海岛生活垃圾处理技术筛选方法、筛选系统、介质、处理站与流程

1.本发明属于海岛生活垃圾处理技术领域，尤其涉及一种海岛生活垃圾处理技术筛选方法、筛选系统、介质、处理站。


背景技术：

2.目前，我国共有11000余个海岛，查明有淡水供应的海岛有665个，其中有居民的海岛452个，仅12个主要海岛县(市、区)常住总人口就有344万人，加上近年来海岛旅游业发展和无居民海岛开发，海岛上产生的生活垃圾越来越多。由于交通不便，运输和处置成本非常高，加上基础设施落后，生活垃圾未得到有效处理，带来的环境污染问题也日趋严重，海岛植被土壤、海水水质和生物多样性受到极大影响。
3.目前海岛生活垃圾处理存在问题：(1)岛内处理技术单一，如：外运、填埋、焚烧，且资源化技术考虑较少；(2)忽略海岛生活垃圾处理的相关基础因素，如：人口构成、垃圾产生量、垃圾组分、容重、热值、离岸距离等；(3)未建立系统化的适应性筛选方法，导致了成本高、资源化利用率低、二次污染等问题。因此，需建立贯穿全过程、多因素整合的技术筛选方法，以适用于不同海岛生活垃圾处理技术选择。
4.目前技术筛选方法专利集中在多能源技术、土壤修复技术、园林绿化生态技术，填埋、焚烧、热解、生化处理等单一的技术专利如下：
5.垃圾堆肥：201810915863、201911218401；
6.垃圾焚烧：201710150568、201811573544；
7.垃圾热解：201610237691、202010130166；
8.生化处理机：200910085141、201310170030、201410215919；
9.垃圾厌氧发酵：201810373523；
10.垃圾压缩：201911215575。
11.而生活垃圾处理技术筛选方法未见专利报道。
12.目前仅在多能源技术量化筛选cn105160159、土壤修复技术筛选cn106394491a、园林绿化中生态技术筛选布局方法cn110796375有类似的专利报道，而且多能源技术侧重于量化计算，土壤修复技术主要使用层次分析法，生态技术侧重于布局作图。
13.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
14.(1)现有技术海岛生活垃圾处理中，不能筛选出适合不同海岛生活垃圾处理技术模式，使得生活垃圾资源化利用率低。
15.(2)现有技术海岛生活垃圾处理成本高，易重复造成不必要的资源浪费或导致环境污染。
16.解决以上问题及缺陷的难度为：解决上述技术问题难点在于，现有技术方法里没有成熟且完整的体系可以合理有效的挑选出适用于不同海岛生境的垃圾处理技术模式，一个完整合理的垃圾处理技术体系建立由许多部分构成，单靠较为通用的体系不能做到适用于每个海岛。已有的成熟垃圾处理体系大都是通用且单一的，海岛生境特殊，设计方案与通
用体系存在一定差异，遵循固废处理3c原则，针对海岛的垃圾处理模式应当全部重新设计和规划。
17.解决以上问题及缺陷的意义在于，本发明将不同处理阶段的可选用技术以模块的形式通过输入数据高效且合理的组合成一个整体，能高效规划出针对不同海岛环境的最适垃圾处理模式。本发明能高效简单的得出不同海岛的适配方案，在可行范围内能最好的做到节省资源同时控制污染，解决了通用技术应用于海岛时可能导致的费用高或污染环境等问题。


技术实现要素：

18.为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种海岛生活垃圾处理技术筛选方法、筛选系统、介质、处理站。所述技术方案如下：
19.本发明提出一种海岛生活垃圾处理技术筛选方法，通过基础参数输入或模型计算，筛选出适合不同海岛生活垃圾处理技术模式，全面提高生活垃圾资源化利用率，从而降低处理成本和减少环境污染。
20.在本发明一实施例中，所述海岛生活垃圾处理技术筛选方法具体包括：
21.(1)确定研究区域，通过末端处置和分类分拣模块计算得到海岛生活垃圾产生量p；
22.(2)生活垃圾未进行分类，所有海岛生活垃圾产生量p为海岛垃圾清运量；
23.(3)生活垃圾进行分类，进行可堆肥垃圾和可回收垃圾分流；
24.(4)进行收集单元或改建垃圾房的全自动分拣或半自动分拣；
25.(5)经过源分类和人工/机械分拣不可资源化利用而需清运的垃圾；通过输入的处理单元垃圾产生量wg和垃圾桶体积v，使用数据库参数中其它垃圾容重bd和其它垃圾组分比例wc，计算得到收集单元其它垃圾桶wbo数量；
26.(6)经过源分类和人工/机械分拣，对可堆肥垃圾和可回收垃圾进行分流；通过输入的处理单元垃圾产生量wg和i类垃圾分类分拣率wdr，使用数据库参数中可堆肥垃圾和可回收垃圾组分比例wc，计算得到可堆肥垃圾和可回收垃圾分流量；
27.(7)末端处置和分类分拣模块连接可堆肥垃圾资源化处理模块；当可堆肥垃圾未在收集单元进行资源化处理，可堆肥垃圾分流量即为可堆肥垃圾转运量；
28.通过输入的可堆肥垃圾分流量wd和垃圾桶体积v，使用数据库参数中可堆肥垃圾容重bd和可堆肥垃圾组分比例wc，计算得到收集单元可堆肥垃圾桶wbk数量；
29.(8)可堆肥垃圾转运后，进行集中式资源化处理；
30.(9)当可堆肥垃圾在收集单元进行资源化处理，通过输入的施肥厚度t和附近绿地面积ga，使用数据库参数土壤容重sbd和有机肥最佳比例of，计算得到可堆肥垃圾分散式处理量tck；
31.(10)得到可堆肥垃圾分散式处理量后，通过收集单元或改建垃圾房，选择分散式生化处理；
32.(11)末端处置和分类分拣模块连接可回收垃圾资源化处理模块；当可回收垃圾未在收集单元进行细化分类处理，可回收垃圾分流量为可回收垃圾转运量，通过输入的可回收垃圾分流量wd和垃圾桶体积v，使用数据库参数中可回收垃圾容重bd和可回收垃圾组分
比例wc，计算得到收集单元可回收垃圾桶wbr数量；
33.(12)可回收垃圾转运后，进行集中处置；
34.(13)可回收垃圾在收集单元进行细化分类处理，利用收集单元或改建垃圾房进行人工分选或择机械分选，并进行可回收垃圾压缩；
35.(14)分选或压缩后的i类可回收垃圾为收集单元i类可回收垃圾分流量；通过输入i类可回收垃圾分流量wd和垃圾桶体积v，使用数据库参数中i类可回收垃圾压缩率scr和i类可回收垃圾压缩前容重bd，计算得到收集单元i类可回收垃圾桶wbr数量；
36.(15)进行可回收垃圾外运。
37.在本发明一实施例中，所述步骤(1)海岛生活垃圾产生量p计算公式为：
38.p＝(pnr×
30 pn
t
×dt
)
×
pcec。
39.在本发明一实施例中，所述步骤(5)收集单元其它垃圾桶wbo数量计算公式为：
[0040][0041]
在本发明一实施例中，所述步骤(6)可堆肥垃圾和可回收垃圾分流量计算公式为：
[0042]
wdi＝wgi×
wci×
wdri。
[0043]
在本发明一实施例中，所述步骤(7)收集单元可堆肥垃圾桶wbk数量计算公式为：
[0044][0045]
在本发明一实施例中，所述步骤(9)可堆肥垃圾分散式处理量tck计算公式为：
[0046][0047]
所步骤(14)收集单元i类可回收垃圾桶wbr数量计算公式为：
[0048][0049]
本发明的另一目的在于提供一种实施所述海岛生活垃圾处理技术筛选方法的海岛生活垃圾处理技术筛选系统，包括：
[0050]
末端处置和分类分拣模块，用于进行筛选末端处置和分类分拣模式；若未开展垃圾分类，根据预定条件和参数选择末端处置模式；若开展垃圾分类分拣，则根据预定条件和参数选择分类分拣模式。
[0051]
可堆肥垃圾资源化处理模块，用于筛选可堆肥垃圾资源化处理模式；若收集单元开展资源化处理，则根据预定条件和参数选择家庭和社区分散式资源化模式；若收集单元未开展资源化处理，则根据预定条件和参数选择集中式资源化模式；
[0052]
可回收垃圾资源化处理模块，用于筛选可回收垃圾资源化处理模式，若收集单元开展可回收垃圾细化分类，则根据预定条件和参数选择分选技术和压缩模式；如收集单元未开展可回收垃圾细化分类，则根据预定条件和参数选择末端处理模式。
[0053]
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述海岛生活垃圾处理技术筛选方法。
[0054]
本发明的另一目的在于提供一种海岛生活垃圾处理站，所述海岛生活垃圾处理站
所述海岛生活垃圾处理技术筛选方法。
[0055]
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
[0056]
本发明为海岛生活垃圾处理技术的一种筛选方法，建立筛选系统后，通过基础参数输入，运用条件选择和模型计算方法，可筛选出适合不同海岛生活垃圾处理技术模式。
[0057]
将本发明技术路线试运用于广东省南部某两类典型海岛，研究区基本概况如表1。
[0058]
表1广东省南部2个海岛人口及生活垃圾概况
[0059][0060]
其中海岛a配有垃圾填埋场一座，海岛b建有垃圾转运站和压缩站各一座。
[0061]
海岛生活垃圾主要组分为厨余、塑料和纸类，三类共占到总重的60％以上。厨余和草木经常作为堆肥材料，海岛生活垃圾中此两类含量达到40％，纸、塑料、织物、橡胶为生活垃圾中可燃组分，海岛垃圾中占到30％以上。两海岛生活垃圾的热值如下表2。
[0062]
表2广东2个示例海岛生活垃圾冬夏两季热值分析
[0063][0064]
将上述数据输入本筛选系统得出以下结果：海岛a未进行垃圾分类，垃圾清运量大于1吨/日，垃圾年平均热值低于5000kj/kg且小于500吨/日，故选用热解技术；海岛b未进行垃圾分类，垃圾清运量小于1吨/日，岛上无填埋场且配有垃圾转运与压缩站，故选用压缩技术后外运处理。将结果与此海岛上现正在使用中的生活垃圾处理技术对比如表3。
[0065]
表3广东2个示例海岛生活垃圾处理技术比选
[0066][0067]
由对比结果可以看出，使用本发明筛选技术得出的结果可以快速的判断出各不同类型海岛的生活垃圾处理方式是否合理、是否需要改进技术路线以及各个海岛最适用的生活垃圾处理方法。采用实际海岛数据做试运行，表明了本发明方法简单高效且具有较好的实用性。
[0068]
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
[0069]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0070]
图1是本发明实施例提供的海岛生活垃圾处理技术筛选方法流程示意图。
[0071]
图2是本发明实施例提供的末端处置和分类分拣模块进行筛选末端处置技术和分类分拣技术流程图。
[0072]
图3是本发明实施例提供的可堆肥垃圾资源化处理模块筛选可堆肥垃圾资源化处理技术流程图。
[0073]
图4是本发明实施例提供的可回收垃圾资源化处理模块实现筛选可回收垃圾资源化处理技术流程图。
具体实施方式
[0074]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0075]
如图1所示，本发明实施例提供的海岛生活垃圾处理技术筛选方法包括：
[0076]
s101，确定区域，建立海岛生活垃圾处理技术筛选系统；
[0077]
s102，输入基础参数；
[0078]
s103，进行条件选择和模型计算；
[0079]
s104，筛选出适合不同海岛生活垃圾处理技术模式。
[0080]
在本发明一优选实施例中，海岛生活垃圾处理技术筛选系统包括：
[0081]
末端处置和分类分拣模块(模块1)，用于进行筛选末端处置技术和分类分拣技术。
[0082]
未开展垃圾分类，根据预定条件和参数选择末端处置技术(如图2)；开展垃圾分类分拣情况下，根据预定条件和参数选择分类分拣技术。
[0083]
可堆肥垃圾资源化处理模块(模块2)，用于实现筛选可堆肥垃圾资源化处理技术(如图3)。当收集单元开展资源化处理时，根据预定条件和参数选择家庭和社区分散式资源化技术；当收集单元未开展资源化处理时，根据预定条件和参数选择集中式资源化技术。
[0084]
可回收垃圾资源化处理模块(模块3)，用于实现筛选可回收垃圾资源化处理技术(如图4)，当收集单元开展可回收垃圾细化分类时，根据预定条件和参数选择分选技术和压缩技术；当收集单元未开展可回收垃圾细化分类时，根据预定条件和参数选择末端处理技术。
[0085]
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
[0086]
实施例
[0087]
本发明提供的海岛生活垃圾处理技术筛选方法具体包括如下步骤：
[0088]
(1)确定研究区域，进入末端处置和分类分拣模块(模块1)，将海岛人口数量pn(包括常住居民r、游客t)和居住天数d输入，使用数据库参数海岛人均垃圾排放系数pcec，根据公式(1)计算得到海岛生活垃圾产生量p。如果海岛生活垃圾量p做过调查统计，直接输入即可。
[0089]
p＝(pnr×
30 pn
t
×dt
)
×
pcec
ꢀꢀ
(1)
[0090]
(2)生活垃圾未进行分类，所有海岛生活垃圾进行清运，海岛生活垃圾产生量p即为海岛垃圾清运量。输入海岛垃圾清运量小于1吨/日时，可选择卫生填埋技术和压缩技术，若海岛内有填埋场，离岸距离较远，选择卫生填埋技术；若海岛内没有填埋场，离岸距离较近，选择压缩技术，直接外运。输入海岛垃圾清运量大于等于1吨/日时，可选择焚烧技术和热解技术，若低位热值大于5000千焦/千克，且处置量大于500吨/日，选择焚烧技术；若低位热值小于5000千焦/千克，且处置量小于等于500吨/日，选择热解技术。
[0091]
(3)生活垃圾进行分类，可堆肥垃圾和可回收垃圾分流。输入全民垃圾分类比例大于等于90％时，则不需辅助分类技术，选择可堆肥垃圾专用降解袋技术和分类垃圾桶技术，提高源头分类便捷性和末端资源化效率。输入全民垃圾分类比例小于90％，可选择全自动、半自动、分拣台辅助人工、无辅助人工分拣技术，若收集单元(收集单元：指设置垃圾桶收集生活垃圾的场所，如：居民小区、企事业单位、餐馆、垃圾站等)未建设或改建垃圾房(收集单元建设或改建的可前端处理生活垃圾建筑物，具有设备放置面积和水电接入功能)，则选择无辅助人工分拣技术，由分拣工人直接进行垃圾手动分拣，分拣效率比较低；若收集单元建设或改建垃圾房，可选择全自动、半自动、分拣台辅助人工分拣技术。
[0092]
(4)收集单元已建设或改建垃圾房，输入垃圾房处理量小于300千克/日，选择分拣台辅助人工分拣技术，该技术可分离渗滤液且无耗能，分拣效率高于无辅助人工分拣技术。输入垃圾房处理量大于等于300千克/日，可选择全自动和半自动分拣技术，分拣效率均高于无辅助人工分拣技术和分拣台辅助人工分拣技术，若投资成本大于等于20万元，运行成本小于7000元/月，选择全自动分拣技术，该技术不需要人工参与分拣过程，仅需水电消耗；若投资成本小于20万元，运行成本大于等于7000元/月，选择半自动分拣技术，该技术需要人工参与分拣过程，耗能较低，主要为人工成本。
[0093]
(5)经过源分类和人工/机械分拣，最终不可资源化利用而需要清运的为其它垃
圾。将处理单元垃圾产生量wg和垃圾桶体积v输入，使用数据库参数中其它垃圾容重bd和其它垃圾组分比例wc，根据公式(2)计算得到收集单元其它垃圾桶wbo数量。垃圾容重bd和垃圾组分比例wc也可以通过实验得到。
[0094][0095]
(6)经过源分类和人工/机械分拣，可堆肥垃圾和可回收垃圾进行分流。将处理单元垃圾产生量wg和i类垃圾分类分拣率wdr输入，使用数据库参数中可堆肥垃圾和可回收垃圾组分比例wc，根据公式(3)计算得到可堆肥垃圾和可回收垃圾分流量。垃圾组分比例wc也可以通过实验得到。
[0096]
wdi＝wgi×
wci×
wdriꢀꢀ
(3)
[0097]
(7)末端处置和分类分拣模块(模块1)连接可堆肥垃圾资源化处理模块(模块2)。当可堆肥垃圾未在收集单元进行资源化处理，可堆肥垃圾分流量即为可堆肥垃圾转运量。将可堆肥垃圾分流量wd和垃圾桶体积v输入，使用数据库参数中可堆肥垃圾容重bd和可堆肥垃圾组分比例wc，根据公式(4)计算得到收集单元可堆肥垃圾桶wbk数量。垃圾容重bd和垃圾组分比例wc也可以通过实验得到。
[0098][0099]
(8)可堆肥垃圾转运后，进行集中式资源化处理。输入投资成本低、处理置量小于1吨/日时，选择简易静态堆肥技术。输入投资成本高、处理置量大于等于1吨/日时，可选择机械化动态堆肥技术和厌氧发酵发电技术，若海岛已经开展再生能源(风能、潮汐能、太阳能等)发电并网，选择厌氧发酵发电技术；若海岛未开展再生能源发电并网，选择机械化动态堆肥技术。
[0100]
(9)当可堆肥垃圾在收集单元进行资源化处理，可堆肥垃圾分散式处理量一般为附近有机肥消纳量，也可以人工输入计划分散式处理量。将施肥厚度t和附近绿地面积ga(包括小区绿地、道路绿地、公园绿地等)输入，使用数据库参数土壤容重sbd和有机肥最佳比例of，根据公式(5)计算得到可堆肥垃圾分散式处理量tck。土壤容重sbd和有机肥最佳比例of可通过实验得到。
[0101][0102]
(10)得到可堆肥垃圾分散式处理量后，收集单元已建设或改建垃圾房，选择分散式生化处理技术。收集单元未建设或改建垃圾房，可选择密封式简易堆肥技术和蚯蚓堆肥技术，若占地面积大，选择蚯蚓堆肥技术；若占地面积小，选择密封式简易堆肥技术。
[0103]
(11)末端处置和分类分拣模块(模块1)连接可回收垃圾资源化处理模块(模块3)。当可回收垃圾未在收集单元进行细化分类处理，可回收垃圾分流量即为可回收垃圾转运量。将可回收垃圾分流量wd和垃圾桶体积v输入，使用数据库参数中可回收垃圾容重bd和可回收垃圾组分比例wc，根据公式(4)计算得到收集单元可回收垃圾桶wbr数量。垃圾容重bd和垃圾组分比例wc也可以通过实验得到。
[0104]
(12)可回收垃圾转运后，进行集中处置。输入可回收垃圾转运量小于1吨/日时，选择废品回收站暂存外运。输入可回收垃圾转运量大于等于1吨/日时，可选择热解技术和焚
烧技术，若处置量大于500吨/日，选择焚烧技术；若处置量小于等于500吨/日，选择热解技术。
[0105]
(13)可回收垃圾在收集单元进行细化分类处理，当收集单元未建设或改建垃圾房时，选择人工分选技术。当收集单元已经建设或改建垃圾房时，选择机械分选技术，若分选出的i类可回收垃圾为轻飘物，选择机械压缩技术；若分选出的i类可回收垃圾不是轻飘物，选择人工压缩技术。
[0106]
(14)分选或压缩后的i类可回收垃圾即为收集单元i类可回收垃圾分流量。将i类可回收垃圾分流量wd和垃圾桶体积v输入，使用数据库参数中i类可回收垃圾压缩率scr和i类可回收垃圾压缩前容重bd，根据公式(6)计算得到收集单元i类可回收垃圾桶wbr数量。垃圾容重bd和可回收垃圾压缩率scr也可以通过实验得到。
[0107][0108]
(15)分流的i类可回收垃圾分流量即是i类可回收垃圾转运总量，输入i类可回收垃圾转运总量大于等于10吨时，直接外运；输入i类可回收垃圾转运总量小于10吨时，废品回收站暂存外运。
[0109]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
[0110]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。