大型生活垃圾壓縮中轉站的經濟狀況分析

中國恩菲工程技術有限公司 張弘偉

對城市中的大型生活垃圾中轉站而言，成熟的兩類壓縮工藝對生活垃圾的處理效率比較近似，但是其經濟造價成本存在非常明顯的差異，還會衍生出一些對城市生態環境的污染問題。部分城市在選擇垃圾壓縮工藝的過程中，對其進行了全面的經濟成本分析和核算工作，能夠降低大型生活垃圾中轉站對環境造成的影響，因此經濟狀況分析是就這一問題相對比較可靠的項目評估形式。

一、大型生活垃圾中轉站的壓縮工藝

（一）橫式壓縮工藝

在城市大型生活垃圾中轉站中，橫式壓縮工藝集中體現在地埋式、移動式以及分體式設備的廣泛應用，可以將壓縮裝置的水平放置形式與壓縮密度、壓縮比例進行全面觀測和分析[1]。在選用橫式壓縮工藝和操作流程的大型生活垃圾中轉站中，需要嚴格比對和分析各區域內生活垃圾的具體產出比例，與豎式壓縮工藝相比，橫式壓縮工藝的壓縮密度和比例相對低一些，操作效率也有所降低，但是運輸設備的投資成本比豎式壓縮工藝低一些。橫式壓縮工藝的具體操作流程如圖1所示。在選擇和應用橫式壓縮工藝的過程中，需要對大型生活垃圾中轉站的具體經濟成本控制需求以及環保需求進行全面規劃與詳細設計，并對生活垃圾的實際壓縮比例進行適度調整和優化設計[2]。在選用橫式壓縮工藝的大型生活垃圾中轉站中，集裝箱的卸載操作和垃圾的卸空操作可以單獨進行，還可以及時采取除塵除臭以及廢氣收集措施，使對環境造成的污染程度有所削弱。若需要在大型生活垃圾中轉站中配置其他設施，可以采用二層平臺模式節約土地資源，并對生產能耗等相關數據指標進行動態化監測和分析，能夠進一步提升橫式壓縮工藝的綜合利用率，見圖1。

圖1 橫式壓縮工藝流程

（二）豎式壓縮工藝

豎式壓縮工藝在很多城市大型生活垃圾中轉站中的應用實踐經驗非常多，并且技術也比較成熟，但是并不能及時配備全面的環保設施，此類工藝的垃圾壓縮比例比較高，作業速度也比較快[3]。豎式壓縮工藝的主要流程如圖2所示。豎式壓縮工藝的經濟造價成本相對比較高，由于垃圾壓縮比例比較高，其所產生的滲透液以及污染源種類也比較多，配套的環保措施和設備成本造價相對比較高，但是綜合利用率也很高。在選用豎式壓縮工藝的大型生活垃圾中轉站中，卸料以及轉運操作過程的運輸成本比較高，但是可以快速判斷其是否呈現滿容器的狀態，整體運載能力比較強。豎式壓縮工藝所對應的操作機械設備種類比較有限，并且對各類運輸設備的接口要求并不高，更利于推廣和應用。尤其在實行垃圾分類政策的城市中心區域，其生活垃圾數量和收集頻次比較高，對豎式壓縮工藝的性能和環保需求比較高[4]。由于豎式集裝箱具備高效率的應用特點，因此相關聯的技術方案也比較成熟，但還需要及時配置一些無害化的生活垃圾初步處理措施，見圖2。

圖2 豎式壓縮工藝流程

（三）兩種工藝的對比

1.工藝技術對比

橫式和豎式垃圾壓縮工藝在國內的應用都比較廣泛，其中技術成熟的可靠性、卸料環節的精確度、壓縮環節的操作質量、裝箱環節的運輸效率等關鍵的對比評估指標都能夠體現出兩類工藝的長處和不足[5]。對于橫式壓縮工藝而言，其工藝技術的成熟度相對比較高，應用時間比較長，在很多城市的大型生活垃圾中轉站進行了全面的實踐和理論驗證分析。并且橫式壓縮工藝的卸料壓縮以及裝箱環節普遍具備一些優勢，其對車輛的限制并不高，各類設備的連接過程非常可靠。對于豎式壓縮工藝而言，其在一些大中型城市的應用比較普遍，但是普遍應用在中型轉運站之中，對大型垃圾轉運站的壓縮效率影響不大。豎式壓縮工藝的卸料時間比較長，但是壓縮時間非常短，對集裝箱底部的密封要求相對比較高，還需要一些定位裝置等輔助配套措施。對兩項壓縮工藝從工藝技術的角度進行對比分析，能夠得出豎式壓縮效率較高、橫式壓縮的設備適應度較高的結論。

2.適應性對比

在對比與分析兩類壓縮工藝的過程中，需要對其適應性指標進行綜合分析和統計，并對高峰期適應性、垃圾分類收集適應性以及末端處置適應性等各項指標進行全方位考察，以得出更加科學有效的對比分析結果。在很多城市的大中型生活垃圾中轉站，橫式壓縮工藝的高峰期適應性比較強，垃圾存儲能力更強，初步處理效率比較高，生活垃圾的留置時間比較短，比較適合人口密集區域的生活垃圾中轉操作模式。但是橫式壓縮工藝對垃圾分類收集的適應性相對比較弱，一臺壓縮設備需要對應多個卸料口，卸料操作效率會有所降低。橫式壓縮工藝在末端處置層面的適應性比較強。對于豎式壓縮工藝而言，其對垃圾分類的轉運操作需求適應程度較好，但是對高峰期以及末端處置的適應性并不強。在對主要三類適應性能指標進行對比分析的過程中，橫式壓縮工藝能夠滿足兩種性能需求，豎式壓縮工藝可以滿足垃圾分類的適應性能需求。

3.環境影響因素對比

在配置和應用大型生活垃圾中轉站相關設備設施的過程中，需要詳細劃分和分析各類環境影響因素，以免對城市整體生態環境體系造成不良影響。大型生活垃圾中轉站的初步處理時間相對比較短，其對于各類環境影響因素的全面調控需求相對比較高。其中垃圾散落問題、滲濾液問題以及臭氣污染問題都會嚴重影響大型生活垃圾中轉站的應用效率和環保管控效率。橫式壓縮工藝和豎式壓縮工藝在實際應用過程中都會存在比較普遍的垃圾散落問題，因此更需要額外配備垃圾收集儀器設備，以免影響到后續卸料和集裝操作過程的有效性和完整性。橫式壓縮工藝所產生的滲濾液比例相對比較高，很容易對城市環境產生不良影響，但是豎式壓縮工藝中的滲濾液問題會與車輛相關聯，不會完全遺留在原地。橫式和豎式壓縮工藝都會產生較多臭氣污染問題，需要配備除塵和防臭措施，以免影響到周邊生活區域的生態環境穩定性。

4.系統參數指標對比

在選擇大型生活垃圾中轉站的具體壓縮工藝的過程中，還需要對比和分析各項系統參數指標，例如推頭壓力、壓縮設備運行功率、箱體自重以及容量、占地面積等，它們都會影響到后續經濟成本分析和對比等結果的精確度。橫式壓縮工藝的推頭壓力一般是豎式壓縮工藝設備的一倍多，但是橫式壓縮設備的能耗量比較多，功率是豎式壓縮設備的兩倍。雖然橫式比豎式壓縮設備的功率大，但是豎式壓縮工藝設備中的自重力因素會直接影響到送料操作環節的實際操作精確度，并且豎式的壓實器功率普遍在30KW左右。橫式壓縮工藝設備的自重和容量比較大，但是兩類壓縮工藝設備的每箱可轉運生活垃圾重量基本都在14噸左右，其操作效率差距并不明顯。除此之外，橫式壓縮工藝的相關設備普遍存在占地面積較大的情況，豎式壓縮工藝的占地面積比較小，可以并行放置其他相關處理措施和儀器設備，對空間的利用率比較高。在全面對比各項系統參數指標的過程中，橫式壓縮工藝的優勢比較明顯，但是對于大型生活垃圾中轉站而言，需要額外配置防塵除臭設備和工藝技術，其額外運營成本也會有所增加。橫式壓縮工藝與豎式壓縮工藝對大型生活垃圾中轉站的貢獻率也會存在差異，并且會對各類設備的后期維護檢修管理工作造成一定影響。

二、大型生活垃圾中轉站壓縮工藝的經濟狀況分析

（一）工程投資以及運營費用對比

在各個城市的大型生活垃圾中轉站建設和投資管理階段，還需要全面對比和分析各項經濟指標，并對轉運操作流程中的所涉及到的壓縮設備成本、運輸設備成本、轉運車間投資成本等不同層面進行全面評估和經濟學對比分析。在對比分析運輸設備投資金額的過程中，需要對橫式以及豎式壓縮工藝必須要配備的運輸設備種類和數量進行嚴格設定，橫式壓縮工藝需要配備橫式垃圾壓縮機、垃圾集裝箱移位系統、卸料槽等壓縮設備，運輸設備則主要涵蓋轉運車、集裝箱等相關內容項；豎式壓縮工藝則需要必須配備壓實器、卸料溜槽以及驅動結構、鋼結構以及支撐平臺等壓縮設備，運輸設備中的轉運車以及轉運容器也是必備選項。橫式和豎式壓縮工藝的壓縮設備投資以及運輸設備投資都會存在明顯的差異，其中橫式壓縮工藝需要的壓縮設備投資金額更多，豎式壓縮工藝需要的運輸設備投資金額更多。由此可以看出，橫式壓縮工藝的固定投資成本比例相對比較高，豎式壓縮工藝的不確定投資成本比例比較高，會直接限制大型生活垃圾中轉站的整體經濟效益。在確定轉運車間的土建投資金額的過程中，需要對地上和地下建筑面積進行全面核定，兩種工藝的土建投資數額相差不多，其中豎式壓縮工藝的地上土建面積和地下土建面積都比較少，土建投資費用比橫式壓縮工藝少一些。在對比分析兩類壓縮工藝的運營費用過程中，可以按照固定的生活垃圾轉運能力指標進行定量分析，其中動力費用、設備維保費用、車輛維保費用、壓縮設備運行費用以及運輸費用都非常關鍵，在對比各項運營費用的過程中，豎式壓縮工藝的優勢非常明顯。

（二）實際運營成本對比

在南京市目前已運行的大型垃圾轉運站中，城南生活垃圾轉運站（1500t/d）采用橫式壓縮工藝，江北生活垃圾轉運站（1500t/d）采用豎式壓縮工藝。城南站和江北站2020年的中轉總量分別為53.29萬t和69.19萬t。根據2020年2個轉運站全年的財務報表進行分析，在2020年江北轉運站轉運總量比城南站多15.9萬t的情況下，其全年的生產成本還較城南站低近20%。垃圾轉運的生產成本為：江北站平均為49.7元/t，城南站81.5元/t，江北站的平均單位生產成本較城南站低近40%。結合南京市轉運站運營經驗可知，豎式的運營成本要明顯低于橫式。對2種壓縮工藝具體方案的工程投資與運行成本的比較結果顯示，豎式壓縮工藝在建設成本上優于橫式，運營成本上豎式明顯高于橫式。

垃圾轉運站作為垃圾產生源頭和末端處置系統的一個結合點，在生活垃圾處理系統中起到樞紐作用。垃圾轉運站能夠降低垃圾運輸費用，提高垃圾運輸效率。建設生活垃圾轉運站對于完善城市功能、改善城市面貌有著重要意義，而轉運站的壓縮工藝形式對于轉運站運行效果具有重要影響。