城市固體廢物系統(tǒng)分析及優(yōu)化管理技術

前言

　　近年來，隨著城市社會和經濟的不斷發(fā)展，城市固體廢物產生量增長迅速，由此給我國城市生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的壓力。盡管在各級政府的努力下，我國城市固體廢物處理設施的建設取得了顯著的進展，但目前大部分已建成的城市生活垃圾處理、處置設施技術標準還不高，還存在二次污染，這給環(huán)境帶來了很大的壓力。　　本書注意追蹤國內外城市固體廢物系統(tǒng)管理方面研究的新進展，力求做到理論與實踐相結合。本書主要介紹我國大中型城市固體廢物產生、處置、管理特點；城市固體廢物綜合評價、診斷；從經濟和環(huán)境兩者結合的角度，解決城市固體廢物管理的優(yōu)化問題等內容。全書共分為6章，第1章介紹了我國城市化的發(fā)展進程，并對城市固體廢物產生、處理、處置、管理以及存在的問題進行了初步分析；第2章介紹了國內外城市生活垃圾研究現狀，并以北京和深圳為例，在分析相關數據的基礎上，建立系統(tǒng)動力學模型和最優(yōu)組合預測模型及對生活垃圾產生量和成分進行預測；第3章主要對北京市電子廢物、塑料廢物及工業(yè)廢物產生量進行了分析和預測，并對電子廢物、塑料廢物及工業(yè)廢物綜合利用提出建設性意見；第4章運用物流分析及生命周期評價技術，分析了北京市垃圾處理的情況；第5章構建了城市固體廢物優(yōu)化管理系統(tǒng)，建立了城市固體廢物不確定性多目標優(yōu)化模型，并對案例城市——北京進行應用，提出了綜合管理的方案；第6章在建立北京生活垃圾管理系統(tǒng)調控模型的基礎上，提出了城市生活垃圾產生量源頭削減化策略。本書的出版將進一步推動我國城市固體廢物系統(tǒng)優(yōu)化的發(fā)展。

內容概要

本書采用系統(tǒng)分析的方法對我國大、中型城市固體廢物產生、處置、管理特點進行了綜合分析。首先，筆者將實地調查和收集歷史數據相結合，對深圳、北京兩大城市的固體廢物產生量及成分進行深入的研究與分析，同時采用生命周期思想和物質流分析理論對固體廢物的產生、收集、處理以及回用系統(tǒng)進行了研究。其次，筆者在對各種不同處理方式進行物流分析的基礎上，對填埋、焚燒、堆肥等方式的環(huán)境影響進行了評價，建立了生命周期的管理系統(tǒng)。再次，以多目標不確定性規(guī)劃方法為基礎，引入污染損失理論計算固體廢物處理過程的污染損失，建立了基于城市生命體健康和經濟投入最小的城市固體廢物不確定性多目標動態(tài)優(yōu)化模型，從而使經濟和環(huán)境有效地統(tǒng)一起來，更加客觀地解決城市固體廢物管理的優(yōu)化問題。最后，筆者采用城市固體廢物管理系統(tǒng)調控模型對北京市各種處理方案進行了比較，并提出了我國固體廢物處理、處置的最佳模式，為城市固體廢物管理部門提供了有力支持。    本書適合國內外廣大從事城市固體廢物管理的技術人員、研究人員和大專院校相關專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言第1章  我國城市固體廢物管理系統(tǒng)概述  1.1  城市化的定義及發(fā)展進程    1.1.1  城市化的定義    1.1.2  城市化的主要表現形式及階段性    1.1.3  城市化發(fā)展的推動力    1.1.4  城市化進程  1.2  我國城市固體廢物產生、處理、處置及管理    1.2.1  產生量增長速度開始減緩    1.2.2  生活垃圾成分變化較大，包裝類廢物增加顯著    1.2.3  生活垃圾處置的不完善對環(huán)境造成普遍的污染  1.3  我國城市固體廢物管理問題分析    1.3.1  管理體制不健全    1.3.2  缺乏合理的經濟政策    1.3.3  管理技術自主開發(fā)能力不足第2章  城市生活垃圾產生量及成分預測研究  2.1  國內外研究現狀    2.1.1  傳統(tǒng)預測模型    2.1.2  現代動態(tài)預測模型  2.2  城市生活垃圾產生量及成分的影響因素分析    2.2.1  內在因素    2.2.2  自然因素    2.2.3  個體因素    2.2.4  社會因素  2.3  北京市生活垃圾產生量預測的系統(tǒng)動力學模型    2.3.1  北京市概況    2.3.2  北京市生活垃圾產生量預測的系統(tǒng)動力學模型  2.4  北京市生活垃圾產生量的其他預測方法及綜合分析    2.4.1  多元線性回歸法    2.4.2  灰色系統(tǒng)法    2.4.3  類比法    2.4.4  不同預測方法預測結果比較  2.5  我國城市生活垃圾產生量的最優(yōu)組合預測模型    2.5.1  最優(yōu)組合預測模型    2.5.2  我國城市生活垃圾產生量的最優(yōu)組合預測模型  2.6  北京市生活垃圾成分預測的系統(tǒng)動力學模型    2.6.1  系統(tǒng)分析    2.6.2  系統(tǒng)流程圖    2.6.3  模型參數確定    2.6.4  模型預測結果  2.7  生活垃圾產生量預測的系統(tǒng)動力學模型在深圳的應用    2.7.1  深圳市概況    2.7.2  系統(tǒng)動力學模型在深圳市的應用    2.7.3  生活垃圾產生系統(tǒng)行為模擬分析及調控方法第3章  城市靜脈產業(yè)  3.1  電子廢物再生利用系統(tǒng)    3.1.1  中國電子廢物再生利用產業(yè)體系建設現狀    3.1.2  青島電子廢物回收處理  3.2  北京市電子廢物產生現狀及預測    3.2.1  北京居民電子電器產品購買量    3.2.2  居民電子電器產品擁有量    3.2.3  機關企事業(yè)單位電子電器產品擁有量  3.3  北京市電子廢物產生量系統(tǒng)動力學模型預測    3.3.1  研究范圍    3.3.2  北京市電子廢物產生量預測    3.3.3  預測結果    3.3.4  預測結果討論    3.3.5  促進我國電子廢物循環(huán)利用與無害化的政策  3.4  北京塑料循環(huán)利用現狀的分析    3.4.1  塑料制品和配件來源    3.4.2  生產過程中部分塑料已經回收再生    3.4.3  塑料制品和配件去向    3.4.4  每年進入垃圾的塑料量    3.4.5  每年度塑料回收量    3.4.6  現有的回收再用系統(tǒng)    3.4.7  沒有回收再用的廢棄塑料量    3.4.8  北京市廢塑料再生產業(yè)存在問題    3.4.9  北京市廢塑料產生量系統(tǒng)動力學預測模型    3.4.10  北京市廢塑料產生量分情景預測    3.4.11  北京市各功能區(qū)廢塑料產生量分情景預測    3.4.12  北京市廢塑料形態(tài)和成分比例預測    3.4.13  綜合分析    3.4.14  北京市廢塑料循環(huán)經濟和再生產業(yè)發(fā)展的對策建議  3.5  北京市工業(yè)固體廢物產生量預測研究    3.5.1  最優(yōu)組合預測模型    3.5.2  單項預測方法    3.5.3  最優(yōu)組合預測    3.5.4  結論第4章  城市固體廢物物質流分析及生命周期評價  4.1  物質流分析概述    4.1.1  物質流分析    4.1.2  實物投入產出法    4.1.3  各種方法的比較分析  4.2  循環(huán)經濟系統(tǒng)的物流網絡  4.3  物質流網絡參數    4.3.1  循環(huán)結構參數    4.3.2  循環(huán)功能參數  4.4  垃圾管理系統(tǒng)的物流網絡  4.5  北京垃圾處理的物質流分析    4.5.1  收運系統(tǒng)物質流分析    4.5.2  焚燒系統(tǒng)物質流分析    4.5.3  垃圾填埋處理物質流分析    4.5.4  城市生活垃圾中有機成分好氧堆肥物質流分析  4.6  城市固體廢物生命周期評價方法與案例研究    4.6.1  生命周期評價方法    4.6.2  北京市生活垃圾處理方式的生命周期評價    4.6.3  結論第5章  城市固體廢物優(yōu)化管理技術方法與案例研究  5.1  國內外研究進展    5.1.l  城市固體廢物確定性優(yōu)化管理模型研究    5.1.2  城市固體廢物不確定性優(yōu)化管理模型  5.2  城市固體廢物優(yōu)化管理方法研究    5.2.1  研究對象的確定    5.2.2  我國城市固體廢物產生特性    5.2.3  城市固體廢物的物理組成    5.2.4  優(yōu)化規(guī)劃方法研究    5.2.5  城市固體廢物管理系統(tǒng)的特點    5.2.6  城市固體廢物不確定性多目標動態(tài)管理優(yōu)化模型  5.3  城市固體廢物不確定性多目標動態(tài)優(yōu)化管理模型    5.3.1  優(yōu)化原則    5.3.2  規(guī)劃范圍和目標    5.3.3  優(yōu)化模型建立程序    5.3.4  優(yōu)化模型  5.4  不確定性多目標優(yōu)化模型的實例分析    5.4.1  佛山案例    5.4.2  深圳市固體廢物管理系統(tǒng)案例研究    5.4.3  優(yōu)化結果分析比較    5.4.4  小結  5.5  模型應用結果分析與討論    5.5.1  固體廢物管理費用    5.5.2  約束條件分析    5.5.3  影響因素    5.5.4  綜合處理策略    5.5.5  小結  5.6  不確定性機會約束混合整數規(guī)劃在北京固體廢物管理中的應用    5.6.1  不確定性機會約束混合整數規(guī)劃模型    5.6.2  北京實例分析    5.6.3  小結第6章  北京市固體廢物管理系統(tǒng)調控模型  6.1  模型構建思路    6.1.1  城市經濟子模塊    6.1.2  垃圾產生子模塊    6.1.3  垃圾收運子模塊    6.1.4  垃圾回收子模塊    6.1.5  垃圾堆肥處理子模塊    6.1.6  垃圾填埋處理子模塊    6.1.7  垃圾焚燒處理子模塊    6.1.8  垃圾處理環(huán)境損益子模塊    6.1.9  垃圾管理系統(tǒng)總效益子模塊  6.2  北京市生活垃圾管理系統(tǒng)模擬結果分析    6.2.1  參數選取與模型驗證    6.2.2  模擬方案設計    6.2.3  方案1：自然發(fā)展趨勢    6.2.4  方案2：人口控制方案    6.2.5  方案3：經濟調控方案    6.2.6  方案4：回收控制方案    6.2.7  方案5：全面優(yōu)化調控方案    6.2.8  方案6：全面調控下的企業(yè)運行方案  6.3  各方案模擬結果比較分析  6.4  調控方案  6.5  城市生活垃圾產生量源頭減量化建議    6.5.1  建立環(huán)境友好型生產消費方式    6.5.2  推行生活垃圾按量收費制度參考文獻

章節(jié)摘錄

　　一是集中型城市化。集中型城市化主要出現在城市化的初級階段和中級階段。這時農業(yè)剩余勞動力、農村人口和農業(yè)資本逐步向城市集聚，同時，也出現了一些中小城市的物流、人流向大城市的集聚，從而使城市數量增加，城市規(guī)模擴大。二是分散型城市化。分散型城市化主要是指城市功能、城市資源、城市活動向周邊輻射和擴散，使周邊地區(qū)生產方式和生活方式城市化的過程。20世紀50年代后，一些特大型城市考慮到人口壓力和交通壓力以及由此出現的一系列經濟、社會、環(huán)境問題，在城市周邊修建衛(wèi)星城，使城市功能、資源有計劃、有組織地向外擴散和分流，即逆城市化。同時，一些國家和地區(qū)相繼出現了以一個特大城市為中心的“城市帶”和“城市群”，這些都是分散型城市化的結果。分散型城市化一般出現在城市化中級階段的后期或城市化高級階段。三是自生型城市化。有一些城市既不是集中型的結果，也不是分散型的產物，而是由于本地區(qū)帶有特殊意義的開發(fā)建設所形成的新興城市。從這些城市化類型的發(fā)展階段看，不同階段具有不同特征。　　……

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