第四节 餐厨垃圾的收集和运输
餐厨垃圾的收集和运输是指收运车辆按照一定的收运时间和路线将餐饮单位收集桶的餐厨垃圾运到终端处理设施。在保证收运效果和环境卫生的前提下,合理地规划和设计垃圾收运系统,优化垃圾的收运线路和收运时间,提高垃圾收运系统的运转效率,可以节省垃圾的收运费用,从而降低处理费用。
餐厨垃圾收运一般采用直接收运方式,通常指近距离运输,即由环卫系统收运队伍从产生源头收运至处理厂;对于远距离运输,需要转运,即在转运站将餐厨垃圾转载至大容量的运输工具上,运至远处的处理厂。
一、餐厨垃圾产生量计算
根据北京环境卫生科学设计研究所《北京餐厨垃圾产生量调查与对策研究》(2003年),北京餐厨垃圾人均产生量为0.105kg/d。随着近年来人们生活水平的提高,外出就餐人数及次数均有所增加,因此每万人日均餐厨垃圾产生量也在相应增加。根据北京市规划委员会2012年最新编制的《北京市污泥、餐厨和厨余及建筑垃圾处理设施规划》(子课题《北京市餐厨和厨余处理方式研究》),2011年北京市餐厨垃圾人均产生量为0.15kg/d。另外,据海通证券统计,国内其他部分城市人均餐厨垃圾产生量也达到0.145kg/d,如表1-11所示。
表1-11 国内部分城市人均餐厨垃圾产生量
二、贮存容器
由于餐厨垃圾的特性、产生量不均性,以及对环卫部门收运的适应性,需要给餐饮单位配置相应的贮存容器。
餐厨垃圾产生者或收运者应根据垃圾产生量及环卫主管部门要求,配置相应数量的贮存容器。目前,贮存容器一般选用标准120L塑料垃圾桶,容量约100kg,如图1-4所示。餐厨垃圾产生单位根据日产生量来配置容器数量。
图1-4 120L垃圾收集桶
A—940mm;B—468mm;C—550mm;D—905mm
三、餐厨垃圾收集和运输
餐厨垃圾收运阶段,不仅是指对产生源贮存的垃圾集中收运,还包括收运车辆至终点往返运输过程和在终点卸料等全过程。因此这一阶段是收运管理系统中最复杂的,耗资也最大。收运效率和费用的高低,主要取决于下列因素:①收运操作方式;②收运车辆数量、装载量及机械化装卸程度;③收运次数、时间和劳动定员;④收运路线。
(一) 收运操作方式
收运方式采用固定容器系统,如图1-5所示。固定容器系统即收集装置在固定的回收点,收运车将收集装置中的餐厨垃圾清空,收集装置放回原处,车子开到第二个回收点重复操作,直到收运车装满或工作日结束,将车子开到处置场清空收运车,收运车开回车库。
图1-5 固定容器收运示意图
1~4—餐厨垃圾桶放置点;5—处理厂;6—车库;7—餐厨垃圾车辆在不同餐厨垃圾桶间收集废弃物;8—车辆装满餐厨垃圾送往处置场;9—车回车库;10—收集路线
(二) 收运行程时间计算
收运成本的高低,主要取决于收运时间的长短,因此对收运操作过程的不同单元时间进行分析,可以建立设计数据和关系式,求出某区域餐厨垃圾收运耗费的人力和物力,从而计算收运成本。收运操作过程分为四个基本用时,即集装时间、运输时间、卸车时间和非收运时间(其他用时)。
1.集装时间
每个行程的集装时间包括容器卸空时间和每一行程各集装点之间平均行驶时间。用公式表示为:
PSCS=Cttuc+(Np-1)tdbc (1-1)
式中 Ct——每次行程倒空的容器数,个/次;
tuc——卸空一个容器的平均时间,h/个;
Np——每一行程经历的集装点数;
tdbc——每一行程各集装点之间平均行驶时间。
如果集装点平均行驶时间未知,也可用式(1-2)进行估算,但以集装点间距离代替往返运输距离x(km/次)。
2.运输时间
运输时间指收运车从集装点行驶至终点所需时间,加上离开终点驶回原处或下一个集装点的时间,不包括停在终点的时间。当装车和卸车时间相对稳定,则运输时间取决于运输距离和速度,从大量的不同收运车的运输数据分析,发现运输时间可以用下式近似表示:
h=a+bx (1-2)
式中 h——运输时间,h/次;
a——经验常数,h/次;
b——经验常数,h/km;
x——往返运输距离,km/次。
3.卸车时间
专指垃圾收运车在终点(处理厂)逗留时间,包括卸车及等待卸车时间。每一个形成卸车时间用符号S(h/次)表示。
4.非收运时间
非收运时间指在收集操作全过程中非生产性活动所花费的时间。常用符号W(%)表示非收运时间占总时间的百分数。
则每一个收运行程时间可用下式表示:
Tscs=(Pscs+S+a+bx)/(1-W) (1-3)
式中 Tscs——固定容器收集法每一行程时间,h/次;
Pscs——每次行程集装时间,h/次。
(三) 收运车辆
1.收运车类型
由于我国餐厨垃圾收运、处理刚刚起步,现有餐厨垃圾收运车可分为非专业收运车辆和专业化收运车辆。其中前者是指私人收运餐厨垃圾,多采用三轮车、货车或面包车运输盛装餐厨垃圾的塑料桶,如图1-6所示;专业化收运车辆的机械化和自动化程度高,而且密闭性好,满足《垃圾车》(QC/T 52—2000)技术要求。如图1-7所示。装车形式主要为侧装式,箱体结构分箱式和圆桶式。
图1-6 非正规收运车
图1-7 专业化运输车
侧装式收运车为车辆内侧装有液压驱动提升机构,提升配套标准垃圾桶,可将地面上垃圾桶提升至车厢顶部,由倒入口倾翻,空桶复位至地面。倒入口有顶盖,随桶倾倒动作而启闭,运输过程中车厢密闭。垃圾被运至处理厂卸料平台之后,密封后盖打开,推料机构将餐厨垃圾推出,进入接料系统进行后续处理。车上所有操作为液压自动控制,可分别在驾驶室和车旁操作。目前,国内专业化餐厨垃圾收运车辆主要为这一类型。
鉴于餐厨垃圾收集运输过程中,需要考虑到自动化程度、收运效率、环保卫生以及后续卸料速度和环境要求等因素,餐厨垃圾收集车需要如下专属配置。
①密闭系统 车辆在装料口及罐体卸料口均需配置高品质密封装置,确保车辆在收集和运输过程中密闭,杜绝洒漏而造成对气体和路面的二次污染问题。
②自动控制系统 物料提升、卸桶均配置自动控制系统装置,减少设备故障率,提高效率。同时,设置物料满载报警及自动终止程序装置,避免人工操作易造成的物料过多外溢。
③双卸料机构 包括车厢底部螺旋卸料机构及车体后端大开门推板卸料装置。卸料过程中分步卸料,其中,螺旋卸料机构主要卸载液体部分,推板卸料机构主要卸载固体部分,提高卸料效率,同时解决一次卸料中的液体飞溅问题。
④GPS定位系统 车辆将统一加装该系统,便于实时监督管控和调度指挥。
⑤自动加热保温系统 防止餐厨垃圾在冬季运输过程中产生冰冻。
⑥自动计量称重系统 对每家单位产生的餐厨垃圾情况进行实时上传。
⑦喷水系统 车上设有喷水系统,能随时对车上污渍进行清洗。
2.收运车辆数量配置
收运车数量配备是否得当,关系到费用及收运效率。车辆数量可参照下列公式计算:
车辆数量=该车收集垃圾日平均产生量/桶额定容量×桶容积利用率×日单班装桶数定额×日单班收集次数×完好率
式中,日单班装桶数定额按各省、自治区、直辖市环卫定额计算;完好率按80%计。桶容积利用率按50%~70%计。
车辆数量=日收运垃圾总量/车辆载荷/日收运次数×车辆备用系数
式中,日收运次数一般为两次;车辆备用系数按1.2计。
3.收运车辆人员配备
根据《城市环境卫生专用车辆管理规定》,城市环境卫生专用车辆场(队)的驾驶员按照每辆车1.3~1.6人配备,修理工人(含辅助工种)可以按照下列标准配备。
①承担全部车辆修理任务的,按照每辆车1.2~2人配备;
②不承担车辆大修和三级保养的,按照每辆车0.7~1.3人配置。
(四) 收运次数和作业时间
餐厨垃圾收运次数,在我国各城市要求及时收运,即日产日清或不超过24h。在欧美各国则划分较细,一般情形,对于住宅区厨房垃圾,冬季每周二、三次,夏季至少三次;对旅馆酒店、食品工厂、商业区等,不论夏冬每日至少收运一次。
为保证餐厨垃圾收运效率,在餐饮单位营业高峰时间段和城市交通高峰拥堵时间段尽量不安排收运,因此,餐厨垃圾收运时间大致可分为下午(14:00~16:00)和晚上(21:00~24:00)两个时间段。
总之,收运次数和时间,应视当地实际情况,如气候、垃圾产量、道路交通、居民生活习俗等而确定,不能一成不变,其原则是希望能在卫生、迅速、低价的情形下达到餐厨垃圾收运目的。
(五) 收运路线设计
餐厨垃圾收运与城市垃圾收运的原则是一致的。在收运操作方法、收运车辆类型、收运劳力、收运次数和作业时间确定以后,就可着手收运路线,以便有效使用车辆和劳力。收运工作安排的科学性、经济性关键在于合理的收运路线。
国外对此十分重视,为了提高垃圾收运水平,不少国家都制定了垃圾车收运路线图。例如德国的城市垃圾收运系统比较完备,各清扫局部都有垃圾车收运路线图和道路清扫图,收运路线图和清扫图把全市分成若干个收集区,明确规定扫路机的清扫路线以及这个地区的垃圾收集日,收集容器的数量及其车辆行驶路线等,收集地区的容器数量和安放位置等在路线图上都有明确标记,司机只需按照路线图的标志,在规定收集日按收运路线去收集垃圾或进行清扫作业。一般收运路线的设计需要进行反复试算过程,没有能应用于所有情况的固定规则。
一条完整的收运路线大致由“实际路线”和“区域路线”组成。前者指垃圾收运车在指定的街区内所遵循的实际收运路线,后者指装满垃圾后,收运车为运往处理厂需走过的地区或街区。
在研究探索较合理的实际路线时,需考虑以下几点:
①每个作业日每条路线限制在一个地区,尽可能紧凑,没有断续或重复的线路;
②平衡工作量,使每个作业、每条路线的收集和运输时间都合理且大致相等;
③收运路线的出发点从车库开始,要考虑交通繁忙和单行街道的因素;
④在交通拥挤时间,避免在繁忙的街道上收集垃圾。
设计收运路线的一般步骤包括:
①准备适当比例的地域地形图,图上标明垃圾收运区域边界、道口、车库和通往各个垃圾收集点的位置、容器数、收运次数等,并标注各收集点垃圾量;
②资料分析,将资料数据概要列为表格;
③初步收运路线设计;
④对初步收运路线进行比较,通过反复试算进一步均衡收运路线,使每周各个工作日收运的垃圾量、行驶路程、收运时间等大致相等,最后将确定的收运路线画在收运区域图上。
四、餐厨垃圾收运现状及存在问题
由于我国对餐厨垃圾的管理尚属起步阶段,各项管理政策、条例还不完善,餐厨垃圾收运体系还未完全建立起来,在收运、处置和管理等方面还存在一些问题,亟待进一步加强和管理。现有餐厨垃圾主要流向:
①喂养泔水猪;
②倒入下水道;
③提炼地沟油;
④混入生活垃圾。
“十一五”期间,虽然餐厨垃圾规范化收运和处理数量逐年增加,但相比国内年产生3000万吨餐厨垃圾相比,仍然相差甚远。具体为:2006年1.46万吨/年,2007年2.19万吨/年,2008年3.72万吨/年,2009年4.58万吨/年,2010年5.06万吨/年。图1-8为“十一五”餐厨垃圾申报处理量变化示意图。
图1-8 “十一五”餐厨垃圾申报处理量变化示意图
存在的问题集中体现在以下四个方面。
①餐饮单位源头管理粗放,责任意识不强 餐厨垃圾处理存在利益链条。受利益驱使,产生单位通常将餐厨垃圾交给私人收运,致使餐厨垃圾流入“泔水猪”喂养和“地沟油”炼制等非法渠道,给专业化收运队伍和资源化处理设施带来极大的运营困难,如图1-9所示。
从图1-9可以看出,按照现存模式,餐饮单位将餐厨垃圾交由私人收运,根据规模不同可获得1000~5000元/月收益;若交由专业收运部门收运,则需向收运单位缴纳一定垃圾处理费。餐厨垃圾被私人收运至养猪场后,经熬煮后的残渣用来喂猪,含油液体卖给中间商;中间商进一步提炼地沟油和潲水油,卖给食品油加工厂或生物柴油生产厂家,获取暴利。
图1-9 餐厨垃圾收运困局
要打破餐厨垃圾收运困局,需进一步加大宣传和执法力度,按照“谁产生,谁负责”的原则落实产生单位的处理责任,坚决取缔非法收运,为推行专业化收运服务创造良好条件和有利环境。以北京市为例,“十二五”期间北京市开展了垃圾处理分类计价政策,明确指出自2011年起,学校、餐馆、写字楼等非居民单位产生的垃圾进行分类,由原来统一收取25元/t,变更为餐厨垃圾25元/t,其他垃圾90元/t;2012年餐厨垃圾收费50元/t,其他垃圾135元/t;2013年餐厨垃圾90元/t,其他垃圾180元/t,3年内猛涨7倍。
②回收体系不健全,专业化收运能力不足 由于回收利益链条没有理顺,规范回收体系在与私人回收竞争中处于绝对劣势;收运和规范处理环节衔接不畅,直接造成了规范资源化处理产业发育不良。需进一步扩大专业化作业范围,加强专业化队伍建设,提高专业作业服务水平,建立餐厨垃圾“收运处一体化”管理模式,对收运的时间、数量和质量统筹管理,减少风险点,有效促进餐厨垃圾分类收集工作的开展。
③处理能力不足,终端设施建设滞后 由于公众环境维权意识的提高,对餐厨垃圾处理设施污染的认识局限,处理设施建设往往遭到抵制,建设进度滞后,造成集中处理设施的处理能力远远落后于潜在需求。
④监管机制不完善,执法力度待加强 餐厨垃圾的管理涉及工商、卫生、市政市容、城管、公安等多个部门。目前,对餐厨垃圾的监督检查存在部门脱节、配合不统一的情形,未能统筹发挥部门合力,形成从餐厨垃圾产生到最终处理全过程监管机制,需要建立多部门统筹协调配合的综合监督检查机制,加大对餐厨垃圾处理的监管力度。
五、餐厨垃圾收运保障
(一) 餐厨垃圾收运管理体系
1.建立申报管理制度
各餐饮单位根据上年度餐厨垃圾实际产生量、餐厨垃圾种类、经营面积和营业额核定当年度产生量基数。监管部门对餐饮单位提供的餐厨垃圾产生量等建档登记的资料进行核实,核实无误后交由城市管理部门和商务部门统一建档备查。餐饮单位经营场所或者餐厨垃圾产生量发生变更时,应当重新申报。新成立的餐饮单位应当在成立之日起10日内,向主管部门办理备案手续,如实填报本单位餐厨垃圾的种类和产生量。餐饮单位建立餐厨垃圾产生台账,应当载明下列内容:餐厨垃圾产生的种类、产出量、交付收运企业时间、餐厨垃圾产生单位指定人员的签名以及收运人员的签名。
2.建立收运协议制度
在政府部门引导下,餐饮单位与收运公司签订餐厨垃圾收运协议,协议明确餐厨垃圾分类收集标准和各方责任。
3.加强收运管理
①规范收运要求 餐厨垃圾不得随意倾倒、堆放,不得排入雨水管道、污水排水管道、河道、公共厕所和生活垃圾收集设施中,不得与其他垃圾混倒,不得将餐厨垃圾交给无资质的单位和个人。
收集桶由收运公司统一提供、统一设置、统一管理。餐饮单位应当将餐厨垃圾存放在统一配备的密闭收集桶内,不得裸露存放;保持收集桶和污染防治设施的完好和正常使用。收运公司建立应急处理和通报机制。
②确定收运时间和地点 实行定时定点,上门收集,餐厨垃圾放置时间原则上不超过24h。收运时间错开餐饮单位营业高峰时间,保证餐饮单位正常营业。餐饮单位将收集桶放置在指定地点,由收运人员转运到收运车。
(二) 政策、监督管理体系建设
各省、市应出台餐厨垃圾相关管理办法,为执法部门提供法规依据。另外,餐厨垃圾的管理涉及发改委、公安、环保、市容市政、农委和财政等多部门,其规范化收运处理不可能一蹴而就,需要建立长效监管机制。一是建立以源头行政指导、宣传为先导的监督引导体系;二是成立餐厨垃圾管理领导小组,发挥各部门联动优势,共同推动餐厨垃圾处理的合理有序开展;三是建立信息化数据监督管理体系,运用云技术和物联网技术开发一套完整的信息交流网络系统,实现对餐厨垃圾从前端收集、运输到后端处理的全流程监管。
上海市在餐厨垃圾管理方面具有成功经验,能为其他城市提供有益参考。2005年4月1日上海市施行了《上海市餐厨垃圾处理管理办法》,使餐厨垃圾处理管理纳入了依法管理轨道。其主要管理思路为分类投放、专业收运、定向处置、规范结算、全程监管。上海市市容环境卫生管理局负责全市餐厨垃圾管理。2005年上海市市容环境卫生管理局与环保、工商、公安、农业、经济、食品卫生、质量技监等横向职能部门组建了“餐厨垃圾管理工作联席会”,明确了各单位的职责分工,实现了餐厨垃圾全社会的高效管理;实行市市容环卫局、区市容环卫局、街道环卫所均有专人负责的三级管理网络,市容环卫部门从餐厨垃圾产生、收运、处置3个环节对餐厨垃圾实施管理。各级市容环卫和城管执法部门会同工商、环保、农业、技监等职能管理部门对餐厨垃圾处理进行合同监管、日常监管和档案监管等方面的监督管理。上海市餐厨垃圾收运处置管理流程如图1-10所示。
图1-10 上海市餐厨垃圾收运处置管理流程
六、餐厨垃圾规范化收运重要意义
一是餐厨垃圾回收体系建设将有力支撑生态文明与美丽中国建设。在城镇化深入推进的大背景下,城市环境卫生事业成为国家生态文明战略实施与美丽中国建设的重要落脚点之一。从全国范围来看,餐厨垃圾的规范化回收与处理利用体系发展滞后,成为下一步城市固废处理与管理的重点、难点领域,也是城市环境卫生体系建设的重要组成部分。探索餐厨垃圾回收体系的试点创新建设模式,将为我国生态文明建设提供有益参考。
二是餐厨垃圾回收体系建设是促进食品安全与公共健康的重要支撑。规范收运处理渠道的建立是取缔非法收运处理,消除“泔水猪”、“地沟油”等食品安全隐患,降低对公众健康威胁的重要前提。
三是餐厨垃圾回收处理体系建设是创新城市生态服务模式重要探索。回收体系建设作为餐厨垃圾资源化产业链的重要环节,具有一定的市场服务价值,在完善的政策保障下,具有市场化运营的可行性。背靠资源化处理企业资源,建立政策法规引导扶持、市场化运作的前段收运体系,是积极引入社会资源参与城市公共服务,创新城市生态服务供应模式的重要探索。