上海地鐵運營危廢貯存方式和選址模型探討

李 俊

（上海華閔環境股份有限公司 上海 200062）

引言

隨著城鎮化的推進，地鐵出行在大中型城市越來越普遍。相較于其他出行方式，地鐵出行具有快捷性、準點性、環保性等諸多優勢。隨著2020 年《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》的修訂，國家對于危廢的收集、貯存、運輸的要求越來越嚴格。地鐵運營過程中產生的危廢，其管理的規范性和經濟性，也成為新的關注點。本文以上海地鐵為例，初步探討危廢集中貯存的方式和選址。

1 危廢的來源和種類

截至2021 年4 月，上海市共有地鐵線路19 條，站點459座，輔助停車場（用于夜間停車，不涉及維修保養）10 個，車輛段（用于維修保養車輛）17 個。每年處理的危廢總量上百噸。

地鐵運營產生危廢的來源，主要有兩類：車輛段對于車輛維修保養產生的危廢，和站點公安收繳的危廢。

主要種類如表1：

表1 危廢的種類[1]

2 危廢集中貯存方式管理模式

地鐵站點、車輛段中的危廢，存在產地分散、種類復雜、數量較少等特點。由各站點單獨進行危廢的貯存、處置，存在以下風險：首先，由于對危廢貯存場所，環保技術規范要求較高，各站點可能存在無法達到貯存規范要求、管理人員力量薄弱的問題；其次，各站點收繳的危廢數量較少，種類復雜，危廢處置單位的運輸成本和單位處置成本較高，影響危廢處置單位的簽約積極性。

因此，建議采取“產地暫存、分級貯存、集中處置”的危廢管理模式。即各站點和車輛段產生危廢后，進行產地暫存；達到一定數量后，運輸到危廢區域集中貯存中心；最終由危廢處置單位從集中貯存中心進行轉運、處置。

該模式優點在于：首先，危廢集中貯存中心，便于取得相應的環評審批手續，滿足法律法規要求；其次，可以建立完全符合規范的集中貯存中心，滿足防雨、防滲、防火等要求；第三，便于配置充足的危廢管理人員，建立危廢臺帳等管理制度，減少環境合規性風險；第四，降低危廢的單位處置費用，節約年度的危廢處置費用；第五，集中轉運處置，減少了危廢運輸距離，降低了危廢運輸風險；最后，減少危廢單位運輸成本，提高了危廢處置單位的積極性。

3 危廢集中貯存中心模型的構建

針對此危廢管理模式，重點在于合理的規劃區域集中貯存中心的位置布局，明確各站點、車輛段到集中貯存中心的運輸路徑，從而盡可能的減少建設和運營成本，減低運輸風險[2]。為此，在參考了張文俊等的《電網企業危廢集中貯存選址模型研究》一文，提出集中貯存中心選址模型。

模型是為了做出兩方面決策，即達到成本和運輸風險最小化。建立模型之前，給出如下假設：一是集中貯存中心可以利用已有的危廢貯存倉庫進行改造，也可以新建危廢貯存倉庫；二是集中貯存中心的年運營成本是一樣的；三是集中貯存中心，已經取得或可以取得相應的環評審批手續，并滿足危廢貯存技術規范的建設要求；四是每個站點、車輛段的危廢，僅能轉運至一個集中貯存中心；五是運輸風險和運輸距離成正比關系；六是危廢處置單位會將集中貯存中心的危廢定期清空回收。

成本目標：

運輸風險目標：

式（1）和式（2）是目標函數。式（1）為總成本最小化，包括各集中貯存中心的建設成本、運營成本和環評手續成本，以及各站點、車輛段向集中貯存中心運輸危廢的運輸成本和最終處置成本；式（2）為運輸風險最小化，因為危廢的運輸風險，是和運輸距離成正比關系，因此以運輸距離最小作為目標[2]。

式（3）和式（4）為約束條件。式（3）表示每個站點、車輛段的危廢，僅能轉運至一個集中貯存中心；式（4）是允許建設集中貯存中心的總數。

決策參數定義如下：sj，其值為1，表示在備選點建立集中貯存中心，否則為0；xij，其值為1，表示由第j 個貯存中心接收第i個站點、車輛段的危廢，否則為0[2]。

模型參數定義如下：i∈I=｛1，2，…，X｝，表示各站點、車輛段的數量；j∈K=｛1，2，…，X｝，表示允許建設的集中貯存中心的數量[2]；Cj表示第j 個集中貯存中心的建造或者改造的工程費用，按照其使用年限，折算成每年的成本；Pj表示在第j 個集中貯存中心的年運營成本；Ej表示在第j 個集中貯存中心辦理環境影響評價、環評驗收等環評手續成本，按照其使用年限，折算成每年的成本；Lij表示i、j 之間的運輸距離；Mi表示第i 個各站點、車輛段在危廢年產生量；V 表示運輸危廢車輛的容量；rij表示i、j 之間單位距離的運輸成本；Lj表示第j 個集中貯存中心與危廢處置單位的運輸距離；rj表示第j 個集中貯存中心與危廢處置單位的單位距離運輸成本；Kj表示第j 個集中貯存中心，危廢年處置成本；T是危廢處置單位的回收周期，以次/年為單位。

4 上海某區地鐵危廢集中貯存中心選址舉例

以上海市某區為例，該區有站點34 個，輔助停車場1 個，車輛段2 個，擬建設1 個危廢集中貯存中心，故sj=1 的僅有1 個。考慮到車輛段產生危廢的種類和數量，占比較大，因此在該區的兩個車輛段進行選址，以下稱為甲基地和乙基地。

成本目標（1）簡化為：

運輸風險目標（2）簡化為：

甲基地情況為：該基地擬改造已有倉庫為危廢暫存倉庫，預計使用壽命50 年，改造成本為15 萬，C甲=0.3 萬/年。未來運營中，配置專職人員2 人，人員工資總計35 萬/年，其他運營費用忽略不計，P甲=35 萬/年。甲基地建成年代較早，軌道交通環評報告書中未涉及危廢倉庫，需新辦環境影響評價手續和環評驗收手續，費用預計為30 萬，因使用壽命50 年，E甲=0.6 萬/年。甲基地與各站點、輔助停車場的運輸距離，共計427.7 公里，運輸頻次為4 次/年。甲基地與各站點、輔助停車場的運輸成本約為60 元/公里，r甲=0.06 萬元/公里。甲基地與危廢處置單位的運輸距離為90公里，L甲=90 公里，運輸頻次T甲=12 次/年。甲基地每年危廢處置費用約40 萬元，K甲=40 萬元。

乙基地情況為：該基地擬新建危廢倉庫，預計使用壽命為50年，建造成本為150 萬，C乙=3 萬/年。未來運營中，P乙=35 萬/年。乙基地為新建基地，其危廢倉庫的環評手續，包含在軌道交通環評報告書中，E乙=0 萬/年。乙基地與各站點、輔助停車場的運輸距離，共計448.8 公里，運輸頻次為4 次/年。此外，L乙=90 公里，T乙=12 次/年，r乙=0.06 萬元/公里，K乙=40 萬元。

甲基地和乙基地的參數匯總，如表2：

表2 甲、乙基地的參數

將以上參數，帶入式（5）和式（6），分別計算出甲、乙基地的成本值和運輸風險值，如表3：

表3 甲、乙基地的成本值和運輸風險值

由此可見，選址甲基地較為合理，不僅每年運行成本較低，而且運輸距離相對較短，風險值較低。

結語

（1）針對上海地鐵運營中，各站點、車輛段產生的危廢，建議采取“產地暫存、分級貯存、集中處置”的危廢管理模式。

（2）危廢運輸，目前是由危廢道路運輸車輛轉運，未來是否能利用地鐵的專用軌道車輛，進行地鐵系統內部的廠內運輸，值得進一步探討。

（3）上海市部分區的站點和車輛段極少，能否將其產生的危廢，跨區域收集到就近的集中貯存中心。

（4）部分擬建的集中貯存中心，因為歷史遺留問題，雖然不是違章建筑，但沒有完備的房產手續。這也影響到辦理環評審批手續文件，和合理選址的重要問題。

（5）針對地鐵系統危廢產生、運輸、處置的特點，希望相關主管部門盡快出臺相關規范，從而對危廢的暫存、運輸、集中貯存等，有更合理、更有針對性的法規依據和措施。