上海地铁运营危废贮存方式和选址模型探讨

李 俊

（上海华闵环境股份有限公司 上海 200062）

引言

随着城镇化的推进，地铁出行在大中型城市越来越普遍。相较于其他出行方式，地铁出行具有快捷性、准点性、环保性等诸多优势。随着2020 年《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的修订，国家对于危废的收集、贮存、运输的要求越来越严格。地铁运营过程中产生的危废，其管理的规范性和经济性，也成为新的关注点。本文以上海地铁为例，初步探讨危废集中贮存的方式和选址。

1 危废的来源和种类

截至2021 年4 月，上海市共有地铁线路19 条，站点459座，辅助停车场（用于夜间停车，不涉及维修保养）10 个，车辆段（用于维修保养车辆）17 个。每年处理的危废总量上百吨。

地铁运营产生危废的来源，主要有两类：车辆段对于车辆维修保养产生的危废，和站点公安收缴的危废。

主要种类如表1：

表1 危废的种类[1]

2 危废集中贮存方式管理模式

地铁站点、车辆段中的危废，存在产地分散、种类复杂、数量较少等特点。由各站点单独进行危废的贮存、处置，存在以下风险：首先，由于对危废贮存场所，环保技术规范要求较高，各站点可能存在无法达到贮存规范要求、管理人员力量薄弱的问题；其次，各站点收缴的危废数量较少，种类复杂，危废处置单位的运输成本和单位处置成本较高，影响危废处置单位的签约积极性。

因此，建议采取“产地暂存、分级贮存、集中处置”的危废管理模式。即各站点和车辆段产生危废后，进行产地暂存；达到一定数量后，运输到危废区域集中贮存中心；最终由危废处置单位从集中贮存中心进行转运、处置。

该模式优点在于：首先，危废集中贮存中心，便于取得相应的环评审批手续，满足法律法规要求；其次，可以建立完全符合规范的集中贮存中心，满足防雨、防渗、防火等要求；第三，便于配置充足的危废管理人员，建立危废台帐等管理制度，减少环境合规性风险；第四，降低危废的单位处置费用，节约年度的危废处置费用；第五，集中转运处置，减少了危废运输距离，降低了危废运输风险；最后，减少危废单位运输成本，提高了危废处置单位的积极性。

3 危废集中贮存中心模型的构建

针对此危废管理模式，重点在于合理的规划区域集中贮存中心的位置布局，明确各站点、车辆段到集中贮存中心的运输路径，从而尽可能的减少建设和运营成本，减低运输风险[2]。为此，在参考了张文俊等的《电网企业危废集中贮存选址模型研究》一文，提出集中贮存中心选址模型。

模型是为了做出两方面决策，即达到成本和运输风险最小化。建立模型之前，给出如下假设：一是集中贮存中心可以利用已有的危废贮存仓库进行改造，也可以新建危废贮存仓库；二是集中贮存中心的年运营成本是一样的；三是集中贮存中心，已经取得或可以取得相应的环评审批手续，并满足危废贮存技术规范的建设要求；四是每个站点、车辆段的危废，仅能转运至一个集中贮存中心；五是运输风险和运输距离成正比关系；六是危废处置单位会将集中贮存中心的危废定期清空回收。

成本目标：

运输风险目标：

式（1）和式（2）是目标函数。式（1）为总成本最小化，包括各集中贮存中心的建设成本、运营成本和环评手续成本，以及各站点、车辆段向集中贮存中心运输危废的运输成本和最终处置成本；式（2）为运输风险最小化，因为危废的运输风险，是和运输距离成正比关系，因此以运输距离最小作为目标[2]。

式（3）和式（4）为约束条件。式（3）表示每个站点、车辆段的危废，仅能转运至一个集中贮存中心；式（4）是允许建设集中贮存中心的总数。

决策参数定义如下：sj，其值为1，表示在备选点建立集中贮存中心，否则为0；xij，其值为1，表示由第j 个贮存中心接收第i个站点、车辆段的危废，否则为0[2]。

模型参数定义如下：i∈I=｛1，2，…，X｝，表示各站点、车辆段的数量；j∈K=｛1，2，…，X｝，表示允许建设的集中贮存中心的数量[2]；Cj表示第j 个集中贮存中心的建造或者改造的工程费用，按照其使用年限，折算成每年的成本；Pj表示在第j 个集中贮存中心的年运营成本；Ej表示在第j 个集中贮存中心办理环境影响评价、环评验收等环评手续成本，按照其使用年限，折算成每年的成本；Lij表示i、j 之间的运输距离；Mi表示第i 个各站点、车辆段在危废年产生量；V 表示运输危废车辆的容量；rij表示i、j 之间单位距离的运输成本；Lj表示第j 个集中贮存中心与危废处置单位的运输距离；rj表示第j 个集中贮存中心与危废处置单位的单位距离运输成本；Kj表示第j 个集中贮存中心，危废年处置成本；T是危废处置单位的回收周期，以次/年为单位。

4 上海某区地铁危废集中贮存中心选址举例

以上海市某区为例，该区有站点34 个，辅助停车场1 个，车辆段2 个，拟建设1 个危废集中贮存中心，故sj=1 的仅有1 个。考虑到车辆段产生危废的种类和数量，占比较大，因此在该区的两个车辆段进行选址，以下称为甲基地和乙基地。

成本目标（1）简化为：

运输风险目标（2）简化为：

甲基地情况为：该基地拟改造已有仓库为危废暂存仓库，预计使用寿命50 年，改造成本为15 万，C甲=0.3 万/年。未来运营中，配置专职人员2 人，人员工资总计35 万/年，其他运营费用忽略不计，P甲=35 万/年。甲基地建成年代较早，轨道交通环评报告书中未涉及危废仓库，需新办环境影响评价手续和环评验收手续，费用预计为30 万，因使用寿命50 年，E甲=0.6 万/年。甲基地与各站点、辅助停车场的运输距离，共计427.7 公里，运输频次为4 次/年。甲基地与各站点、辅助停车场的运输成本约为60 元/公里，r甲=0.06 万元/公里。甲基地与危废处置单位的运输距离为90公里，L甲=90 公里，运输频次T甲=12 次/年。甲基地每年危废处置费用约40 万元，K甲=40 万元。

乙基地情况为：该基地拟新建危废仓库，预计使用寿命为50年，建造成本为150 万，C乙=3 万/年。未来运营中，P乙=35 万/年。乙基地为新建基地，其危废仓库的环评手续，包含在轨道交通环评报告书中，E乙=0 万/年。乙基地与各站点、辅助停车场的运输距离，共计448.8 公里，运输频次为4 次/年。此外，L乙=90 公里，T乙=12 次/年，r乙=0.06 万元/公里，K乙=40 万元。

甲基地和乙基地的参数汇总，如表2：

表2 甲、乙基地的参数

将以上参数，带入式（5）和式（6），分别计算出甲、乙基地的成本值和运输风险值，如表3：

表3 甲、乙基地的成本值和运输风险值

由此可见，选址甲基地较为合理，不仅每年运行成本较低，而且运输距离相对较短，风险值较低。

结语

（1）针对上海地铁运营中，各站点、车辆段产生的危废，建议采取“产地暂存、分级贮存、集中处置”的危废管理模式。

（2）危废运输，目前是由危废道路运输车辆转运，未来是否能利用地铁的专用轨道车辆，进行地铁系统内部的厂内运输，值得进一步探讨。

（3）上海市部分区的站点和车辆段极少，能否将其产生的危废，跨区域收集到就近的集中贮存中心。

（4）部分拟建的集中贮存中心，因为历史遗留问题，虽然不是违章建筑，但没有完备的房产手续。这也影响到办理环评审批手续文件，和合理选址的重要问题。

（5）针对地铁系统危废产生、运输、处置的特点，希望相关主管部门尽快出台相关规范，从而对危废的暂存、运输、集中贮存等，有更合理、更有针对性的法规依据和措施。