大型集會環(huán)境下生活固體廢棄物逆向物流體系構(gòu)建

文/夏彩云

大型集會環(huán)境下生活固體廢棄物逆向物流體系構(gòu)建

文/夏彩云

筆者借鑒逆向物流系統(tǒng)理論，對集會環(huán)境下生活固體廢棄物系統(tǒng)的特性進(jìn)行了分析；結(jié)合大型集會的特殊需求，提出該環(huán)境下固體廢棄物逆向物流系統(tǒng)的構(gòu)建原則；分別從生活廢棄物的收集、運(yùn)輸方面研究了集會環(huán)境下生活固體廢棄物逆向物流體系的構(gòu)建框架，為各種大型集會固體廢棄物高效、安全的處置提供一種思路。

逆向物流系統(tǒng)；生活固體廢棄物；大型集會

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，各國文化交流活動愈加頻繁，各種大型集會諸如北京奧運(yùn)會、上海世博會、陜西世園會等頻頻召開。這些大型集會一般持續(xù)時間較長，參會人員較多，涉及范圍較廣。在集會舉辦期間，由于大量參會人員在集會區(qū)域內(nèi)的集聚和活動，短期內(nèi)會產(chǎn)生大量的生活固體廢棄物。如何及時高效地收集和處理這些短期內(nèi)集中產(chǎn)生的大量生活固體廢棄物成為保障集會活動順利舉行的重要因素。

圖1 集會生活固體廢棄物逆向物流流程圖

生活固體廢棄物物流屬于逆向物流的一大特色分支。目前，逆向物流的研究已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。馮一勤提出了逆向物流模式的比較選擇方法，以及如何進(jìn)行逆向物流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。鄒澤燕利用遺傳算法解決了城市生活固體廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)選址-路徑問題研究。隨著北京奧運(yùn)會的舉辦，劉清等對于北京奧運(yùn)廢棄物物流管理結(jié)合奧運(yùn)廢棄物物流特征在對策方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析。現(xiàn)有文獻(xiàn)大多從企業(yè)角度進(jìn)行研究，或者大部分是研究逆向物流某方面的技術(shù)問題，針對特殊環(huán)境下固體廢棄物的處理問題研究較少。本文在借鑒已有研究的基礎(chǔ)上，提出大型集會環(huán)境下生活固體廢棄物逆向物流體系的構(gòu)建問題。

1.集會生活固體廢棄物逆向物流系統(tǒng)的內(nèi)涵

生活固體廢棄物逆向物流由廢棄物的產(chǎn)生、收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、回收、處理以及再利用等環(huán)節(jié)組成，每個環(huán)節(jié)相互聯(lián)系、相互作用。為了更好地加強(qiáng)各個環(huán)節(jié)之間的銜接，應(yīng)該采用系統(tǒng)化的觀點來進(jìn)行問題的處理，而不僅僅局限于某一個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，就是應(yīng)該將生活固體廢棄物的收集、運(yùn)輸及處理問題作為一個整體來看待。因此，可以表述為集會生活固體廢棄物物流系統(tǒng)是指在為集會舉辦提供各種服務(wù)的活動中或者集會進(jìn)展過程中產(chǎn)生的生活固體廢棄物從產(chǎn)生、收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、回收、處理到再利用等各個物流活動要素所構(gòu)成的有機(jī)聯(lián)系的綜合體。集會生活固體廢棄物逆向物流流程如圖1所示。

2.集會生活固體廢棄物逆向物流的特性

大型集會環(huán)境下生活固體廢棄物屬于城市生活固體廢棄物，具有一般廢棄物物流逆向性、復(fù)雜性、不確定性等一般性質(zhì)，但受集會性質(zhì)及內(nèi)容影響，其成分構(gòu)成變化較大，與一般廢棄物物流相比又存在較大差異。

2.1 強(qiáng)時間階段性

大型集會表現(xiàn)出強(qiáng)時間性特征，不同的時間段內(nèi)，廢棄物的發(fā)生量明顯不同，廢棄物逆向物流呈現(xiàn)出較強(qiáng)的時間階段性。一般來說籌備期廢棄物發(fā)生量比較平穩(wěn)；而舉辦前期和中期廢棄物發(fā)生量將會激增，出現(xiàn)發(fā)生量高峰；舉辦后期又將趨于平緩。因此，廢棄物的收集、運(yùn)輸?shù)任锪髟O(shè)施應(yīng)根據(jù)不同的時間階段進(jìn)行合理配置。

2.2 空間集中性

大型集會期間，在舉辦城市和場館地區(qū)等不同區(qū)域內(nèi)，將出現(xiàn)不同形式的人員聚集現(xiàn)象，廢棄物發(fā)生量將有所不同，導(dǎo)致集會廢棄物出現(xiàn)空間集中的特點。相應(yīng)的物流設(shè)施應(yīng)根據(jù)空間集中性進(jìn)行合理配置。

2.3 安全性

由于大型集會期間人員高度聚集，廢棄物物流要求具有高度的安全性，必須及時、快速地提供服務(wù)，還要采取嚴(yán)格的安全防范措施，防止出現(xiàn)損害人體健康、污染環(huán)境的事件。

3.集會生活固體廢棄物逆向物流系統(tǒng)的構(gòu)建原則

3.1 “綠色”環(huán)保原則

有效保證大型集會區(qū)域內(nèi)及其城市周邊環(huán)境的環(huán)境優(yōu)美，并延伸到服務(wù)于地區(qū)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境改善取得突破性的目的，使得廢棄物處理產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)效應(yīng)最小，防止出現(xiàn)廢棄物處理過程中的“二次污染”。

3.2 適用性原則

根據(jù)具體集會的不同規(guī)模、性質(zhì)、與會人員以及舉辦城市自身的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件綜合考慮，合理安排物流系統(tǒng)布局，包括中轉(zhuǎn)站和處理站的選址，以及收集運(yùn)輸路徑的安排；選定適應(yīng)具體環(huán)境下生活固體廢棄物物流系統(tǒng)性作業(yè)相應(yīng)的管理體制及運(yùn)行機(jī)制。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相統(tǒng)一原則

在保證廢棄物處理不影響集會進(jìn)行的情況下，盡可能地降低物流成本，實現(xiàn)生活固體廢棄物物流系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

4.集會逆向物流系統(tǒng)的設(shè)計思路

由于固體廢棄物一般是先由收集設(shè)備進(jìn)行收集，運(yùn)到中轉(zhuǎn)站后進(jìn)行分類再運(yùn)到處理站，故該逆向物流構(gòu)建表現(xiàn)為一個多層選址一路徑模型。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括兩個子系統(tǒng)，即生活固體廢棄物收集系統(tǒng)及生活固體廢棄物運(yùn)輸系統(tǒng)。

4.1 生活固體廢棄物收集方法

大型集會具備會議特殊性，很大程度上代表舉辦城市、區(qū)域乃至國家的形象，加上參會人員的高度密集性，其環(huán)保性要求更高，需要比一般收集方式更規(guī)范化、收集效率更高、更衛(wèi)生的垃圾收集方式。

（1）封閉化的移動式收集系統(tǒng) 大型集會垃圾收集點一般分散在大型集會會場附近，便于參會人員、游客能夠及時處理身邊的廢棄物。在對這些廢棄物進(jìn)行收集的過程中，要結(jié)合大型集會的特殊性，盡量減少廢棄物在收集過程中的與外在空氣接觸的時間。廢棄物放置時間稍久便會產(chǎn)生氣味，氣味擴(kuò)散會影響周邊環(huán)境，導(dǎo)致“二次污染”，同時收集時間過長會影響集會會場周圍的優(yōu)美環(huán)境及集會的順利舉行。因此為了避免收集過程產(chǎn)生撒、漏、揚(yáng)塵等嚴(yán)重污染問題，封閉化收集是更好的選擇。采用移動式收集系統(tǒng)，系指利用移動容器不斷交換進(jìn)行廢棄物的收集。

移動式收集系統(tǒng)中，可以利用資料對比等方法進(jìn)行集會期間廢棄物流量的初步預(yù)測，并根據(jù)廢棄物收集車輛的規(guī)格、載重，將會場劃分為不同的服務(wù)輻射圈，每一服務(wù)輻射圈的垃圾桶數(shù)量基本上能夠讓收集車輛利用率達(dá)到最大。同一輻射圈內(nèi)，收集車輛隨車攜帶與會場某輻射圈范圍內(nèi)垃圾點相當(dāng)數(shù)量的空垃圾桶，在收集點用空垃圾桶替換裝滿垃圾的垃圾桶，用車輛將收集的垃圾桶拖拽到中轉(zhuǎn)站出空后，又將此部分倒空的空垃圾桶按第一次的方法重復(fù)投入第二服務(wù)輻射圈使用，至收集服務(wù)輻射圈線路的最后一個垃圾桶被拖到處置場出空為止。移動式收集模式的流程如圖2所示。

圖2 封閉化的移動式收集模式

圖中：1一垃圾車攜帶空垃圾桶從車庫出發(fā)收集垃圾；2—將裝滿垃圾的垃圾桶裝車；3—防止空垃圾桶；4—垃圾車駛往輻射區(qū)內(nèi)的下一個垃圾收集點；5—收集路線；6—第二個裝有垃圾的垃圾桶；7—某輻射區(qū)范圍；8—將裝有垃圾的垃圾桶運(yùn)至中轉(zhuǎn)站；9—中轉(zhuǎn)站；10—垃圾車攜帶倒空的垃圾桶駛往下一輻射范圍收集。

（2）分類收集方法 一般廢棄物收集運(yùn)輸車輛的載重量比較小，不適宜遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，而廢棄物處理場又遠(yuǎn)離集會區(qū)和居民區(qū)。為了解決這一運(yùn)輸矛盾，廢棄物中轉(zhuǎn)站可進(jìn)行廢棄物短期儲存和防護(hù)。在集會舉辦時的廢棄物處理過程中，小型垃圾收運(yùn)車將從各場館不同角落收集的廢棄物在中轉(zhuǎn)站合并、處理。大型集會期間固體廢棄物的產(chǎn)生來源多樣化，有來源于集會本身的，有來源于游客的，因此廢棄物的組成成分差異很大。為了在收集過程中提高回收物資的再回收價值，利于城市生活垃圾的資源化和減量化，建議采取按廢棄物組成成分進(jìn)行集中分類收集地方法進(jìn)行廢棄物處理。

4.2 運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計思路

在確定生活固體廢棄物的收集方式后，接著就要考慮運(yùn)輸設(shè)施的系統(tǒng)布局問題。城市的廢棄物回收處理場所一般都是位于郊區(qū)已有的固有建筑，除了特殊情況外，基本不會因為大型集會的召開而新建，所以大型集會廢棄物物流系統(tǒng)中運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的布局設(shè)計主要是針對中轉(zhuǎn)站的問題。

物流系統(tǒng)是由線路和節(jié)點構(gòu)成的，以中轉(zhuǎn)站為核心的運(yùn)輸布局規(guī)劃主要任務(wù)是根據(jù)大型集會場館的分布特點，結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械慕煌ú季郑诒ＷC清運(yùn)所有廢棄物的基礎(chǔ)上，考慮中轉(zhuǎn)站的建設(shè)成本、運(yùn)營效率，中轉(zhuǎn)站到各個垃圾點以及最終處理廠的運(yùn)輸費用。也就是說主要解決廢棄物逆向物流系統(tǒng)中中轉(zhuǎn)站的選址問題(LA)以及運(yùn)輸量的分配、路徑優(yōu)化問題（VRP）。解決LA和VRP問題需要注意：（1）盡量將相互接近的收集點劃分為一個單位車輛輻射區(qū)域，（2）每一輻射區(qū)域的收集點垃圾桶數(shù)量盡可能滿足對應(yīng)線路上每輛車的最佳裝載量，（3）每輛車輛順次途徑各收集點的路線要成凸?fàn)睿?）中轉(zhuǎn)站設(shè)置數(shù)量要恰當(dāng)、規(guī)模要合理。

圖3 集會固體廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

具體的中轉(zhuǎn)站選址和運(yùn)輸路線優(yōu)化可通過建立數(shù)學(xué)模型來解決，主要表現(xiàn)為兩個非線性規(guī)劃問題。為了體現(xiàn)物流系統(tǒng)的整體性，可以把其作為一個整體，采用遺傳算法和仿真計算得出結(jié)論，確定符合運(yùn)輸路線優(yōu)化原則的具體中轉(zhuǎn)站的選址，結(jié)合廢棄物收集點和中轉(zhuǎn)站的最佳輻射服務(wù)范圍構(gòu)建出運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局。運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局的簡易圖如圖3所示。

5.結(jié)論

集會環(huán)境下對生活固體廢棄物的分類、收集、運(yùn)輸?shù)任锪鬟^程，任何一個環(huán)節(jié)缺乏合理的規(guī)劃和科學(xué)管理，都會給集會舉辦城市的“排泄”帶來不暢。本文研究了大型集會環(huán)境下固體廢棄物的逆向物流問題。

通過對大型集會固體廢棄物物流系統(tǒng)的特性分析，提出了固體廢棄物在不影響集會環(huán)境下的收集方法，針對其運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的布局提出了相關(guān)建議，有利于加強(qiáng)對生活固體廢棄物物流系統(tǒng)的完善，保證集會的順利舉辦和城市的健康發(fā)展。進(jìn)一步的研究將考慮帶有暫時庫存性質(zhì)的中轉(zhuǎn)站選址的模型計算，并推廣到多區(qū)域。

（作者單位：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

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