基于人工神经网络算法的垃圾组分识别模型研究

为增强环卫智能化程度,利用TensorFlow深度学习框架实现人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)算法,建立以生活垃圾图像RGB均值和垃圾重量为输入的生活垃圾组分识别模型。对比不同超参数设置下模型A1至A4的识别效果。结果表明,使用三层ANN网络结构和Adam优化算法可以建立性能优秀的垃圾组分识别模型。A1至A4模型经过参数训练后识别误差均在±5%内。对A1至A4模型的学习率和迭代次数进行调试可得,A4模型即隐藏层第一层、隐藏层第二层和输出层的激活函数分别为ReLU函数、Tanh函数和Sigmoid函数的ANN模型,在学习率为0.01的情况下,识别误差在±1%以内,稳定性最佳。

广东省农村生活垃圾组分及其污染特性分析

对广东省韶关地区的始兴、仁化和江门地区的新会、鹤山4县(市)农村生活垃圾的组分、含水率、肥效指标以及主要重金属含量进行了分析测定。结果表明:调查区域内农村生活垃圾中可堆肥类含量高达62.62%,主要包括厨余尘土和草叶,其次是非堆肥类中的易燃类垃圾(木竹、纸、布、塑料等),平均含量为总量的29.97%,金属、玻璃以及砖瓦石等难以降解类的垃圾含量占6.61%,电池以及农药化肥包装袋等污染类垃圾的含量占0.81%;韶关地区农村垃圾中的可堆肥类组分明显高于江门地区的相应组分,而江门地区农村垃圾中塑料的含量明显高于韶关;可堆肥类垃圾含水率较高,而其他组分含水率相对较低;各区域农村垃圾中N、P、K和有机质的含量都符合垃圾农用的营养元素标准;各区域农村生活垃圾中各项重金属含量均低于垃圾农用控制标准,并可达到《土壤环境质量标准》中的二级标准,说明广东省的农村生活垃圾农用是可行的和安全的。结合各地区自身的实际情况,因地制宜地将农村垃圾回馈农村的生产和生活,如堆肥处理或发酵产生沼气等,不但可减少垃圾污染,而且还可实现农村垃圾的无害化、减量化和资源化。

流化床中典型垃圾组分与煤混烧时HCl排放和脱除研究

城市生活垃圾焚烧被广泛应用的同时,其中产生的有害气体(HCl、SO2、NOx、CO)也不容忽视。为了研究垃圾在燃烧时:HCl的排放及脱除特性,该文选取了几种典型的垃圾组分,在流化床上进行了实验,以分析其燃烧时Cl→HCl随温度的变化关系,以及HCl浓度对NO、SO2,的影响,并且考察了加入钙基吸收剂后对HCl的脱除效果。结果表明:Cl→HCl的转化随温度升高而加速;随HCl浓度的升高,NO浓度呈下降趋势;SO2浓度变化呈抛物线形式;脱氯剂种类与脱氯剂添加量对脱氯效果有一定影响。

主要垃圾组分热解动力学模型的优化及比较

引言垃圾热解技术是近年来备受关注的热点技术这是因为该技术是在隔绝空气的还原性条件下完成的,产生的酸性气体、二（口恶）英等污染物很少另外,热解产物（包括可燃气体、焦油和焦炭）既可以储存,还可以进入下一级燃烧室,在低空气比下燃烧.

我国城市生活垃圾组分含水率及其特征分析

含水率是预测生活垃圾能源回收和渗滤液污染潜力的关键参数,对选择合适的生活垃圾处理技术有重要意义.根据各物理组分组成比例和组分含水率,估算混合生活垃圾含水率,是规划和设计生活垃圾处理设施时的重要方法.本文通过分析近年来的文献资料,提出适合我国生活垃圾特征的典型物理组分含水率数据清单;比较20个中国城市文献数据的模拟估算与实测结果,发现对大部分城市的估算误差在10%以内,远低于采用丹麦,美国等发达国家数据的估算误差.对比中国、丹麦和美国的组分含水率数据清单,发现我国生活垃圾中的纸类、织物、塑料、渣石等组分的含水率显著偏高,原因在于我国生活垃圾的食品废物含量高,混合收集过程中水分在组分间迁移所致.

非法倾倒的生活垃圾组分及其污染物排放估算——以南方某城镇为例

为探明南方核心区域某城镇非法倾倒的生活垃圾组分及其污染物排放估算,于2016年10月~12月在非法倾倒地开展现场勘探,对倾倒在该地的生活垃圾总量、组分、理化性质及重金属浓度,还有非法倾倒垃圾期间的污染物排放量、成分和浓度展开分析。分析生活垃圾的组分、理化性质及重金属浓度;利用环境质量现状监测结果以及理论公式来估算在生活垃圾堆放期间废水、废气的排放总量、各污染物成分及浓度。结果表明,总的垃圾倾倒量为14197.13 m3,垃圾的主要组分有塑料、厨余、布;垃圾的表层垃圾组分含水率为46.24%,里层垃圾组分含水率为52.27%;Pb的浓度为5.290~6.054 ppm,As浓度为0.311~0.852 ppm,Hg浓度为0.972~4.816 ppm。生活垃圾非法倾倒期间渗滤液废水排放量8961.4 m3,废水中含CODCr 1.92 t、BOD50.67 t、SS 0.36 t、氨氮1.17 t。生活垃圾非法倾倒期间废气排放量为345457.2 m3,其中甲烷排放量151.06 t、二氧化碳259.7 t、氨气0.70 t、硫化氢0.27 t。非法倾倒地块周围的水环境质量和土壤环境质量均受到不同程度的负面影响。

广东省城市生活垃圾组分分析及对垃圾分类的启示

对广东省广州、深圳、肇庆、清远、汕头、湛江、潮州、云浮共8个城市的生活垃圾组分、含水率和低位热值的数据进行分析对比,结果显示:生活垃圾含水率均值为50%,全组分低位热值平均值为5496.53 kJ/kg,组分平均值由高到低为厨余类>橡塑类>纸类>织物类>玻璃类>混合类/其他类>灰土类>木竹类>金属类>砖瓦陶瓷类。并根据垃圾组分的分析结果,对广东省深入推进垃圾分类工作提出建议。

北京市居住小区生活垃圾组分影响因素分析

本文对北京市不同类型的居住小区生活垃圾组分开展调查,并分析其影响因素。同时,为进一步掌握生活垃圾中厨余含量的影响因素大小,采用多因素方差分析方法,得出显著影响因素为地区类型>不同功能区>小区档次>季节。该调查分析结果可为北京市生活垃圾分类管理政策提供重要的参考依据。

北方常见厨余垃圾组分与污泥接种降解的影响因素

分析北方常见厨余垃圾的土豆及土豆皮的主要成分构成,讨论影响其污泥接种降解的影响因素。实验中采用水解法测定淀粉,利用凯氏定氮仪粗蛋白含量,实验结果表明,土豆皮中粗淀粉、蛋白质含量较高,而温度对于粗淀粉及粗蛋白质的降解影响较大。

分类政策下垃圾焚烧碳排放核算及减排建议——以上海市某焚烧厂为例

基于上海市某垃圾焚烧厂入炉垃圾的实际监测数据,核算不同垃圾分类程度下焚烧发电各环节碳排放,由此探讨垃圾分类政策下,垃圾组分和性质变化及其对碳排放影响。研究结果表明:分类后,入炉垃圾中厨余类垃圾占比降低,橡塑类垃圾占比和低位发热量均升高。随着分类程度提高,单位质量垃圾矿物碳焚烧排放升高,发电替代排放增加,总碳排放提升,仅低分类情景相较分类前净排放降低。采用主流方法核算,该焚烧厂碳排放总量、单位质量垃圾碳排放强度、单位质量矿物碳排放强度均随分类程度提升而升高。基于研究结果,在分离厨余类垃圾的基础上提出提升焚烧技术、筛选橡塑类垃圾并选择合适的再利用方式、预处理去除水分和有机质等建议,以期提高垃圾焚烧效率,进一步实现碳减排。

基于主成分分析的生活垃圾组分模型研究

城市垃圾的组成和性质是垃圾资源化的重要依据,决定着资源化的途径。以武汉市长山口生活垃圾卫生填埋场的生活垃圾作为研究对象,运用主成分分析法分析了其在2011年9月至2012年8月间各组分的变化情况,得到4个主成分;运用多元回归分析法分析了垃圾含水率、灰分比例与主成分之间的关系,并建立了回归模型。该模型可预测垃圾渗滤液、飞灰的产量,为生活垃圾填埋场与焚烧厂的运营提供参考。

城市生活垃圾产生量及组分的预测方法研究

分析了城市生活垃圾产生量及组分的影响因素,提出以居民各类消费为指标建立城市生活垃圾产生量和组分的预测模型。对上海的实例分析表明,可得到较好的预测结果。

城市生活垃圾典型可燃组分热解气化动力学参数的实验研究

对成都市生活垃圾中典型可燃组分进行热解气化特性试验,根据TG、DTG曲线描述了各组分的热解气化特性,并阐释各组分在反应温度区间内影响失重的原因。通过所选取的反应机理函数拟合实验结果得出了反应动力学参数,并将试验结果与计算值比较,结果表明各组分有较好的符合性,本文中所选取的反应模型能够准确描述热解气化动力学过程,所获得的热解气化动力学参数能为后续研究提供参考。

单组分垃圾厌氧降解初期的产气规律及恶臭特征

研究了垃圾单组分(蛋白类和糖类)厌氧降解初期的产气动态规律和恶臭特征。结果表明,糖类物料厌氧降解的累积产气量大于蛋白类物料,各物料的气体排放动态曲线不同,酪蛋白和淀粉物料呈现Monod型曲线,而纤维素物料呈现2次Monod型曲线;蛋白类物料降解产生的恶臭气体成分更丰富,且动态变化曲线有多种形式:硫化氢、磷化氢和硫8的浓度变化曲线呈单峰型,聚硫醚浓度曲线呈S型,挥发性脂肪酸(VFAs)呈Monod型曲线;臭气强度分析结果表明,蛋白类物料产生的臭气强度高于糖类物料。单组分垃圾产气规律和恶臭特征的研究结果为开发高效恶臭原位控制技术提供了理论基础。

中国农村生活垃圾的产生量与物理特性分析及处理建议

中国农村生活垃圾对生态环境的污染日益严重,为给农村生活垃圾的管理提供相应的理论支撑和技术支持,促进"新农村"的建设,该文基于对西部6省18县59村580户农户的现场调研和全国25个省(市)128篇文献调研的数理统计,对中国农村生活垃圾的来源、产生率、产生量、组分、容重、可压缩性等特征进行了全面、系统的归纳总结与分析。结果表明:中国农村生活垃圾产生率介于0.034~3.000 kg/(人·d)之间,中位值为0.521 kg/(人·d),2014年产生量达到1.48亿t,具有来源广泛且分散、产率低、产量高、增长迅速、区域差异显著等特点。生活垃圾主要组分包括厨余类、灰土类、橡塑类和纸类,其湿基质量累计百分比达到了83.61%,区域差异显著;与城市生活垃圾组分相比,具有低厨余和金属、高灰土含量的特点,并逐渐趋于城市化。生活垃圾的容重介于40~650 kg/m^3之间,平均值为263 kg/m^3,可压缩性较好。根据生活垃圾特性,在实施"村收集-镇运输-县处理"管理模式的农村,建议采用压缩式中转站和垃圾车进行收运;在有条件的农村地区,可逐步开展垃圾分类收集,将厨余和灰土从生活垃圾中分离后就地消纳。

我国生活垃圾焚烧发电过程中温室气体排放及影响因素--以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例

以上海某城市生活垃圾焚烧发电厂为例,采用上游-操作-下游(UOD)表格法,分析了生活垃圾焚烧发电过程中不同环节的温室气体排放贡献,及影响其排放的主要因素.结果表明,目前我国生活垃圾焚烧发电过程是温室气体排放源,以吨垃圾净CO2排放量计,达166～212kg.生活垃圾中自含化石碳对温室气体排放的贡献最大,CO2排放量为257kg/t;因焚烧发电上网而获得的净减排量为120kg/t;垃圾收运、辅助物料消耗及焚烧灰渣处理等引起的排放量总计为27～45kg/t.生活垃圾沥出渗滤液后续处理过程的温室气体排放量为7.7kg/t.节省焚烧过程辅助物料使用和改变焚烧灰渣处置方式能够减少温室气体排放量,但是减排效果有限.我国各地区电能基准线排放因子存在差异,对焚烧过程温室气体排放的影响为0～13%.降低生活垃圾含水率、提高垃圾可发电量是我国生活垃圾焚烧发电过程温室气体排放源汇转换的关键途径.

我国典型垃圾焚烧飞灰物化特性对比

对我国不同地区生活垃圾焚烧厂焚烧飞灰的物理、化学特性进行了分析研究,探讨了飞灰中总氯、可溶氯含量以及重金属分布与原始垃圾组分的相关性,结果表明,飞灰中重金属的含量与进厂原始垃圾的组成及垃圾收集方式密切相关;飞灰中所含氯的质量分数高达5.21%～14.49%,其中可溶氯占总氯质量的40.60%～83.96%;不同城市焚烧飞灰中氯的含量差异较大,经济发展水平较高的城市焚烧飞灰中氯的含量也相对较高,厨余垃圾所占比例是影响飞灰中氯(特别是可溶氯)含量的重要因素.

城市生活垃圾持水曲线的试验研究

城市生活垃圾的持水曲线是垃圾填埋场水气运移分析的重要参数。本文介绍了采用Tempe仪和压力板仪测试杭州城市生活垃圾持水曲线的方法与结果;通过对比试验,研究了垃圾的组份和孔隙比对垃圾持水曲线的影响。通过对试验结果的分析,获得垃圾持水曲线的特征指标。结果表明:垃圾的进气值ψa接近0 kPa,残余体积含水量θr为25%～35%,对应的基质吸力ψr为10～40 kPa;垃圾田间持水量为31%～46.5%,对应的质量含水率w为52%～130%,与现场垃圾含水率的测试结果比较一致。

南京市居民生活垃圾调查及减量化分析

对南京市城区100户居民家庭生活垃圾进行了上门收集和调查分析，结果表明，9、10、11月份人均家庭生活垃圾产生量约为0．283k/人·天，其中10月份垃圾产生量最高约为0．329kr／人·天，11月份垃圾产生量最低约为0．249kg／人·天。日常生活垃圾中，厨余垃圾含量最高约占垃圾总量的66％左右；其次是塑料垃圾，约占垃圾总量的12％左右。通过采取适当的减量化干预措施后，居民家庭生活垃圾产生量可降低约1％-9％。

利用食物垃圾生产微生物蛋白饲料的发展前景

介绍了目前食物垃圾的主要处理方法,重点介绍了利用食物垃圾生产微生物蛋白饲料。并根据实验数据进一步说明食物垃圾生产微生物蛋白饲料的发展前景。