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1、 分分 类类 号号 学号学号 D200777748 学校代码学校代码 10487 密级密级 博士学位论文博士学位论文 基于城乡生活垃圾统筹处理的基于城乡生活垃圾统筹处理的 转运模式优化研究转运模式优化研究 学位申请人学位申请人 ： 张黎张黎 学 科 专 业学 科 专 业 ： 环境工程环境工程 指 导 导 师指 导 导 师 ： 邬红娟邬红娟 教授教授 陈海滨陈海滨 教授教授 答 辩 日 期答 辩 日 期 ： 2011.5.14 A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree for the
2、Doctor of Engineering Optimization of Transfer Mode Based on Integrated Treatment of Municipal Solid Waste in Urban and Rural Areas Ph.D.Candidate : Zhang Li Major : Environmental Engineering Supervisor : Prof. Wu Hongjuan Prof. Chen Haibin Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei
3、430074, P. R. of China May, 2011 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅
4、。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 I 华华 中中 科科 技技 大大 学学 博博 士士 学学 位位 论论 文文 摘摘 要要 随着我国经济的快速发展，人民整体生活水平的日益提高，公众对自身生活环 境的要求越来越高，对生态环境的保护意识也越来越强烈。与此同时，消费水平的 提高和消费方式的多样化也增加了生活垃圾的产生源和产生量，不断地威胁着环境
5、卫生质量和人们的身体健康。我国农村特有的环境容量和消纳废物的能力已经远远 赶不上环境污染的强度，迫切要求对生活垃圾采用科学的管理和处理处置。近年来， 在我国土地资源日益紧张、环境保护要求日益严格的现实条件下，公共基础设施的 区域共享和高效率的运作成为大势所趋，城乡生活垃圾统筹处理的工作应该得到大 力推进。作为城乡生活垃圾统筹的关键环节，生活垃圾转运模式的选择和转运系统 的构建是一个兼有理论研究价值和实用意义的论文课题。 首先，通过多种渠道，采用现场调查、问卷填报、网上搜索和专家咨询等多种 方式，抽样收集了多个省份、城市和村镇的生活垃圾处理的现状资料和数据。在对 我国106个村镇的生活垃圾处理资
6、料的汇总和整理基础上，选用合适的指标建立了村 镇生活垃圾处理现状的模糊综合评价模型。评价结果表明村镇生活垃圾处理现状普 遍不好，且生活垃圾处理水平的高低与该地区城乡一体化水平密切相关，可见我国 迫切需要开展城乡生活垃圾的统筹处理工作。再通过对我国多个城乡体系的分析及 其生活垃圾处理情况的总结，提出了紧密结合型、相对紧密型和相对分散型三种基 本主要的城乡统筹模式。由这些基本模式形成的城乡生活垃圾统筹处理的构成图中 可以看出，不论在哪一种统筹模式下，生活垃圾的转运都是垃圾统筹处理顺利实现 的基础和关键。 然后，基于运筹学中的整数线性规划和运输问题的成本最小理论，引入当量成 本及综合成本概念，构建了
7、生活垃圾转运系统的节点优化模型（即整数线性混合规 划模型） 。根据我国实际情况对模型进行简化和整合，得出垃圾转运模式（一级转运 或二级转运）比选临界条件计算公式。代入基础调研参数可知，生活垃圾日产生量 为150t/d时，一级转运临界距离为34km，大于此距离才适合建设二级转运站；当生活 II 华华 中中 科科 技技 大大 学学 博博 士士 学学 位位 论论 文文 垃圾日产生量为450t/d时， 一级转运临界距离为28km； 当生活垃圾日产生量为1000t/d 时，一级转运临界距离为24km。由此可以为不同城乡体系中生活垃圾统筹处理的枢 纽环节转运模式的选择提供决策依据。 更进一步，选取了江苏省
8、昆山市进行实证研究，得出昆山市城乡生活垃圾统筹 处理模式属于紧密结合型，适合采用村收集、镇运输、市处理的生活垃圾管理方 式。再依据前文得出的临界转运距离对昆山市不同镇（区）的生活垃圾转运模式进 行组合和优化，得出昆山市生活垃圾适合采用两点三片、点片结合的转运模式。 最后采用节点优化模型对转运片区的二级转运站的选址方案进行了比选，确定了二 级转运站的选址范围，使得生活垃圾二级转运系统的构建具有灵活性和可行性，从 而进一步细化了昆山市城乡生活垃圾的统筹处理的实现方案。 关键词：关键词：生活垃圾 城乡统筹 处理 转运模式 节点优化 III 华华 中中 科科 技技 大大 学学 博博 士士 学学 位位
9、论论 文文 Abstract With the economical development and the improvement of our life level in China, the demands of protecting the living-environment and ecological environment is increasing day by day. At the same time, the sources and amount of municipal solid waste (MSW) production are all raised by th
10、e influence of diversification of consumption patterns and improvement of comsumption level, which continuously threatens the environmental quality and public health. Since the environmental carrying capacity owned by the rural areas has not caught up the intensity of environmental pollution, its ur
11、gent to process MSW by a scientific way. In recent years, in the condition of less land resource and strict requirement of environmental conservation, the area sharing of public infrastructure and the effective scale operation has represented a general trend. The urban-rural integration of MSW treat
12、ment should be greatly pushed. As the key link of it, the option of waste transfer mode and the construction of transfer system is a thesis task with theoretic research value and practical content. In the study, multiple methods, such as field survey, questionnaire, web search and expertise consulta
13、tion, were used to collect current situation data of MSW treatment in many provinces, cities, towns and villages. After gathering these data of 106 towns and villages, some rational indexes were selected to establish a fuzzy comprehensive evoluation model, which was used to evoluation the existing s
14、ituation of MSW treatment in rural areas of our country. The result of evoluation indicated that the situation of MSW treatment in rural area was generally serious. The level of MSW treatment was related closely with the level of urban and rural integration. By analyzing the urban and rural systems
15、and the situation of MSW treatment, three types of urban-rural integration for MSW treatment were proposed. They were close connection type, relative close type and relative dispersive type. It can be seen from the structure chart of the urban-rural IV 华华 中中 科科 技技 大大 学学 博博 士士 学学 位位 论论 文文 integration of MSW treatment summarized from those types that, with whatever any integration type, MSW transfer system was the basic and crucial point to achieve integration. Then, according to the theory of integer-linear program in operations research and the minimum cost of transpor
