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随着城市生活质量要求的提高以及土地资源的日益稀缺，垃圾处理场所尤其是垃圾填埋场越来越远离城市中心区，而传统的垃圾转运系统由于效率偏低、二次污染严重等问题已很难满足实际需求，于是以国际标准集装箱为载体的垃圾集装化转运系统应运而生。它具有运输量大、运输效率高、封闭隔离效果好等优点，且在英国伦敦、美国纽约、荷兰鹿特丹、法国巴黎、日本东京、中国香港、长沙、上海等地已有成功应用案例。
无论是传统转运系统还是集装化转运系统，垃圾中转站都是该系统的核心，因为只有通过中转站才能实现垃圾由分散收集到集中运输的过渡。因此，垃圾转运站的合理布局及工艺优化分析对提高整个垃圾转运系统的投资效益和转运效率起着至关重要的作用。
目前，关于中转站的研究主要集中在以下几个方面：①运用倒物流理论、模糊评价、层次分析、线性规划、覆盖模型等理论与模型进行其选址与布局的优化分析；②除臭、除尘、噪声控制等环境污染治理技术的研发与应用；③根据国家与地方技术规范，对设计参数说明与优化。但是，关于中转站主体工艺的优化分析则相对较少。我们结合正在规划建设中的上海市生活垃圾内河集装化转运系统，对集装化垃圾中转站的主体工艺进行优化分析。
1垃圾集装化转运系统的组成
根据垃圾运输通道类型的不同，垃圾集装化转运系统可分为陆路转运系统和水陆联运系统。陆路转运系统由垃圾收集站、垃圾收集车、垃圾中转站、.集装箱与集装化运输车辆、运输道路等组成。水陆联运系统由垃圾收集站、垃圾收集车、垃圾中转站、垃圾集装箱转运码头、集装化运输船只、集装箱运输航道等组成。
以上海市为例，其垃圾集装化转运系统由1个系统、2个中转站、3个码头、2条航线组成：1个系统即利用现成内河航道，建设1个内河集装箱运输系统；2个中转站即新建蕰藻浜中转站和徐浦中转站，与已有的黄浦、虹口、杨浦等区“卫星中转站”共同完成垃圾陆路转运环节；3个码头即改建蕰藻浜码头、老港码头，新建徐浦码头；2条航线即蕰藻浜-黄浦江-浦东运河-大治河-环卫运河至老港码头和黄浦江-大治河-环卫运河至老港码头2条水陆运输航线。
2垃圾中转站主体工艺组成
垃圾中转站是连接垃圾产生源和末端处置系统的枢纽，是城市生活垃圾收运处置系统中一个必不可少的环节。中转站通过先进的接收、压缩装置，将散装垃圾压缩装箱，清洁高效地外运，改变了垃圾露天堆放、散装转运等严重污染环境的落后状况，避免了垃圾运输过程中的散落、滴漏。中转站中设有必要的防护措施，对粉尘、臭气、污水等进行处理，减小了中转站对周边环境的影响，改善了站内的工作条件。中转站还可针对垃圾特点和垃圾处置需要，增设垃圾预处理环节(如垃圾分选)，扩展中转站的功能，提高工作效率，降低运输成本。
垃圾中转站主体工艺包括集装箱规格选择、地坑输送料、垃圾压缩、集装箱转运、污染控制(恶臭、灰尘、污水等)及相关辅助措施。其中垃圾压缩是垃圾中转站的核心部分，它直接关系到整个垃圾集运系统的效率及运营成本。
3垃圾中转站主体工艺优化分析
3.1集装箱规格
集装箱是实现垃圾集运系统的基础，贯穿于系统的全过程。为便于不同交通工具之间的转换和保证装卸料的高效，一般采用国际标准尺寸集装箱。目前国际标准集装箱主要有6058、9125、12192mm标准规格。
3.2垃圾压缩方式
在中转站工艺方案中，其压缩方式按压缩机的布置形式分为水平压缩方式和竖直压缩方式，这2种工艺的技术先进性和适用性比较见表1。
由表1可知，水平压缩与竖直压缩均为国内外成熟工艺，但水平压缩工艺供货商更为广泛，易于与标准集装箱运输系统兼容，且占地面积小，建筑物高度低，因此推荐采用水平压缩方式。
3.3垃圾压缩工艺
水平压缩包括预压缩式、直接压入式、预压打包式、传送带式、开顶直接装载式等多种工艺，其中最常用的是预压缩式和直接压入式。
预压缩式是指垃圾先在外置压缩机的预压仓内压缩形成密实的垃圾包，然后被一次性或分段推入垃圾集装箱中。它具有压缩比高，压缩过程密封独立完成，垃圾、臭气外泄现象少，可精确计量垃圾压缩及装箱量，垃圾存贮能力增强等特点，适用于大、中型垃圾中转站。
表1水平压缩与竖直压缩综合比较
直接压入式即压缩机将垃圾直接推入垃圾集装箱内，边装边压实。其工艺成熟，操作简单，占地面积较少，国外早期的转运站大多采用此种形式。但同时也存在压头行程短，压缩比相对较低，集装箱强度需加强，垃圾、污水及臭气容易外泄，集装箱装载量较难控制等问题，故多用于中、小型垃圾中转站。
本系统属于大规模垃圾中转站，压缩效率要求高，应对高峰能力要求高，因此推荐采用水平预压式压缩方式。
3.4地坑输送料工艺
垃圾中转站地坑输送料系统主要包括单向地坑推板系统、全自动半潜式地坑推板系统、钢板带式输送系统、活动地板式输送料系统等工艺形式。单向推板系统推板的往复运动由多级伸缩油缸来控制，在澳大利亚、中国香港等地广泛应用。实践证明它具有适应性强，推料干净彻底，结构紧凑，实用可靠，易维护，可控性好等优点。但该系统的不足之处是若垃圾倾倒在推板后的油缸处则极难清理，管理要求较高。
全自动半潜式地坑推板系统由一个半潜于地坑中的带罩推头组成，可来回将地坑中的垃圾推入位于地坑两端的压缩机进料口中，已应用于上海杨浦垃圾转运站。收集车可以随时倾倒垃圾，不必受推板工作位置的干扰，自动化程度高。但该系统的地坑有效容积较小。
钢板带式输送系统由平卧于坑底的钢板带式输送带将垃圾输送到压缩机进料口，是国际上广泛采用的地坑垃圾输送料方式，近几年已在美国、德国、中国长沙等地得到应用。它操作简单，自动化程度高，耐冲击性强，输送垃圾能力强大而无卡停滞现象，地坑有效容积达到最大化。但缺点是输送带下转时会粘连垃圾和污泥，长期稳定性还需验证。
活动地板式输送料系统将地坑底部全部排为通条格栅形式，格栅直条分为3组，每组由1个装于背面的单级双作用油缸驱动往复移动。它具有最大限度利用地坑有效容积；运作不受垃圾收集车卸料影响，支持垃圾收集车持续卸料；可以双向输料，能为位于活动地板两端的任何1台压缩机送料，作业灵活性高；在中转站去除垃圾渗沥液有利于减少中转运输量，运行稳定可靠。但垃圾袋装化的要求较高，如果垃圾中煤灰、灰沙含量较高将对格栅条磨蚀损害，增加能耗。
对于服务对象为袋装化程度较高的生活垃圾，工程规模较大的中转站推荐使用活动地板输送料系统。
3.5集装箱转运方式
采用牵引车牵引拖挂车(拖挂车的面板上放置集装箱)的方式转运集装箱，把重箱拖到目的地后，再将另一个空箱的拖挂车拖回中转站，这种转运形式无论是拖挂车或牵引车都能灵活地调配，两者的使用率高，能高效地把垃圾转运站内的重箱转运出去。这种转运形式适合短距离的转运，更适合码头、铁路、仓库等地的使用。
3.6污染控制措施
3.6.1臭气与灰尘控制
臭气重点控制区域是垃圾卸料槽、收集车卸料作业车间和压缩装箱作业区。需要除尘的部位为垃圾卸料槽。控制措施的关键在于控制合适的负压和最小通风量，这样既保证了粉尘、臭味不泄漏于系统之外，又节省能源，降低噪声。
除尘除臭系统设计的难点是除臭方案的确定。根据除臭系统设置的位置，除臭技术可分为前端除臭和末端除臭。
前端除臭是指前端封闭或把除臭装置安装在臭源处，通过物理吸附、化学氧化等作用避免少量泄漏的臭气散发到空气中，多采用喷洒植物提取液的方法。
末端除尘除臭工艺通过在臭气产生源设置吸风口，将臭气收集进入除尘除臭系统处理后达标排放。该工艺包括：紫外除臭系统、化学除臭技术、BENTAX氧离子技术、光催化氧化除臭技术、离子猫除臭技术、生物滤池除臭技术等。由于中转站臭气成分复杂，浓度变化大，采用单一的处置技术往往难以达到良好的处置效果，推荐采用紫外除臭技术和化学除臭技术相结合的处置技术。它具有设备简单，操作使用方便，运行成本低，维护保养简便，设备使用寿命长，无二次污染，治理效果明显等优点。
3.6.2污水处理
地坑料槽中的污水一部分随垃圾进入压缩机，一部分由位于另一端的收集槽收集到站内污水处理收集池。
垃圾在压缩装箱过程中产生的渗沥液，一部分进入集装箱随垃圾转运到填埋场一起处理，另一部分从压缩腔内排出，则由污水收集槽收集排到站内的污水收集池。与站内冲洗水混合后进行站内处理，达标排入城市污水管网。
垃圾渗沥液的成分复杂，浓度高，组分浓度和水量随垃圾季节变化大。垃圾渗沥液的处理方法包括物理化学法和生物法。其中，物化处理不受水质、水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/COD较低(0.07-0.20)难以生物处理的垃圾渗沥液有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗沥液的处理，本中转站垃圾渗沥液的量相对较多，采用生物法处理更为可行。
鉴于垃圾渗沥液的特性，处理工艺的选择原则是：在充分利用生化处理的经济优越性的原则上，将几个不同的处理工艺单元进行优化组合，从而取得经济和生态环境的双重效益。本工程从技术可行性、运行管理、环境影响、经济性、占地面积等方面对目前较常用的3种垃圾渗沥液处理工艺进行了初步分析比较：调节+氨氮吹脱+A/SBR,调节+A2/O生物脱氮系统(MBR)+RO/NF、UASB+SBR+NF+反渗透。经分析比较：MBR+RO/NF工艺技术成熟、运行稳定；流程简单、操作方便；占地面积小、经济性较好。而且该工艺在国内有多项成功应用实例。MBR+RD/NF的膜生化反应器(MBR)工序是生化反应器和膜分离(超滤)相结合的高效废水处理系统。MBR生化反应器分为前置式反硝化和硝化2部分。在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，回流到反硝化池后，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的。为提高氧的利用率，MBR生化反应器采用了特殊设计的曝气设备。该工艺用超滤替代了常规的二沉池，超滤膜分离净化水和菌体，使分离效率大大提高，生化反应器体积减小，生化反应效率提高。污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到15～25g/L，经过不断驯化形成的微生物菌群能逐步降解渗沥液中难生物降解的有机物。
因此，推荐MBR+RO/NF为中转站渗沥液污水处理工艺。
4经济分析
经估算，垃圾集装箱运输系统规模在2000～2500t/d的中转站直接工程投资费用为4.0万～6.5万元/(t•d)，直接运营成本为18～29元/t。
5结论
由于垃圾处理设施日益远离市区，采用以国际标准集装箱为载体和特征的垃圾集装化转运系统将成为国内大型城市的必然选择。垃圾中转站由于承担着连接垃圾收集系统和后续转运系统的枢纽作用，在集装化转运系统中有着举足轻重的地位。经过优化分析，推荐大型垃圾集装化中转站主体采用水平预压式压缩方式、活动地板输送料系统、牵引车牵引拖挂车、标准集装箱转运的工艺方案。
参考文献略
