废弃物(6篇)
废弃物篇1
关键词:建筑废弃物;资源化利用;管理成本;南京市
中图分类号:X705
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)12011403
1引言
十三五规划中明确提出了加大城镇棚户区和城乡危房改造力度,保障性安居工程新安740万套,政策实施的同时也使我国建筑废弃物的处理问题成为难点。我国每年建筑废弃物占城市垃圾总量的30%~40%,成为了第二大城市固体废弃物。以南京地区为例,近年来建筑房屋施工面积持续增长,2013年末达到了6540.23万m2,而在每万平米的施工中,将会产生约550t的建筑废弃物,加上拆建改建工程,仅南京地区建筑废弃物达到了上千万吨。所以如何减少和有效处理建筑废弃物成为了当前亟待解决的问题。
2国内外建筑废弃物处理及研究现状
俄国的Glushge首先提出建筑废弃物再利用这一理念。目前,大部分发达国家回收利用率较高,欧盟对每年产生的建筑废弃物回收利用率_到了90%。德国研制出了多种垃圾分类设备,英国WRAP组织通过研究得出非现场施工可以减少80%以上现场废弃物的结论,日本制定了相应的《建筑废弃物对策行动计划》法规,美国则是将回收的建筑废弃物用于工程建设,进行二次利用[1]。
我国对于建筑废弃物的研究主要从20世纪90年代开始起步。丁志坤以复杂系统理论为视角,构建了建筑废弃物管理系统的仿真模型,提出了应从源头上减少建筑废弃物的产生,增强管理技术知识的传播和扩散[2]。袁红平、王家远运用系统动力学方法构建了建筑废弃物管理经济有效性评估的模型,提出随着项目的进行,施工的经济有效性会逐步好转的观点,并得出项目能从建筑废弃物管理中收益的结论[3]。
3调研分析
3.1信度及受访人员分析
本文选取南京市具有代表性的房地产公司及长江大桥为调研对象,较为准确地认识了在施工过程中建筑废弃物产生的基本情况。通过SPSS对156份有效问卷进行分析,克隆巴赫α系数为0.71,评价结果位佳,整体可信度较高。问卷受访人员中从事建筑行业年数在5~10年的人占总数的64%,5年以下的人数占到21%,10年以上的人占到15%。
3.2数据分析
3.2.1建筑废弃物产生情况分析
废弃物的产生阶段选取基础工程、装饰工程和主体结构工程作为代表,基础工程中废料产生量小于3%占总问卷的71%,3%~5%占10%;装饰工程废料产生量在5%~10%区间占61%,大于10%占23%;主体结构工程中废物产生量5%~10%占39%,小于3%占28%。
装饰工程产生的建筑废弃物占比最高,由于装饰工程的复杂性以及材料的多样性,我国目前对这些废弃物并没有较为完备的处理办法,难以利用,这类废弃物应该在施工现场从源头削减,是重点的控制对象。对于主体结构工程来说,产生的废弃物一般为模板、钢筋等,这些废弃物可以进行二次利用,所以应注重其回收再利用的能力。相比而言基础工程施工工艺较为简单,废弃物的产生量较少,不必要对其进行重点关注。
3.2.2建筑废弃物回收利用情况分析
拆建工程产生的废弃物主要由砖块、混凝土块、钢筋、瓦砾、玻璃几类组成。不同废弃物的回收率也不尽相同,钢筋、砖块、木材回收率较高,而玻璃、混凝土这类废弃物则较难进行回收利用。钢筋和木材在使用过后,可以经过回炉和再加工制造进行二次利用,具有较好的利用率。
3.2.3建筑废弃物现状分析
建筑废弃物处理现状存在异质性,受访人员对所有罗列的现状进行打分,其中排在前3名的为“政府部门对建筑垃圾处理的支持力度不够”,“施工现场管理水平不足,导致资源浪费”和“管理人员对垃圾管理认识不够、处理积极性不高”。
4废弃物管理成本分析
一个典型的建筑废弃物现场管理过程应当包含以下过程:收集运输分类拣选储存。在此过程中,会产生人力成本,运输成本,储存成本。由于南京大部分地区采用堆坑储存,所以不考虑到收集箱的租赁成本。为使计算结果和过程简便,假设废弃物为1t,约为0.4m3[4]。通过走访调研,综合几个施工工地及相关资料做出以下假设:不考虑时间对堆放废弃物的影响和分类拣选的成本,不考虑运距对运输费用的影响。
Cl:储存人力成本5元/t;
Cs:储存费用50元/t;
Ct:运输费用80元/m3;
Cp:废弃物处理费用大约为10元/t;
Crd:废弃物加工的费用为23元/t[5];
Brd:废弃物再生利用的收益55元/t。
4.1填埋处理
填埋处理作为比较便捷的处理公式,被大多数施工方所认同,针对南京地区,填埋处理中分为3个阶段:废弃物收集储存废弃物运输废弃物填埋,可用以下公式表达:
Clf=Cl+Ct+Cs+Cp=5+50+80×0.4+10=97元/t。
式中:Clf为填埋总费用,Ct为运输费用,Cs为产生储存费用,Cp为填埋处理费用。
4.2回收利用
回收利用主要包含以下几个阶段,废弃物收集储存废弃物运输废弃物回收利用,相比于直接填埋,回收利用主费用减去了填埋处理费用,因为回收厂可以从中获得利益,一般不会收取施工方处理费用。建筑废弃物回收利用的总成本可以用以下公式表达:
Crc=Cl+Ct+Cs=5+50+80×0.4=87元/t。
式中,Crc为回收总费用,Ct为运输费用,Cs为产生储存费用。
4.3再生利用
再生利用是建筑废弃物绿色处理的途径,许多拆建工程会采用这种处理方式。主要包含以下几个阶段:废弃物收集储存废弃物运输废弃物加工废弃物再生利用,根据以上阶段,建筑废弃物再生利用的总成本可以用以下公式表达:
CRf=Cl+Ct+Cs+Crd-Brd=5+50+80×0.4+23-55=55元/t。
式中CRf为再利用总费用,Ct为运输费用,Cs为产生储存费用,Crd为再利用加工费用,Brd为废弃物再生利用的收益。
计算表明,在南京地区填埋处置1t建筑废弃物为97元;回收利用1t建筑废弃物成本为87元,再生利用1t建筑废弃物成本为55元。从社会角度来看,因再生利用的废弃物产生了很大的经济效益,建筑废弃物再生利用的管理成本最低,但具体到承包商而言,产生的经济效益不能切实落到施工单位,所以大部分施工方不会采用这种处理方式。对于回收利用来说,虽然经济效益相对较好,但不具备直接填埋的便捷性,所以到目前为止,大部分施工方仍采取直接填埋的处理办法。
通过走访调研,综合几个施工工地及相关Y料做出以下假设:
不考虑时间对堆放废弃物的影响和分类拣选的成本,
不考虑运距对运输费用的影响,
Cs:从废弃物产生到储存大约在50元/t;
Ct:每方土运输费用大约在80元/m3;
Cp:废弃物处理费用大约为10元/t;
Crd:废弃物加工的费用为23元/t[5];
Brd:废弃物再生利用的收益55元/t。
2017年6月绿色科技第12期
戴传阳,等:南京市建筑废弃物调研与对策分析
环境与安全
5对策建议
5.1政府对建筑废弃物处理给予适当补助
国内尚未明确如何在经济激励方面支持建筑垃圾的回收利用,为发扬循环经济的可持续理念,处理1t建筑废弃物,施工方采用回收利用方式政府可给予20%的补助,采用再生利用方式可给予40%的补助,使得直接填埋需要支付的费用相对提高,从而采用回收和再生利用的方式。总的来看,再生利用能产生额外的社会效益,有利于推动循环经济的理念。
5.2各施工方之间建立信息共享平台
通过信息共享平台的建立,施工方之间可以了解到彼此之间的施工进度,施工废料等。尤其是对于拆件工程来说,新建工程的业主或者承包商可根据实际需要,在信息平台上选择其所需要的拆除结构,保证了部分材料的回收利用。同时,建筑废弃物信息共享平台的建立,能让社会大众更多地了解南京市建筑废弃物的相关情况,有利于建筑废弃物减量化和资源化的教育在社会大众中普及,为我国废弃物处理起到监督的作用。
5.3施工方管理人员高度重视,做好宣传和领导工作
通过走访调研,我们发现由于工人自身缺乏控制建筑废弃物的意识,导致资源低效化利用,产生大量不必要废弃物。所以,管理者自身要重视资源的合理化利用,同时对施工技术人员和工人进行建筑垃圾减量方面的教育或培训。从源头削减建筑废弃物的产生,是我国建筑业实现建筑废弃物减量化和资源化的必由之路。
5.4加大宣传和科研力度,完善健全相应法规和管理机制
高校应开展此类课程,丰富相应的学术资源,例如同济大学在再生骨料、再生混凝土领域做了较为深入的研究。同时国内缺乏回收、分类、再生产、消费、监督的法律细则,使得建筑废弃物产业发展不能有法可依。所以国家应完善和健全相应的管理机制,制定相应的处理办法,从源头、运输和回收三方面减少废弃物的产生,控制不必要的浪费。
参考文献:
[1]
曹小琳,刘仁海.建筑废弃物资源化多级利用模式研究[J].建筑经济,2009(6):91~93.
废弃物篇2
可见,将园林植物废弃物进行堆肥化处理,使其变废为宝是解决园林植物废弃物处理处置难题的有效途径。由于各种原因,园林植物废弃物堆肥化处理在我国还处于初级阶段。本文综述了国内外园林植物废弃物的研究现状,以及堆肥的基本理论,总结了园林植物废弃物的堆肥化经验,以期为我国园林植物废弃物的资源化利用提供参考。
1园林植物废弃物堆肥研究概况
1.1国外研究概况
园林植物废弃物的收集利用,在美国、澳大利亚、加拿大等国家已经积累了较多经验,如澳大利亚利用森林里的废弃物碎木和树皮拌入一定比例的土壤和牛粪充分混合后制作成人造腐殖质土[1];美国的经验尤为丰富,美国环境保护署于1994年颁布了园林废弃物和城市固体废弃物堆肥的EPA530-R-94-003法则,对园林废弃物的工艺程序,包括原材料的收集、分类到发酵和后加工,相关的法令和标准都有严格规定,从立法的角度为园林植物废弃物的堆肥化提供了政策保障[2]。
1.2国内研究概况
随着园林植物废弃物的量越来越大,国内一些经济比较发达的城市已经开始对园林植物废弃物进行集中收集,并进行堆肥化处理。如北京市朝阳区、西城区、丰台区、顺义区建立了园林绿化废弃物处理基地,利用园林绿化废弃物生产有机基质[3];广州市也建立了园林基质厂[4-5]。深圳、西安市也建立了树枝粉碎场[6];上海市静安区于2006年在位于松江区新桥镇的苗圃内建立了园林植物废弃物处置基地[7]。
关于园林植物废弃物堆肥研究的报道也越来越多。黄彩娣、范慧妮等从园林植物废弃物处置基地的规划设计、园林废弃物收集方法、处置机械的改良、微生物菌种的筛选、发酵过程的条件控制等方面进行了研究[8-9];春建伟等从产生和收集现状及处置对策方面对深圳市的园林植物废弃物进行了探讨[10];于鑫等对北京市园林植物废弃物的现状进行了调查并对其再利用情况进行了探讨[5]。
虽然关于园林植物废弃物的堆肥研究不少,但我国园林植物废弃物的资源化处理仍处于试验摸索阶段,其中的关键问题仍然未得到解决,要实现园林植物废弃物堆肥的工厂化、规模化仍然任重而道远。
2堆肥条件控制
堆肥化是指在微生物的作用下,使有机物不断降解和稳定,并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程[1],可用下述反应式表达[11-12]:
有机废物+O2+微生物=稳定的有机残渣+CO2+H2O+热量
堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥又称之为高温堆肥,是在有氧条件下分解有机物料,代谢产物为二氧化碳、水和热,其具有产生异味少、耗时短、有机物能充分分解等优点;厌氧堆肥是在无氧的条件下进行,主要产生甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物,其特点为产生的能量较少、易产生异味[11-13]。堆肥要取得良好的效果,必须对堆肥物料水分、氧气含量、温度、pH值、粒径、碳氮比等进行控制。这些因素决定了堆肥微生物的活性,从而影响堆肥的速度和品质。
2.1水分
堆肥过程中,适宜的水分是堆肥成功的首要条件。堆肥中水分的主要作用在于溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;水分蒸发还可带走热量,起到调节堆肥温度的作用。堆肥物料水分的多少直接影响堆肥的速度,当堆肥物料含水量较低时,不能满足微生物生长的需要,从而抑制堆肥微生物活动,使降解速率明显降低,低至30%以下时,降解过程便会停止;当水分过高时,会堵塞堆肥物料间的空隙,影响通风,易形成厌氧发酵,产生臭味,养分损失大,减慢堆肥降解速度,延长了堆肥的时间。许多研究认为,较适宜的堆肥物料起始含水率为50%~60%[14]。
2.2氧气含量
氧气的供应与控制是好氧堆肥的必要条件,氧气含量直接影响微生物的生长活动。一般认为堆肥中空气氧的体积分数保持在5%~15%比较适宜,过高或过低均会影响微生物的生长繁殖,当低于5%时会导致厌氧发酵而产生恶臭,使发酵周期变长,影响堆肥产品的品质;高于15%则会使堆肥体冷却,导致病原菌大量存活[15]。因此,应保持堆肥中适当的空气比例,才有利于好气性微生物的生长繁殖,促使有机物的分解。调节堆肥体的温度,还可以促进堆肥物料的水分散失,达到降低水分的目的。
2.3温度
对于堆肥系统而言,温度是堆肥系统微生物活动的反映,堆体中微生物分解有机物释放出热量,使堆体温度升高。堆体温度的变化反映了堆体内微生物活性的变化,是判定堆肥能否达到无害化要求的重要指标之一。堆肥的温度变化主要经历4个明显的阶段,即升温期、高温期、降温期和稳定期。堆肥初期,中温菌较活跃,分解堆料中易分解的有机物,产生大量热量使堆体温度在3~5d上升至55℃以上高温,此时中温菌受到抑制,高温菌大量繁殖,接着维持一段时间的高温阶段,此后随着水蒸气带走大量热能,堆体的温度逐渐下降,当其趋近于环境温度时,有机质的分解接近完全,表明堆肥已达腐熟稳定阶段。一般认为堆肥温度在50℃以上并维持5~10d,符合粪便无害化的卫生标准[16]。
2.4pH值
pH值是影响微生物生长繁殖的重要因素之一。研究表明,微生物的降解活动,最适宜的pH值是微碱性或中性的环境条件。pH值过高或过低均不利于微生物的生长繁殖和有机物的降解,严重时导致蛋白质变性[17-18]。
2.5粒径
堆肥物料的分解主要发生在颗粒的表面或者接近颗粒表面的地方。在相同的体积或者质量下,小颗粒比大颗粒有更大的表面积。在氧气充足的条件下,小颗粒物料比大颗粒物料降解得快。但如果粒径过小,难以达到预期的自由通气空隙,使堆肥物料固相体积不易达标,也会影响堆肥速度。一般较适宜的粒径范围为1.3~7.6mm[19]。
2.6碳氮比
微生物生长繁殖需要碳素和氮素,碳素是微生物的基本能量来源,也是构成其细胞的基本材料,微生物在分解含碳有机物的同时,利用部分氮素来构建自身的细胞体,同时氮素还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸等的重要成分。研究表明,微生物每消耗有机碳25~30g,需要吸收氮素1g,微生物分解有机物较适宜的碳氮比为(20~30)∶1[20]。
碳氮比过高或者过低均会影响堆肥腐熟的进程,碳氮比过高,微生物生长繁殖所需要的氮素来源受到限制,不利于堆肥过程中微生物的生长繁殖,导致有机物的分解速度慢,使堆肥发酵时间延长;导致有机原料损失大、腐殖化系数低;导致堆肥产品碳氮比高,施入土壤后会夺取土壤中的氮素,从而影响作物的生长发育。碳氮比过低,微生物生长繁殖所需要的能量来源受到限制,发酵温度上升缓慢,氮过量并以氨气的形式释放,造成氮素损失严重,且散发臭味。
废弃物篇3
最近,我们对公司所属的一个工厂上半年度废旧材料的处理情况进行了一次审计调查,发现对这些废弃物的管理应该是大有文章可做的。这个工厂在生产过程中产生的废弃物主要包括包装原料的淀粉袋、产品下脚糖渣、燃料下脚煤渣以及破损的塑料桶等等。这些又破又脏的东西表面看来很不起眼,但当数量很大时,就是一笔可观的收入,如果疏于管理,就是一项可惜的浪费和损失。年上半年工厂出售这些废旧料处理的实际收入高达23万元,但这样良好的收益是否真实地反映了废旧料处理的实际情况呢?我们通过深入细致的调查发现,包装袋是最大宗的废旧料,但原料仓库在对其管理上存在着制度上的漏洞,或有章不循的问题,包括没有设立包装袋的库存明细帐或备查薄,出售包装袋不使用一式四联的出库单,而有仓库保管员开白条报数,不作库存盘点和报帐等等,这给我们的调查带来了一定的困难,为此,我们转而从生产入手,根据生产用料来确定包装袋的回收数量,进而核查包装袋数量的真实性,同时又从出门证入手,核查门卫和财会的出库数量的一致性,结果发现在3月31日有价值2.1万元的34710只包装袋出库没有向会计报帐。在确凿的证据面前,仓库保管员只得承认违返公司规定私开出门证放出一车包装袋不报帐的事实。由此可见,看似废旧材料,如果管理稍有疏漏,同样会给企业造成损失,为此,我们审计人员向工厂提出了完善落实废旧材料管理的几点建议,工厂管理层也迅即行动,重新制订了“固体废弃物回收、出售帐物管理制度”,以求亡羊补牢。
通过这次审计调查,有几个问题值得我们认真思考。
1、建立了管理制度,并不等于制度始终处于正常运转的状态,定期检查和监督制度的执行情况,才是制度有效性的可靠保证。
2、要以与时俱进的思维方式来看待制度建设,在实践中不断地充实、完善制度,使之更加完整、有效。
3、处置工厂废弃物,既要考虑环保的因素,也要考虑其能变废为宝的价值因素,特别是对有再利用价值的大宗废弃物,要视同商品管理,从废弃物的回收、保管、出售、库存等各个环节,由各个部门的有关人员分别从不同的职能角度进行共同的监管,保证企业的利益不流失。
废弃物篇4
关键词:固体废弃物;处理;措施
一、固体废弃物对环境的污染
固体废弃物堆积量大、占地广。从有害成分迁移转化的角度看,由于废水、废气在处理时其有害成分往往转化成固体形态,因此,固体废弃物在某种意义上成了有害成分存在的终态。存于固体废弃物中的有害物质不易破坏衰减,其危害具有长期性和潜在性,不易被人们发现。由于过去只注意防治水、气的污染,加上法制不健全、管理不完善,随意不按期处置这些固体废弃物,有的甚至直接倒入江、河、湖、海造成严重污染。污染土地。固体废弃物长期露天堆放,其中有害成分经过风化、雨淋、地表径流的侵蚀很容易渗入土壤中、不仅会使土壤中的微生物死亡,使之成为无腐解能力的死土,而且这些有害成分在土壤中过量积累,还会使土壤盐碱化、毒化。由于工业固体废弃物中的有害物质释入土壤,积累量过大,导致土壤破坏、废毁、无法耕种的事例很多。侵占土地了大量的土地。固体废弃物累积量的增加,使占地大量增加。这是国内外普遍存在的一个问题。1990年,我国固体废弃物累积堆存6448亿t,占地5.8万公顷。垃圾、粪便长期弃置郊外,粗制滥造,作为堆肥使用,使土壤碱性增加,重金属富集。因过量施用废弃物使土质被破坏的土地每年有近7000公顷,从而影响了农业生产。受到污染的土壤,由于一般不具有天然的自净能力,也很难通过稀释扩散的办法减轻其污染程度,所以不得不采取耗资巨大的办法解决。由于许多企业的堆渣无地可征,我国有不少场所直接把废渣排入水体,每年约4000多万t,仅电厂每年向长江,黄河等水系统排放粉煤灰500万t。有的企业在排污口外形成的灰滩已延伸到航道中央,长江上游的一些沿江企业排出的灰渣在河道中大量淤积,将对中游的大型水利工程造成潜在的危害。影响环境卫生。由于没有废渣、垃圾处置场所,固体废弃物被随意倾倒,堆放在城市的各个角落,既影响市容、妨碍景观,又容易影响环境卫生,传染各种疾病。在我国,城市垃圾、粪便的出路历来是送往近郊区的农田作肥料,而大部分生活垃圾只作简单分选就直接上地,没有经过高温堆肥、无害化处理。目前随着城市人口的迅速增加,城市的生活垃圾每年以6%――7%的速度增加,固体废物在面临着无处安纳的困难局面。
二、固体废弃物的处理措施
(一)焚烧处理
焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化分解反应,废物中的有毒有害物质在高温中氧化、热解而被破坏。焚烧处置的特点是可以实现无害化、减量化、资源化。焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物,使焚烧的物质变成无害和最大限度地减容,并尽量减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。焚烧不但可以处置城市垃圾和一般工业废物,而且可以用于处置危险废物。
(二)堆肥处理
堆肥是利用微生物人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学反应过程。自然界中有很多微生物具有氧化、分解有机物的能力,而城市有机废物则是堆肥微生物赖以生存、繁殖的物质条件。利用固体废物中微生物的新陈代谢作用,进行微生物的自身繁殖,从而将可生物降解的有机物转化为二氧化碳、水和热,同时生成腐殖质。堆肥法分好氧分解和厌氧分解两种。厌氧堆肥是指有机物质在缺氧的条件下,通过微生物的分解代谢,最终产生沼气的生物过程,其堆内最高温度不超过45℃,腐熟时间较长。而好氧堆肥是指有机物质在氧气充足的条件下,通过微生物的分解代谢转化为无害的肥料过程,其堆内温度可达50℃――60℃,能杀死垃圾中的病源菌、虫卵及蝇蛆等。
(三)海洋处理
海洋处置主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置方法。它的根据是海洋是一个庞大的废弃物接受体,对污染物质有极大的稀释能力。进行海洋倾倒时,首先要根据有关法律规定,选择处置场地,然后再根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质标准、处置废弃物的种类及倾倒方式进行技术可行性研究和经济分析,最后按照设计的倾倒方案进行投弃。远洋焚烧,是利用焚烧船将固体废弃物进行船上焚烧的处置方法。废物焚烧后产生的废气通过净化装置与冷凝器、冷凝液排人海中,气体排入到大气中,残渣倾人海洋。这种技术适宜处置易燃性废物,如含氯的有机废弃物。
(四)生化处理
利用生物降解法已经在处理生活污水及工业废水起到重要作用,分解固体废弃物的微生物主要有细菌、放线菌和真菌。主要原理就是利用微生物将固体废弃物碳、氮、磷等的吸收转化,将固体废弃物中的易于生物讲解的有机物分转化为肥料、沼气或其他化学转化品,从而达到固体废弃物无害化、资源化。
(五)热解处理
热解是利用有机物的热不稳定性在无氧或缺氧的条件下受热分解的过程。热解的温度较焚烧的低,从有机废弃物中直接回收燃料油或者燃料气,是废弃物资源化的一个重要方式。主要是针对处理有机废渣、某些废塑料、橡胶制品、废油、油泥和有机污泥等。不是对所有的废弃物都试用而且对设备的要求要严格得多。
废弃物篇5
近年来,我国城市医疗机构废弃物处理取得了长足的发展,很多城市已经实行了由取得医疗废弃物处理许可的专业医疗废弃物回收企业统一回收处理的方式,在减少了环境污染的同时,也在一定程度上降低了废弃物流入非法回收机构的危险性[2]。然而该模式在实际运作中仍然存在着以下不足:首先,专业医疗废弃物回收企业的自营物流机构运力有限,难以完成城市范围内各医疗机构废弃物的快速收集与运输任务;其次,专业医疗废弃物回收公司的优势在废弃物的最终处理方面,在物流管理方面与专业物流企业相比存在较大差距,面对城市复杂交通环境下,位置分散、数量众多的医疗机构中动态变化的医疗废弃物回收需求,其运作过程存在着成本高、效率低、耗时长等缺陷[3];第三,受服务能力限制,专业医疗废弃物回收公司往往将一定区域内的社区卫生服务站、个体诊所的医疗废弃物回收工作委托给该区域的社区卫生服务中心进行,而个体诊所等恰恰是医疗废弃物监管最薄弱的环节,社区卫生服务中心由于设备、技术等方面的原因,回收过程不够专业,存在着监管疏漏和各类安全隐患[3];最后,该模式下相关机构的信息化建设滞后,信息采集、处理与共享能力不足,难以实现对城市医疗废弃物的高效处理与监管[4]。针对上述不足,结合城市医疗废弃物处理的复杂性和系统性,本文提出了一种由卫生与环保等政府部门监管,各类医疗机构、专业医疗废弃物回收公司、具有医疗废弃物运送资质的第三方物流公司、第四方物流公司参与的城市医疗废弃物多级协作处理模式,以期在提高医疗废弃物处理效率,降低处理社会总成本的同时,显著提高对城市区域内医疗废弃物处理的监管能力。为此,本文还给出了一种适用于物联网环境下的,具备数据实时采集、处理与共享能力和智能决策支持能力的城市医疗废弃物处理信息平台,为城市医疗废弃物协作处理提供技术支撑。
2城市医疗废弃物多级协作处理模式
城市医疗废弃物处理工作应体现出法制化原则、环保性原则与经济性原则[4],不能完全依靠市场机制自发进行,需要政府主管部门的有效监管与干预。基于上述原则,本文给出的城市医疗废弃物多级协作处理模式中,协作成员除专业医疗废弃物回收处理企业、各类医疗机构之外,还吸纳了合适的第三方与第四方物流企业,以便从“逆向物流”角度对城市医疗废弃物处理流程和实施过程进行优化,将“经济性”原则落到实处。在本文给出的城市医疗废弃物多级协作处理模式下,协作成员抽象为医疗废弃物管理中心、医疗废弃物物流指挥中心、医疗废弃物处理企业、医疗废弃物收集站、医疗废弃物收集点、医疗废弃物运送车辆等角色,如图1所示。其中,城市医疗废弃物管理中心是整个城市废弃物处理的监督与管理机构,主要由城市的卫生、环保等主管行政部门的工作人员组成,除了主要负责对市内各医疗机构废弃物的存储和处理信息、对医疗废弃物回收处理企业的废弃物最终处理信息、对运输车辆的废弃物收集与运行信息等进行监管之外,还负责城市医疗废弃物处理预案与应急预案的制定、协作成员基本信息的管理、成员间的财务结算管理等。城市医疗废弃物物流指挥中心由第四方物流企业与第三方物流企业(应具备医疗废弃物运送资质)组成,可调用包括第三方物流企业和医疗废弃物回收处理企业的车辆资源,负责医疗废弃物物流中的任务分配、车辆路径优化、应急指挥等。医疗废弃物收集站由一级以上(含一级)医院、社区医疗服务中心组成,依托对应医疗机构原有的医疗废弃物存储仓库建立,负责对应医疗机构内部产生的医疗废弃物的分类、登记与暂存。医疗废弃物收集站又可以根据每天产生的医疗废弃物规模与废弃物仓库的大小,分为一级收集站(每天回收一次)和二级收集站(每两天回收一次)。医疗废弃物收集点由各社区医疗服务站、个体诊所组成,社区医疗服务中心的废弃物收集站还应收集街道范围内的医疗废弃物收集点产生的医疗废弃物(具体收集与运送工作由第三方物流企业承担)。医疗废弃物运送车辆由第三方物流企业和医疗废弃物回收处理企业内部所有符合医疗废弃物运输标准的车辆组成,车辆拥有具备数据采集与无线通信能力的独立车载终端系统,负责医疗废弃物的收集、运输、装卸等工作。城市医疗废弃物管理中心可以在严格审查的基础上,确定参与协作的医疗废弃物回收处理企业、物流企业,通过契约关系确定各成员的权力、责任以及财务结算等事宜,并负责各成员间的协调。而医疗废弃物处理的物流环节则由物流指挥中心负责协调指挥。本文给出的城市医疗废弃物多级协作处理模式,增强了政府部门的监管能力,突出了医疗废弃物物流处理过程的优化,促进了社会资源的合理配置。该模式中节点众多,成员间的高效协作、处理过程的优化,离不开信息技术的应用,本文给出了一种具备强大数据存取、处理与传输能力以及智能决策支持能力的信息平台,以提供技术支持。
3面向城市医疗废弃物协作处理的信息平台
为确保对城市医疗废弃物的安全回收,在处理过程中,涉及到对废弃物源头、种类、规模、处理状态等信息的大量存取以及对运送车辆的身份校验,物联网(TheInternetofThings,IOT)技术通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,可以把任何物品与互联网相连接进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,已经在智能物流、智能电网等领域得到了成功的应用[5-6]。针对RFID产品目前价格偏高的问题,本文给出的信息平台,在信息采集方面采用RFID与二维条形码技术[7]相结合的方式,如对医疗废弃物回收袋使用二维条码标签,而对可重复使用的分类废弃物容器、运输车辆等使用RFID标签。本文引入了物联网等信息技术,给出了一种面向城市医疗废弃物协作处理的综合信息平台框架,分为感知层、网络层和应用层3个层次,分别用来感知数据、传输数据以及为逆向物流提供具体的应用服务。由RFID(二维条形码)标签与读写设备、GPS、摄像头、传感器、M2M终端、传感器网络与传感器网关等设备组成,主要实现回收废弃物容器与承运车辆的感知、识别与定位,以及相关实时信息的采集与获取。网络层将感知层获取的信息通过现有的各类网络进行传递,实现信息的实时共享。应用层根据城市医疗废弃物协作成员的角色,可以细分为城市医疗废弃物管理中心信息平台、医疗废弃物物流指挥中心信息平台、医疗废弃物处理企业信息平台、医疗废弃物收集站(点)信息平台、医疗废弃物运送车辆信息平台等。城市医疗废弃物协作处理信息平台通过专用数据接口,可以与协作成员原有的信息系统进行信息共享。
3.1城市医疗废弃物管理中心信息平台
城市医疗废弃物管理中心在医疗废弃物处理中主要起到组织、协调、监管以及医疗废弃物处理相关的知识管理作用,信息平台分为数据层与应用层,如图3所示。在应用层,信息平台主要提供医疗机构医疗废弃物(图3中简称医废)信息管理、废弃物回收处理企业中医疗废弃物信息管理、在途运输车辆上的医疗废弃物信息管理、医疗废弃物处理过程跟踪、医疗废弃物处理效果评价、协作成员基本信息管理、协作企业审批管理、财务结算管理、医疗废弃物处理的知识库与预案库管理、面向协作成员的医疗废弃物处理虚拟社区等。该信息平台通过统一数据接口与医疗废弃物处理企业、医疗废弃物物流指挥中心、医疗废弃物收集站(点)以及政府主管部门的平台进行互联以共享信息。管理中心综合数据库包括应用层中各事务处理系统对应的后台数据库集合。政府主管部门可以通过数据库管理系统接口,实现对医疗废弃物处理的实时监管。
3.2医疗废弃物物流指挥中心信息平台
医疗废弃物物流指挥中心信息平台的层级位于废弃物管理中心信息平台与其它各成员信息平台之间,是整个医疗废弃物物流活动的指挥中枢。该平台需要具备对海量数据的实时采集、处理与传输能力以及智能化的决策支持能力。本文中医疗废弃物物流指挥中心信息平台框架可以划分为数据层、决策支持层和应用层。应用层主要包括医疗废弃物(图4中简称医废)回收任务管理、医疗废弃物回收跟踪管理、在途车辆跟踪管理、在途车辆应急调度管理、面向医疗废弃物收集站的车辆路径方案制定、面向医疗废弃物收集点(将有关收集点的废弃物收集、运送到对应的收集站暂存)的车辆路径方案制定等。决策支持层主要承担城市医疗废弃物物流中的车辆路径优化、集送一体优化、应急调度优化、实施效果评估等工作。为了提供定量与定性的分析能力,本文采用了基于模型库、方法库和知识库的决策支持系统,其中模型库中保存着多种约束条件下的车辆路径优化、应急调度优化、多目标优化等模型,方法库中存放着适用于物流领域的各类启发式优化算法[8-9];知识库则存放着与城市交通路况、运输车辆方面的知识,以及从城市医疗废弃物管理中心知识库中抽取的与物流相关的知识。决策支持系统还具备通过数据挖掘、OLAP等工具,从数据层选择数据进行分析的能力。数据层为决策支持层与应用层提供数据源,数据层中的数据环境主要包括数据库与数据仓库两类。其中数据库包括综合数据库(即应用层中各事务处理系统对应的后台数据库集合)、城市GIS数据库和协作成员GPS数据库三类。数据库中的数据根据主题进行清洗和抽取,存入数据仓库,作为数据挖掘的重要数据来源。
3.3医疗废弃物收集站(点)信息平台
医疗废弃物收集站信息平台面向一级(含一级)以上医院和社区卫生服务中心,主要进行收集站所在医疗机构内部产生的以及来自社区卫生服务中心覆盖区域内的社区卫生服务站、个体诊所等收集点的各类医疗废弃物的分类收集、登记、暂存与装卸任务。其信息平台可以分为数据层与应用层。其中应用层主要包括医疗废弃物标签管理、信息登记、暂存管理、装卸管理、跟踪管理以及代管的废弃物收集点信息管理等功能。信息平台通过RFID处理系统与二维条形码处理系统对医疗废弃物的信息进行存取。数据层中则主要是应用层各事务处理系统的后台数据库集合。该信息平台可以与各协作成员的信息系统以及自身原有的信息系统进行信息交互。本文给出的城市废弃物收集点信息平台主要面向社区卫生服务站和个体诊所,数量众多,功能可以简化到仅具有与协作成员间的实时信息传递能力。
3.4医疗废弃物运送车辆信息平台
本文给出的医疗废弃物运输车辆信息平台分为便携式信息平台与车载信息平台两类。其中便携式信息平台由RFID或二维条形码读写设备组成,二维条形码读写设备主要用于在前往医疗废弃物收集点时,生成包括收集点名称、废弃物种类与数量、回收时间、回收车辆牌照等信息的二维条形码标签,贴在废弃物收集袋上,作为该袋废弃物在处理过程中被识别、定位的依据。运送医疗废弃物的车辆一般采用封闭的厢式货车,车载信息平台在技术上主要基于RFID处理模块、二维条码处理模块、GPS模块、GPRS模块、摄像监控模块等。在RFID处理模块中,车辆安装大功率的RFID阅读器和数据处理终端,可以实时读取装车容器RFID标签中的信息;摄像监控模块通过车厢内外的摄像头,对医疗废弃物装车、在途、卸车状况进行记录,并可随时抓拍车厢内外目标图片,根据需要向物流指挥中心或医疗废弃物管理中心实时传递图像或视频信息。GPRS模块是实现远程无线联网、实时数据通信的基础,主要完成交互数据通信、短信接收发送、在线数据更新、指挥中心远程指令控制等[10]。基于上述模块,车载信息平台具有车辆任务管理、实时数据通信、医疗废弃物装车管理、医疗废弃物在途监控、医疗废弃物卸车管理等功能。本文对基于RFID技术的医疗废弃物在途监控进行介绍,自医疗废弃物容器装车时,车厢内监控摄像头便处于工作状态,在运送途中,车内RFID阅读器定时读取医疗废弃物容器上的RFID芯片信息,将其与GPS数据一起传递到医疗废弃物物流指挥中心;如果发现物资信息有误,可立即对比找出缺失的RFID标签,并驱动RFID阅读器进行查找,无法读取时系统自动报警,回放车厢内监控视频,排查原因,同时向物流指挥中心报告,并记录在数据库中。
4城市医疗废弃物协作处理中的注意事项
废弃物篇6
关键词:园林绿化;废弃物;处理;再利用
中图分类号:S141.4文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20160632204
胶州市作为全国园林城市,随着园林绿化工作的大力发展,每年产生的园林废弃物也日渐增多。这些绿化废弃物的增加不但让垃圾的处理费用升高,还造成了资源的浪费和环境的污染。本文通过对胶州市园林绿化废弃物的处理情况调查,结合实际情况提出了城市园林绿化废弃物再利用的途径和措施。
1城市园林绿化废弃物处理现状
园林绿化废弃物主要是由园林植物在人工修剪或自然凋零的情况下产生的植物残体。园林绿化废弃物因其直接来源于植物本体,和一般的城市生活垃圾相比有着极高的再利用特点,其含有的有害成分较低,养分较高,资源再利用价值巨大。在国外及北京上海等发达国家和城市,有着完备的规模化废弃物处理基地,能够成功将园林绿化废弃物处理为有机肥和园林覆盖物。有效实现了园林废弃物的生物质能源循环再利用。但是对中小城市来说,园林绿化废弃物处理限于资金、技术和环境的制约,相关方面还非常薄弱,对整个城市的园林废弃物再利用率较低。
2城市园林绿化废弃物处理出现的问题
2.1园林废弃物处理模式单一
对中小城市来说,选择园林废弃物处理基地的建设地址,首先会优先考虑对环境影响、市区规划等因素,处理基地都会建设在远离城市中心的郊区部位。这样对城市的绿化垃圾处理造成了一定的困难,很多远离处理基地的绿化垃圾增加了处理成本,也无法满足整个城市的处理需求,就会有部分绿化垃圾采取掩埋或其他方式处理。而且因为很多园林废弃物都是属于体积较大或质地疏松的物质,而且分布在城市的每个地方,在收集和运输的时候增加了运输成本。
2.2对废弃物的机械粉碎效率较低
园林绿化废弃物的再利用主要是进行堆肥处理。对废弃物处理的关键在于将废弃物进行机械粉碎,对粉碎后的颗粒大小有着严格的标准。但是目前很多城市的园林废弃物基地的粉碎机械都没有按照标准进行购置,粉碎的颗粒质量不达标,尤其是枝干等修剪垃圾,必须经过二次粉碎。粉碎质量不达标也制约了目前园林绿化废弃物堆肥产业化发展。
2.3处理后的产品质量不均匀
由于园林绿化的植物种类较多,而且有着较大的季节性差异。使得园林废弃物在堆肥化处理过程中的质量把控不够稳定。还有在堆肥过程中时间和其它外部条件控制不够,导致废弃物中的有害虫卵存活,施肥后造成二次污染。针对这个问题进行分类操作,加大对堆肥工艺的改进,提高对质量的把控。
3城市园林绿化废弃物处理的解决措施
3.1进行合理规划,争取政策支持
在我国建设节约型社会和环境友好型社会的大环境下,园林废弃物处理和再利用要借势而行,及时出台相关的政策和产业规划。积极考虑到当地的地理环境、城市特点、经济条件等要素,因地制宜的发展适合当地的废弃物处理方式。城市园林绿化废弃物的处理属于公益性较强的环保产业。对园林废弃物的收集、产品的销售等环节进行衔接,从收集、生产、销售形成完整的产业链。通过合理布局,打造政策、技术、资金齐备的园林废弃物再处理平台。
3.2因地制宜,多途径循环利用
园林绿化废弃物可以通过多种途径进行再利用。例如可以制作成园林有机覆盖物。大部分园林都是利用无机覆盖物,虽然成本较低且维护保养简单,但是对土壤通透性会造成一定影响。而有机覆盖物土壤物理结构进行很大的改善,对土壤水分的保持,土壤温度的调节,土壤肥力的增强,都有一定的作用。对废弃物中较大的树木枝干可以进行板材和木屑板的压制。枝干中的木纤维在堆肥过程中不宜分解,提高了堆肥的难度,颗粒材质精密度又十分符合板材和木屑压制板的工艺要求。其它如进行发电、沼气分解等,都是园林废弃物的处理途径。
作为一项新兴的环保产业,园林废弃物的处理及再利用有利于资源的节约和环境保护,有着显著的社会、生态、经济效益。无论政府还是社会都应该加强相关的资金投入和技术研发,进一步优化城市环境。
参考文献
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