（环境工程专业论文）西南地区旅客列车垃圾源分析及全程管理方案的研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 在课题研究中，对运营在西南地区的旅客列车垃圾的产生、收集、储存、 下交及处理处置情况进行了现场调查：在春冬两季，对不同等级列车( 快速、 k ) ，分车厢( y z 、r w 、y w 、c a ) 、分时段( 白天垃圾产生集中时段、白 天垃圾产生非集中时段、夜间时段) 进行垃圾产量称量调查及垃圾采样。 垃圾产量调查结果表明：西南地区列车垃圾全程单位产量平均值为1 8 5 9 k g h 及o 3 3k g k r m 垃圾全程人均产量平均值为1 3 3 7g ，人击及o 2 4g 人蛔； 白天垃圾集中产生时段垃圾发生率平均值介于2 6 7 5 5 0 3 1g 人h ，非集中 时段平均值介于9 8 3 2 3 5 6 9 人h ，夜间时段平均值介于o 4 6 - - 5 8 9 9 人h ， 2 0 0 6 年西南地区旅客列车垃圾总产量为8 3 9 7 6 t ，占全国旅客列车垃圾总产 量的4 7 5 。 垃圾试样分析表明：列车垃圾的物理组分包括纸张、塑料、食物残渣、 竹木、玻璃、金属，主要组分为纸张、塑料、食物残渣，三者之和约占9 0 - 9 5 ， 含水率从9 9 1 - 一7 0 9 4 不等。波动较大；垃圾容重的变动范围从 5 5 6 6 k g m 3 2 8 9 5k g m 3 ；垃圾干基灰分和可燃分的比例接近l ：9 ；垃圾湿基 热值在1 5 0 0 0 k j k g 左右，干基热值在2 5 0 0 0 k j k g 左右。 通过列车垃圾的产量及特性分折，得出了客流量、季节、列车等级、车 厢等级、运行时段等因素对列车垃圾产量及特性的影响。 分析了垃圾在产生、收集、储存、下交及处理处置过程中存在一系列不 合理的问题。借鉴国内外垃圾全程管理经验，初步构建旅客列车垃圾全程管 理体系，包括源头控制、分类收集、压缩储运、分类下交、多级转运的处理 处置的方案。 本文为列车垃圾的处理处置方式的选择提供基础数据，提出的旅客列车 垃圾全过程管理方案对我国各地区旅客列车垃圾的管理具有较大的参考意 义。 关键词：旅客列车垃圾；污染现状；全程管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第li 页 a b s t r a c t i nt h i sr e s e a r c h 。o n t h e s p o ti n v e s t i g a t i o n sw e r ec a r r i e do nt h es t a t u so ft h e p r o d u c t i o n ，c o l l e c t i o n ，s t o r a g e ，t r a n s p o r t ，d e l i v e ra n dd i s p o s a t i o no fp a s s e n g e rt r a i n r e f u s ei ns o u t h w e s t o fc h i n a w e i g h i n ga n ds a m p l i n gw e r ei m p l e m e n ti nt r a i n so f d i f f e r e n tr a n k s ( f a s t 、k ) ，i nc o m p a r t m e n t so fd i f f e r e n ts t y l e s ( y z 、r w 、y w 、 c a ) ，i nd i f f e r e n tp e r i o d s ( r e f u s ey i e l df a s t i g i u mi nd a y t i m e ，n o n - f a s t i g , u m i n d a y t i m e ，n i g h t t i m e ) i ns p r i n ga n dw i n t e r t h ei n v e s t i g a t i o nr e s u l t so fr e f u s ey i e l di n d i c a t et h a t ：t h ea v e r a g eo fw h o l e c o u r s ey i e l dp e ru n i ti sl g 5 9k e d ha n do 3 3k g k m ；a v e r a g ey i e l dp e rp e r s o ni s 1 3 3 7 9 c a p i t a ha n d0 2 4g c a p i t a 。k i n ；a v e r a g ey i e l dr a t e si nf a s t i g i u md a y t i m e 、 n o n f a s t i g i u md a y t i m e a n d n i g h t t i m e a r e2 6 7 5 - 5 0 31g c a p i t a h ， 9 8 3 - 2 3 5 6 9 c a p i t a ha n do 4 6 5 8 9 9 c a p i t a hr e s p e c t i v e l y , t h ey e a ry i e l do f p a s s e n g e rt r a i nr e f u s ei ns o u t h w e s ti s8 3 9 7 6 t tw h i c hm a d eap r o p o r t i o no f4 7 5 i nt o t a ly i e l do fw h o l ec o u n 缸- yi n2 0 0 6 a n a l y z i n go nt h es a m p l e si n d i c a t e st h a t ：t h ep h y s i c a lc o m p o n e n ti n c l u d e s s h e e t s 。p l a s t i c f o o dd r a f f , n u m ba n dm e t a l ，t h ef o f i n e rt h r e ea c c o u n tf o r9 0 - 9 5 ， t h em o i s t u r ec o n t e n t r a n g e s f r o m9 9 1 t o7 0 9 4 t h eb u l k g r a v i t y i s 5 5 6 6 k g m 3 2 8 9 ，5k g m 3 , t h ea s hv st h ec o m b u s t i b l ei sl ：9 ，t h ew e th e a tv a l u e a n dd r yh e a tv a l u ea r ea b o u t15 0 0 0 k j k ga n d2 5 0 0 0 k j k gr e s p e c t i v e l y t h r o u g ht h ea n a l y z i n go nt h ey i e l da n dc h a r a c t e r so fr e f u s e ，t h ei n f l u e n c eo f p a s s e n g e rq u a n t i t y , s e a s o n 。t r a i nr a n k ，c o m p a r t m e n t r a n ka n dr u n n i n gp e r i o do n t h ey i e l da n dc h a r a c t e r so fr e f u s ew a so b t a i n e d t h ep r o b l e m si nt h ep r o c e s so fp r o d u c t i o n ，c o l l e c t i o n ，s t o r a g e ，t r a n s p o r t ， d e l i v e ra n dd i s p o s a t i o nw e r ea n a l y z e d ，w h o l ep r o c e s s i n gm a n a g e m e n ts c h e m e w a se s t a b l i s h e d ，w h i c hi n c l u d e ss o u r c ec o n t r o l l ，s o r t i n gc o l l e c t i o n ，c o m p r e s s s t o r a g ea n dt r a n s p o r t ，c l a s s i f i e dd e l i v e ra n dm u l t i l e v e lt r a n s f e r r i n gd i s p o s a t i o n - t h i sp a p e rp r o v i d et h eb a s i cd a t af o rt h ed i s p o s i t i o nw a yo fp a s s e n g e rt r a i n r e f u s e ，t h ew h o l ep r o c e s s i n gm a n a g e m e n ts c h e m eh a v ei m p o r t a n tr e f e r e n c ev a l u e f o ro t h e ra r e a si no u rc o u n t r y k e yw o r d s ：p a s s e n g e rt r a i ng a r b a g ep o l l u t i o na c t u a l i t y ：w h o l ep r o c e s s i n g m a n a g e m e n t 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 问题的提出 1 1 1 旅客列车垃圾的产生现状 旅客列车垃圾即旅客在乘坐铁路旅客列车期间产生的固体废物n i ，包括 食品，日用品，娱乐品等在旅客使用完毕后所产生的丢弃物以及列车燃煤产 生的炉渣。二十世纪8 0 年代以前，铁路旅客运输量较小，旅客列车垃圾的发 生量相应较小，其对列车内外环境的影响并不明显。随着我国铁路客运事业 发展和人民生活水平的提高，旅客列车垃圾发生量呈持续增长趋势。据有关 部门统计，1 9 9 2 年全国旅客列车垃圾发生量为1 4 2 万t ，而1 9 9 7 年则达到 2 l ，2 万t 【2 l ；一列旅客列车日产生活垃圾约3 6 0 k g ，年垃圾总量1 3 0 t t 3 】：每对 旅客列车全程废弃物发生量平均约为6 0 0 k g ，某些长途热线客车全程废弃物 发生量达1 5 0 0 k g 以上1 4 】。另据调查，每名旅客乘车天，产生“流动垃圾” 2 5 0 克，一列旅客列车运行一天，平均产生“流动垃圾”0 , 5 吨，全国每天产 生列车垃圾近5 0 0 吨，相当于一个省会城市日产垃圾量的半p l 。 列车垃圾产量的递增对列车内外环境都构成了严重威胁。垃圾在客车内 的集纳不仅有碍观瞻，而且造成客车内部环境质量的下降，特男4 是在炎热季 节的客流高峰期，短时间内产生的大量垃圾得不到及时下交，很容易发生腐 败，造成旅途空气污染，影响旅客的舒适健康；垃圾在存放过程中经常出现 的散漏现象也会污染车厢影响车厢内环境。由于大多数列车安装的非封闭 式车窗，旅客很容易随手将垃圾抛向窗外，此种现象在炎热季节的非空调列 车上最为明显。不能自然分解的塑料饭盒、瓶、袋等，越积越多，造成沿线 公害，给行车、行人和线路巡检带来诸多不便；玻璃瓶、铁皮罐等，在列车 行进中扔出窗外成为“飞弹”，很容易引起行人及行车事故。 1 1 2 旅客列车垃圾治理现状 国外一些发达国家列车垃圾清扫、收集和处理有完整的系统，有明确的 分工和协作。 芬兰列车设有专职的清洁工，列车经运行返回车务段时，清洁工便上车 将每个座位下活动垃圾盒内的垃圾倾倒在一个大的垃圾袋里，装满后搬到站 台上，由铲车将垃圾袋送迸压缩机内进行压缩，然后由垃圾公司将这些垃圾 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 送到垃圾场掩埋处理。如果列车运程较远，垃圾较多，列车员可以通知下一 大站的清洁工，待车进站后清扫车上的垃圾。长途列车的餐车垃圾最多，由 餐车工作人员和专职清洁人员共同负责清扫，送往车务段处理【6 】。 日本从环境保护和资源利用出发，对旅客废弃物的回收极为重视。日本 新干线车辆及特快车辆在每节车厢的出口附近设有3 个垃圾桶，分别盛放可 燃垃圾、不可燃垃圾和可回收利用垃圾。乘客下车时，都会自觉地将垃圾分 类投入垃圾桶内。车辆上的垃圾桶经过改进。采用自动选别机，将罐、瓶分 开。有的地方还研究将不燃物以外的垃圾进行粉碎、干燥，成为固体燃料的 方法【7 t 。在日本铁路客运公司所辖的东京地区铁路客运段内，山手线的3 6 个 车站每天产生的垃圾多达1 3 5 t ，其中报纸、杂志类约占5 0 ，各种饮料罐、 瓶约占3 0 。为回收这些可利用的资源，分别用投入口各异的垃圾箱，用于 分装报纸、杂志、空瓶罐及其他废物，取得了良好的效果【b l 。另一方面，日 本还采用了可改善环境、推进生态学和有效利用资源的方案，即垃圾分类作 业由铁路公司处理，废物焚烧作业委托当地市政部门处理。分类作业实行自 动化，以改善列车和铁路沿线的环境卫生条件【9 1 。 我国在2 0 世纪8 0 年代以前，铁路部门大都将旅客列车运行过程中产生 的垃圾清出车外，日积月累在铁路两侧形成了长长的污染带，对旅客和工作 人员造成身心影响，对铁路沿线的土壤、大气和水环境构成较为严重的威胁。 近年来，随着我国经济的发展，铁路改革的不断深化，铁路环境保护工作同 益突出，对列车垃圾重视力度逐步加强。铁道部运输局以铁运 1 9 8 6 1 3 8 2 号文 件关于京沪、京广、京哈线上运行的旅客列车试行垃圾在指定站处理的通 知要求从1 9 8 6 年1 月1 日起，京沪、京广和京哈线上的列车试行用垃圾袋 收集垃圾并在指定站投放，全路列车垃圾收集处理工作由此迈出了第一步。 1 9 9 2 年，铁道部卫生保护司发布了f 1 9 9 2 1 2 0 号文件铁路车站、旅客列车卫 生监督管理办法，要求列车垃圾在指定的列车垃圾投放站装袋投放，入库整 备列车不得带有垃圾，对废弃塑科饭盒不回收者，予以处罚。1 9 9 2 年，铁运 函 1 9 9 2 1 2 7 2 号文件全路四十三个较大客运站站区环境卫生管理办法，要 求车站要在每个站台的两端和中部分设垃圾箱( 桶) ，供各次旅客列车乘务人 员倒放垃圾。1 9 9 5 年1 2 月2 8 日铁教卫( 1 9 9 5 ) 1 7 8 号文件发布了铁路综合 治理沿线垃圾污染监督管理办法，要求列车生活垃圾采取袋装收集、定点投 放措施，沿线垃圾污染的治理实行分区负责、划段包干、专人管理。1 9 9 6 年， 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 铁运函【1 9 9 6 】1 0 6 号文件公布了跨局直通及局管内旅客列车垃圾投放站名 单。1 9 9 7 年4 月2 3 日，铁计( 1 9 9 7 ) 4 6 号文件发布了铁路环境保护规定， 要求加强对旅客运输过程中的垃圾管理，客车垃圾应在车上收集，不得向车 外丢弃，污染沿线环境。2 0 0 5 年。铁道部进一步落实固体废物污染环境防 治法。加强站车宣传增强了铁路职工和旅客的环保意识在全路2 5 2 个车 站设立了列车垃圾投放点，建立和完善了垃圾接收、贮运设施，全年投入3 亿多元用于铁路沿线的垃圾治理。目前，全路基本实现了垃圾袋装收集、定 点投放，集中收集后运往各地环卫部门指定地点统一处置的处置过程，但绝 大多数仍然延续了混合收集、集中填埋的处置方式。 1 1 3 问题的提出 国内外对城市生活垃圾全程管理方案的研究已比较成熟。并取得了大量 的科研成果和成功的工程实例。对于与城市垃圾产生环境和产生条件完全不 同，垃圾特性存在较大差异的铁路旅客列车垃圾，尽管相关的法律法规对其 处理处置有相应的规定，但铁路旅客列车垃圾现有状况暴露出此类规定的简 单薄弱。 因此，迫切需要全面掌握旅客列车垃圾的产生、组成和变化特征，在此 基础上提出从产生源头、输送过程到最终处理全过程的旅客垃圾管理方案， 对旅客列车垃圾进行全面有效的全过程管理。 1 2 国内外研究现状 国外k l o s e k 1 0 l 等人研究了列车垃圾的组分，对其采用焚烧法处理。 d u b e u 1 等人对印度城市列车垃圾的收集、分类、处理处置等做过比较详尽 的研究与探讨。针对铁路沿线垃圾污染突出的问题，铁道郝劳动卫生研究所， 地区卫生防疫站，铁路卫生监督所等单位曾对某些区段内旅客列车的垃圾治 理情况进行过为数不多的调查研究。1 9 9 1 1 9 9 2 年。铁道部劳动卫生研究所 进行了铁道部科技发展计划旅客列车垃圾处理技术和装备的可行性研究 项目的研究。课题组通过1 9 9 1 1 9 9 2 年春、夏、秋、冬四季对进出北京和东 北的1 8 趟旅客列车垃圾产量、成分、密度的调查研究，首次取得了我国铁路 旅客列车垃圾产生情况的第一手资料并进行了旅客列车垃圾收集处理装置的 研究，成功研制了列车垃圾压缩处理装置，但并未得到实际应用。1 9 9 6 1 9 9 7 年，铁道部实施了客车废弃物发生源控制及车站处理设施规划研究项目 的研究。课题承担单位北方交通大学于1 9 9 6 年5 月1 9 9 7 年1 2 月间，在全 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 路的东北、华北、西北、华东、西南、华南六大区域内，选择京广、京沪、京 山、陇海、京九等几条主干线上的2 1 个车站( 其中特等站9 个，一等站1 0 个， 二等站2 个) 和在其上运行的2 6 列特快、直快、普客列车作为调查对象，调 查其垃圾发生情况。其中，定点选取了北京站及郑州站两铁路枢纽的列车下 放垃圾进行了理化特性分析研究；随车采样测算了这2 1 个车站的垃圾投放量 但由于选取的是铁路枢纽站的垃圾进行理化特性分析，因而弱化了旅客列车 垃圾的时闻和空间特性，所得出的分析结果只能代表列车垃圾的总体特性， 而不能体现时空差异等一系列差异对列车垃圾特性造成的影响，也就不足以 提出后续具有针对性的垃圾处理处置方案。2 0 0 2 2 0 0 4 年，铁道部组织实施 了 硬座车厢垃圾发生率，原因在于： 1 ) y w 车厢乘客消费能力高于y z 乘客，垃圾发生率自然较大： 2 ) 由于y z 车厢较为拥挤，限制了乘客的自由活动，很多没有座位的乘 客不能正点正常饮食，此因素降低了y z 车厢的垃圾发生率。 ( d 在白天时段，软卧车厢的垃圾发生率体现出较大的波动性，与硬卧、 硬座车厢垃圾发生率没有一定的大小关系，原因在于： 1 ) r w 车厢乘客消费能力相对最高，当其在包厢内进行餐饮消费时，垃 圾发生量相对较大； 2 ) 因为r w 乘客消费能力高，所以去c a 就餐的人数比例最大，这使其 入均垃圾发生量下降由此分析可得知：采用餐车配餐制有望减少垃圾发 生量。 综上所述，不同等级车厢垃圾发生率没有绝对高低。由于车厢等级不同， 客流成分、行车条件就不同。而客流成分不同将关系到乘客在列车上的消费 量和消费地点，车厢环境的不同也将对乘客消费行为产生影响，这一切都将 影响垃圾发生率。 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 3 1 5 不同时段垃圾产量分析 不同时段各类车厢的垃圾发生率列表如3 6 ： 表3 - 6 不同时段垃圾发生率表 时段 车厢 垃圾发生率( 。人h ) k 1 1 3 2 0 0 4 x n 3 2 0 0 4 注：春季：o 冬季；x 无此类型车厢 由表3 - 6 可以看出： 白天垃圾集中产生时段的垃圾发生率最大，平均值介于2 6 7 5 5 0 3 1 人h ，分别是白天垃圾非集中产生时段和夜间时段的1 1 4 4 1 3 倍和 6 1 5 1 1 0 1 8 倍。 为了更直观地展现和比较3 个不同时段内人均垃圾发生量随时闻的变化 趋势，选取3 小时非集中时段、2 小时集中时段和8 小时夜间时段，将不同 时段的垃圾产量进行连续性累计，如图3 4 至3 7 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 图3 - 5k 1 1 3 人均垃圾累计产量图 西南交通大学硕士研究生学位论衷第2 1 页 图3 72 0 0 4 人均垃圾累计产量图 注：春季：o 冬季 综合分析图3 4 至3 7 可得： 在垃圾集中产生时段，人均垃圾累计产量增涨速度较其余二时段明显 更快，垃圾主要集中在所划分的集中时段内产生。 软卧车厢的垃圾发生率在白天集中时段和白天非集中时段的差异较 之其它类型车厢相对较大，分析原因，由于r w 包厢条件舒适，在白天垃圾 产生非集中时间，多数乘客都在铺位上休息，到就餐时间才正式就餐，这使 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 得两时段垃圾发生率相差较大 ( d 硬座车厢夜间对段垃圾产量增长幅度较大，有的车次几乎与白天集中 时段的增长趋势相当，这体现了西南地区发达的饮食文化，硬座车厢通宵宵 夜打发时间的情况使得夜间垃圾产量大幅增加。 3 1 6 西南地区旅客列车垃圾总量分析 由3 1 1 节统计数据计算结果可得；西南地区旅客列车垃圾的人均公里 产量平均值为0 2 4 9 入，公里：全国旅客列车垃圾的人均公里产量为o 2 6 7 9 人公里。 云南省2 0 0 6 年铁路旅客周转量4 7 2 2 亿人公里，贵州省2 0 0 6 年铁路旅 客周转量1 5 1 6 7 亿人公里，四川省2 0 0 6 年铁路旅客周转量1 4 9 亿人公里， 重庆市2 0 0 6 年铁路旅客周转量2 0 1 亿人公里，全国2 0 0 6 年铁路旅客周转量 共6 6 2 2 亿人公里f 3 m3 扪。 由以上数据计算可得，2 0 0 6 年西南地区旅客列车垃圾总产量为8 3 9 7 6 t ， 全国旅客列车垃圾总产量为1 7 6 8 0 7 4 t ，西南地区旅客列车垃圾总产量占全国 的4 7 5 。 3 2 旅客列车垃圾特性分析 3 2 1 旅客列车垃圾物理组分分析 1 不同季节垃圾的物理组分 分别在2 0 0 6 年春季及2 0 0 7 年冬季对2 0 0 4 次列车进行垃圾随车采样，分 析结果如表3 7 所示： 表3 7 不同季节列车垃圾物理组分 西南交通大学硕士研究生学位论文笺2 3 页 注；表示调查列车编组中无此类车厢；由于部分车厢在垃圾收集时已将部分玻璃金属瓶回收，为 便于比较，加黑数组表示分选出玻璃金属瓶后的组分百分比 分析上表： 春季垃圾中的玻璃瓶罐多于冬季 对于最具代表性的y z 及y w 车厢而言，冬季纸张及竹木的含量要 高于春季，其它组分含量没有随季节呈现出一定的变化规律。 2 不同等级列车垃圾的物理组分 将在白天集中时段产生于不同等级旅客列车硬座车厢的垃圾的物理组分 列于表3 8 中： 表3 8 不同等级列车垃圾的物理组分 由上表可以看出： 列车等级越高，垃圾中纸张、塑料及玻璃金属瓶罐相对较多，食物 残渣相对较少，这和乘客的消费水平相关。 ( d 列车等级差异还体现在食物残渣的构成上。 分析其原因在于：等级低的列车，乘客吃得多，浪费得少，食物残渣主 要是瓜皮果壳：等级商的列车，乘客买的食物多，浪费得更多，成分逐渐很 多于剩菜剩饭 3 不同等级车厢垃圾的物理组分 将k 1 1 3 次列车在白天集中时段各车厢产生垃圾的物理组分百分比列于 表3 9 。 表3 - 9 不同等级车厢垃圾的物理组分 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 车厢等级越高，垃圾中纸张，塑料等包装性垃圾越多，加上乘客去餐 车就餐的可能性越大，使得食物残渣大儋减少。这和乘客的消费水平相关。 车厢等级差异还体现在食物残渣的构成上。等级低的车厢，乘客吃得 多，浪费得少，食物残渣主要是瓜皮果壳：等级高的列车，乘客买的食物多， 浪费得更多，成分逐渐偏多于剩菜剽饭这与列车等级对食物残渣具体成 分的影响相似。 4 不同时段垃圾的物理纽分 将2 0 0 4 次列车硬座车厢在各时段内产生垃圾的物理组分百分比列于表 3 1 0 。 袭3 1 0 不同时段垃圾的物理组分 对上表进行分析可以看出： 在垃圾产生的三个时段( 白天垃圾产生非集中时段、白天垃圾产生集 中时段、夜间时段) 里纸张与塑料所占比例的比值稳定在3 ：2 左右。 ( 参不同时段对垃圾组分的影响主要在于食物残渣。白天垃圾产生集中时 段食物残渣的含量最高，将近5 0 ，而白天垃圾产生非集中时段食物残渣的 含量较之集中时段要低近一半。值得注意的是夜间时段食物残渣含量在垃圾 中所占比例出乎意料，达到了4 3 4 1 ，只比白天集中时段低5 个百分点，分 析其原因在于西南地区饮食文化发达，在所调查的车次中，硬座车厢大部 分乘客通宵吃不停的现象只在西南地区出现。 3 2 2 旅客列车垃圾含水率分析 将所调查车次垃圾样品含水率列于表3 - 1 1 中。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 夏 注：鲁季：o 冬季：x 无此类型车厢 1 不同季节列车垃圾的含水率 2 0 0 6 年春季及2 0 0 7 年冬季2 0 0 4 次列车垃圾的含水率如表3 - 1 2 所示： 表3 1 2 不同季节列车的垃圾含水率的比较 按一般常识，由于乘客春季饮水及水果的携带量加大，垃圾春季的含水 率要高于冬季，而调查结果显示：季节对列车垃圾含水率并无明显的规律性 影响。 2 不同等级列车及不同等级车厢垃圾的含水率 比较表3 1 l 中3 、4 列可以看出，列车垃圾含水率与歹i j 车等级及车厢等 级的联系不大。在列车内部，垃圾含水率更多地受到偶然性因素的影响，比 如汤水、茶水、饮料的倾倒将极大影响列车垃圾的含水率。 3 不同时段垃圾含水率差异 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 注：春季：o 冬季：无此类型车厢 分析表3 1 3 可以看出： 白天垃圾产生非集中时段垃圾含水率低至9 9 1 ，高至6 5 1 7 ，波 动很大；白天垃圾产生集中时段垃圾含水率变化范围约为4 2 6 0 一7 0 9 4 ， 波动较大；夜间垃圾的含水率低至4 4 3 8 ，高至6 3 5 2 ，波动不大。 垃圾含水率的明显波动主要取决于乘客是否进食，是否食用含水量高 的食物，如水果、饭菜等。如果以白天垃圾产生集中时段的垃圾含水率为参 照，非集中时段的垃圾含水率有可能高于或低于它，而夜间时段垃圾含水率 一般来说低于白天时段，但也不排除夜间大量迸食的情况，此时垃圾含水率 有可能接近、甚至超过白天时段的垃圾含水率。 3 2 3 旅客列车垃圾容重分析 将所调查车次垃圾样品的容重列于表3 1 4 中。 表3 1 4 垃圾容重一览表 k g m 西奔i 交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 垃圾的容重与垃圾的质量和体积有关。垃圾中密度大的组分如玻璃瓶、 剩饭剩菜剩水果的含量越高，垃圾的容重相对较大。而垃圾中密度小的组分 如塑料饮料瓶、纸饭盒、塑料饭盒、包装袋、包装纸的含量越高，垃圾的容 重相对较小。 由上表可以看出：垃圾容重的变动范围从5 5 6 6 k g m 3 - 2 8 9 。5k g m 3 , 相差5 倍多，由此看出，列车垃圾具有很大的压缩空间。 3 2 4 垃圾的灰分、可燃分及三成分 西南地区旅客列车垃圾灰分、可燃分及三成分的比较见下表： 表3 1 5 垃圾的灰分、可燃分及三成分 注：测定是在筛分出玻璃瓶，金属瓶后进行 从上表的比较可以看出，由于列车上饮水、取暖都已不使用燃煤，因此 垃圾中的灰分含量很低。不同时段、不同车厢内产生垃圾的干基灰分和可燃 分的比例接近l ：9 ，可燃分的比例相当高。但从垃圾湿基的三成分构成上看， 由于以食品垃圾为主的可燃物质使列车垃圾中的水分含量过高，使得总体可 燃性下降。可见，如果垃圾含水率能够降低。适燃率还有很大提升空间。 3 2 5 垃圾的热值 不同时段车次垃圾样品热值见表3 1 6 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 8 页 表3 1 6 垃圾热值( 湿基干基) 一览表k j k e 地区西南 车次 k 1 1 3 2 0 0 4 2 0 0 4 白非 l1 0 5 21 2 7 6 1 9 1 1 0 5 2 2 6 0 6 5 7 5 3 4 2 2 5 2 2 y z 集中 夜间 白非 r w 集中 自非 9 0 1 1 2 4 4 1 6 8 7 7 5 2 4 0 5 3 2 0 7 6 5 2 3 0 4 9 1 0 3 3 5 2 7 3 5 5 6 9 4 3 1 9 6 1 4 1 3 0 0 3 2 7 0 5 6 1 6 5 1 5 3 3 0 3 0 1 1 9 6 4 2 5 1 8 7 6 7 4 7 2 3 2 1 9 9 5 7 0 2 4 4 8 2 1 1 3 6 4 2 4 4 7 0 6 9 2 2 7 1 4 8 11 2 5 9 2 7 5 2 2 集中5 1 7 2 2 7 3 0 7 1 4 6 1 9 2 5 4 6 8 1 1 0 6 6 2 3 9 2 5 注：潮定是在筛分出玻璃瓶，金属瓶后进行；春季；o 冬季；无此类型车厢 分析上表可见： 由于旅客列车垃圾所含的各类组分，如纸张、塑料等的发热量很高， 因而垃圾热值相应很高。 旅客列车垃圾湿基热值范围差异较大，从6 9 2k j k g - - 2 0 7 6 5k j k g 不 等，差异近3 倍；旅客列车垃圾干基热值范围差异较小，从1 9 6 1 4l 【j l 【g 一 3 3 0 3 0 k j k g 不等，差异近1 5 倍。此种现象说明造成垃圾湿基热值差异较大 的原因在于含水率。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 9 页 第4 章旅客列车垃圾全程管理方案的研究 全过程固体废物管理基于对人类物质利用过程与废物产生关系的分析， 以及人类物质利用过程生态化要求与可持续发展战略实施之间关系的分析。 由于管理的主要对象固体废物来自于人类物质利用过程，其管理过程亦 成为人类物质利用过程的组成环节。 垃圾全过程管理理论上包括物质利用的全过程，这就要求将管理渗入物 质利用的全过程，由于人类物质利用的系统性特征，这种管理就必然涉及全 部物质利用过程的各个环节。全球垃圾处理技术的现状与发展前景表明，仅 仅靠垃圾处理技术的革新决不是解决垃圾问题的最佳出路。因此，世界各国 努力探索城市生活垃圾处理技术的同时，更加关注城市生活垃圾减量化、无 害化和资源化对策p 习。全球城市生活垃圾对策视点的演替经历了3 个阶段 3 6 , 3 7 , 3 s 1 ：第一阶段，2 0 世纪7 0 年代初至8 0 年代初，全球垃圾对策视点一直 停留在末端垃圾问题上，表现特征为“垃圾处理法”。如日本厚生省在1 9 7 1 年就制定“废物处理清扫法”，主要重点在公害防治处理。又如德国早在1 9 7 2 年通过了第一部废物处置法，目的是通过填埋、堆肥和焚烧处置废物。第二 阶段，2 0 世纪8 0 年代中期至9 0 年代初期，全球垃圾对策视点已部分转移到 前端垃圾减量措施上，表现特征为垃圾排放法。日本通产省于1 9 9 1 年制定“资 源回收法”，积极推动玻璃瓶、废纸等得回收。厚生省又大幅度修订“废弃物 处理清扫法”，将立法重点从公害防治处理转移到垃圾减量措施上。第三阶段， 2 0 世纪9 0 年代中期以后，全球垃圾对策视点迸一步转移到潜在垃圾和前端 垃圾减量的全过程控制对策上，表现为“循环经济垃圾法”，资源利用模式由 原料产品废弃物单项运行转变为原料产品原料循环运行。 1 9 9 4 年德国又通过新的物质循环管理垃圾法，明确提出了减量化、资源 化和无害化处置的优先顺序。日本于1 9 9 8 年由主管废弃物的厚生省和通产省 联合拟定了“产品包装分类回收法”，强制企业回收金属、纸类、塑料等包装， 以达到垃圾减量的目的。目前，一些欧洲发达国家，如荷兰、德国等已经基 本形成一整套包括产生( 源头控制) 、收集、运输、储存、处理到最终处置等 全面管理的标准、条例和法规，即所谓“从摇篮到坟墓”的全面管理制度 3 9 , 4 0 l 。 如果将这三个阶段看作垃圾处理三步走的话，我国城市生活垃圾的处理 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 0 页 还没有迈出第三步，而列车垃圾的治理研究更为滞后，从耳前状况来看，列 车垃圾的治理还停留在公害防治阶段，仅仅有个别较为先进的列车采用了旨 在环保而非利益驱使的分类回收、压缩存储的垃圾资源化、减量化、无害化 措施如青藏线列车。这说明列车垃圾的治理已经迈出了第二步，列车垃 圾的综合治理已初见端倪全过程管理必将成为趋势。 列车垃圾的全过程管理相对于城市生活垃圾的全过程管理，既具有其独 立性，又具有一定的依附性。其独立性在于：列车垃圾的产生、收集、运输 都具有时空流动性，它正如垃圾管理系统的一个子系统，需要具体问题具体 分析，提出具有针对性的管理方案主要体现为垃圾的车内治理；其依附 性在于：列车垃圾归根结底还是属于生活垃圾，只是由于行车条件的限制， 垃圾的特性发生了一些变化，在垃圾下放后还是需要利用生活垃圾处理系 统，需要与城市生活垃圾处理系统相衔接主要体现在垃圾的车外治理。 因此，借鉴城市生活垃圾的全过程管理，研究有特色的列车垃圾全程管 理方案，以实现全面的、综合的、封闭式管理，一环扣一环，形成管理链条，真 正实现列车垃圾处置的减量、无害和资源保全。 由于我国旅客列车具有“超员”这一特点，随即引起了垃圾量大，车内 空间狭小，车内环境问题也就凸现出来，由此，迫切需要从列车垃圾问题入 手，改善列车内部环境则，全程管理的重点在于列车垃圾的产生至列 车垃圾的下交这一过程。 列车垃圾全程管理流程如下所示： ；医i 五h |l ； 竖型坚 、 ； ：广 ! 广 ： ；l 型兰望壑塑堡至墨! 奎p + 1 型兰些墼塑竺堡竺墨l ； ；，j ； j 圭史i 盐一l 图4 1 列车垃圾全程管理流程示童 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 1 页 4 1 列车垃圾产生源的管理 废弃物管理的最高目标是所谓的“零排放”。最容易达到废弃物“零排放” 的管理状态是废弃物的“零产生”，因此，固体废弃物管理的最优先原则是对 产生源的控制【3 ”。 4 1 1 旅客列车垃圾的产生现状 从各车次调查结果统计，列车垃圾按照物理组分主要分为以下几类，具 体成分列于下表。 表4 1 列车垃圾类别 类别成份 纸张 织物 塑料 食物残渣 玻璃 竹木 金属 灰渣 其它 餐巾纸，烟头、烟盒、快餐盒、方便面桶、纸杯、纸牌、报纸、食品包装 一次性拖鞋、衣物 塑科袋、各种食品包装、餐盒、饮料瓶、洗漱用品包装、塑料绳 剩饭菜、瓜皮果壳 酒瓶、饮料瓶、药瓶 筷子、冰棍棒、零食竹签 易拉罐、酒瓶盖金箔包装、牙膏包装 餐车燃煤 打火机、毛发、电池 4 1 2 旅客列车垃圾的产生特点分析 旅客列车垃圾的产生存在如下几个较大特点： 1 垃圾产生量大： 2 废物类别简单； 3 食物残渣中以瓜皮果核居多： 4 ：食品包装及一次性日用品多 4 1 3 旅客列车垃圾的产生源控制 1 控制策略的研究 在列车垃圾全过程管理的研究中，应该从垃圾产生源的控制入手，包括 对垃圾产量及危害性质的控制，控制目标是减量、低毒。 要达到这目标，可以从垃圾组成入手，分析列车商品消费的必要性以 及控制每类消费品的废物排放量及废物毒性。 由表4 1 可以看出，乘客在列车上主要进行食品及日用品消费，各类消 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 2 页 费品的品种及废物排放见表4 - 2 。 表4 - 2 乘客消费晶及废物排放 1 ) 消费品消费的必要性控制 由于受到时间、空间的限制，旅客在列车上一般都进行必要性消费，消 费类别十分有限，消费内容首先是食品，其次是日用品，另外还有列车燃煤。 一般说来，“不消费”就“不产废”，而完全要求旅客在列车上“不吃不喝不 用不消费”是完全不可能的，除了列车燃煤消耗可以清洁燃料替代以外，食 品、日用品这两类商品都有其消费的必要性，所以只有通过“少消费”达到 “少产废”。途经有二； a ) 提高列车运行速度 客车运行时间对垃圾发生量有直接影响。如果提高客车运行速度，则可 以缩短运行时间，即缩短乘客消费时间，有效地减少客车垃圾发生量。 b ) 调整列车运行时间 调整列车运行时间，使之尽量避开垃圾发生集中时段，即避开乘客消费 高峰时段，例如增开“夕发朝至”列车等，也可以减少客车垃圾发生量。 2 ) 消费品废物的排放控制 在必要消费的前提下，才应该考虑控制消费品废物的排放( 包括产量与 毒性的控制) 。 分析这两类消费品，除非其不为一次性包装或一次性使用，否则其产废 量都相当高。并且废物中有大部分难于处理的组分。由于火车不同于其它交 通工具，它具有运行时间长、运载人数多、车内空间狭小、经由小站点多等 特点，出于环境考虑，乘客在列车上所消耗商品的产废量及产废性质相对其 便利性更加重要。 由表4 2 归纳可见，废物主要包括以下三类1 、食物残渣2 、食品包装3 、 一次性日用品( 包括电池、打火机等易燃易爆危险品) 4 、燃煤因此，应该 对此4 类废物的产量及毒性加以控制。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 3 页 1 ，控制食物残渣的产生 食物残渣主要包括剩饭剩菜、瓜皮果壳。因此，控制食物残渣的途径有 一： 其一，减少浪费； 其二，不产皮壳。 2 、对食品包装的控制 没有食品包装垃圾的产生是最理想的状态，要达到这一目的，方法之一 是使用可回收的餐具来盛装食物。而列车上使用可回收餐盘供餐就可以达虱 这一目的。但由于列车乘客众多，c a 不可能及时供应所有人的就餐需求； 其二，由于旅客口味不同，而餐车条件有限，因此众口难调，c a 难以提倒 让所有人特别满意的食物，很多乘客可能会由于口味不和丽浪费，减少了食 品包装但却增加了大量的食物垃圾；其三，主食不足以满足乘客饮食需要， 很多乘客还是会选择副食。因此，列车供餐不能完全满足消费需求，食品包 装仍然不可避免。 耳前，市砸上各种方便食品琳琅满目，但到目前为止，还没有专门的列 车食品。大部分乘客会购买诸如方便面、方便饭、糕点、饮料等方便食品上 车，而此类方便食品的包装在其成分上多为纸类、塑料类，金属箔或三者复 合，抑或为玻璃和金属；在其形态上多为硬质盒装、瓶装或罐装；在其数量 上也由于各种小包装的使用而繁多。 由以上分析可以得出，对食品包装的控制应该从减少食品包装量、合理 采用包装材料两方面考虑。 首先，减少食品包装量应该从食品包装的材料的质量、体积和数量3 方 面入手。 a 减少包装质量 玻璃、金属类包装材料多用于各种饮料、酒类、罐头。由于其质量大， 质地硬、形态不易改交，将极大增加垃圾的质量和体积。在设计方便食品特 别是列车方便食品的时候，应更多考虑使用轻软包装材料。比如，在日本， 很多食品的包装都使用软罐头或蒸煮袋。所谓软罐头或蒸煮袋，是一种具有 优良耐热性能的塑料薄膜或金属箔片叠层制成的复合包装容器，又称蒸煮包 装材料。适用于包装各类食品。它克服了过去使用金属罐装或瓶装带来的增 加体重体积，易于破坏，难于处理，不经济等缺点【4 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 4 页 b 减小包装体积 减小包装体积的方法有四个。a ) 研究浓缩、压缩食品b ) 适度包装c ) 研究折叠包装d ) 研究可食性包装。 a ) 研究浓缩、压缩食品 如果被包装物的体积都能够压缩，包装物体积也应该可以减少。目前， 大部分乘客都选择购买非浓缩饮料，如果汁、牛奶在火车上饮用。原因之一 是市面上少有出售单包装的浓缩饮料或固体饮料。原因之二是市面上单包装 的浓缩饮料或固体饮料的品种单一，满足不了消费者的需要。 如果饮品生产厂家能够研制出如非浓缩饮品一样种类繁多的单包装旅行 浓缩饮品或固体饮品，在方便消费者的同时又减少了垃圾的产生。 b ) 适度包装 食品包装常常很奢侈，有的糕点纸盒，里面内撑了用于塑形的塑料盒子， 塑料盒子中有两个凹槽，凹槽中又固定了2 个小纸盒，小纸盒内是一充气塑 料小袋，袋子里面才是体积小于包装体积5 倍不止的蛋糕 过度包装造成了如此巨大的资源浪费，针对这个问题许多国家对于食品 包装已经制定了严格的管理和相关法律，如规定包装成本不能超过产品价值 的1 5 3 0 包装物不能超过被包装物体积的1 1 0 ，日本甚至提出了“零 包装”的想法【4 2 1 。目前简约包装的理念显得较为合理，它一方面反对过度包 装以“欺骗”消费者，另一方面反对简单包装以“敷衍”消费者。 c ) 研究折叠包装 在日本，9 0 的牛奶都是以有折痕线条的纸包装出售。这种包装袋容易 压扁，不但生产成本低，而且能够减少占用空间，日本最常见的饮料包装通过 机械制作后是一种底部可撕开的特别设计的杯形容器。在撕开底部后，人们 能够轻易地把容器压扁方便送往再循环【4 2 1 。面在中国，食品包装都缺乏这 种设计，像饮料盒、快餐盒在使用后都不容易压扁。 如果能够设计出一类食品包装容器。不仅在使用前，而且在使用后。包 装都是可折叠的，将非常适用于在列车上使用。比如，如今乘客在火车上大 量消费的方便奶茶的茶杯完全可以设计成折叠式，将茶包贴附在上面，使用 的时候恢复其杯状，丢弃的时候再折叠起来，如此，使用前后的携带和存放 都很方便。 d ) 研究可食性包装 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 5 页 开发可食性包装是一个新途径。发展可食性材料是解决食品包装废弃物 与环保之间矛盾的好方法，它追求的目标是制成一种不影响被包装食品风味 的包装膜，这种膜可以食用。例如澳大利亚昆士兰的一家公司制成一种可食 用土豆片包装，人们食完土豆片后可食用其包装，不造成废弃；日本开发出用 壳类物质提炼的脱乙酸壳多糖制成可食用包装纸，这种可食用包