（环境工程专业论文）成都市不同城区生活垃圾焚烧适宜性研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 摘要 尽管国外城市生活垃圾焚烧技术已经相当纯熟，但长期以来受经济水平的 限制，焚烧法处理生活垃圾在国内应用还相对较少，对城市生活垃圾焚烧系统 特性以及适合生活垃圾焚烧的区域优化选择研究更少有涉及。 本文在对国内外文献查阅，以及对成都市生活垃圾的产生量、物理组分和 物理性质的分区调查的基础上，通过实验分析生活垃圾特性参数及其变化趋势， 进一步确定出了成都市可燃性能高的生活垃圾的分布区域。 利用灰色理论的方法建立了成都市生活垃圾产量预测数学模型，并对成都 市垃圾未来十年的产生量进行预测，采用类比分析方法预测了成都市生活垃圾 未来十年的成分变化，同时在综合分析了生活垃圾焚烧影响因素的基础上，建 立了适合焚烧的区域优化选择评价体系，利用模糊数学方法建立不同城区生活 垃圾焚烧适宜性数学模型，并在成都市生活垃圾焚烧的区域选择中进行了应用， 结果表明，适合成都市生活垃圾焚烧的区域依次为：武侯区、锦江区、高新区、 青羊区、金牛区、成华区。 论文为成都市城区生活垃圾焚烧适宜性提供了有力的理论依据，也为我国 其它地区的城市生活垃圾焚烧处理的区域选择提供了理论支持。 关键词：城市生活垃圾；生活垃圾产量及成分；生活垃圾焚烧；模糊数学：焚 烧适宜性 西南交通大学硕士研究生学位论文第1i 页 a b s tr a c t a l t h o u g ht h ef o r e i g nm u n i c i p a ls o l i dw a s t ei n c i n e r a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e e n v e r ys k i l l e d ，b u tt h el e v e lo fl o n g t e r mb ye c o n o m i cc o n s t r a i n t s ，i n c i n e r a t i o nt o d i s p o s eo f r e f u s ei nar e l a t i v e l ys m a l ln u m b e ro fd o m e s t i ca p p l i c a t i o n sf o rm u n i c i p a l s o l i dw a s t ei n c i n e r a t i o ns y s t e mc h a r a c t e r i s t i c sa n do p t i m i z et h eb u r n i n go ft h er e g i o n h a v el e s sc h o i c eo f s t u d y i nt h i sp a p e r , t h el i t e r a t u r ea v a i l a b l ea th o m ea n da b r o a d ，a sw e l la st h e e m e r g e n c eo fc h e n g d u ，t h ev o l u m eo fs o l i dw a s t e ，p h y s i c a lc o m p o s i t i o na n d p h y s i c a lp r o p e r t i e s o f t h eb a s i so f g e o g r a p h i c a li n v e s t i g a t i o n t h r o u g h t h e e x p e r i m e n t a la n a l y s i so fp a r a m e t e r so fs o l i dw a s t ea n di t st r e n d s ，a n df u r t h e rt o d e t e r m i n et h ef l a m m a b i l i t yo fc h e n g d ut ot h eh i g hd i s t r i b u t i o no fs o l i dw a s t e m e t h o du s i n g g r a yt h e o r ye s t a b l i s h e das o l i dw a s t ep r o d u c t i o nf o r e c a s t c h e n g d um a t h e m a t i c a lm o d e l ，a n dc h e n g d u ，r e f u s ep r o d u c t i o no ft h en e x td e c a d et o p r e d i c t ，u s i n ga n a l o ga n a l y s i sp r e d i c t e dc h e n g d ur e f u s ec h a n g et h ec o m p o s i t i o no f t h en e x td e c a d e ，a tt h es a m et i m eac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ff a c t o r sa f f e c t i n gt h e w a s t ei n c i n e r a t i o no nt h eb a s i so ft h eb u r n e da r e at oe s t a b l i s har a t i n gs y s t e mf o r o p t i m i z i n gs e l e c t i o n ，u s ef u z z ym a t h e m a t i c s t oe s t a b l i s hr e g i o n a lw h i c hi ss o l i dw a s t e i n c i n e r a t i o no ft h em a t h e m a t i c a lm o d e l ，a n da p p l i e di nc h e n g d um u n i c i p a ls o l i d w a s t ei n c i n e r a t i o na r e as e l e c t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a tf o rb u r n i n gg a r b a g ei n c h e n g d ua r e aw e r ea sf o l l o w s ：w u h o u ，j i n ji a n g ，h i g h t e c h ，q i n g y a n g ，j i n n i u ，c h e n g h u ad i s t r i c t p a p e r s f o rt h er e g i o n a ls o l i dw a s t ei n c i n e r a t i o ni nc h e n g d ut op r o v i d ea p o w e r f u lt h e o r e t i c a lb a s i s ，a sw e l la s o t h e rp a n so ft h ec o u n t r y sm u n i c i p a ls o l i d w a s t ei n c i n e r a t i o ni nt h er e g i o np r o v i d e sat h e o r e t i c a ls u p p o r to p t i o n s k e yw o r d s ：m u n i c i p a ls o l i dw a s t e ；p r o d u c t i o na n dc o m p o s i t i o no fm s w ；s o l i d w a s t ei n c i n e r a t i o n ；f u z z ym a t h e m a t i c s ；s u i t a b i l i t yo fi n c i n e r a t i o n 西南交通大学曲陶父遗大宇 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密一使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：爷奄鸟t 牵 e t 期：加口穸，彦 ， 指导老师签 日期： j 矿 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： ， ， t i 够争 l 庐d d 夕 易、2 | 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1研究背景 第1 章绪论 1 1 1城市生活垃圾的增长 城市生活垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动 中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物( 不 包括工厂所排出的工业固体废物) 。城市生活垃圾的产生量主要与地理条件、城 市人口、经济发展水平、居民收入、居民消费水平和城市居民燃气化率有关， 其中城市规模、数量和人口的增加是影响城市生活垃圾增长的主要因素。 近2 0 年来，随着我国社会经济的高速发展和城市化进程的快速推进，城市 人口不断增多，城市生活垃圾产量也同步保持长期的快速增长。有统计资料显 示，世界各国的城市生活垃圾都基本上以快于其经济的3 倍的速度增长，同时 大量的城市生活垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源，对城市生活垃圾的 处理不当，可能会造成严重的大气污染、水污染和土壤污染，并将占用大量的 土地。由于其严重影响环境卫生质量和威胁人民群众身体健康，因而城市生活 垃圾问题已成为当今世界最严重的公害之一。目前，我国城市生活垃圾人均年 产生量达到4 4 0 k g ，而且城市垃圾总量以每年8 1 0 【l 】的速度增长。截止2 0 0 6 年底，我国共有城市6 0 0 多个，每年仅城市生活垃圾清运量就达1 4 8 亿吨瞄j 。 可以预计，我国的垃圾总产量仍会继续保持较高的增长势头。 根据目前我国城市化趋势预测，到2 0 1 0 年、2 0 3 0 年和2 0 5 0 年，我国城镇 人口将分别达到6 1 0 8 、9 3 x1 0 8 和1 1 9 9 1 0 8 人。若按照目前我国城市人均 年产4 4 0 k g 生活垃圾的水平推算，将分别产生生活垃圾2 6 4 1 0 8 吨、4 0 9 1 0 8 吨和5 2 8 10 5 吨【j j ( 见表1 1 ) 。 由此可见，2 1 世纪前5 0 年，随着我国人1 2 1 增长和城市化双高峰的到来，城 市生活垃圾增长的高峰也将滚滚而来。可以说，城市生活垃圾对城市环境的污 染已经成为日益严重的问题，而如何经济、有效地进行城市生活垃圾处理，是 广大城市管理工作者和环卫行业面临的一个亟待解决的难题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 表1 1 中国城市人口、生活垃圾现状及其增长趋势1 3 】 1 1 2 研究课题的提出及研究意义 随着社会的不断发展，城市化进程的不断加快，城市生活垃圾的排放量随 着社会经济的发展日渐增加，国内各大城市在经济快速发展的同时承受着生活 垃圾增加带来的巨大压力，如何有效地处理和处置不断产生的数量巨大的城市 生活垃圾，已经成为摆在人们面前的一个比较棘手的问题。 垃圾焚烧是随着近代工业发展而产生的一种垃圾处理方式【4 】，始于1 9 世纪 8 0 年代，距今已经有将近1 3 0 多年的历史，而且目前仍被认为是最有效、经济 的垃圾处理技术之一。目前，我国城市生活垃圾的处理基本上采用露天堆放和 填埋法，这样的处理不光占用了大量的土地资源，而且造成了城市地下水和空 气的污染，以越来越无法适应城市的发展需要。从全球发展来看，城市生活垃 圾焚烧符合无害化、减量化、资源化的垃圾处理政策，且具有其独特的优点， 近年来在国内得到了快速的发展。随着经济的快速发展和城市化进程的加快， 一些经济较发达的大城市及沿海城市逐步采用生活垃圾焚烧发电技术垆6 j 。 成都市位于中国西南，四川省中部，四川盆地西部，地处成都平原腹心地 带。成都市总人口约为1 2 0 0 万人，在全国特大城市中，人数仅次于重庆、北京、 上海，居第四位。全市人口密度为每平方公里9 0 0 多人，其中，五城区及高新 区人口稠密，平均每平方公里达到6 0 0 0 人之多。改革开放以来，成都市经济发 展很快，人民的生活水平大幅度提高。成都市区这几年的人口年平均自然增长 率为2 2 左右，然而过快的经济与人口的增长导致了生活垃圾产量逐年增加。 据统计，2 0 0 6 年，成都市生活垃圾日产生量近3 5 0 0 吨【7 j 。近年来，成都市生活 垃圾成份也随之发生了变化，其中生活垃圾中无机成份逐年下降，整个成份中 植物还占有相当大的比例，减缓的趋势很慢；包装物类、纸类、塑料等一些轻 质可燃成份随着经济发展和消费水平提高，有明显上升的趋势。有资料显示， 成都市区生活垃圾中轻质可燃组份含量明显很高，近几年的年平均含量都在 7 0 以上，受其影响，生活垃圾的热值将会随之上升，这将给成都市生活垃圾 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 焚烧提供了可靠的保证。 因此该课题主要结合成都市特殊的自然、社会等因素，分析成都市生活垃 圾现状以及成都市各分区生活垃圾的各项参数特性，并依据其各项参数定性、 定量的判断出成都市可燃性能最高的生活垃圾的分布区域。通过实验分析生活 垃圾特性参数及其变化趋势，进一步确定出成都市可燃性能高的生活垃圾的分 布区域，利用数学模型对成都市生活垃圾产量及物理组分进行预测，并在此基 础上利用实验数据和数学模型，结合成都市垃圾焚烧的影响因素，对不同城区 生活垃圾焚烧的适应性进行比选，从而为成都市生活垃圾焚烧提供了有力的理 论依据。 1 2国内外研究现状 1 2 1国内外研究进展 城市生活垃圾焚烧是目前世界上最先进的垃圾处理方式，不仅可以减少环 境污染，不破坏地下水资源，而且可大量节约土地，可从根本上解决城市的垃 圾处理问题p j 。 早在1 8 7 0 年，英国就建成了世界上第一座焚烧炉。1 8 9 5 年，德国汉堡建成 了第一个固体废弃物发电设备。1 9 0 5 年美国纽约建成了第一座利用城市垃圾和 煤共同燃烧发电的工厂p j 。此后，焚烧处理城市生活垃圾，得到迅速发展。与 此同时，随着城市生活垃圾焚烧技术的发展，人们越来越注重“能源一经济一 环境”三维一体化综合发展模式，许多国家在利用城市生活垃圾焚烧发电的同 时，积极开展与之配套的生活垃圾分类收集系统、转运系统、优化管理等方面 的研究。国外在这相关研究方面起步比较早，国外学者c h e e t a l 运用模糊综合评 判( 1 9 9 7 ) 、层次分析理论对垃圾中转站的优化选址进行了研究u j ：j e s s e t a l ( 1 9 9 6 ) 把线性规划等各种模型进行对比组合，在城市生活垃圾收运管理及垃圾焚烧站 选址领域有深入的研刭j ；s e m e n o vvg ，s e m e n o v adu 通过大量的垃圾焚烧 试验分析出生活垃圾中各成分对垃圾焚烧性能的影响；m o r r i sm ( 1 9 9 8 ) 对城 市生活垃圾焚烧技术进行了深入研究，通过数学模拟对当时的生活垃圾焚烧技 术以及垃圾收运状况进行优化 1 2 1 4 】；r i c h e ru 和l ef o r e s t i e r 等在垃圾焚烧系统 以及垃圾产生量预测组合数学模型有一定的研究 1 5 , 1 6 】。 我国在城市生活垃圾焚烧方面同发达国家相比已落后3 0 - 5 0 年。随着我国 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 经济的发展、城市化进程的加快，城市垃圾的产生量日益增加。2 0 0 5 年，我国 城市生活垃圾的产量约2 亿吨，累计堆存的固体废弃物量达6 0 多亿吨，占地约 6 亿平方米，全国6 6 7 座大中城市约有三分之一陷入垃圾包围中。我国自1 9 8 8 年第一座垃圾焚烧厂深圳清水河垃圾焚烧电厂正式投产以后，我国生活垃 圾焚烧便广泛起来 1 7 , 1 8 】。然而，如何经济、合理地选择生活垃圾焚烧方案，将 是一个关键的问题。为此，必须对城市生活垃圾焚烧区域、线路等因素进行优 化，以使生活垃圾焚烧处理方案更加科学化、客观化和合理化。 近年来，国内在城市生活垃圾焚烧优化系统领域研究甚少，相关文章鲜有 报道，但与之相关方面有一定的研究：彭绪亚，刘国涛等( 2 0 0 6 ) 根据城市垃 圾收运系统的特点，引入逆向物流系统选址规划的理念，选用集合覆盖模型对 中转站的位置进行初步优化；在此基础上，运用整数规划构建整个城市垃圾收 运系统费用现值最小模型，通过实例分析，验证了城市垃圾中转站二次优化选 址的可行性、实用性，为垃圾收运系统的规划与设计提供参考依据。王元刚， 陈海滨( 2 0 0 5 ) 结合典型城市生活垃圾焚烧转运系统的需求及特点，将系统工 程的理论与方法具体化，运用模块化设计理念与方法进行了垃圾转运系统及转 运站的优化设计研究。廖利，杨涛( 2 0 0 3 ) 提出了应用于预测城镇垃圾产生量 的最优组合模型，通过把可用的单项预测模型值进行两两逐一组合分析，以误 差平方和最小为准则，求出最优加权组合系数，建立组合预测模型 1 9 , 2 0 。通过 实例分析，该方法在城镇垃圾产生量预测中有一定的应用价值。王业耀，李天 威( 2 0 0 4 ) 等针对城市生活垃圾管理中存在的问题，初步建立了适合区域生活 垃圾优化管理的技术方法流程。该流程包括基础数据调查、垃圾产量和成分预 测、中转设施的确定、处理技术遴选、模型计算和方案决策等6 个部分，已达 到生活垃圾管理区域优化、时序优化和技术优化的目的。将该技术方法应用于 广东佛山市生活垃圾优化管理，取得了良好的效果。贾学斌，刘冬梅，孙酷( 2 0 0 4 ) 依据神经元理论、搜索技术、递归调用理论等优化理论，科学地提出了垃圾点 在存在收集频率问题时，优化的收运路线方案的确定方法。确定以收运线路总 行程最短为目标函数，建立了数学模型，并在此基础上编制了计算机程序。通 过快速、准确的计算，建立城市垃圾收运路线的优化系统是可行的。郭广寨， 沈海英( 2 0 0 5 ) 采用多目标规划法进行城市生活垃圾决策分析，对城市生活垃 圾处理、处置系统选择分析，用多目标规划决策法对各方面因素进行优化，从 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 理论上给出明确的、有依据的结果。 1 2 2 研究的不足及存在的问题 综观国外的研究现状，城市生活垃圾焚烧主要应用在生活垃圾焚烧发电领 域，国外城市生活垃圾焚烧技术已经相当纯熟；目前，我国各地对于垃圾焚烧 法处理表现出较高的热情，特别是经济比较发达、生活水平较高的城市积极筹 建城市垃圾焚烧厂，垃圾焚烧发电在我国也进入了应用阶段。但与此同时，由 于受经济水平的限制，长期以来焚烧法处理垃圾在国内应用还相对较少，垃圾 焚烧方面的关键技术以及相关优化系统研究还比较缺乏；在城市生活垃圾焚烧 处理可行性、区域优化选择以及城市生活垃圾焚烧与优化系统相结合的理论研 究甚少。因此，有必要对城市生活垃圾焚烧系统特性以及适合生活垃圾焚烧的 区域进行选择研究，进而充实城市生活垃圾焚烧的理论依据。 1 3 论文研究目标、研究内容、技术路线 1 3 1 研究目标 文章依托导师承担的项目“成都市生活垃圾调查”，在查阅大量文献后，进 行初步的理论分析，并在此基础上通过分区调查成都市生活垃圾的产生量、物 理组分和物理性质。通过实验分析生活垃圾特性参数及其变化趋势，进一步确 定出成都市可燃性能高的生活垃圾的分布区域，利用数学模型对成都市生活垃 圾产量进行预测，并在此基础上利用实验数据和数学模型，结合成都市垃圾焚 烧的影响因素，对适合垃圾焚烧的片区进行选择，从而为成都市生活垃圾焚烧 提供了有力的理论依据。 1 3 2 研究内容 ( 1 ) 对成都市( 六大区域) 生活垃圾进行调研，包括生活垃圾初步调研和 生活垃圾详细调研。 ( 2 ) 结合试验，分析成都市生活垃圾产生量、物理组分、含水率、灰分、 可燃物、热值特性，从而定量、定性的分析各特性对生活垃圾焚烧的影响。分 析各区生活垃圾特性，初步确定出各区生活垃圾焚烧的适宜程度。 ( 3 ) 建立灰色理论、模糊数学等模型，对未来几年成都市生活垃圾产生量 以及垃圾组分变化进行预测；利用数学模型，结合成都市各区域的社会因素、 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 经济状况等选择成都市适合生活垃圾焚烧的城区。 1 3 3 技术路线 本课题以调查、实验数据为基础，研究过程遵循实验分析、理论研究和数学 模型相结合的研究思路，最后把得出的结论再反馈到实际问题中加以检验。研 究过程按照：资料收集一现场调研一实验分析一理论分析一建立模型一模型检 验的路线。拟采取的技术路线如图所示： 图1 1 本论文研究技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第2 章成都市城区生活垃圾现状研究 2 1 成都市生活垃圾产量及成分分析研究 随着城市生活垃圾产生量不断的增长、城市生活垃圾处理技术的进步及政 策法规的完善，成都市生活垃圾处理将逐步以焚烧发电为主。在未来几年，成 都市计划在主城区周边建设多座生活垃圾焚烧发电厂，并建立与之配套的生活 垃圾收运系统。 成都市主城区生活垃圾产生量近年来呈明显的上升趋势，本节主要是通过 分区( 锦江区、青羊区、金牛区、武侯区、成华区、高新区) 调查成都市生活 垃圾的产生量、物理组成成分和物理性质分析，确定出适合垃圾焚烧的分布区 域，为优化成都市垃圾的收集、运输体系提供依据，为后续优化模型提供可靠 的调查数据。 2 1 1 成都市概况 成都，四川省省会，具有两千三百多年的历史，是四川省政治、经济、文 化、科技、交通的中心。成都是我国著名的历史文化名城，西南地区重要的商 贸、金融、科技中心、交通和通讯枢纽。1 9 8 2 年被国务院公布为国家历史文化 名城，1 9 9 3 年，成都市在全国省会城市中，第一个被命名为国家卫生城市。成 都市行政区现辖9 区( 锦江区、青羊区、金牛区、武侯区、成华区、新都区、温 江县、龙泉驿区、青白江区) 、4 市( 都江堰市、彭州市、邛崃市、崇州市) 、6 县( 金堂县、双流县、郫县、大邑县、蒲江县、新津县) 。全市面积1 2 4 万平方 公里，城市建成区面积19 2 2 平方公里【2 1 | 。 成都市位于四川中部，地处东径1 0 2 。5 47 至1 0 4 。5 37 ，北纬3 0 。0 57 至 3 l 。2 67 之间，属内陆城市。地形以平原为主，兼有部分丘陵和山地；地势由 西北向东南倾斜。全市属亚热带湿润季风气候，终年温暖湿润，四季分明，年 平均温度在1 5 5 1 6 5 。c 之间；雨量充沛，年平均降雨量9 9 7 6 毫米；主导风向 为北风。成都处于平原之中，境内河网稠密，西南部为岷江水系，东北部为沱 江水系。 成都市处于三中心、两枢纽的重要地位，在改革开放以来，城市建设和经 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 济各项指标快速发展，成都市已成为西南最大的、综合实力最强的中心城市。 由成都市统计年鉴知：2 0 0 6 年未，成都市总人口为11 0 3 4 万人，其中市区总人 口为4 9 7 1 5 万人，全国特大城市中，人数仅次于重庆、北京、上海，居第四位： 成都市生产总值是2 7 5 0 4 8 亿元，从全国看，成都市占全国g d p 的比重为1 7 ，增速高于全国4 个百分点，总体经济实力在全国1 5 个副省级城市中，仅次 于广州、深圳、杭州，居第四位【7 j 。 2 1 2 成都市生活垃圾产量现状调查研究 成都市生活垃圾主要集中在填埋场进行处理，所以对成都市生活垃圾产量 现状调查研究主要是对成都市城区内各个垃圾中转站垃圾量进行初步调查，并 对生活垃圾成分进行目测分析。对成都市中心城区9 个垃圾中转站的垃圾成分 及处理量进行初步调查，即第一阶段调查。 2 1 2 1 调查点位 成都市中心城区1 0 个垃圾压缩中转站：武侯区南桥压缩转运站、锦江区压 缩转运站、青羊区培风村压缩转运站、成华区东升压缩转运站、成华区新山压 缩转运站、金牛区罗家压缩转运站、金牛区红花堰压缩转运站、金牛区红星压 缩转运站、金牛区西北桥转运站、高新区压缩转运站。 2 1 2 2 调查内容 1 成都市生活垃圾压缩转运站的基础资料 2 成都市生活垃圾组分大致体积百分含量 2 1 2 3 调查结果 1 成都市垃圾压缩转运站基础资料 自2 0 0 3 年起，成都市在五城区以及高新区内陆续新建了1 0 座垃圾压缩中 转站，生活垃圾由小型垃圾收集车从各垃圾收集点收集后，运至垃圾转运站， 经压缩后再由大型运输车运至成都市固体废弃物卫生处置场( 以下简称处置 场) 。1 0 座垃圾压缩中转站的基本资料如表2 1 ： 蚕 量 萋喜塞量 童 喜 莩 。寸n 寸o n”寸。价o nnn nn nn 寸 o n o 卜o o ”o 心卜 o o 卜一 o o o o n n 卜o o n 卜西- 【 n o o n口o o nn o o n价o o n寸o o n价o o n寸o o nn o o n o o 寸 o o o no 寸no o no o 寸o o no o 寸o o no o 姆鹾佃幽 婚龃牛* 姆坦 长 姆鹾 *好出 * 好幽 繁 婿幽睁* 姆出佃取婿目睁*婿出埘崮 嵌送密蝰暴凶疑恒 蜷菩陋凶锚心回帐凶廿娟攀糕鼎凶寺删宴憾除凶廿d叭rrl鞲凶斟键 荽索长心娶毯凶卦镁 宴区磐凶朴忸 囊件巢叭喇凶工i翠荽逛怔心蜷塔凶巡饭 格划寄毒撩凶辐恒 智删辩妪罢般凶叫 智卿簿好日删慰凶廿删磐卿寄毒嫖嗤磐鬈廿叫 智卿寄毒好趟搽除凶斗剞按删毒辜好出亏臻凶斟餐按删毒毒婿出索长凶斟镁 智蜊辩婿瞪区辩凶卅犯 餐删寄毒婿坦凶i嚣 酱删掉嫖幽蝮怔凶巡饭 i i i ) i v 斟蚓 匿 蕊辎醛h $ 廿魁嫂 o 删 删寄毒基魁 、暑v 鼷卧叠衄 村h 喇迥议遂 藩按喜毒毒 察蕊翟醐桉删埤婿日签捌怪希键h山僻 暇躲 仪袋掣朴州钛奄卅蹬卅k暇似榧陋 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 2 调查结果及分析 分别对成都市1 0 个转运站垃圾进行了目测和转运量调查，大致确定垃圾 转运站中垃圾的体积百分比含量，调查结果如表2 2 ： 表2 2 第一阶段调查结果 注：1 a 为：纸、塑料、木竹等b 为：菜叶、树叶、厨余c 为：煤渣、玻璃、金属等 2 表中垃圾日转运量是调查当日的转运量 从调查结果分析可以发现，武侯区和锦江区压缩转运站转运垃圾中易燃物 体积含量最高，其次是金牛区红花堰和西北桥转运站，再次是成华区的转运站。 由于红花堰和西北桥相对较近，可看作一个区域，为使第二阶段调查研究更具 代表性，将成都市五城区都作为五个重点调查区域进行调查分析研究，但在调 查点数布置上更趋向武侯、锦江、成华、金牛区。 2 1 3 成都市生活垃圾成分实验分析研究 成都市生活垃圾成分实验分析研究主要是在成都市生活垃圾产生量现状调 查研究的基础上，在成都市区按照功能区划分选择4 8 个点位，采用采样试验分 析和目测相结合的方法进行调查研究，即第二阶段调查。该阶段通过采样试验 分析和目测，定量定性分析成都市生活垃圾各特性参数。 2 1 3 1 调查点位 成都市各行政区在功能上都在逐步形成商务区、文化旅游休闲中心、居住 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 区、商贸中心、工业集中区和信息服务基地等特色区域，而在全市范围内，各 种功能区是相对分散的。因此，在此阶段调查中，调查的区域按功能可分为： 商业区、事业区、居民区、混合区。在第阶段调查基础上，根据城市生活 垃圾采样和物理分析方法( c j 厂r 3 0 3 9 1 9 9 5 ) 的规定要求( “2 0 0 万以上人口最 少采样点数为3 0 个 ) 及成都市环境卫生科学研究院相关专家指导，最终选择 4 8 个详调点位，调查点数分布如表2 3 ： 表2 - 3 第二阶段调查点位数 注：1 高档小区： 中档小区： 普通小区： 近年内建成的高档居民社区，其中高档房占6 0 以上( 高档房指小区建 筑容积率1 0 以下，单套面积在1 2 0i n 以上) ； 近年内建成的非高档小区的商品房小区； 已建成并投入使用了1 0 年以下的企、事业的宿舍、拆迁房和安置房等： 旧城居住区( 社会单位) ：已建成并投入使用了1 0 年以上的企、事业的 集中办公、宿舍和居民小区，多数为自行收运生活垃圾并直接送至处置 场。 2 商业区：较为成熟和集中的商业圈，包括大型商场饭店和娱乐场所等。 3 事业区：大型文化教育单位，主要指各类大学和规模较大的中学，以及大型办公场 所，主要指各类写字楼和政府机关事务楼。 4 混合区：指成都市垃圾压缩中转站。 具体的点位如表2 4 ： 2 1 3 2 试验内容 在4 8 个详调点位中，选择了2 0 个点位进行采样试验，试验内容为成都市 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 类喜砉曩r - 4 埋錾办文饭磨祭蓦 篓 别麦 i 区j ,雀 篓差公教店易薪翕囊 青春天 羊花园 苏坡培 风中转 站 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 ( 1 ) 生活垃圾采样 根据本次调查的目的，选取2 0 个具有代表性的点位为采样点。调查持续两 月，每月对每个点采样2 次。采样具体安排：2 0 个采样点分5 次采完，每次采 4 个点位的垃圾。 采样应在无大风、雨、雪的条件下进行。在同一市区每次各点的采样宜尽 可能同时进行。采样车为l t 双排座货车，工具有密闭容器、秤磅、锹、耙、锯、 锤子、剪刀等，各类垃圾收集点的采样应在收集点收运垃圾前进行。在大于3 m 的设施( 箱、坑) 中采用立体对角线布点法在等距点( 不少于3 个) 采等量垃圾，共 1 0 0 至2 0 0 k g ，在小于3 m 的设施( 箱、桶) 中，每个设施采2 0 k g 以上，最少采5 个，共1 0 0 至2 0 0 k g 。混和垃圾点的采样应采集当日收运到堆放处理场的垃圾车 中的垃圾，在间隔的每辆车内或在其卸下的垃圾堆中采用立体对角线法在3 个 等距点采等量垃圾共2 0 k g 以上，最少采5 车，总共1 0 0 至2 0 0 k g 。 将采好的生活垃圾运到分选场地，测定容重后用四分法获得总量为2 5 5 0 k g 的生活垃圾，按可燃物( 塑料、纤维、动物、植物、竹木、纸) ，不可燃物( 玻 璃、渣石、金属) ，混合物( 其他) 3 大类1 0 种组分对分好的垃圾进行分检，测 定各个成分的含量。 ( 2 ) 生活垃圾样品制备 由每个点位各成分的含量计算出各成分垃圾湿基百分含量，根据各成分垃 圾湿基百分含量制备3 个5 0 0 - 6 0 0 9 的平行样品，装入样品袋，贴上标签后送回 实验室进行分析。 2 生活垃圾特性参数 ( 1 ) 容重 将所采垃圾混合后，分次装入容器内称重。 将所采垃圾1 0 0 至2 0 0 k g 样品重复2 至4 次放满标准容器，稍加振动但 不得压实。 分别称量各次样品重量 计算该点位平均容重为此点位的容重 d ：业争丝( 2 1 ) m 智y 式中：d 一容重；k g m 3 ； 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 m 一重复测定次数； j 一重复测定序次； m i 一每次样品重量，k g ； v 二样品体积，l ( 2 ) 含水率 把采集好的样品破碎至粒径小于1 5 r a m 的细块，分别放入搪资瓷盘中放入 烘箱，烘箱温度设为1 0 5 士5 c 。将样品烘至恒重，得到样品的含水率和点位的 平均含水率。 c 脉，= 去善警枷。 p 2 ， e 水) = e ( 水) c f ( 湿) i = 1 式中：q ( 水) 某成分含水率， c ( 水) 一样品含水率， ( 2 - 3 ) c f ( 湿) 一湿基某成分含量，； m ，( 湿) 一每次某成分湿重，g m j ( 干) 一每次某成分干重，g n _ 一各成分数 m 一测定次数 i 一各成分序数 ( 3 ) 灰分及可燃物 用四分法将烘干的样品缩分数次，将缩分后的样品粉碎至粒径小于0 5 m m 的微粒，再次在1 0 5 士5 c 的条件下烘干至恒重。之后称取试样5 + 0 1 9 放入坩 埚中，将坩锅放入马福炉中，在8 1 5 士i o c t 灼烧至恒重，计算出灰分及可燃 物百分含量。 c 斛，= 去善等枷。 p 4 ， c ，可燃( 干) = 1 0 0 c ? 灰( 干) ( 2 5 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 式中：c 灰( 干) 一干基垃圾灰分含量， c 可燃( 干) 一千基可燃物含量， m ，薪一每次灰分重量( 即每次灼烧残余量) ，g m i 一每次试样重量，g 3 采样结果及实验分析 ( 1 ) 生活垃圾成分 2 0 个点位生活垃圾的组分的平均百分含量见表2 5 ： hn 寸n 卜 0 0q 寸o h寸n n 【q 价hh 口c hc i 寸【n o “h 岔o n _ i 心o “h心c h 寸寸一n n 寸一 寸h _ 【o n 一卜_ 乙n 一一 寸寸hn 【n 【卜一n n n o hn 口乙 【 n o n h 昏- 【 h 冀c i ”- 6 n 口i h n 一n n 寸”寸h n 一o n o 一崎一n n 寸一 n n “n o 6 n口o - c n 卜_ 【寻h d 寸n n o 8 【 心n 0 【 岭o 6 h”i 一nh o 价 一9 寸 o n “n o n n c 吼寸 a ”c ”o 寸【n 寸c n no n “寸卜卜卜寸 o n 卜n 6 n ”心“n文“”口卜n 【岔“寸寸寸”“寸卜卜寸 o n oa 寸on n 0o 小o n 9 o口n 0_ 【o n n o n i n n o 卜卜o n o i 寸n o n 一i a 卜0 n o 一9 o ”c o n n - i n 卜0 n i c h 卜o “ i io i【o i n h 式 卜一卜o 一 口n i 卜一一 价n o n o i 口o 一 n o 0 0 o 价on n nn n o o 【 一岔一 口寸i 寸卜on 1 n 寸q 一 寸n i _ 【o 一 一i o on 昏0_ a - 0 价卜n 仓”“o 乙 n n 0 n z n 文 h 心i 包o “ n n n 寸9 h卜”9 _ 【n n c _ 【口o 2o n o hn 寸寻h寸n n n 昏c i寸啦 【n 一n h n 寸寸n 卜o i _ 【 氨n o n 卜o 9 寸”“一 寸h卜。寸h卜9 h ”n “一 卜一on 节on n 0o 心0卜乜on - 【oo _ 【0h _ 【0岭崞o 【n oq 乜oh 寸0 o 卜h 卜c o寸o on o on 0o 心0岔n o岔c o h n 一 口n in ha h i口寸 【寸【i 卜n 一 【n i n 寸n n 寸1 n 寸n一心n 口岔in t h o nn ”“ 寸卜h 【o 乙 卜hh 【 n t h口口j n 【n 口n i n q nt oa 口o寸on 价n趴n口寸n_ 0a o 口o i n 西oh 乱0n 婚0 一岔1 【 n 叼n o 一 凶，fon寸 凶签h i 楸繁斟爨癸 凶、f 鼎凶割镪 楸醴怕丑攥稚艘 匮姑武器凶f 瓤争匮怅酶岳蝼暮凶靶恒 格权匈u 镁妪1 官艇 密氍稚区长熔凶爿碹 鎏l 蜷晦 圜甚溪凶鞲恒 扑k i i f 圜 凶爿浒 in _ 【 一一。一 器如嘿 粼螺 器靶 长# 器督 媒虫 宴测 哩矧 k 劁 鬻铎 霉蜇詹 器蜇高k 一装一求矧签翊 藩婶逍 心骠 删舡惫陋嚣g太囊封婶岬n僻 暇。一涨 仪继掣朴州认奄卅蹬朴k暇愀怄陋 节 n n o n c n 寸一 寸吼o _ 【寸o h口。寻h 卜h 寸n 价n n 【 仓- c n 卜一一一 蛤o n n o 一 卜卜n _ 【 o h 卜寸o n n 寸口c o 寸n 咕n nn o 寸寸o 寸岣岣寸 叼。口o ”i 婚冀o n _ 【i 0吼心o 一西o口nn n o1 【口o 卜o d 一一 【n _ 【 价i n o 寸n “n 【式 n 一一 o n “ o o 【 h n c hn 卜o n a 卜一 口i 【 n n 寸一n “一一。卜一 n n 0o oa on n 0价c ooo 0 n d 心 o o 1 崎n 一 口n 寸o i 卜一一c 一 o 口口一 n 心in a i n n c n i a 乜一 智样廿凶工；罐 埒辱毒廿蜷怔巡僖 按与毒导磐缮恩 餐毒毒乎恕镁 智毒毒七b区辩鲜橡 凶姐蜒 妪删娟目蹯 o n 岔 【 一卜一岭一 s i 暇：涨 仪袋迥扑刊恹奄书瞪朴k赠愀榧陋 西南交通大学硕士研究生学位论文第18 页 生活垃圾各成分比例图 囤2 0 1 旧城区生活垃圾各成分比例图图2 - 2 事业区生活垃圾各成分比例图 图2 3 商业区生活垃圾各成分比例图图2 4 普通小区生活垃圾各成分比例图 图2 5 中档小区生活垃圾各成分比例图图2 6 高档小区生活垃圾各成分比例图 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 图2 7 混合区生活垃圾各成分比例倒 从图2 1 图2 7 中可以看出各个功能区中植物的百分含量都是最高的， 全部点位的平均百分含量为4 62 6 ，其次是纸类、塑料、混合物；含量最低 为金属，平均百分含量为04 5 。从每个点位的平均百分含量来看，也基本 符合这一特点。 2 0 个采样点中植物、塑料、纸类、混合物所占比重较大，其他比重相对 较小。从表中可以分析出成都市生活垃圾组分在此季节有如下特点： a 采样垃圾成分分析结果显示，植物所占的比例最高，这符合夏季的特 点，夏季大量蔬菜、水果的上市，势必引起垃圾中植物的含量升高。 b 所采点位的垃圾大多属于居民生活垃圾，所以植物、塑料、纸类、混 合物所占比重较大，玻璃、金属所占比重较小，采样分析结果也符合这一特 点。 c 从点位的平均百分含量来看，可燃物的百分含量( 塑料、纤维、动物、 植物、竹木、纸百分含量的总和) 为8 39 1 ，并且混合物中还有一部分为可 燃物，所采点的垃圾可燃成分较高，有利于焚烧处理。单从可燃物和混合物 含量来看，各区垃圾差别不大：含量在9 4 9 6 之间，无法有效的区分各 区垃圾可燃性能。但是考虑到可燃物中植物的含水率很高且在各区垃圾中所 占比例很高，所以从可燃物中剔除植物( 从可燃物中剔除植物，以下简称易 燃物) 后各区垃圾易燃物含量的差异就比较明显：商业区4 38 3 事业区 3 58 1 居民区3 27 6 。由此可见商业区生活垃圾中易燃物含量明显高于其 他区域，其次是事业区。居民区生活垃圾中易燃物含量最低，而且居民区生 活垃圾中易燃物含量与居民区档次无明显的关系。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 i “ 、，“”：4 。 ， +z。 f ?。 1 7 。： 。j j 8， 一 。 ， l t 嚣荔 u 事业区商业区高档小区 中档小区普通档小区旧城区混合区 图2 - 8 功能区垃圾容重 从不同采样点分析，成洛中转站的容重最高，平均容重为3 0 9 5 0 k g m 3 ； 成仁公交站的容重最低，平均容重为1 2 8 4 0 k g m 3 。 从容重分析结果可以看出事业区、商业区和高档小区的平均容重远远低 于其他功能区，尤其是商业区容重仅为1 6 4 o l k g m 3 ，这是由于在商业区和事 业区内，纸、塑料等轻质可燃物在生活垃圾中的含量远远高于其他功能区， 这与成分分析的结果一致。从上表还可以看出，垃圾的容重变化幅度与人员 流动性和复杂性有关，事业区和商业区相对居民区而言，人员流动大，功能 复杂，测得的垃圾容重变化幅度较大，而居民区相对人员单一，功能单一， 垃圾容重变化较小。混合区的垃圾由于来源复杂，累积效应显著，容重变化 幅度也较大。容重的变化程度从侧面反映出垃圾成分的变化程度，按照以上 分析，从风险控制的角度，焚烧垃圾应从垃圾成分相对稳定的居民区中选取。 从不同采样时间分析，春熙路、河滨印象和锦江中转站的变化幅度最大， 最大变化幅度分别为：春熙路1 0 9 3 2 ，河滨印象1 0 9 6 7 ，锦江中转站 1 2 1 1 6 。经过对垃圾成分分析，以上几处垃圾容重变化大的现象都是垃圾 中植物含量波动大而导致的。本次调查采样时间为夏季，由于夏天炎热程度 有差异，从而导致生活垃圾中瓜果残渣的含量( 即植物含量) 波动大。而四 川大学、双楠卫雅苑、武侯南桥中转站、4 2 0 小区、高新区孵化园这些点位 的容重则比较稳定。商业