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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
重慶市生活垃圾的最優(yōu)化分類(lèi)處理研究
小類(lèi)：
數(shù)理
簡(jiǎn)介：
本作品首先利用灰色系統(tǒng)模型和線性回歸模型預(yù)測(cè)重慶市生活垃圾產(chǎn)量，再運(yùn)用線性加權(quán)法對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行糾正，并進(jìn)行誤差分析，用MATLAB軟件畫(huà)出拉產(chǎn)量的增長(zhǎng)曲線。建立了以所需經(jīng)費(fèi)為目標(biāo)的函數(shù)，通過(guò)對(duì)比不同的處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出重慶市城市生活垃圾的最優(yōu)化分類(lèi)及處理方案。
詳細(xì)介紹：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民的生活水平迅速提高,城市化進(jìn)程不斷加快,城市垃圾產(chǎn)生量急劇增加,且增長(zhǎng)勢(shì)頭不減。重慶市是我國(guó)長(zhǎng)江上游和西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心，因此重慶市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著良好的機(jī)遇，但是重慶市生態(tài)環(huán)境的破壞對(duì)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展有了一定程度的影響。由于重慶市人口稠密，數(shù)量龐大的生活垃圾對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了很大的壓力，所以生活垃圾的處理，關(guān)系到保護(hù)和改善生活和生態(tài)環(huán)境，防止污染，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的重要內(nèi)容，而且有效的處理生活垃圾也可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。 本論文在對(duì)國(guó)內(nèi)外城市固體垃圾及處理現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，闡述了在我國(guó)實(shí)行垃圾分類(lèi)收集的意義，并指出了現(xiàn)行垃圾收運(yùn)處理系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。論文以重慶市生活垃圾為研究對(duì)象，著重研究了以下幾個(gè)問(wèn)題： 1. 在分析重慶市生活垃圾及治理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)方法建立垃圾產(chǎn)量，并應(yīng)用模型對(duì)近五年內(nèi)重慶市的垃圾產(chǎn)量； 2. 根據(jù)目前重慶市垃圾運(yùn)輸、收集、處理和管理等方面存在的問(wèn)題，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家在垃圾收集和分類(lèi)處理方面的經(jīng)驗(yàn)，提出適合于重慶市的垃圾分類(lèi)模式； 本作品建立了垃圾產(chǎn)量的預(yù)測(cè)模型，并以重慶市沙坪壩區(qū)為例，對(duì)其生活垃圾進(jìn)行合理細(xì)致地分類(lèi)。在每一種分類(lèi)的基礎(chǔ)上，建立以不同處理方式所需經(jīng)費(fèi)為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)，找出各種約束條件，從而構(gòu)造出重慶市生活垃圾處理方案的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。利用灰色系統(tǒng)模型和線性回歸模型預(yù)測(cè)重慶市生活垃圾產(chǎn)量，并運(yùn)用線性加權(quán)法對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行糾正，用MATLAB軟件畫(huà)出拉產(chǎn)量的增長(zhǎng)曲線。重點(diǎn)建立了以所需經(jīng)費(fèi)為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)比不同的處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出重慶市城市生活垃圾的最優(yōu)化分類(lèi)及處理方案。本作品結(jié)合重慶市沙坪壩等區(qū)的具體特點(diǎn)，建立重慶市的生活垃圾處理方案的最優(yōu)化模型，并采用較新的優(yōu)化與運(yùn)籌學(xué)知識(shí)，對(duì)模型進(jìn)行有效求解。本作品的成果有效的處理重慶市的生活垃圾問(wèn)題，并具有較廣泛的推廣價(jià)值。 建立模型得出重慶市垃圾產(chǎn)量的預(yù)測(cè)值為： 表4-1 重慶市生活垃圾產(chǎn)量預(yù)測(cè)表 年份 2010 2011 2012 2013 2014 序號(hào) 1 2 3 4 5 垃圾產(chǎn)量（噸／年） 393.5 419.2 444.9 470.6 496.3 基于垃圾分類(lèi)的意義 (1) 在收運(yùn)過(guò)程中容易做到全封閉，減少了環(huán)境污染和疾病的傳播； (2) 有利于采用不同的處理方式，改進(jìn)處理效果： (3) 垃圾分類(lèi)收集后，使垃圾后續(xù)處理簡(jiǎn)單化，相應(yīng)地減少了垃圾的最終處理總量，提高了垃圾處理效率，節(jié)約了處理資金； (4) 通過(guò)垃圾分類(lèi)收集，可以將可利用廢品回收進(jìn)行再利用，廢物變成了再生資源，在節(jié)約原始資源的同時(shí)還可以取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。以及重慶市生活垃圾成分收運(yùn)與處理現(xiàn)狀： 重慶市生活垃圾成分復(fù)雜，根據(jù)調(diào)查分析，重慶市生活垃圾中細(xì)小動(dòng)植物碎屑類(lèi)含量較高，易降解物為動(dòng)植物殘?bào)w部分，可降解物為紙類(lèi)等，難降解物為竹木、布織物和骨類(lèi)等；不可降解物是橡塑類(lèi)等。根據(jù)市環(huán)衛(wèi)監(jiān)測(cè)站近期對(duì)全市部分區(qū)縣城市生活垃圾抽樣調(diào)查結(jié)果，全市生活垃圾廚余垃圾平均含量約占65％，可回收垃圾平均含量約占22％。 重慶市生活垃圾基本上采用混合收集、壓縮運(yùn)輸方式。大量的廢紙、廢塑料、廢玻璃瓶等混在其中，造成了資源的極大浪費(fèi)；也增大了垃圾的運(yùn)輸量和無(wú)害化處理的難度，不利于后續(xù)處理與處置。因此，分類(lèi)收集是城市生活垃圾處理的首要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化、資源化的必要條件。 現(xiàn)今垃圾處理的方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒處理和綜合利用(如生產(chǎn)有機(jī)堆肥、生產(chǎn)建筑材料、供熱和發(fā)電等)三種方式，各有各的利弊。而重慶市只有主城區(qū)采取生活垃圾發(fā)電處理，其余縣區(qū)用的是生活垃圾衛(wèi)生填埋或簡(jiǎn)單的填埋處理。由于現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)大多趨于飽和，填埋方式又很難達(dá)到令人滿(mǎn)意的衛(wèi)生要求。隨著垃圾產(chǎn)量的逐年增加，勢(shì)必要占用大量土地，對(duì)周?chē)h(huán)境和居民生活帶來(lái)更多不利的影響。雖然垃圾焚燒發(fā)電是一種較好的處理方式，但是政府投入相對(duì)比較高，燃燒產(chǎn)生的二噁英、二氧化硫等有害氣體對(duì)大氣污染嚴(yán)重。 提出適合于重慶市的垃圾分類(lèi)模式： 按收運(yùn)時(shí)垃圾分類(lèi)的粗細(xì)和地點(diǎn)劃分 ①源頭細(xì)分類(lèi)方式。是由垃圾產(chǎn)生者或收集者將垃圾中的“可回收資源分類(lèi)”后，送至垃圾房堆積，但積存到一定量后，由廢品公司或廢物資源化工廠定時(shí)收集或收購(gòu)。 ②源頭粗分類(lèi)方式。使垃圾先在生活區(qū)進(jìn)行粗分。然后在處理廠進(jìn)行細(xì)分。垃圾產(chǎn)生者或收集者將經(jīng)過(guò)粗分類(lèi)的垃圾送至垃圾房，然后統(tǒng)一在一個(gè)可回收資源分撿中心進(jìn)行分類(lèi)后，分別由廢品公司收購(gòu)或銷(xiāo)售到廢品市場(chǎng)。 ③混合收集、集中分撿方式。是對(duì)垃圾混合收集，然后通過(guò)壓縮或流動(dòng)壓縮方法送至全區(qū)的集中分撿中心。在集中分撿中心用機(jī)械化和自控的分撿設(shè)備將各種垃圾資源分門(mén)別類(lèi)，用專(zhuān)用車(chē)輛運(yùn)送到指定收購(gòu)點(diǎn)，也可以由收購(gòu)點(diǎn)或加工工廠驅(qū)車(chē)運(yùn)走。 本作品還提出生活垃圾處理可持續(xù)發(fā)展對(duì)策 1. 建立并推行城市垃圾分類(lèi)制度，發(fā)揮政府的宏觀調(diào)控作用 我國(guó)也應(yīng)及時(shí)出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)，大力倡導(dǎo)垃圾分制度，各個(gè)城市應(yīng)該根據(jù)各自城市的垃圾終端處置情況制定科學(xué)并符合自己城市的垃圾分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，分區(qū)域、分階段地漸進(jìn)推行。同時(shí)通過(guò)立法加大政府對(duì)推行垃圾分類(lèi)制度的資金投入，建立垃圾分類(lèi)收集運(yùn)輸體系，并提供各種優(yōu)惠措施，吸引更多的個(gè)人和企業(yè)進(jìn)入垃圾分類(lèi)回收事業(yè)，推進(jìn)垃圾分類(lèi)事業(yè)的市場(chǎng)化。 2. 加強(qiáng)宣傳工作，提高居民的垃圾分類(lèi)的思想意識(shí)和行為習(xí)慣 公眾是垃圾的制造者,垃圾的分類(lèi)收集需要公眾的參與和積極支持。對(duì)公眾進(jìn)行系統(tǒng)而細(xì)致的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的知識(shí)教育,加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的宣傳教育工作, 加強(qiáng)居民進(jìn)行垃圾分類(lèi)的法律責(zé)任，提高公民環(huán)境保護(hù)從我做起的意識(shí),改變居民的垃圾投放習(xí)慣,使之自覺(jué)地進(jìn)行分類(lèi)。利用垃圾分類(lèi)收集方式,在機(jī)關(guān)、學(xué)校、工礦企業(yè)、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、車(chē)站以及餐飲娛樂(lè)場(chǎng)所,設(shè)置分類(lèi)收集垃圾容器,大力提倡居民在家中將垃圾分類(lèi)后再投放。 3. 健全管理機(jī)制，提高環(huán)境衛(wèi)生部門(mén)、物業(yè)機(jī)構(gòu)的管理水平 建立垃圾分類(lèi)回收促進(jìn)會(huì),制定垃圾分類(lèi)回收管理辦法,成立專(zhuān)業(yè)的垃圾分揀中心和垃圾分類(lèi)處理中心,重視廢電池等危險(xiǎn)廢物的分類(lèi)收集工作。 4. 完善資源化市場(chǎng)體系 要順利實(shí)現(xiàn)生活垃圾由廢物向資源的轉(zhuǎn)變,需建立相應(yīng)的再生資源交易、資源化利用的市場(chǎng)體系。因此,我國(guó)要出臺(tái)相關(guān)的政策措施,完善再生資源流通體系的建設(shè),為生活垃圾的回收利用解除后顧之憂(yōu)。 同時(shí)，本作品內(nèi)容具體，針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)際生活的完美結(jié)合，對(duì)實(shí)際生活有一定的指導(dǎo)性意義，并以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光提出了垃圾分類(lèi)及處理的可行性方案。 本作品將對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，并建立一套城市垃圾優(yōu)化管理模型，從而實(shí)現(xiàn)生活垃圾回收成本和利用效率的最優(yōu)化，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看對(duì)環(huán)境保護(hù)也有重要意義。 本作品在充分考慮環(huán)境可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)性、社會(huì)可接受性等因素的基礎(chǔ)上，提出了一套符合本地區(qū)實(shí)際情況的垃圾分類(lèi)收集管理體制，以加速實(shí)現(xiàn)垃圾處理“減量化”、“無(wú)害化”、“資源化”的最終目標(biāo)。

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

撰寫(xiě)目的：本作品建立了垃圾產(chǎn)量的預(yù)測(cè)模型，并以重慶市沙坪壩區(qū)為例，對(duì)其生活垃圾進(jìn)行合理細(xì)致地分類(lèi)。基本思路：利用灰色系統(tǒng)模型和線性回歸模型預(yù)測(cè)重慶市生活垃圾產(chǎn)量，并運(yùn)用線性加權(quán)法對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行糾正，用MATLAB軟件畫(huà)出拉產(chǎn)量的增長(zhǎng)曲線。重點(diǎn)建立了以所需經(jīng)費(fèi)為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)比不同的處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出重慶市城市生活垃圾的最優(yōu)化分類(lèi)及處理方案。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本作品結(jié)合重慶市沙坪壩等區(qū)的具體特點(diǎn)，建立重慶市的生活垃圾處理方案的最優(yōu)化模型，并采用較新的優(yōu)化與運(yùn)籌學(xué)知識(shí)，對(duì)模型進(jìn)行有效求解。本作品的成果有效的處理重慶市的生活垃圾問(wèn)題，并具有較廣泛的推廣價(jià)值。 同時(shí)，本作品內(nèi)容具體，針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)際生活的完美結(jié)合，對(duì)實(shí)際生活有一定的指導(dǎo)性意義，并以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光提出了垃圾分類(lèi)及處理的可行性方案。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本作品將對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，并建立一套城市垃圾優(yōu)化管理模型，從而實(shí)現(xiàn)生活垃圾回收成本和利用效率的最優(yōu)化，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看對(duì)環(huán)境保護(hù)也有重要意義。 本作品在充分考慮環(huán)境可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)性、社會(huì)可接受性等因素的基礎(chǔ)上，提出了一套符合本地區(qū)實(shí)際情況的垃圾分類(lèi)收集管理體制，以加速實(shí)現(xiàn)垃圾處理“減量化”、“無(wú)害化”、“資源化”的最終目標(biāo)。

學(xué)術(shù)論文摘要

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平迅速提高，重慶市城市垃圾產(chǎn)生量急劇增長(zhǎng)，城市垃圾對(duì)人們居住的環(huán)境各方面已造成的污染。如何妥善解決城市垃圾，為城鄉(xiāng)居民創(chuàng)造一個(gè)清潔、健康 的生存和工作環(huán)境，已成為我市政府和人民關(guān)心的重要問(wèn)題之一。 本作品首先利用灰色系統(tǒng)模型和線性回歸模型預(yù)測(cè)重慶市生活垃圾產(chǎn)量，再運(yùn)用線性加權(quán)法對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行糾正，并進(jìn)行誤差分析，用MATLAB軟件畫(huà)出拉產(chǎn)量的增長(zhǎng)曲線。建立了以所需經(jīng)費(fèi)為目標(biāo)的函數(shù)，通過(guò)對(duì)比不同的處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出重慶市城市生活垃圾的最優(yōu)化分類(lèi)及處理方案。

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

未知

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇婧，席北斗，劉鴻亮，陳祥榮，姜永海，紀(jì)丹鳳，楊天學(xué).中國(guó)環(huán)境科學(xué)[J].北京市生活垃圾管理的多重不確定性長(zhǎng)期規(guī)劃模型.2009,29(10):1105～1110. [2] 周學(xué)良，吳海英.城市生活垃圾的總體預(yù)測(cè)與最優(yōu)化處理率研究[J].工程與建設(shè).2009,23,04:467～469. [3] 吳文偉. 借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)建立和完善北京垃圾管理模式[J].城市管理與科技.2009(04):76～78. [4] 劉海燕．韋新東等．我國(guó)城市生活垃圾處理現(xiàn)狀及措施[J]．吉林建筑工程學(xué)院2009(03):71~73.

同類(lèi)課題研究水平概述

在《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》2009年第10期上，由研蘇婧等人撰寫(xiě)的論文“北京市生活垃圾管理的多重不確定性長(zhǎng)期規(guī)劃模型”，在對(duì)北京市生活垃圾產(chǎn)生、運(yùn)輸和處理系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,考慮垃圾管理系統(tǒng)中各種參數(shù)、約束條件等因素的不確定性,將區(qū)間參數(shù)、機(jī)會(huì)約束規(guī)劃和整數(shù)規(guī)劃相結(jié)合,建立了城市生活垃圾管理的不確定性機(jī)會(huì)約束混合整數(shù)規(guī)劃模型。 在《工程與建設(shè)》2009年04期上，周學(xué)良、武海英在“城市生活垃圾的總體預(yù)測(cè)與最優(yōu)化處理率研究”一文中，作者以合肥市為例,對(duì)北京城市生活垃圾的產(chǎn)生總量進(jìn)行預(yù)測(cè),推算出合肥市生活垃圾的最優(yōu)處理率和2010年需處理的垃圾總量,為城市建設(shè)與發(fā)展提供一些決策。 在《城市管理與科技》2009年04期上，由吳文偉撰寫(xiě)的論文“借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)建立和完善北京垃圾管理模式”提到，北京市委、市政府在《關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見(jiàn)》中,明確生活垃圾處理是關(guān)系民生的基礎(chǔ)性公益事業(yè)；明確生活垃圾處理工作的目標(biāo)是增強(qiáng)處理能力，調(diào)整處理結(jié)構(gòu)，促進(jìn)垃圾減量。所以，如何實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理工作目標(biāo),已成為垃圾管理的核心問(wèn)題。 在《吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)》2009年03期，由劉海燕、韋新東等撰寫(xiě)的論文“我國(guó)城市生活垃圾處理現(xiàn)狀及措施”一文中，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市生活垃圾問(wèn)題日益嚴(yán)重，作者分析了我國(guó)城市生活垃圾的現(xiàn)狀和處理方法,并根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃提出了相關(guān)措施。 在《陰山學(xué)刊（自然科學(xué)版）》2009年01期上，張乃遐在“城市生活垃圾多元減量化及分類(lèi)收集”一文中，針對(duì)城市生活垃圾種類(lèi)日趨復(fù)雜,產(chǎn)生量逐漸增多,污染環(huán)境等問(wèn)題,提出只有把"減量化"擺到垃圾管理的優(yōu)先地位,并將多元減量化及分類(lèi)收集的理念貫穿于垃圾處理的各個(gè)環(huán)節(jié)才能更好更快地達(dá)到減量化、無(wú)害化、資源化的目標(biāo)。 在《中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)》上，由霍保全等人撰寫(xiě)的“高校生活垃圾分類(lèi)回收及資源化探討”中，本文通過(guò)對(duì)高校生活垃圾組成的調(diào)查,探討了教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)、食堂等區(qū)域生活垃圾的分類(lèi)回收模式,并對(duì)廢紙、廢塑料、廢金屬、廢電池、餐廚垃圾等資源化利用的可行性進(jìn)行了分析,建議通過(guò)加強(qiáng)宣傳工作,健全管理機(jī)制,完善資源化市場(chǎng)體系等途徑對(duì)高校生活垃圾進(jìn)行分類(lèi)回收及資源化。
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