城市生活垃圾综合管理的生态工程研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 周传斌 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 蒋正华 ; 王如松 |
| 关键词 | 城市生活垃圾 综合管理 生态工程 北京市 municipal solid waste integrated management ecological engineering Beijing city |
| 其他题名 | The Study on Ecological Engineering of Integrated Municipal Solid Waste Management |
| 学位专业 | 环境经济与环境管理 |
| 中文摘要 | 城市生活垃圾管理系统是一类社会-经济-自然复合生态系统。分析生活垃圾 分类、收集、回收、运输、处理和处置各环节中现状问题的生态学根源是技术应 用上独自为战，管理体制上条块分割。本文在复合生态系统框架下，以北京市为 案例，通过结构设计、物质、能量和价值流分析、单元技术评价筛选、系统仿真 模拟、小试试验等方法研究了生活垃圾减量化、资源化、无害化、产业化和社会 化综合管理生态工程的关键技术和系统集成参数，并采用生命周期、火用和费用效 益等方法评价了系统的环境影响、资源转化和经济学特征。主要研究结果是： （1）减量化：研究了采用净菜进城、绿色包装、人工辅助分拣、分类收集、 社区压缩和堆肥原位处理、焚烧处理等管理和技术措施相结合的城市生活垃圾减 量化生态工程。社区人工分拣的劳动效率和劳动成本分别为38 kg/h 和76 元/t， 采用人工辅助分拣可减少47.6 %的垃圾外排量。设计的螺杆式简易压缩设备的压 强可达到10.36 MP，厨余垃圾经压缩和1 周的生化反应后可脱水51.2 %。设计 了5 种减量化系统集成方案并对其减量化效果进行模拟分析，结果显示：1）人 工分拣和居民分类收集的减量比例可分别达到41 %和46 %；2）社区源头分类 可提高焚烧失重率，采用人工辅助分拣和居民分类收集后，其整体减量化比例分 别从52.87 %提高到76.60 %和76.76 %；3）净菜进城、居民分类收集等“软” 措施分别将系统减量效率从32.0 t/万元提高到37.9 t/万元和64.9 t/万元。以土地 利用的机会成本来衡量减量化效益，北京市生活垃圾填埋的平均机会成本损失为 61.0 元/t，生活垃圾减量化系统增加的机会成本最多可占到系统投入的39.6%。 （2）资源化：研究了包括源分离厨余垃圾及其渗滤液的资源利用、系统组 装处理技术以提高物能源转化效率和填埋场地的再生利用的资源化生态工程。源 分离厨余垃圾的营养元素K2O 和P2O5 含量分别为1.20 %和0.41 %，C : N 为17 左右，其重金属和持久性有机污染物含量符合国家标准。源分离厨余垃圾含水率 高达85 %，压滤和150 ℃下烘干6~16 h 可使厨余垃圾中各组分的含水率降低至70 %以适于堆肥处理。厨余垃圾压缩产生的渗滤液可经化粪池处理后排入污水管 网，条件成熟时也可采用原位处理利用。设计小试试验研究了源分离厨余垃圾渗 滤液的再利用途径。使用菌剂生化稳定9 周以上并稀释5~10 倍，可以促进植物 的生长，但其健康风险和重金属、盐度的长期积累污染还有待进一步研究。机械 分选、堆肥、焚烧、填埋多种技术组合的综合处理方案可将系统的火用转化效率由 2.92%提高到13.95%。厌氧-好氧反应器填埋可在150 d 内使生活垃圾实现稳定 化，垃圾开采后可节省和回收填埋场地。 （3）无害化：研究了降低恶臭气体、苍蝇、土壤和水体污染，并避免污染 物进入食物链的无害化生态工程。通过研究苍蝇和恶臭气体的时间、营养、温度 和氧气生态位，提出了系统安排生活垃圾的分拣、处理、运输、使用微生态菌剂 和消杀药剂的时间和方式。源分离可将堆肥产品中的重金属含量可降低一个数量 级，从而预防土壤、水体、食物链污染。模拟仿真了废旧物资规范化集散市场和 信息网络对交通、大气等环境问题的改善，废品集散物流对交通的堵塞标准时间 可由153.2 min 降低至21.5 min，由其影响的大气环境污染也会随之降低。 （4）产业化：系统整合了垃圾制肥、垃圾处理和利用机械加工、咨询、规 范化和信息化回收网络服务及社区垃圾分类回收服务等生活垃圾静脉产业，并研 究了各产业的组织方式。北京市生活垃圾静脉产业的潜在产值为171.9 亿元/a， 约占地区生产总值的1.4 %；可提供就业机会21.9 万个，占城镇人口的13.5‰。 （5）社会化：研究了政府、企业、社区居民、拾荒民工等多元结合、多主 体参与的生活垃圾社会化生态工程。研究了通过自组织机构或公司将分散的拾荒 民工组织起来，并系统解决城郊结合部的脏、乱、差问题和拾荒民工社会问题的 实现途径。 本文的主要创新点是：（1）将火用分析、动态仿真和复合生态管理等评价、模 拟和调控方法应用于生活垃圾减量化、资源化、无害化、产业化、社会化综合管 理的生态工程研究；（2）获得了生活垃圾“五化”综合管理过程的人工分选、原 位利用、综合处理、废品物流等环节的关键系统参数。 |
| 学科主题 | 环境管理学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-04 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/306]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周传斌. 城市生活垃圾综合管理的生态工程研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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