基于层次分析法的生活垃圾处理方法的研究

发表时间:2019/4/9   来源:《信息技术时代》2018年8期   作者:苏英楠 蒋伟 刘玲 周思佳
[导读] 近年来,随着人们收入的不断提高,形成了高收入与生活质量之间的矛盾。当人们的物质需求得到一定的满足时,便要追求更高品质的生活环境。然而,目前环境污染问题
(重庆交通大学航运与船舶工程学院,重庆 400074)
摘要:近年来,随着人们收入的不断提高,形成了高收入与生活质量之间的矛盾。当人们的物质需求得到一定的满足时,便要追求更高品质的生活环境。然而,目前环境污染问题越来越严重,垃圾污染是其中一项急需处理的问题。因此,减少生活垃圾产出量是一件迫在眉睫的事情。
关键词:焚烧;填埋;生物处理

 
        如今生活垃圾的处理,有三种常规处理方式,填埋、焚烧和生物处理。其中填埋处理需占用大量土地。同时,垃圾中有害成份对大气、土壤及水源也会造成严重污染,不仅破坏生态环境,还严重危害人体健康;生物处理要求对垃圾进行分拣、分类,要求垃圾的有机含量较高。而且堆肥处理不能减量化,仍需占用大量土地。焚烧处理产生个别有害气体,对健康产生影响。因此,选择何种垃圾处理方式对当代社会经济、生活方式至关重要。
        首先,采用层次分析法对三种常规垃圾处理方式的效果进行综合评价。评价指标考虑五种,分别为处理成本、垃圾残余量、污染程度、人类健康损失率和资源占用率。通过分析各因素之间的关系,计算每一指标的相对权重,初步评价各种垃圾处理方式的优劣。
        其次,对于不可回收垃圾的处理,通过单变量的最优化模型,得到最小成本时垃圾处理的方案;不可回收垃圾主要分为易腐垃圾、重金属垃圾和废弃药品。每种不可回收垃圾在不同处理方式下单位成本不同,各种方式处理的垃圾量是有限的,因此可得到最优的处理方案。
        基于层次分析法的综合评价模型
 
        层次结构图
        根据市民生活及相关部门调查数据反馈确定准则层对目标层的权重,构造比较矩阵:
 
       
     
        其中,W表示方案层对目标层的权向量。
        模型结果分析:从组合权重的大小比较来看,焚烧方式的权重最小,不利影响程度最低。从结果来看,完全达到了问题的决策目标,使每种不利影响得到了充分的考虑。突出了成本的消耗、残余量的影响、污染程度、健康损失以及资源占用率的影响程度。
        基于垃圾分类的单变量最优化模型
        问题分析
        对于生活垃圾的处理,首先在环境保护方面来说,应进行垃圾分类和回收。据有关部门统计,生活垃圾中有近70%的可回收垃圾,有30%的不可回收垃圾。因此,首先,常用处理方式依然是填埋、焚烧和生物处理三种方式;而不可回收垃圾主要分为易腐垃圾、重金属垃圾和废弃药品。每种不可回收垃圾在不同处理方式下单位成本不同,然而各种垃圾量是有限制的,因此,可以通过单变量的最优化模型,得到最小成本时垃圾处理的方式。
        其中,有害垃圾主要品种包括:废电池,废荧光灯管,废温度计,废血压计,废药品及其包装物,废油漆、溶剂及其包装物,废杀虫剂、消毒剂及其包装物,废胶片及废相纸等。易腐垃圾主要品种包括:相关单位食堂、宾馆、饭店等产生的餐厨垃圾,农贸市场、农产品批发市场产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、肉碎骨、蛋壳、畜禽产品内脏等。
        可回收物主要品种包括:废纸,废塑料,废金属,废包装物,废旧纺织物,废弃电器电子产品,废玻璃,废纸塑铝复合包装等。
        问题求解
        不可回收垃圾单位成本与处理方式之间的关系表

      
        根据相关部门调查数据可知:年平均填埋处理量为11483.14吨,焚烧处理量为6175.52吨,生物处理量为354.35吨;平均填埋处理单位成本为100元/吨,平均焚烧处理单位成本为225元/吨,平均生物处理单位成本为456.62元/吨;易腐垃圾占生活垃圾60%左右,重金属占2%左右,废弃药品占5.1%左右,其余量为可回收垃圾。
        设矩阵为各类垃圾以不同处理方式的处理量:
 
        建立最优化模型,目标是在各资源处理能力限制条件下,得到最小成本:
 
 
        新型垃圾处理对策建议
        由于目前常用的垃圾处理方式对环境污染极大,为了保护生态环境,应该提出更清洁、更有效、成本更低的垃圾处理方式,我们就以下三点,提出了新想法。
        1、沼气制肥模式。把垃圾中易腐质全部作为生产沼气的原料放入沼气池通过发酵处理,产生的沼气、沼液、沼渣三种物质,沼气用于居民生活和企业生产用能,沼液用料、饲料、生物农药、培养料液的生产,沼渣用于肥料的生产的综合处理模式。
        2、资源回收模式。把垃圾里的塑料、金属和其他可能造成环境污染的可回收物资运到废旧回收公司进行分类处理,废旧回收公司再分类销售到废旧物资加工利用工厂处理,废旧物资加工利用工厂最后作为工业原料卖给工业企业。这种模式克服了需要处理80%的易腐质垃圾和渣土垃圾造成高成本的缺点。
        3、渣土经营模式。把垃圾里的剔除了易腐质和造成环境污染的可回收物资后,成为了城市建设中的一种稀缺资源——渣土,这种渣土可以用于填充建筑房屋的地基、城市道路路基、城市公园假山等,通过公司化运作,垃圾不但不用占地填埋,反而可以卖钱,又克服了直接填埋垃圾污染问题。
        生活垃圾与我们的生活质量息息相关,垃圾处理方式的选择关系着我们每一个人的生活品质。因此,垃圾处理方式的选择至关重要。
参考文献
[1]宁海燕, 张勤, 李慧敏. 西部小城镇污水厂、垃圾站的经济指标分析[J]. 中国给水排水, 2009, 25(12):7-11.
[2]蔡博峰, 刘建国, 倪哲, 等. 中国垃圾填埋场甲烷减排关键技术的成本和潜力分析[J]. 环境工程, 2015, 33(11):110-114.
[3]赵汉君. 关于城市生活垃圾生物处理加焚烧发电的成本分析与控制[J]. 会计师, 2017(10).
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