北京大兴典型社区家庭源生活垃圾产量与组分特征分析

在生活垃圾强制分类背景下,以北京大兴区3种典型社区(城市高档商品房、城市普通商品房、城郊村)为例对其进行家庭生活垃圾源头产生量与组分特征解析,并对其主要影响因素及影响规律进行分析。研究结果显示:(1)不同类型社区间生活垃圾产生量有一定区别但不存在显著性差异,各不同类型社区的生活垃圾日人均产生量范围在1000~1400 g/(人·天),说明社区类型不是影响居民生活垃圾日人均产生量的关键核心要素。(2)地理位置在一定程度上影响社区居民的生活垃圾日人均产生量,表现为城区社区的居民日人均垃圾产生量均值高于城郊社区。(3)不同类型社区在垃圾组成上均呈厨余垃圾>其他垃圾>可回收物>有害垃圾的规律。(4)家庭社会学特征显著影响社区居民生活垃圾的日人均产生量,本研究范围内家庭人均垃圾产生量随家庭规模和月平均收入的增加呈下降趋势,随家庭平均年龄的增加而增大。

基于体积扫描容重法的社区垃圾分类系统研究

目的响应国家垃圾分类政策,通过设计社区生活垃圾分类设备检测系统,提高分类正确率,改善“混投乱投”的现状,从源头提高城市垃圾分类投递的准确性。方法结合现有针对垃圾容重区间划分方法和多种评价标准,总结归纳各类垃圾的容重阈值划分区间,并将其作为垃圾分类的判断方法。设计体积检测模块,利用激光测距传感器点阵获得待测物切片遮挡图和截面积,并计算待测物体积,结合称重传感器计算待测物容重,并依据容重区间对待测物进行分类判断。结果根据容重阈值分类标准,对多种随机样本进行检测。绝大多数可回收物和厨余垃圾的容重检测值在各分类的容重阈值内,可以被正确分类;其余样本在混合垃圾容重阈值内,符合边界条件设定和模糊垃圾的样本按其他垃圾标准处理的分选原则,检测结果符合分类要求。结论基于体积扫描检测容重的社区生活垃圾分类系统可以满足居民前端投递环节中对生活垃圾分类检测的需求,有助于提高源头分类的准确性,能有效推进我国垃圾分类和再生资源利用工作的发展。

分类背景下有害垃圾的回收处理现状及问题分析

随着我国生活垃圾分类工作的逐步推进,生活垃圾中厨余垃圾与可回收物的分出率正逐步提高,但有害垃圾的妥善处置量与妥善处置率仍较低。围绕有害垃圾的分类与回收处理问题,以文献调研、现场调研与问卷调研相结合的方法,介绍了我国有害垃圾在源头生活垃圾中的占比及其主要组分等特征,并对当前我国有害垃圾的分类回收与处理现状进行综述,解析有害垃圾分类与回收处理推进工作中存在的主要问题并提出对策建议。以期为进一步推动有害垃圾规范分类、提高有害垃圾妥善处置率提供基础参考与支撑,从而促进我国生活垃圾分类工作深入发展。

生活垃圾分类投放点挥发性有机物的释放特征及大气化学反应活性

选取上海市某小区为研究区域,采集生活垃圾分类投放点干湿垃圾桶中气体样品,检测其中的VOCs组成和浓度,同时从反应活性角度估算其臭氧生成潜力(ozone formation potential,OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(secondary organic aerosol formation potential,SOAFP)。研究结果表明,不同季节湿垃圾桶中检测到的VOCs浓度(58.30∼3322µg/m^(3))均高于干垃圾桶(21.70∼1671µg/m^(3))。其中,夏季检测到的VOCs浓度均比其他3个季节高出1∼2个数量级。干湿垃圾中均以含氧化合物和卤代化合物为主。OFP和SOAFP均具有明显季节变化特征,干湿垃圾桶均在夏季OFP较大,其中夏季乙醇是促进臭氧生成的优势物质,其他季节为苯乙烯、丙烯、间/对二甲苯和甲苯;干垃圾桶在夏季SOAFP最大,湿垃圾桶在冬季SOAFP最大,且以甲苯、苯乙烯、间/对二甲苯和苯为主的芳香化合物是SOAFP的主要物种。

猪羊筒骨断裂力学特性的试验研究

【目的】餐厨垃圾当中的有机物含量较高,容易腐烂变质,滋生霉菌毒素、病原微生物等有害物质,如果处理不当,极易引起环境问题和社会问题。为实现餐厨垃圾无害化与资源化处理,需要先对其进行破碎预处理。然而,餐厨垃圾不可避免地混有较为坚硬的骨头,且骨头含水率因时而变,直接影响其自身的破坏特性,这就给餐厨垃圾破碎预处理设备的研制带来了困难。【方法】以土淮猪和乌珠穆沁羊的筒骨为研究对象,利用万能试验机进行力学试验,获得其抗压强度、弯曲应力以及弹性模量等力学参数,研究其断裂特性,探讨含水率对断裂力学参数的影响规律,为后续骨头破碎过程的仿真分析和设备研制提供数据支撑。首先,通过筒骨、肋骨、肩胛骨等强度较高骨头的三点弯曲试验,确定出强度较大的筒骨为本文研究对象。其次,基于正交各向异性假设,分别对不同含水率下两种筒骨的轴向和径向进行压缩试验,获得其应力-应变曲线,从而获得筒骨断裂的力学参数。再次,对不同含水率的两种筒骨进行三点弯曲试验,获得其载荷-位移曲线,从而为后续仿真模型的验证提供依据。最后,对试验数据进行总结,分析含水率对筒骨断裂性能的影响。【结果】筒骨材料是一种各向异性的材料,压缩试验的加载方向对筒骨的抗压强度及弹性模量等力学参数都有一定的影响,筒骨的径向抗压强度均值大于轴向,轴向弹性模量均值大于径向。在三点弯曲试验中,猪筒骨载荷峰值均值是5284.84 N,最大峰值为9385.9 N;羊筒骨载荷峰值均值是2869.99 N,最大峰值为4087 N。回归结果显示,筒骨弯曲应力峰值与含水率呈二次负相关关系,且随着含水率的增大,筒骨的弯曲应力峰值减小。【结论】研究结果可为筒骨力学结构仿真建模、餐厨垃圾破碎装备关键部件设计及参数选择提供理论依据。

一种社区生活垃圾智能分类基础设施体系及其实施方案

2022年4月24日,生态环境部公布“十四五”时期“无废城市”建设名单。居民社区作为社会治理的重点场域,能否实现社区生活垃圾源头准确分类处理是影响生态环境友好“无废城市”建设与发展的关键环节。故有必要推动社区环卫一体化,建立智慧、科学、精细、清洁的社区生活垃圾智能分类基础设施体系。相关研究显示,随着垃圾分类政策法规文件逐步落实,各类生活垃圾占比也在逐渐发生变化,其中可回收物、厨余垃圾、有害垃圾占比逐渐提高,其他垃圾的占比逐渐降低,同时厨余垃圾纯净度的提升也为其焚烧发电之外的资源化利用途径奠定了基础。分析典型居民社区特点及其内部生活垃圾分类转运处理环节存在的突出问题,着眼于标准化、模块化、集成化的智能垃圾分类集成装备,与AI分类智慧大脑智能管理、调度、维护平台,提出了典型社区生活垃圾智能分类基础设施体系配置原则,并于北京市通州区马驹桥镇居民社区开展了布置案例分析。该研究结果可为推动京津冀及全国城市社区垃圾智能分类与清洁收集体系规划建设提供参考和依据。

强制分类背景下社区生活垃圾源头分类与综合处理系统减碳效率

【目的】在强制分类背景下,不同分类收集方式会改变生活垃圾物质流向与后续收运处置过程,进而影响回收处理系统的生命周期碳排放和经济表现。本文针对北京社区垃圾源头分类与综合处理系统的不同情景,开展减碳效率分析与优化,为建立因地制宜的垃圾分类收集模式提供科学依据。【方法】采用物质流分析方法(MFA)对回收处理全过程的物质流向和流量进行分析,结合生命周期碳排放量核算(LCCA)和生命周期成本分析(LCC)分别评估碳足迹和经济成本,在此基础上提出减碳效率指标并进行优化分析。【结果】基准情景(S1)和优化情景(S2-S5)的生命周期碳排放量分别为-148.14 kgCO_(2)e、-236.44 kgCO_(2)e、-251.25 kgCO_(2)e、-297.06 kgCO_(2)e、-343.51 kgCO_(2)e。相对于S1,4种优化情景均表现为正向的减碳效率,减碳效率值依次为S5(2.20)>S4(1.66)>S3(1.38)>S2(1.31)。S5对应的“垃圾分类驿站+可回收物智能回收箱+垃圾分类指导员”优化模式具有最高的减碳效率。在垃圾综合处理能力和各组分处理能力充足的前提下,随着准确分类比例增加,减碳效率也逐步提升。【结论】源头分类收集体系的建立和完善,增加了前端基础设施运行成本、人力成本和环境影响,但有效提高了后端分类处理效率及再生资源产出率,带来生命周期碳减排效益的提高。随着今后居民垃圾分类自主投放参与率和准确率上升,收集阶段经济成本将大幅降低,减碳效率可进一步提升。

上海市试点小区湿垃圾源头减量前后垃圾处理处置全链条碳足迹分析

上海市于2019年7月率先开始实施垃圾分类工作,湿垃圾的分类与处理是垃圾分类的痛点问题。在小区垃圾分类站,采用食物垃圾粉碎处理器对湿垃圾进行固液分相处理是实现湿垃圾源头减量处理的试点措施。为了进一步探究在不同模式下垃圾源头减量处理前后的碳排放情况,根据联合国气候变化政府间专家委员会(IPCC)制定的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》(简称IPCC指南(2006)),并通过生命周期法对上海市普陀区甘泉街道3个试点小区(2365户)进行传统混收混运处理和湿垃圾源头减量2种处理模式下为期1年的对比评估与分析。结果表明,与传统混收混运处理模式相比,湿垃圾源头减量模式处理1 t原生垃圾可多发电7.8 kWh,减少固体清运量0.3 t,减少净碳排放量(CO2)1.57×10-2 t。以上海市垃圾产量2.1×104 t·d-1计,该模式可多发电1.64×105 kWh·d-1,减少固体清运量6300 t,减少净碳排放量330.5 t CO2。基于固液分相的湿垃圾源头减量处理模式,对降低生活垃圾处理处置全链条碳排放具有重要作用。以上研究结果可为我国垃圾分类与处理提供必要的数据支撑。