大型垃圾转运站长距离运输难题分析与建议

摘要：大型垃圾转运站是城市垃圾管理重要组成部分，城市的垃圾集中收集到转运站压缩后再运往末端垃圾焚烧厂处理。为了消除垃圾焚烧带来的“邻避”效应，焚烧厂建设在远离居住地的城市郊区。传统转运站运输方式已渐渐无法满足长距离运输的要求，需要开发更大装载能力的车型。

关键词：大型垃圾转运站；车厢可卸式垃圾车；超载

中图分类号：U463  收稿日期：2023-01-05

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.004

1 前言

随着生活垃圾焚烧技术的发展，在原生垃圾“零填埋”政策要求下，中国加快发展以焚烧为主的垃圾处理方式。由于垃圾焚烧处理后，减量化效果显著，节省用地，还可消灭各种病原体，成为城市垃圾处理的主要方法之一。为了消除垃圾焚烧带来的“邻避”效应，焚烧厂距离城市中心的距离大多都在40 km之外，近年来，与之相配套的各种大中型垃圾转运站应运而生，大型转运站长距离运输面临越来越多的挑战。

2 垃圾转运站传统运输方式

垃圾转运站工作流程如图1所示。垃圾收集车进入转运站计量称重后，在卸料车间内将垃圾倒入卸料槽内，卸料槽底部的垃圾压缩机通过液压驱动的压缩头将垃圾填装入垃圾箱内，直到压实装满，压缩机将垃圾箱推出分离再由运输车运往焚烧厂。

垃圾转运站传统运输方式是采用车厢可卸式垃圾车。车厢可卸式垃圾车又名拉臂车或者勾臂车，其拉箱作业和卸料作分别如图2、图3所示。该车的特点：a.车辆与垃圾箱体可自由连接和分离，实现一车多箱，循环运输，提高车辆的利用率；b.该车连接垃圾箱体后能够向后举升翻转卸料。

3 大型转运站长距离运输面临的挑战

为提高大型转运站的运输效率，转运车选用总质量31 t的四轴车厢可卸式垃圾车，垃圾箱选用28 m?大容积箱体。根据CJJ/T 47-2016《生活垃圾转运站技术规范要求》［1］“转运混装垃圾应采用较大压实能力的填装/压实机械设备，装载容器内垃圾密度不应小于0.6 t/m?”。实际应用中垃圾箱内的密度一般在0.6～0.75 t/m?，因此28 m?垃圾箱装载量可以达到16.8～21 t（平均19 t）。四轴车厢可卸式垃圾车自重约13 t，28 m?垃圾箱自重约6 t，加上满载的垃圾约19 t，整车总重达到38 t，超过31 t的额定总质量23%。

2019年10月江苏无锡发生高架桥侧翻事故，造成3人死亡2人受伤，根据官方发布的无锡高架桥垮塌事故初步分析结果和相关专家的分析，车辆超载是桥梁垮塌的一大重要原因。这个事件对重卡运输行业影响是巨大的，全国多地开始严查超载。2020年4月，国务院安委会印发《全国安全生产专项整治三年行动计划》，要求建立治理超载信息监管系统，严格落实“一超四罚”措施（对超载运输车辆的承运人、装载企业、货运企业、驾驶员实行“一超四罚”制度）。

政府严查超载后导致大型转运站每箱垃圾装载量减少7 t，28 m?垃圾箱只能装12 t，装载密度只有0.43 t/m?，这样的垃圾压实密度几乎和没有压缩差不多，压缩机的压缩效率大大降低。以1 500 t/d的大型转运站为例，原来平均19 t/箱，每天的运输车次为79次，现在12 t/箱，每天需要125运输车次，运输效率也大大降低。

在满足合规不超载的前提下，为提高转运站压缩和运输效率，只能在运输车辆和垃圾箱体上做文章。现有四轴车厢可卸式垃圾车总质量为31 t，根据相关政策规定，当驱动轴为每轴每侧双胎且装备空气悬挂时，最大允许总质量限值增加1 000 kg。也就是说后桥采用空气悬挂的四轴车厢可卸式垃圾车，总重可以增加到32 t，同时车辆自重略有降低，为12.5 t。垃圾箱体也要减少容积并降低自重。轻量化的垃圾箱体由原先方形的截面改为圆弧形截面（图4），筒体自身的内部承压能力大大提高，外侧加强筋减少，箱体容积缩小为24 m?，自重降低到4.5 t。经过以上的优化改进，24 m?垃圾装载量可以达到15 t（32 t最大允许总质量-12.5 t车辆自重-4.5 t垃圾箱自重=15 t垃圾装载量），垃圾压实密度达到0.63 t/m?。

从以上的描述并对比表1可以看出，为了满足合规不超载，现有四轴车厢可卸式垃圾车和箱体优化设计后能够多装3 t垃圾，与原先阶段一仍有不少的差距。那有没有更合适的运输车辆，能够装载更多的同时满足合规不超载？

4 新型运输方式

从交通部公布的《公路货运车辆超限超载认定标准》中可以看出，比四轴31 t总质量限值更大车型还有5轴、6轴铰接列车、全挂汽车列车、中置轴挂车列车，最大总质量可以达到49 t。这些车型从名称上可以看出已经不是单个汽车，而是属于汽车列车的范畴。根据GB/T 3730.1-2001《汽车和挂车类型术语和定义》［2］汽车列车（combination vehicles）的定义为：一辆汽车与一辆或多辆挂车的组合。

表2所示的几种汽车列车类型中，国内外应用最为广泛的是铰接列车，即牵引车加半挂车的组合。拉臂式的半挂车虽然国内还没有应用案例，但是在欧美是常见的车型，不仅在垃圾运输行业，在物流、消防等其他领域都有广泛的应用（图5）。

为了提高大型垃圾转运站运输效率，增加垃圾箱体合规装载量，根据现有的转运站与末端焚烧厂的条件，可以将四轴的拉臂车改为五轴铰接列车（两轴牵引车+三轴拉臂式半挂车），这种组合有以下几个优点：

a.现有大型转运站28 m?箱体不再亏载。

根据2016年最新的《公路货运车辆超限超载认定标准》，这种五轴的铰接列车额定总质量可以达到42 t，牵引车头自重7 t，拉臂半挂车自重9 t，28方箱体自重6 t，最大允许垃圾装载量为42 t-7 t-9 t-6 t=20 t。箱体的装载率为20/28 t/m?=0.71 t/m?，与压缩机最大压缩率0.7～0.75 t/m?相符，箱体不再亏载。

b.整车长度合适，最前轮到最后轮的距离为9.16 m，末端焚烧厂10 m长称重地磅可以上（图6）。

c.拉放箱高度（图7）和卸料高度（图8）与现有四轴拉臂车相近。

该车采用独特的SK型拉臂，拉臂钩部位可向后摆动一定的距离，拉放箱最大高度5.2 m，低于传统四轴拉臂车的拉箱高度5.4 m。

车辆在焚烧厂卸料时，最大高度为7.46 m，与常规四轴拉臂车相似。

5 结语

随着垃圾焚烧技术的发展，政府零填埋政策要求下，大型转运站建设越来越多。而在治超政策影响下，现有的四轴车厢可卸式垃圾车的运输效率已无法满足长距离运输的需求，总质量更大的五轴、六轴的铰接列车才是未来的发展趋势。

由于半挂式的车厢可卸式垃圾车在国内是全新的车型，国家标准GB/T 17350《专用汽车和专用挂车分类、名称及型号编制方法》［3］中并没有这种专用挂车的品类，建议将“车厢可卸式垃圾半挂车”这种车型名称新增到专用挂车品类中。

参考文献：

［1］CJJ/T 47-2016 生活垃圾转运站技术规范［S］.

［2］GB/T 3730.1 汽车和挂车类型的术语和定义［S］.

［3］GB/T 17350-2009 專用汽车和专用挂车术语、代号和编制方法［S］.

作者简介：

高建文，男，1982年生，工程师，研究方向为垃圾分类收转运体系方案。