范雨潔FAN Yu-jie;潘宇PAN Yu;劉春甫LⅠU Chun-fu;周成祥ZHOU Cheng-xiang;胡怡HU Yi;王正之WANG Zheng-zhi
(南京工程學(xué)院能源與動力工程學(xué)院,南京 211167)
隨著時代的發(fā)展,近年來各大高校都實(shí)施了封閉式管理。由于處于封閉管理情況下城市生活垃圾管理者不可能在每個校園都設(shè)置垃圾收集點(diǎn)。若學(xué)校將產(chǎn)生的生活垃圾包裝后就近放到學(xué)校各自的垃圾收集桶中,由于學(xué)校內(nèi)部各垃圾收集桶分布地點(diǎn)分散,并沒有一定的規(guī)則,不便于生活垃圾的回收工作。為了減少垃圾處理對環(huán)境的影響,如何科學(xué)處理這些生活垃圾成為亟待解決的問題。
高校作為垃圾分類的主陣地之一,已采取了相應(yīng)措施,但仍存在諸多問題和不足[1]。據(jù)中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會統(tǒng)計(jì),我國每年產(chǎn)生近10 億噸垃圾,其中生活垃圾產(chǎn)生量約4 億噸。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)校都會采取一定措施對生活垃圾處理,例如:對垃圾進(jìn)行分類、加大垃圾桶的投入適用、開展環(huán)保教育。在封閉管理情況下,校園內(nèi)部產(chǎn)生了大量生活垃圾,諸如打包盒、快遞盒、廢棄口罩等,面對這突如其來的變化,暫未有高校有一套完整的應(yīng)對措施。大學(xué)生生活方式具有密集度高、組成簡單、范圍有限等特點(diǎn),經(jīng)過走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生學(xué)生對垃圾分類的基礎(chǔ)知識認(rèn)識不足,少部分學(xué)生環(huán)保意識有待加強(qiáng),在校園中仍可以看見同學(xué)們對生活垃圾混裝,教室中遺留的廢紙和零食包裝袋等。
對校園生活垃圾進(jìn)行運(yùn)輸處理涉及垃圾收集、分類、運(yùn)輸?shù)缺姸辔锪鲉栴}。經(jīng)過多年的建設(shè)和積累,中國物流業(yè)在經(jīng)濟(jì)高速增長的大環(huán)境下有了很大的改善,就總體來看,我國逆向物流系統(tǒng)中心建設(shè)仍處于起步階段,發(fā)展不平衡[2,3]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)我國逆向物流系統(tǒng)存在國民珍惜資源和環(huán)境保護(hù)的意識相對落后,對逆向物流系統(tǒng)缺乏認(rèn)識和重視、逆向物流缺乏規(guī)范化管理,安全隱患大、回收網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置不盡合理、企業(yè)傳統(tǒng)的退貨政策對開展逆向物流的不利影響、物流管理觀念有待提升等問題。目前國內(nèi)逆向物流系統(tǒng)普及度較低,主要應(yīng)用于物流行業(yè)、電子信息行業(yè)、電器制造行業(yè)等,尚未有具體的研究和措施用逆向物流系統(tǒng)來解決校園垃圾處理的問題[4-8]。
隨著中國提出雙碳減排計(jì)劃以來,人們對于節(jié)能減排、低碳環(huán)保的認(rèn)識逐漸加強(qiáng),逆向物流系統(tǒng)可以有效解決資源短缺問題,將生活垃圾重新利用,體現(xiàn)出逆向物流系統(tǒng)較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,其重要性也逐漸顯現(xiàn)。特別是校園生活垃圾中具有較高的再利用價(jià)值,政府、學(xué)校和企業(yè)也愿意開展逆向物流系統(tǒng)的實(shí)踐。現(xiàn)有的理論和研究表明,逆向物流系統(tǒng)不僅能節(jié)約資源,降低生產(chǎn)成本,還能增加經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益,因此開展校園生活垃圾逆向物流系統(tǒng)分析具有一定的研究價(jià)值。
本文基于封閉管理情況下大學(xué)校園生活垃圾的處理問題,提出構(gòu)建逆向物流系統(tǒng)解決相關(guān)矛盾。該方法可以精準(zhǔn)定位物流各個環(huán)節(jié),包括如何儲存有害垃圾、運(yùn)輸有毒垃圾、卸載廢舊垃圾等,再以大數(shù)據(jù)管控為核心,建立運(yùn)輸模型為輔助,提升校園生活垃圾處理能力。本文首次將逆向物流系統(tǒng)引入大學(xué)校園生活垃圾處理中,拓展了現(xiàn)有研究的思路。研究內(nèi)容響應(yīng)節(jié)能減排戰(zhàn)略,提高大學(xué)生的節(jié)能減排意識,通過對生活垃圾的分類和再利用處理,減少對環(huán)境的影響,間接為校園營造良好的生活環(huán)境。
本文以南京工程學(xué)院江寧校區(qū)為實(shí)例,采用了文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)地走訪和問卷調(diào)查等多種形式對封閉管理情況下的校園垃圾處理現(xiàn)狀和問題進(jìn)行了調(diào)研。
通過在南京工程學(xué)院中隨機(jī)采訪幾位同學(xué)和處理垃圾的工作人員,并與其進(jìn)行了交談,詢問同學(xué)們學(xué)校在封閉管理情況下采取了哪些措施進(jìn)行了垃圾分類、對學(xué)校處理生活垃圾方面的看法等;向工作人員了解他們每天是如何進(jìn)行垃圾分類的、垃圾產(chǎn)生量大概有多少、學(xué)校對封閉管理情況下處理生活垃圾的一整個流程是怎樣的、垃圾運(yùn)出校園后如何處理等,由此對在校園內(nèi)構(gòu)建生活垃圾逆向物流系統(tǒng)的源頭方面提供了數(shù)據(jù)參考。
為了更好地了解整個學(xué)校生活垃圾處理的一個情況以及后續(xù)在學(xué)校構(gòu)建生活垃圾逆向物流系統(tǒng),對整個校區(qū)進(jìn)行了實(shí)地走訪。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)校園內(nèi)的垃圾桶都進(jìn)行了垃圾分類且標(biāo)注明確;宿舍樓下在封閉管理的影響下,除了之前已有對生活垃圾的分類,還另外專門設(shè)置了飯菜打包盒、廢棄口罩等收集點(diǎn);此外,通過志愿活動參與了宿舍的垃圾分類活動,了解到同學(xué)們每天產(chǎn)生的生活垃圾的種類、數(shù)量以及處理方式,這些工作為研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。
研究采取了線上問卷調(diào)查的方式,通過問卷數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),同學(xué)們對學(xué)校的生活垃圾處理上給予了一定的關(guān)心,但只有少數(shù)認(rèn)為處理得很好,80%同學(xué)未曾了解過逆向物流系統(tǒng),但都對將逆向物流系統(tǒng)用于處理生活垃圾表示贊成且抱有期待,并會在實(shí)際行動配合。綜上所述,構(gòu)建校園生活垃圾逆向物流系統(tǒng)可行性較高,前景良好。
通過各種調(diào)查發(fā)現(xiàn),雖然校園內(nèi)開展生活垃圾逆向物流系統(tǒng)存在較好的基礎(chǔ),但仍然存在如下幾個問題:
①校園生活垃圾與城鄉(xiāng)居民生活垃圾在種類、數(shù)量上均有差異。校園生活垃圾組成較為簡單且固定,其中在生活區(qū)食物等飲食垃圾和餐廚垃圾占比重大,在教學(xué)區(qū)的生活垃圾以廢紙,塑料罐為主,這些絕大部分是可回收利用的資源;城鄉(xiāng)生活垃圾成分復(fù)雜且變化大,除了日常的飲食垃圾,工業(yè)垃圾、建筑垃圾和商業(yè)垃圾等占比大且有的有一定的危險(xiǎn)性。
②校園中人員組成與城市人員不同。學(xué)校人員組成以學(xué)生為主,且都為青少年,因此產(chǎn)生的生活垃圾特點(diǎn)與青少年的生活習(xí)慣息息相關(guān);而城鄉(xiāng)居民組成復(fù)雜,年齡跨度大,所產(chǎn)生的生活垃圾種類跨度也大,例如城鄉(xiāng)居民生活中常見的廚余垃圾在校園內(nèi)部占比較少,而諸如易拉罐等可回收垃圾在校園內(nèi)部占比較高。
③校園居住環(huán)境與城鄉(xiāng)居住環(huán)境不同。大學(xué)校園屬于高度密集型居住環(huán)境,活動范圍較小且受限制,因此通常是將生活垃圾分類收集之后經(jīng)過人工分揀,使用垃圾清運(yùn)車輛運(yùn)送出校外進(jìn)行處理,耗時耗力;城鄉(xiāng)人員居住相對分散,活動范圍廣且不受限制,因此對生活垃圾可以直接進(jìn)行填埋焚燒等處理,較為方便。
④學(xué)校的收集點(diǎn)較為分散,針對性強(qiáng)的收集點(diǎn)較少,且學(xué)校沒有一個專門對于生活垃圾的回收處理中心,不便于生活垃圾的回收工作。在封閉管理情況下,除了如何在對生活垃圾分類處理時進(jìn)行有效的消殺處理,還應(yīng)該考慮垃圾清運(yùn)車輛進(jìn)出校園以及參與垃圾分類工作人員的封閉管理情況問題。
⑤同學(xué)們對逆向物流系統(tǒng)認(rèn)知度較低,學(xué)生對自己學(xué)校的垃圾分類制度缺乏了解,沒有養(yǎng)成分類投放垃圾的習(xí)慣;學(xué)校也沒有一套完整的體系來解決處理在如今封閉管理情況下產(chǎn)生的生活垃圾,對一些生活垃圾的收集點(diǎn)沒有進(jìn)行很好的管理。
本文認(rèn)為逆向物流系統(tǒng)是指以正確處理廢棄物為目的,為這些產(chǎn)品及其衍生物的再利用或銷毀設(shè)計(jì)一個回收系統(tǒng)來恢復(fù)產(chǎn)品及其衍生物的價(jià)值,進(jìn)而對具有再利用價(jià)值的物品進(jìn)行回收,然后經(jīng)過一系列的加工回到正軌的企業(yè)物流活動中。逆向物流系統(tǒng)是“資源—產(chǎn)品—再生資源”的閉環(huán)型物質(zhì)流動系統(tǒng),具有高度復(fù)雜性、目標(biāo)的多樣性、混雜性和緩慢性。逆向物流系統(tǒng)是逆向物流的一種表現(xiàn)形式,它包括逆向物流中涉及的所有過程,可以將逆向物流系統(tǒng)分為簡單逆向物流系統(tǒng)和復(fù)雜逆向物流系統(tǒng)兩大類。由于逆向物流的再處理過程因不同種類的回收物而不同,所以逆向物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,呈高度聚集和高度發(fā)散狀,即將產(chǎn)品通過多個企業(yè)運(yùn)輸?shù)綄I(yè)化的處理中心,經(jīng)過回收再處理和加工后產(chǎn)生新產(chǎn)品送回消費(fèi)者手中,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩端為發(fā)射狀。
為了利用逆向物流系統(tǒng)解決封閉管理情況下校園生活垃圾處理問題,本文提出了具體的大學(xué)校園生活垃圾逆向物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖如圖1 所示,其中灰色箭頭表明了逆向物流系統(tǒng)中可回收物的處理流程,這也是與現(xiàn)有校園生活垃圾處理的區(qū)別所在??梢钥闯?,系統(tǒng)將分布在校園各地(如宿舍,食堂,快遞站)的垃圾桶中的垃圾集中收集起來,再經(jīng)過人工分揀有側(cè)重地分出可回收物與不可回收物,可回收物又分為低收益可回收物(如快遞包裝盒、打包盒)與高收益可回收物(如金屬、玻璃)。經(jīng)過統(tǒng)一安排運(yùn)送到各大高校間的中轉(zhuǎn)站,在中轉(zhuǎn)站里經(jīng)過分流后將低收益的可回收物運(yùn)輸?shù)蕉逊蕪S,高收益的可回收物則通過不同的回收企業(yè)再處理加工后成為新的材料運(yùn)往不同的制造商。最后高收益可回收物經(jīng)過回收企業(yè)和制造商成為新的產(chǎn)品,并且利用逆向物流系統(tǒng)又回到了消費(fèi)者的手里,如此往復(fù)。
圖1 校園垃圾逆向物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖
在運(yùn)輸這一環(huán)節(jié),與各大高校都運(yùn)往回收企業(yè)所耗成本相比,在高校和回收企業(yè)間建立一個中轉(zhuǎn)站所消耗的成本更加低廉,同時也節(jié)約了運(yùn)輸資源與時間。有意識地將每一環(huán)扣起來,統(tǒng)籌兼顧,比零散的多個組織更能節(jié)約資源,減少碳排放,最終達(dá)到目的。校園生活垃圾逆向物流系統(tǒng)比普通的垃圾回收系統(tǒng)多了一項(xiàng)對中途運(yùn)輸環(huán)節(jié)的研究,從物流的角度研究節(jié)能減排的可能性與實(shí)用性。由于校園垃圾數(shù)量巨大,如果能節(jié)約每天的垃圾回收所消耗的資源,最后可以得到很可觀的成本節(jié)省。
具體而言,引用逆向物流系統(tǒng)理論來處理在封閉管理情況下的大學(xué)校園的生活垃圾。首先可以將生活垃圾分為高經(jīng)濟(jì)效益可回收的,如:玻璃、金屬等,低經(jīng)濟(jì)效益可回收的,如:快遞盒、一次性塑料飯盒、廢紙等和不可回收的,如:廚余垃圾、有害垃圾等這三大類;其次根據(jù)學(xué)校垃圾的分類占比(廚余垃圾約占70%,廢紙約占15%,塑料包裝約占10%,廢電池和碎玻璃約占5%)在宿舍、教室、食堂、快遞站、教師辦公區(qū)域等地建立適合的站點(diǎn);然后建立物流聯(lián)盟(以南京工程學(xué)院所在的江寧大學(xué)城為例,該大學(xué)城目前約有24 所院校超過25 萬學(xué)生入駐,垃圾產(chǎn)生量日均800 噸,每天有幾百輛垃圾清運(yùn)車往返于校內(nèi)外),用大數(shù)據(jù)手段給出最合適的物流分配,以建立運(yùn)輸模型為輔助;最后對回收來的各類生活垃圾進(jìn)行重新加工、再次制造、重復(fù)利用和銷售,發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。
由于處于封閉管理情況下的校園很多,不可能在大學(xué)城的每個校園都設(shè)置垃圾收集點(diǎn)。因此可以在一定的區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的垃圾收集點(diǎn)和處理中心,將小范圍內(nèi)的生活垃圾做一次集中收集,并對產(chǎn)生的生活垃圾進(jìn)行初步的分類,這樣方便于生活垃圾清運(yùn)車的收集,將大批量的垃圾向回收處理廠運(yùn)輸,將生活垃圾進(jìn)行進(jìn)一步加工處理。
在此過程中,考慮到在處理校園生活垃圾時由于各方面不可避免的因素產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損耗,對此進(jìn)行建模優(yōu)化。在垃圾清運(yùn)車輛單位公里耗油是一定的情況下,其運(yùn)輸成本與距離成正比,那么模型中的目標(biāo)函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸路徑最短,運(yùn)輸成本最小的目標(biāo)可以簡化為求最短的運(yùn)輸路徑求解。
在學(xué)校里普遍存在的問題就是生活垃圾分類不明確,高經(jīng)濟(jì)效益可回收物,低經(jīng)濟(jì)效益可回收物,不可回收物分類均不明確。因此可以通過招募志愿者與招聘專門工作人員相結(jié)合的方法對生活垃圾進(jìn)行分類包裝,各個學(xué)校以不同樣式的包裝袋進(jìn)行分類包裝,以方便后續(xù)處理。除此之外,在包裝袋的選擇上要注意是否會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等問題,質(zhì)量上要保證不易破損,可以長期循環(huán)利用,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
在運(yùn)輸上,要求車輛在運(yùn)輸上采用統(tǒng)一的配置,內(nèi)部配有回收桶固定設(shè)備及制冷設(shè)備等。每輛運(yùn)輸車應(yīng)配有兩名工作人員,一人負(fù)責(zé)駕駛,另一個負(fù)責(zé)裝卸廢棄物,車輛上的工作人員都應(yīng)受過專業(yè)培訓(xùn),熟悉生活垃圾的回收操作流程和應(yīng)急預(yù)案。運(yùn)輸車輛行駛路線的確定應(yīng)采用定量與定性相結(jié)合的方法,對生活垃圾的收集盡量集中在早晨十點(diǎn)之前完成,根據(jù)各個學(xué)校垃圾的分類占比用大數(shù)據(jù)手段給出最合適的物流分配,且通過GPS 定位系統(tǒng)對其進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控。運(yùn)送路線應(yīng)合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃,盡量回避商業(yè)區(qū)、鬧市區(qū)等交通主干線,選擇一條最快捷簡便的路線。
生活垃圾經(jīng)專用運(yùn)輸車從各收集點(diǎn)收集,運(yùn)送到垃圾處理廠之后存放在收集中心等待處理。收集中心的工作人員將先對回收桶內(nèi)的生活垃圾進(jìn)行簡單的消毒處理,之后由專業(yè)人員按照高經(jīng)濟(jì)價(jià)值可回收,低經(jīng)濟(jì)價(jià)值可回收,不可回收三個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行再次分類。將可回收的生活垃圾根據(jù)回收價(jià)值送至不同的再生產(chǎn)部門,不可回收的則送至焚燒中心進(jìn)行焚燒,為保證全過程符合節(jié)能環(huán)保的理念,焚燒之后的廢料也要進(jìn)行無污染處理,在指定位置進(jìn)行掩埋。在當(dāng)如今封閉管理情況下,無論是在對垃圾分類、運(yùn)輸、處理時都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的消殺,對工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的把控。
針對目前校園生活垃圾處理中存在的問題,可以在全國范圍內(nèi)的高校建立起生活垃圾逆向物流系統(tǒng)。從宏觀上看有助于降低環(huán)境污染,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,提高大學(xué)生的節(jié)能減排意識;從微觀上看,能提高綜合利用率,減輕相關(guān)高校經(jīng)濟(jì)壓力,促進(jìn)校園環(huán)境治理。由于逆向物流系統(tǒng)復(fù)雜程度高,參與主體多,因此系統(tǒng)中往往存在大量的、不可預(yù)見的影響因素,而這些不確定性會使系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。如何避免這些不確定性,使逆向物流系統(tǒng)能夠得到更加可靠的保證,后續(xù)將會繼續(xù)研究和改進(jìn)。