●張佳偉 董春芳 楊 霄 郝藝婷 董悅寧
隨著城市的規(guī)?;l(fā)展,人口數(shù)量逐漸增多,生活垃圾數(shù)量也大幅增加,“綠水青山就是金山銀山”口號再次提出。為了保證城市環(huán)境清潔,生活垃圾中轉(zhuǎn)站的建立十分必要,以便及時處理居民的生活垃圾。本文以東北林業(yè)大學(xué)垃圾中轉(zhuǎn)站選址為例,對生活垃圾中轉(zhuǎn)站的位置優(yōu)化進行探討。
為建設(shè)美麗校園,對校園垃圾中轉(zhuǎn)站及使用現(xiàn)狀進行調(diào)查研究①,總結(jié)出校園內(nèi)垃圾中轉(zhuǎn)站的問題:垃圾中轉(zhuǎn)站臨近老食堂、學(xué)生公寓,影響師生日常生活。利用IE 方法對中轉(zhuǎn)站選址進行優(yōu)化改善,使校園內(nèi)垃圾中轉(zhuǎn)成本最低,并且選址滿足人因工程學(xué)的要求。
校園垃圾清運至中轉(zhuǎn)站經(jīng)處理運輸至垃圾處理廠,現(xiàn)校園垃圾中轉(zhuǎn)站緊鄰食堂,垃圾運輸費用高且影響師生就餐。
針對垃圾回收中轉(zhuǎn)站的選址問題,建立目標函數(shù)為總垃圾運輸費最低,利用重心法建立數(shù)學(xué)模型,求中轉(zhuǎn)站最優(yōu)坐標,結(jié)合環(huán)境因素,得最優(yōu)選址。
(1)在各地建垃圾中轉(zhuǎn)站的成本相同,只計算運輸費用。(2)運輸費用以距離線性比例增加,運費是由不隨運距變化的固定部分和隨運距變化的可變部分組成。(3)中轉(zhuǎn)站與各垃圾箱位置點之間的路線假定為直線。(4)垃圾產(chǎn)生量集中于某一垃圾箱擺放點。
表1 符號說明
校園內(nèi)只修建一個垃圾中轉(zhuǎn)站,建立目標函數(shù)為總垃圾運輸費最低,利用重心法對唯一的垃圾中轉(zhuǎn)站進行最優(yōu)選址②。公式如下:
垃圾點到中轉(zhuǎn)站的總運輸費用為:
為使Y 最小,分別對xo和y0求偏導(dǎo)數(shù),并令其等于0,得:
據(jù)實際統(tǒng)計,校園西路垃圾箱數(shù)量為7 個,以西側(cè)門口為坐標原點,校園西路為x 正半軸,分別測量垃圾箱的間距,將實際垃圾箱位置點坐標化,得到校園西路各垃圾箱點的具體位置坐標為:
(x,y)={(94,0),(161,0),(229,0),(358,0),(419,0),(496,0),(570,0)}
同理,統(tǒng)計得到各路段垃圾箱坐標,通過迭代法并應(yīng)用excel重心算法求解,得到最終坐標點為(127.923,287.1),如圖1 所示。
坐標點(128,287)位于文法樓南側(cè)空地處。結(jié)合人與環(huán)境的因素分析:此處現(xiàn)作為停車使用,可以通車,便于中轉(zhuǎn)運輸;周圍沒有學(xué)生公寓,噪音不會對師生產(chǎn)生影響;中轉(zhuǎn)站位于空曠地區(qū),氣味易于散發(fā),因此在該區(qū)域建立合理可行。
圖1 垃圾箱坐標示意圖
經(jīng)濟效益:通過垃圾中轉(zhuǎn)站地址的改善,總運輸費由123932元減少到62183 元,如表2 所示,垃圾回收成本大幅度降低,校園每年投入垃圾回收的費用將大幅度降低。
表2 改善前后運輸費對比
社會效益:通過垃圾中轉(zhuǎn)站選址優(yōu)化可減緩環(huán)境污染問題,還可減少投入垃圾回收的費用。可將此案例中的解決方法運用到社區(qū)、城區(qū)等地,對垃圾中轉(zhuǎn)站位置進行合理優(yōu)化,響應(yīng)“綠水青山就是金山銀山”政策的實施,最終實現(xiàn)垃圾處理的減量化、資源化、經(jīng)濟化③。
注釋:
①吳子焱,王小雯,李彤.城市垃圾箱合理設(shè)置探討[J].中國環(huán)境管理叢書,2009(02):6- 7
②鄭希黎,杜任俊. 走出鄰避困局,探索垃圾綜合處理設(shè)施新模式——以深圳國際低碳城節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃為例[C].2016 中國城市規(guī)劃年會,2016
③趙雅君.日本舞洲垃圾處理廠垃圾處理也能節(jié)能環(huán)保[J].現(xiàn)代班組,2014(11):20- 21