箱高度5.4 m。

車輛在焚燒廠卸料時，最大高度為7.46 m，與常規四軸拉臂車相似。

5 結語

隨著垃圾焚燒技術的發展，政府零填埋政策要求下，大型轉運站建設越來越多。而在治超政策影響下，現有的四軸車廂可卸式垃圾車的運輸效率已無法滿足長距離運輸的需求，總質量更大的五軸、六軸的鉸接列車才是未來的發展趨勢。

由于半掛式的車廂可卸式垃圾車在國內是全新的車型，國家標準GB/T 17350《專用汽車和專用掛車分類、名稱及型號編制方法》［3］中并沒有這種專用掛車的品類，建議將“車廂可卸式垃圾半掛車”這種車型名稱新增到專用掛車品類中。

參考文獻：

［1］CJJ/T 47-2016 生活垃圾轉運站技術規范［S］.

［2］GB/T 3730.1 汽車和掛車類型的術語和定義［S］.

［3］GB/T 17350-2009 專用汽車和專用掛車術語、代號和編制方法［S］.

作者簡介：

高建文，男，1982年生，工程師，研究方向為垃圾分類收轉運體系方案。