厦门市城市生活垃圾的系统动力学预测管控体系

城市生活垃圾的快速增长产生了一系列的健康和环境问题,为准确预测城市生活垃圾产生量,以此作为生活垃圾管理的决策者分析和制定管理方案的依据.运用系统动力学(SD)方法,以厦门市为例,利用VENSIM软件绘制城市生活垃圾的因果回路图(Causal Loop Diagram),建立系统动力学的存量流量模型(Stock and Flow Model),最后进行仿真模拟及量化分析.预测结果得出2030年厦门市的城市生活垃圾将达到304×10~4 t,通过垃圾分类回收和适当提高垃圾收费等措施可以减少城市生活垃圾的产生.     

北京市生活垃圾产生量的预测研究

分析了影响北京市城市生活垃圾产生量的因素,采用多元回归分析方法建立了城市生活垃圾年产生量的预测模型.并采用该模型,对2013-2015年北京市城市生活垃圾年产生量进行了预测.结果表明,未来2年北京市城市生活垃圾产生量呈缓慢上升趋势,预计到2015年北京市城市生活垃圾产生量将达到662.4t.     

北京市卫星城生活垃圾产生星的灰色预测

运用灰色理论,建立GM(1,1)模型来预测北京卫星城生活垃圾产生量.经过模型精度检验,结果表明:预测精度等级为1级,表明该方法对预测北京卫星城城市生活垃圾产生量是可行的,并运用此模型预测了2009-2020年北京卫星城生活垃圾的产生量.     

基于BP神经网络的城市生活垃圾产生量预测研究——以上海市为例

文章总结分析了影响城市生活垃圾产生量的因素,并根据相关性分析结果确定了主要影响因素,然后建立了上海市生活垃圾产生量的BP神经网络预测模型,并将预测值与实际值进行比较,表明该模型具有较好的适用性和准确性,最后对上海市未来几年的生活垃圾产量进行了预测.     

北京市卫星城生活垃圾产生量的灰色预测

运用灰色理论,建立GM(1,1)模型来预测北京卫星城生活垃圾产生量。经过模型精度检验,结果表明:预测精度等级为1级,表明该方法对预测北京卫星城城市生活垃圾产生量是可行的,并运用此模型预测了2009—2020年北京卫星城生活垃圾的产生量。     

西安生活垃圾排放量影响因素分析及灰色预测研究

城市生活垃圾的产生量是城市环境卫生事业规划和建设的重要依据,本文运用灰色关联度方法,定量分析了影响西安市生活垃圾产生量的因素,并通过建立灰色预测模型,对西安市未来几年的生活垃圾产生量进行了预测,为西安市的城市规划提供了定量的参考依据。     

上海市城市垃圾产生量因子分析与灰色预测

运用灰色关联度方法，定量分析了上海市城市生活垃圾产生量的主要因子，并利用灰色系统理论建立了城市垃圾产生量的GM（1，1）模型，所建模型经精度检验合格，具有一定的可行性和适用性，为上海市城市垃圾的分析预测和规划管理提供定量依据。     

城市生活垃圾产生预测的核心问题探讨

城市生活垃圾问题严重威胁城市的可持续发展,其产量和成分的预测已成为生活垃圾管理研究的热点,是生活垃圾管理体系规划、实施和优化的基础。文章总结了城市生活垃圾预测的基本框架,认为尺度、因素和方法是三大核心问题。在界定研究的时空尺度基础上,概述了国内外影响生活垃圾产生的因素,将其分成内在、社会人口学、个体、自然和政策5类,列举了回归分析、时间序列、灰色系统模型和系统动力学等预测方法的原理、特征和应用,并展望了未来研究重点和发展方向。     

徐州市生活垃圾处理现状及资源化研究

介绍了徐州市生活垃圾的处理现状;对生活垃圾中常见成分比例和垃圾热值进行了测定.应用MATLAB7.0软件,以影响城市生活垃圾产生量的主要因素(人口数量、人均可支配收入、燃气化率、源头减量及资源化利用率)作为输入,来建立预测城市垃圾产量的BP神经网络模型,发现当隐含层的节点数为8时,网络收敛速度较快,预测偏差最小,于是确定预测模型的结构为4-8-1,应用该模型对徐州市生活垃圾产量进行了预测.最后,以所得数据为基础,并结合当地实际情况,提出了徐州市垃圾综合处置和资源化的若干措施.     

寒冷地区垃圾渗滤液产生量预测研究

东北地区4季变化明显,冬季寒冷,冰冻期较长,渗滤液的产生具有明显的不连续性.为了考查该气候条件下渗滤液产生量的变化情况以及回灌对渗滤液产生量的影响,在室外建立2个处理同类生活垃圾的模拟垃圾填埋场,其中1个渗滤液不回灌做为对照,另1个带有渗滤液回流装置,进行全年渗滤液产生量的跟踪监测.在对垃圾渗滤液产生量预测模型进行综合比较的基础上,基于全年降雨量和渗滤液产生量的实测数据,采用线性回归确定了经验公式法的模型参数,通过模型预测值与现场实测值的对比,分析了预测模型的可靠性与准确性,从而为寒冷地区垃圾填埋场渗滤液产生量的预测、收集和处理系统的设计以及渗滤液回灌技术的推广应用提供科学依据.     

Approach of technical decision-making by element flow analysis and Monte-Carlo simulation of municipal solid waste stream

This paper deals with the procedure and methodology which can be used to select the optimal treatment and disposal technology of municipal solid waste （MSW）, and to provide practical and effective technical support to policy-making, on the basis of study on solid waste management status and development trend in China and abroad. Focusing on various treatment and disposal technologies and processes of MSW, this study established a Monte-Carlo mathematical model of cost minimization for MSW handling subjected to environmental constraints. A new method of element stream （such as C, H, O, N, S） analysis in combination with economic stream analysis of MSW was developed. By following the streams of different treatment processes consisting of various techniques from generation, separation, transfer, transport, treatment, recycling and disposal of the wastes, the element constitution as well as its economic distribution in terms of possibility functions was identified. Every technique step was evaluated economically. The Mont-Carlo method was then conducted for model calibration. Sensitivity analysis was also carried out to identify the most sensitive factors. Model calibration indicated that landfill with power generation of landfill gas was economically the optimal technology at the present stage under the condition of more than 58% of C, H, O, N, S going to landfill. Whether or not to generate electricity was the most sensitive factor. If landfilling cost increases, MSW separation treatment was recommended by screening first followed with incinerating partially and composting partially with residue landfilling. The possibility of incineration model selection as the optimal technology was affected by the city scale. For big cities and metropolitans with large MSW generation, possibility for constructing large-scale incineration facilities increases, whereas, for middle and small cities, the effectiveness of incinerating waste decreases.     

灰色系统理论对我国垃圾产量的预测

为了给城市环境规划提供理论依据,需要对城市生活垃圾产量进行预测,以期揭示其变化规律和发展趋势,提出了预测模型,并进行分析研究。模型充分考虑了影响垃圾产量的多种因素,并通过灰色关联度分析,选取与垃圾产量最为相关的5个因素,建立了包括多个因素指标的GM(1,1)预测模型。该模型考虑了城市生活垃圾产量的主要影响因素,得到的拟合数据比较理想,预测模型和结果也更为合理可信。     

北京城市塑料垃圾年产量的模拟预测及其影响因素分析

揭示城市塑料垃圾年产量及影响因素、预测其发展趋势对于城市生活垃圾收集系统的优化、处理技术的合理选择和降低环境影响具有重要意义.本研究基于1989年以来北京塑料垃圾占比、城市生活垃圾产量数据和社会经济数据,利用赤池信息量准则（AIC）和灰关联度法研究了北京城市塑料垃圾占比的年变化趋势和城市塑料垃圾年产量的主要影响因素.通过多元线性回归模型（MLR）、灰色系统模型GM（1,1）和BP神经网络模型对北京城市塑料垃圾年产量进行了模拟预测.结果表明,北京城市塑料垃圾占比由1989年的1.88%,增加到2012年的14.87%.基于AIC准则预测2013—2050年北京城市塑料垃圾占比增长趋势较平缓、稳定在14%~19%之间.2000—2012年北京市城市塑料垃圾年产量由40.2×10⁴ t增加到121.1×10⁴ t,年增长15.5%.人均可支配收入是影响北京城市塑料垃圾年产量的最大社会经济因素,而常住人口的影响较低.BP神经网络是模拟预测北京城市塑料垃圾产量的最佳模型,其模拟预测结果表明：2013年后北京市塑料垃圾年产量随时间呈不规则的非线性增长趋势,到2025、2035、2050年北京城市塑料垃圾产量将分别达到335、488和859×10⁴ t,将对北京城市生活垃圾处理处置与防控管理带来巨大挑战.     

基于双层规划模型的城市固体废物管理系统优化研究

采用变权重组合模型和情景分析法,对北京市的城市固体废物(MSW)产量进行有效地预测.预测结果表明,北京市垃圾产量增幅不大但处理设施容量存在缺口.在科学预测的基础上,构建以温室气体(GHG)控制为上层目标,系统成本最小化为下层目标的双层规划模型(BLPMGMC).该模型的结果表明,焚烧和堆肥将是北京市MSW的主要处理方式;在3个规划时段内,GHG总排放量达到1.67×106t(以CO2当量计),填埋场的CH4和焚烧厂的N2O是GHG排放的主要贡献者;系统总成本达到7.0×109元,其中,65%的成本来自于焚烧厂和堆肥厂.4种模型结果的对比分析表明,双层规划能提供综合经济和环境因素的管理方案.     

城市生活垃圾低污染气化熔融系统研究

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺煤焚烧飞灰在1 400℃左右时,能顺利熔融,二分解率99.99%以上,重金属有效固化.结合我国实际,提出了2种气化熔融系统方案:①基于垃圾综合处理的筛上物气化熔融技术方案;②原生垃圾+辅助燃料气化熔融技术方案;并进行相应的热力性能分析,研究表明2种方案都能较好满足气化熔融要求.     

专家系统在垃圾焚烧炉故障诊断中的应用

基于垃圾焚烧炉的历史工况记录以及相应数据,将故障树分析法与基于规则的诊断专家系统相结合。实现对垃圾焚烧炉的在线早期故障诊断。并以实际数据验证了该专家系统对焚烧炉进行早期故障的在线诊断的正确率在90%左右,具有实用性。     

江苏省城市生活垃圾特征处理现状及存在问题

在调查收集了大量资料的基础上,从地级市、县、中心镇三个层次总结了江苏省城市生活垃圾的特征、处理现状及其存在的问题。提出,江苏省城市生活垃圾产量、可燃组分、热值逐年上升,含水量基本保持稳定,容重、碴石含量呈下降趋势;目前江苏省填埋、焚烧、堆肥和综合四种处理方式中均有一些问题,且能够达到国家标准的很少;还存在管理体制不顺,缺少资金,减量化、资源化尚未引起重视,法规不健全,混合收集,废品回收率低,处理模式单一、技术落后等问题。这些都使控制垃圾产生、实现资源回收利用并确定其处理方式,以及进一步推动江苏省城市生活垃圾处理的深入研究十分必要。     

我国生活垃圾焚烧发电过程中温室气体排放及影响因素 ——以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例

以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例,采用上游-操作-下游(UOD)表格法,分析了生活垃圾焚烧发电过程中不同环节的温室气体排放贡献,及影响其排放的主要因素.结果表明,目前我国生活垃圾焚烧发电过程是温室气体排放源,以吨垃圾净CO2排放量计,达166~212kg.生活垃圾中自含化石碳对温室气体排放的贡献最大,CO2排放量为257kg/t;因焚烧发电上网而获得的净减排量为120kg/t;垃圾收运、辅助物料消耗及焚烧灰渣处理等引起的排放量总计为27~45kg/t.生活垃圾沥出渗滤液后续处理过程的温室气体排放量为7.7kg/t.节省焚烧过程辅助物料使用和改变焚烧灰渣处置方式能够减少温室气体排放量,但是减排效果有限.我国各地区电能基准线排放因子存在差异,对焚烧过程温室气体排放的影响为0~13%.降低生活垃圾含水率、提高垃圾可发电量是我国生活垃圾焚烧发电过程温室气体排放源汇转换的关键途径.     

基于分类的张家港市生活垃圾典型处置情景环境效益分析

为系统揭示生活垃圾分类和末端处置匹配对全过程管理环境效益的改善,按照张家港市日均生活垃圾产量1850 t计,基于生命周期评价方法和实测垃圾组分数据,通过测算污染物排放的直接总环境影响潜值和电能回收量折算后的总环境影响潜值,分析和预测了垃圾分类典型情况和不同末端处置能力匹配情景下的张家港市生活垃圾处置环境效益.垃圾分类后厨余垃圾的平均厨余组分质量占比（厨余垃圾纯度,95%）较未分类小区（66%）提高了29个百分点,其他垃圾中的厨余组分质量占比（41%）则降低了25个百分点.末端处置能力现状情景下,厨余垃圾分出量为150 t·d^-1时,直接总环境影响潜值随厨余垃圾纯度提高逐渐降低,较垃圾未分类时（3.41×10^-10,以PET₂₀₀₀计,下同）减少约10%;厨余垃圾分出量大于150 t·d^-1时,厨余垃圾分出量和纯度不断提高,分流厨余垃圾的填埋处置将导致污染排放增多,直接总环境影响潜值逐渐增加.生活垃圾处置环境效益的提升不仅依靠分类效果的改善,也依靠末端处置能力的匹配.末端处置能力规划情景下,生活垃圾分类后直接总环境影响潜值（1.73×10^-10~2.40×10^-10）均低于末端处置能力现状情景.厨余垃圾处置能力充足,相同厨余垃圾纯度下,直接总环境影响潜值随厨余垃圾分出量增加而降低.末端处置能力现状情景下电能回收量折算后的总环境影响潜值为-0.89×10^-10~-0.39×10^-10,高于末端处置能力规划情景（-2.13×10^-10~-1.82×10^-10）.结果表明,末端处置能力按规划扩建后,垃圾分类效果持续提升利于提高全过程管理的环境效益.从全过程角度协同提升垃圾分类效果与末端处置能力匹配程度,能有力改善环境效益.