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近l0a(年)来,各级政府与人民群众对城镇垃圾问题给予了极大的重视,从政策、资金及技术等方面进行扶持、资助,并取得了较显著的成效。垃圾处理设施的数量己从90年代初期的几十座增至目前的近千座。
垃圾处理系统的规划设计中,技术关键之一就是科学、合理的确定垃圾处理设施的规模,这将涉及到现状垃圾排放量、预测垃圾排放量等若干重要技术指标的测试、换算及选定。
1垃圾排放量的统计、核定
垃圾管理及处理系统规划设计所依据的基本数据是城镇环境卫生部门统计报表记载量。「实践表明这些数据不够科学和准确,因为实际垃圾排放量受若干重要因素的影响,造成测算误差。
1.1排放量与清运量的换算
目前垃圾排放量一般是指环卫部门组织清运、处置的垃圾量,这部分垃圾约占全部垃圾产生量的80%-90%。但是往往忽略了少数企业、社区等单位自行清运、处置的垃圾。因此,全部垃圾排放量与环卫部门清运量的换算模型为:
Q全=Q清/(1-K自)
式中:Q全——全部垃圾清运、处置量(t)
Q清——环卫部门统一清运、处置量(t)
K自——除环卫部门以外,其余垃圾产生源的产生量的比例
1.2实际吨位与车吨位的换算
它造成了统计、测算值的放大。迄今为止绝大多数城市仍沿用车吨位统计垃圾排放量,但由于垃圾密度较小,正常情况下,若不采取特殊措施(如压缩、增高车箱墙板等),任何装载车都不可能满载运输。各地实测结果表明:实际排放量(实吨位)与估算排放量(车吨位)的比值(又称车吨位换算系数)多在0.5-0.7之间,该值波动幅度与含水率、易腐物含量成正比,与灰土、松散废物含量成反比。
因此,垃圾实际排放量(实吨位)与估算排放量(车吨位)之间的换算模型为:
Q实=K吨·Q全
式中:Q实——垃圾实际排放量,t(实吨位)
K吨——车吨位换算系数,即实吨位与车吨位的比值
1.3人均垃圾排放量的测算——人口基数的确定
人均垃圾排放量的人口基数应是城市垃圾管理系统范围内的实际服务人口数,但建设系统有关报表或国家、地方统计年鉴中的人口统计数多为总人口、非农业人口、农业人口等基本参数,部分报表中增加了城市居住人口等参数,但都未提供流动人口(包括暂居人口)的资料数据,而这部分人也是垃圾的重要产生源。公安部门统计表明:90年代中末期,城市流动人口约为城市非农业人口数的25%-30%。该项参数的波动程度随城市类型、规模、地理位置等社会、自然、经济等因素的变化而不同。一般说区域中心、交通枢纽、风景旅游点等城市的流动人口的比例大,多达30%~50%甚至更高。因此,人均垃圾排放量测算模型为:
式中:m总——环卫部门实际服务人口总数(人),m总=m非(1+K流)
m非——非农业人口总数(人)
K流——流动人口(含暂住)与非农业人口的比例
由此测算90年代末期全国城市人均排放垃圾量约为0.9kg/d。
1.4垃圾排放量的周期性波动系数
实践及专项研究表明:几乎所有城市都在夏秋季(瓜果大量上市时)出现垃圾排放量的高峰期,同时垃圾中易腐有机物及含水率也呈现峰值,峰值期月排放量约为年平均值的1.1--1.3倍。即以年度为周期考虑垃圾排放量波动时,其季节性系数(月波动系数)测算模式为:
2垃圾处理系统规划、设计时垃圾量的预测与核定
2.1预测峰值和预测平均值
据前述知,垃圾排放量呈周期变化出现峰值,此时垃圾管理系统的人力、物力配置及技术措施都应作相应的调整。垃圾排放量峰值测算模型为: Q峰=K季·Q理
式中:Q峰——预测垃圾排放量峰值(t/月或t/d)
Q理——预测垃圾排放量理论值(t/月或t/d)
K季——季节性波动系数,多采用K月
2.2预测实际排放量与峰值排放量
国家制定的城市垃圾资源化、减量化、无害化的战略是21世纪各级政府解决垃圾问题的指南与依据。近几年,各省市进行垃圾处理系统及设施的规划设计时,已逐渐改变全量处理混合垃圾的观念与做法,取而代之的是制定垃圾分类收集、废品回收等多种源头减量化措施,并综合应用多种工程技术方法对不同性状垃圾分别进行无害化处理。因此,经源头减量化后才是垃圾处理系统需消纳处置的垃圾量,其测算模型为:
Q消=(1-K减)·Q峰=(1-K减)·K季·Q理
式中:Q消——垃圾处理系统消纳、处置垃圾量(即预测的实际排放量,t)
K减——垃圾源头减量化率
2.3设计规模和实际消纳量
过去的规划设计中,通常是按垃圾的消纳量(处理能力)设定垃圾处理设施规模(设计处理能力),但这种方法不够科学、准确。以高温堆肥、焚烧和卫生填埋3种处理垃圾技术方法为例:高温堆肥系统全过程中大约产生20%~30%筛余物,需作进一步焚烧处理或填埋处置;而焚烧过程也有10%~20%的残渣需作进一步填埋处置。因此,不同工艺技术处理设施配套使用时存在设施重复利用(或处理量重复计算的问题)。因此设计规模与预测消纳量之间的换算模型为:
Q设=K重·Q消=K重·(1-K减)·K季·Q理
式中:Q设——垃圾处理系统设计规模(设计处理能力)
K重——垃圾处理设施重复利用系数
3实例研究(以广东省中山市为例)
3.1现状
1997年中山市实测人均日排放垃圾量1.12kg,车吨位换算系数0.8,折算实际人均日排放量0.896kg;垃圾排放月波动系数为1.1。
3.2规划
3.2.12010年全市环境卫生服务人口数将达230万人。综合运用灰色理论、生长曲线、年增长率、平均移动法等多种预测模型,并对其结论进行整合后,确定2010.年全市平均垃圾日排放量(理论值)为2500t。
3.2.2考虑1.1的季节性波动系数,垃圾日排放量峰值约为2750t。
3.2.3依据城市环境卫生控制性规划,2010年全市垃圾源头减量化水平达30%以上,届时全市垃圾实际排放量约为1900t。
3.2.42010年,市域建成集高温堆肥、焚烧、卫生填埋等多种技术方法于一体的垃圾综合处理系统,分片建成4座大中型垃圾综合处理基地,考虑20%的设施重复利用。因此,2010年全市垃圾处理系统的设施规模总量(日处理能力)应达2300t以上。
参考文献