村镇垃圾收运研究现状分析*

陈善平，邰 俊，张多雨

（1.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海 200232；2.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232；3.上海理工大学，上海 200093）

村镇垃圾收运研究现状分析*

陈善平1，2，邰 俊1，2，张多雨3

（1.上海市环境工程设计科学研究院有限公司，上海 200232；2.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232；3.上海理工大学，上海 200093）

通过收集村镇垃圾收运相关研究文献总结了研究概况；根据研究具体内容的不同将村镇垃圾收运研究分为村镇垃圾的收运模式研究、收运模式影响因素研究、源头收集研究、中转站选址及收运路线优化研究4个方面；介绍了当前村镇垃圾收运的研究现状，分析了当前研究中仍存在的问题，并提出了今后的研究方向。

村镇；垃圾收运；研究现状

当前对村镇垃圾收运的研究内容有收运模式影响因素、垃圾分类方法、垃圾收运路线优化等。根据当前村镇垃圾收运研究内容的总结，笔者将垃圾收运研究现状分为4个部分：村镇垃圾收运模式研究、垃圾收运模式影响因素研究、村镇垃圾源头收集研究、村镇垃圾中转站选址及路线优化研究。

1 村镇垃圾收运模式研究

村镇垃圾具有分布广、产生源分散、人均量少但总量大、成分简单等特点，且部分村镇垃圾可以就地消化处理，目前对村镇垃圾收运模式研究多数基于对村镇垃圾收运实地考察得来，也有部分研究由城市垃圾收运模式借鉴而来。

吴秀莲等［1］根据村镇垃圾收运设施及设备配置的不同，将村镇垃圾收运模式分为“桶装车载直运模式”和“集中转运模式”。董俐等［2］将垃圾收运所处于前端收集、站前运输、中转阶段的不同分为3种垃圾收运模式：源头垃圾直接运输模式、流动车收集模式、转运站收运模式。中国城市建设研究院［3］在对不同村镇地区生活垃圾收运典型模式的考察中总结出3种模式：直运模式，村镇垃圾从垃圾点收集后直接送往处理场；中转模式，农村垃圾从垃圾桶收集后先送往转运站，再统一送至处理场，但根据情况保留少量收集站；“村收集、镇转运组合模式”，同时有收集站和转运站，收运车辆从收集站收集送往转运站。

陈奕亦［4］从管理的角度阐述了“村收集、镇转运、县处理”特征模式，即垃圾收集由村、居委会或小区物业负责，垃圾的运输由镇车场负责，垃圾处理、处置设施的建设与运营、垃圾末端集中处理由县（市）进行统筹。陈群等［5］从广东省6个试点县市总结归纳出“户收集、村集中、镇转运、县处理”的生活垃圾收运处理模式，傅饶［6］也提出了相类似的收运模式，并对收集站和转运站的设置标准、数量以及规模给出了规划方法。张贺飞等［7］在研究中将村镇垃圾收运分为收集、运输2个阶段，并按镇区、农村配备不同垃圾设施。赵梦龙［8］将村镇按距离县城、处理设施的远近、交通是否便利、附近是否有其他县处理设施，分为5种区域判别收运模式，模式的不同在于直运、一级转运或二次转运以及如果运至其他县属转运站需要缴纳一定的生活垃圾处理费用。

据以上研究，村镇垃圾收运模式可分为直运和转运模式，之所以在诸多学者的研究中有所不同，在于各学者因研究地域的不同，按照管理模式及使用设备的不同产生了对收运模式的不同描述。直运或转运模式的判别主要取决于收运地点垃圾密度及与垃圾处理场之间的距离，在收运点垃圾密度较高且距离处理场较远时，采取转运模式就更具有优势。转运模式一方面由于大量集中运输降低了垃圾的运输成本，另一方面转运模式下采用标准化作业车辆，减少了运输途中由于渗沥液泄露造成的二次污染。在管理上，“村收集、镇转运、县处理”的模式是行之有效的，该模式将区域化管理和集中处置结合起来，加强了系统规划和统一标准，改变各村镇垃圾混乱收运处理的情况，从而提高垃圾收运效率、控制村镇垃圾污染蔓延。

2 垃圾收运模式影响因素研究

垃圾收运模式的确定受到经济、环境、社会等诸多因素影响，很多因素并不直接对垃圾收运造成影响，这些因素需要设计者探求寻找。找出影响垃圾收运模式的影响因素且要对这些因素进行正确分析，才能确定适用于当地的垃圾收运模式。目前在该方面研究有如下成果。

吴秀莲等［1］在对环巢湖农村垃圾收运模式的研究中将影响垃圾收运模式的因素分为经济因素和环境因素。其中经济因素又分为固定投资和运营费用，固定投资包含设施建设费用如垃圾收集站、垃圾转运站的建设费用，以及设备购买费用如收运车辆、垃圾桶等，运行费用包含设施设备折旧费用、配备人员工资、车辆油耗以及维护保养费用等。环境因素指车辆运输垃圾和垃圾收集点、垃圾收运中转站的运行可能带来的二次污染问题。

李颖等［9］总结影响垃圾收运模式的主要因素有垃圾收集密度、收运经济性评价、环境影响、交通影响、处置设施选址，分别影响到垃圾收运中的收集半径、环境污染、运输距离时间、经济成本等。

可见，当前对垃圾收运模式影响因素的研究无外乎经济影响因素和环境影响因素，在这2类因素中又分为主要因素和次要因素，主要因素和次要因素取决于当地的经济地理状况以及政府的政策导向等。例如，对于经济落后、垃圾密度较低的村镇设计垃圾收运模式时优先考虑经济上的可行性，以尽可能低的成本减轻所带来的污染。而对于发达镇区而言，由于垃圾产生量较大，污染严重，首要考虑如何彻底地消除垃圾污染，在此基础上再去降低垃圾收运的成本。不同因素对不同村镇的收运模式产生不同效果的影响，这也就要求在村镇收运模式设计时必须因地制宜，对村镇当地状况有充足的考量。

3 村镇垃圾源头收集研究

村镇垃圾源头收集是指垃圾从垃圾产生源收集至存放点即村收集站或指定垃圾堆放点的过程，垃圾的分类一般也在垃圾源头收集中完成。

3.1 村镇生活垃圾分类

当前村镇地区的经济落后，居民分类意识低，绝大部分的村镇地区没有实质性的分类举措，仅在少数发达农村试点地区有较完整的垃圾分类系统。

曾建萍［10］调查的垃圾试点分类村镇中将村镇生活垃圾分为灰土类垃圾、可回收垃圾、厨余垃圾、其他垃圾以及有害垃圾。严勃等［11］调研得到的农村垃圾分类试点地区的垃圾分为可回收垃圾、可利用垃圾、餐厨垃圾、有毒有害垃圾及其它垃圾。李再兴等［12］根据农村生活垃圾特点将农村生活垃圾分为废品可回收垃圾、餐厨垃圾、包装垃圾、无机垃圾、有害垃圾，分别进入废品回收站、堆肥/厌氧制沼气、卫生填埋、就近填埋、专业化处置。

高意等［13］将村镇分为镇区、新农村地区、非新农村地区，3类地区选择不同的垃圾分类处理方式。镇区由于垃圾组成成分较简单，分为可回收垃圾及其余混杂垃圾。新农村地区由于建设的推进，沼气池全面覆盖，有机垃圾多可进入沼气池堆肥。非新农村地区缺少相应设备，有机、无机垃圾多直接进行回田处理。

张剑等［14］在研究中提出了“先粗后细、干湿为主”的分类原则，将村镇垃圾分为4类：干垃圾、湿垃圾、可回收垃圾、有毒有害垃圾。湿垃圾主要用作堆肥，干垃圾进行填埋或焚烧处理。该方法简化了垃圾分类原则，降低了垃圾分类的难度，对于目前落后的村镇垃圾收运处理系统更具实用意义，目前也是村镇垃圾分类的主要推行方式。

当前的村镇垃圾分类仍处在试点阶段，根据如表1所示各研究村镇垃圾分类方式汇总可知，各地区的村镇垃圾分类方式不一，一方面很多研究中的分类方式过于复杂，建立这样的分类系统需要较大的人力物力成本，另一方面村镇居民相对城市居民分类意识更为不足，城市尚且未能很好推行垃圾分类，村镇垃圾分类推行自然更为艰难。而且末端的垃圾分类处理设施始终未能跟上，垃圾分类推行仍然困难重重。对于村镇垃圾分类研究的方向应该是低成本易推行，而不是较复杂的分类方式，尽管分类明确，却难以推行。

表1 不同研究中村镇垃圾分类方法总结

3.2 垃圾收集方式、收集方法

曾建萍［10］根据垃圾在收集过程中是否进行分类，将垃圾收集方式分为混合收集和分类收集。分类设施需要投入设施较多，收集成本高，且由于村镇居民分类意识较差，目前大部分村镇地区仍为混和收集，分类收集处在逐步推行的阶段中。

垃圾的收集方法研究中曾建萍将其分为保洁员上门收集、居民自主收集和保洁员与居民的配合收集，其中保洁员上门收集仅适用于已实现垃圾市场化操作的富裕村镇地区，目前中国绝大部分村镇的收集方法仍需要居民自主将垃圾投放室外垃圾桶或堆放点，再由保洁员进行收集。

赵光楠［15］在垃圾处理模式研究中描述了前端垃圾混合投放、待后续进行分拣的收集方法，收集的垃圾可以进行单村分拣或多村集中分拣，也可以运输前分拣或分拣后再运输，这种方法解决了混合收集模式下的一定资源浪费问题，但资源回收再用率仍然相对低下。相对该模式分类投放、分类收集的收集方法更能准确对垃圾进行分类处理利用，且降低了后续垃圾运输处理难度，对实现垃圾减量化作用明显。滕菊英等［16］对这2种模式进行建设及运营费用的评估得出，分类投放收集的方式不仅大大降低了进入终端设施的垃圾量，同时还降低了相当于混合收集下80%的收运处理成本。尽管如此，前期建设分类系统的投入仍然较高，实施难度也相对较大，这也是分类收集未能普遍推行的原因。

3.3 垃圾收运频率

曾建萍［10］在研究中通过聚类分析将村镇地区分为2类。第1类为人口较集中的镇中心区域，第2类为人口密度低的其他区域。在第1类区域需做到日产日清，第2类区域根据垃圾密度、运输距离等因素确定收运频率，对于易腐败有机垃圾，还应根据季节气候状况灵活确定垃圾收运频率。可见，垃圾的收集频率受垃圾产生量、密度、种类以及季节气候等影响。

4 村镇垃圾收运中转站选址及路线优化研究

4.1 村镇垃圾收运路线优化

曾建萍［10］以收运路线最短为目标函数建立模型，针对农村路网的不发达但通畅的实际情况，使用K-means算法先将收集区域根据垃圾产生量和垃圾运输车载重限制而分为相应的若干类，从而将收运路线问题由VRP分解为较简单的SP问题，再在GIS中对垃圾收运路线进行了最短路径求解。通过万春镇的实例验证该方法的有效性，显著降低了收运成本。

黎磊［17］将收运路线分为“车库-收集点-转运站”、“转运站-收集点-转运站”、“转运站-收集点-车库”3个部分，借鉴图论理论建立了收运路线优化模型，使用最小生成树启发式算法对模型进行求解。作者将模型算法成功应用于厦门市翔安区新店镇吕塘村的实例中。

根据研究可知村镇的收运路线优化相对城市更为简单一些，主要区别在于没有了时间限制以及受交通影响几乎为零，但近年来车辆的普及也使村镇的交通状况逐渐趋于拥堵，村镇的垃圾收运还是应该避开居民交通出行时段，未来在村镇垃圾收运路线研究中应当加入时间窗、交通流状况这2个限制因素。

4.2 村镇中转站选址优化

村镇中转站选址问题可描述为：中转站一般建立在某个村庄附近，每一个村庄都可作为中转站备选点，如何确定中转站数量、规模以及中转站位置使得完成所有垃圾点收运的总成本最小，该成本包括车辆运输成本以及中转站成本。

姜薇薇［18］从垃圾收集系统总费用、中转站的位置、中转站的覆盖面积、所建立的中转站的个数等方面出发，建立了多目标中转站选址模型。模型中包含费用为：中转站建设费用、中转站运行成本、垃圾运输费用、收集车辆购买费用、车辆维护费用、中转站设备购买及维护费用。对该模型，使用Lingo11.0进行线性规划求解，应用于实例中时，作者简化了模型，仅以收集费用最低为目标，验证得到了目标函数的最优值。

目前关于村镇中转站选址的研究较少，且由于费用数据的缺少，实际有效性仍需得到验证。在当前研究中，往往优化目标只有成本费用，应当不仅考虑到经济成本因素，还有环境因素，在提高收运效益的同时也要保证对周围的环境影响尽可能小。

5 结束语

对当前现有村镇垃圾收运研究进行梳理，可知当前关于村镇收运模式以及村镇收运模式影响因素的研究已较为完善，但鉴于村镇情况的复杂性、不同村镇情况差异较大，村镇的收运模式划分并不明确，没有标准统一的收运模式分类体系。关于农村垃圾分类的研究也较多，但实际分类实施难度以及实施效果仍有待考验。目前关于村镇垃圾收运路线优化和中转站选址优化的研究仍然较少，且村镇垃圾收运路线优化的研究仅局限于简单的定量垃圾收运路线优化，关于村镇垃圾的分类收运以及垃圾量波动情况都是未来研究中应重点值得考虑的问题。中转站的选址研究一直是垃圾收运中的重点及难点，对于村镇垃圾收运也是如此，主要是对于中转站运行费用难以衡量，其次中转站建设对周围环境的负面影响也是研究中必须考虑的问题。此外，不同地区的村镇情况差异较大，不仅有垃圾组成成分的不同，也有垃圾处理设施及道路状况的不同，具体情况具体对待，才能获得更符合实际的村镇垃圾收运模式。

［1］吴秀莲，熊耀华，董强，等.环巢湖农村生活垃圾收运模式研究［A］.中国科学技术协会.湖泊保护与生态文明建设：第四届中国湖泊论坛论文集［C］.中国科学技术协会：2014.

［2］董俐，周海燕.贵州村镇生活垃圾收运模式选择：以青岩古镇为例［J］.西部大开发：中旬刊，2011（9）：6-7，9.

［3］中国城市建设研究院环境卫生工程技术研究中心.不同地区农村生活垃圾转运的典型模式［J］.城乡建设，2015（1）：17.

［4］陈奕亦.生活垃圾“村收集、镇运输、市处理”特征模式研究［D］.武汉：华中科技大学，2009.

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［6］傅饶.滨海新区大港区涉农街镇垃圾收运系统规划与设计［J］.环境卫生工程，2014，22（3）：28-30.

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［8］赵梦龙.基于湖北省生活垃圾处理现状调查的村镇生活垃圾收运模式评价研究［D］.武汉：华中科技大学，2014.

［9］李颖，赵国华，许少华.农村生活垃圾收运模式设计：以北京市菩萨鹿村为例［J］.农业环境与发展，2007（5）：32-34，63.

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［16］滕菊英，兰吉武.太湖流域村镇生活垃圾分类收集与源头减量方法探讨［J］.环境卫生工程，2009（6）：47-49.

［17］黎磊.村镇生活垃圾收运系统研究［D］.武汉：华中科技大学，2009.

［18］姜薇薇.农村生活固体垃圾收运系统选址与路线优化研究［D］.济宁：曲阜师范大学，2014.

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

陈善平（1972—），教授级高工，主要从事固体废物处理处置技术研究。

国家科技支撑计划课题《村镇生活垃圾城镇一体化处理与资源化利用技术及工程示范研究》（2014BAL02B03）

2016-07-29