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随着经济发展和城市化进程的加快,我国生活垃圾产生量逐年递增,不但增加垃圾管理过程中的经济成本,还对地下水、土壤和大气等造成了污染,严重影响了居民正常生活和城市的健康发展。本研究系统分析了生活垃圾综合管理系统的特点,城市生活垃圾综合管理具有多目标性、复杂不确定性、动态性和综合性的特点;填埋是我国目前主要的垃圾处理方式,占地多,环境污染严重。
随着技术水平的不断提高,填埋、焚烧、堆肥等各种处理技术不断成熟。单一填埋处理已经不能满足环境和城市综合发展的需要,多种处理方式有机结合、优化垃圾流量能够降低处理成本、减小环境污染。本研究以经济成本最小为目标函数,全面考虑了垃圾收运成本、压缩成本、转运成本、处理成本、二次污染物治理成本和各种回收收益,并且以垃圾产生量、各种处理设施容量、二次污染物处理设施容量、可利用成分等为约束条件建立了线性优化模型。对生活垃圾流量进行优化,在满足环境目标的前提下实现经济成本最小。
由于模型本身和参数选取过程中都存在很大的不确定性,使优化结果的实用性大大降低。本研究使用了区间规划模型降低了模型参数的不确定性,加入机会约束降低了处理设施容量的不确定性。
研究以北京市海淀区为案例城市,认真分析了北京市垃圾处理趋势和海淀区垃圾处理现状。根据实际建立了“混合收集+综合处理”,“混合收集+机械分选+综合处理”和“分类收集+综合处理”三种情境模式。通过对北京市六里屯填埋场、阿苏卫垃圾综合处理中心、朝阳垃圾无害化处理中心、小武基转运站等地进行现场调研和通过技术参数分析,得出了不同情境下的各种参数,并代入不确定性机会约束-区间线性规划模型,利用LINGO软件进行求解。得出了不同情境下最优的垃圾处理方案,并从经济成本、环境影响、资源化程度等角度进行了对比分析,结果可得:“分类收集+综合处理”处理模式能够提高垃圾回收利用率,降低处理成本、减少环境污染。
最后,建立了城市生活垃圾综合管理信息系统,并利用Delphi语言进行编程,对生活垃圾处理系统进行可视化管理。