大型生活垃圾压缩中转站的经济状况分析

中国恩菲工程技术有限公司 张弘伟

对城市中的大型生活垃圾中转站而言，成熟的两类压缩工艺对生活垃圾的处理效率比较近似，但是其经济造价成本存在非常明显的差异，还会衍生出一些对城市生态环境的污染问题。部分城市在选择垃圾压缩工艺的过程中，对其进行了全面的经济成本分析和核算工作，能够降低大型生活垃圾中转站对环境造成的影响，因此经济状况分析是就这一问题相对比较可靠的项目评估形式。

一、大型生活垃圾中转站的压缩工艺

（一）横式压缩工艺

在城市大型生活垃圾中转站中，横式压缩工艺集中体现在地埋式、移动式以及分体式设备的广泛应用，可以将压缩装置的水平放置形式与压缩密度、压缩比例进行全面观测和分析[1]。在选用横式压缩工艺和操作流程的大型生活垃圾中转站中，需要严格比对和分析各区域内生活垃圾的具体产出比例，与竖式压缩工艺相比，横式压缩工艺的压缩密度和比例相对低一些，操作效率也有所降低，但是运输设备的投资成本比竖式压缩工艺低一些。横式压缩工艺的具体操作流程如图1所示。在选择和应用横式压缩工艺的过程中，需要对大型生活垃圾中转站的具体经济成本控制需求以及环保需求进行全面规划与详细设计，并对生活垃圾的实际压缩比例进行适度调整和优化设计[2]。在选用横式压缩工艺的大型生活垃圾中转站中，集装箱的卸载操作和垃圾的卸空操作可以单独进行，还可以及时采取除尘除臭以及废气收集措施，使对环境造成的污染程度有所削弱。若需要在大型生活垃圾中转站中配置其他设施，可以采用二层平台模式节约土地资源，并对生产能耗等相关数据指标进行动态化监测和分析，能够进一步提升横式压缩工艺的综合利用率，见图1。

图1 横式压缩工艺流程

（二）竖式压缩工艺

竖式压缩工艺在很多城市大型生活垃圾中转站中的应用实践经验非常多，并且技术也比较成熟，但是并不能及时配备全面的环保设施，此类工艺的垃圾压缩比例比较高，作业速度也比较快[3]。竖式压缩工艺的主要流程如图2所示。竖式压缩工艺的经济造价成本相对比较高，由于垃圾压缩比例比较高，其所产生的渗透液以及污染源种类也比较多，配套的环保措施和设备成本造价相对比较高，但是综合利用率也很高。在选用竖式压缩工艺的大型生活垃圾中转站中，卸料以及转运操作过程的运输成本比较高，但是可以快速判断其是否呈现满容器的状态，整体运载能力比较强。竖式压缩工艺所对应的操作机械设备种类比较有限，并且对各类运输设备的接口要求并不高，更利于推广和应用。尤其在实行垃圾分类政策的城市中心区域，其生活垃圾数量和收集频次比较高，对竖式压缩工艺的性能和环保需求比较高[4]。由于竖式集装箱具备高效率的应用特点，因此相关联的技术方案也比较成熟，但还需要及时配置一些无害化的生活垃圾初步处理措施，见图2。

图2 竖式压缩工艺流程

（三）两种工艺的对比

1.工艺技术对比

横式和竖式垃圾压缩工艺在国内的应用都比较广泛，其中技术成熟的可靠性、卸料环节的精确度、压缩环节的操作质量、装箱环节的运输效率等关键的对比评估指标都能够体现出两类工艺的长处和不足[5]。对于横式压缩工艺而言，其工艺技术的成熟度相对比较高，应用时间比较长，在很多城市的大型生活垃圾中转站进行了全面的实践和理论验证分析。并且横式压缩工艺的卸料压缩以及装箱环节普遍具备一些优势，其对车辆的限制并不高，各类设备的连接过程非常可靠。对于竖式压缩工艺而言，其在一些大中型城市的应用比较普遍，但是普遍应用在中型转运站之中，对大型垃圾转运站的压缩效率影响不大。竖式压缩工艺的卸料时间比较长，但是压缩时间非常短，对集装箱底部的密封要求相对比较高，还需要一些定位装置等辅助配套措施。对两项压缩工艺从工艺技术的角度进行对比分析，能够得出竖式压缩效率较高、横式压缩的设备适应度较高的结论。

2.适应性对比

在对比与分析两类压缩工艺的过程中，需要对其适应性指标进行综合分析和统计，并对高峰期适应性、垃圾分类收集适应性以及末端处置适应性等各项指标进行全方位考察，以得出更加科学有效的对比分析结果。在很多城市的大中型生活垃圾中转站，横式压缩工艺的高峰期适应性比较强，垃圾存储能力更强，初步处理效率比较高，生活垃圾的留置时间比较短，比较适合人口密集区域的生活垃圾中转操作模式。但是横式压缩工艺对垃圾分类收集的适应性相对比较弱，一台压缩设备需要对应多个卸料口，卸料操作效率会有所降低。横式压缩工艺在末端处置层面的适应性比较强。对于竖式压缩工艺而言，其对垃圾分类的转运操作需求适应程度较好，但是对高峰期以及末端处置的适应性并不强。在对主要三类适应性能指标进行对比分析的过程中，横式压缩工艺能够满足两种性能需求，竖式压缩工艺可以满足垃圾分类的适应性能需求。

3.环境影响因素对比

在配置和应用大型生活垃圾中转站相关设备设施的过程中，需要详细划分和分析各类环境影响因素，以免对城市整体生态环境体系造成不良影响。大型生活垃圾中转站的初步处理时间相对比较短，其对于各类环境影响因素的全面调控需求相对比较高。其中垃圾散落问题、渗滤液问题以及臭气污染问题都会严重影响大型生活垃圾中转站的应用效率和环保管控效率。横式压缩工艺和竖式压缩工艺在实际应用过程中都会存在比较普遍的垃圾散落问题，因此更需要额外配备垃圾收集仪器设备，以免影响到后续卸料和集装操作过程的有效性和完整性。横式压缩工艺所产生的渗滤液比例相对比较高，很容易对城市环境产生不良影响，但是竖式压缩工艺中的渗滤液问题会与车辆相关联，不会完全遗留在原地。横式和竖式压缩工艺都会产生较多臭气污染问题，需要配备除尘和防臭措施，以免影响到周边生活区域的生态环境稳定性。

4.系统参数指标对比

在选择大型生活垃圾中转站的具体压缩工艺的过程中，还需要对比和分析各项系统参数指标，例如推头压力、压缩设备运行功率、箱体自重以及容量、占地面积等，它们都会影响到后续经济成本分析和对比等结果的精确度。横式压缩工艺的推头压力一般是竖式压缩工艺设备的一倍多，但是横式压缩设备的能耗量比较多，功率是竖式压缩设备的两倍。虽然横式比竖式压缩设备的功率大，但是竖式压缩工艺设备中的自重力因素会直接影响到送料操作环节的实际操作精确度，并且竖式的压实器功率普遍在30KW左右。横式压缩工艺设备的自重和容量比较大，但是两类压缩工艺设备的每箱可转运生活垃圾重量基本都在14吨左右，其操作效率差距并不明显。除此之外，横式压缩工艺的相关设备普遍存在占地面积较大的情况，竖式压缩工艺的占地面积比较小，可以并行放置其他相关处理措施和仪器设备，对空间的利用率比较高。在全面对比各项系统参数指标的过程中，横式压缩工艺的优势比较明显，但是对于大型生活垃圾中转站而言，需要额外配置防尘除臭设备和工艺技术，其额外运营成本也会有所增加。横式压缩工艺与竖式压缩工艺对大型生活垃圾中转站的贡献率也会存在差异，并且会对各类设备的后期维护检修管理工作造成一定影响。

二、大型生活垃圾中转站压缩工艺的经济状况分析

（一）工程投资以及运营费用对比

在各个城市的大型生活垃圾中转站建设和投资管理阶段，还需要全面对比和分析各项经济指标，并对转运操作流程中的所涉及到的压缩设备成本、运输设备成本、转运车间投资成本等不同层面进行全面评估和经济学对比分析。在对比分析运输设备投资金额的过程中，需要对横式以及竖式压缩工艺必须要配备的运输设备种类和数量进行严格设定，横式压缩工艺需要配备横式垃圾压缩机、垃圾集装箱移位系统、卸料槽等压缩设备，运输设备则主要涵盖转运车、集装箱等相关内容项；竖式压缩工艺则需要必须配备压实器、卸料溜槽以及驱动结构、钢结构以及支撑平台等压缩设备，运输设备中的转运车以及转运容器也是必备选项。横式和竖式压缩工艺的压缩设备投资以及运输设备投资都会存在明显的差异，其中横式压缩工艺需要的压缩设备投资金额更多，竖式压缩工艺需要的运输设备投资金额更多。由此可以看出，横式压缩工艺的固定投资成本比例相对比较高，竖式压缩工艺的不确定投资成本比例比较高，会直接限制大型生活垃圾中转站的整体经济效益。在确定转运车间的土建投资金额的过程中，需要对地上和地下建筑面积进行全面核定，两种工艺的土建投资数额相差不多，其中竖式压缩工艺的地上土建面积和地下土建面积都比较少，土建投资费用比横式压缩工艺少一些。在对比分析两类压缩工艺的运营费用过程中，可以按照固定的生活垃圾转运能力指标进行定量分析，其中动力费用、设备维保费用、车辆维保费用、压缩设备运行费用以及运输费用都非常关键，在对比各项运营费用的过程中，竖式压缩工艺的优势非常明显。

（二）实际运营成本对比

在南京市目前已运行的大型垃圾转运站中，城南生活垃圾转运站（1500t/d）采用横式压缩工艺，江北生活垃圾转运站（1500t/d）采用竖式压缩工艺。城南站和江北站2020年的中转总量分别为53.29万t和69.19万t。根据2020年2个转运站全年的财务报表进行分析，在2020年江北转运站转运总量比城南站多15.9万t的情况下，其全年的生产成本还较城南站低近20%。垃圾转运的生产成本为：江北站平均为49.7元/t，城南站81.5元/t，江北站的平均单位生产成本较城南站低近40%。结合南京市转运站运营经验可知，竖式的运营成本要明显低于横式。对2种压缩工艺具体方案的工程投资与运行成本的比较结果显示，竖式压缩工艺在建设成本上优于横式，运营成本上竖式明显高于横式。

垃圾转运站作为垃圾产生源头和末端处置系统的一个结合点，在生活垃圾处理系统中起到枢纽作用。垃圾转运站能够降低垃圾运输费用，提高垃圾运输效率。建设生活垃圾转运站对于完善城市功能、改善城市面貌有着重要意义，而转运站的压缩工艺形式对于转运站运行效果具有重要影响。