垃圾焚烧厂的经济补偿问题

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1、重庆科技学院数理学院数学建模论文题目：垃圾焚烧厂的经济补偿问题姓名：殷泽林学号：2012444062教师：王晓峰2014年7月1日垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要随着社会经济的发展，城市生活垃圾产量越来越大，垃圾处理是每座城市都必须面对的问题。垃圾焚烧处理既可避免垃圾填埋侵占大量的土地，又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益，成为许多国家垃圾处理的主要方法之一。本文通过科学定量的分析，确立了一套垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法，并针对潜在环境风险制定出了合理的经济补偿方案。针对问题一

2、，我们通过对垃圾焚烧厂（22.686033N，114.097586E）风向、风力、降雨状况、地形地貌及建筑物遮挡的综合考虑，采用了湍流统计理论及高斯高架扩散理论，以排烟口在地面的投影点O为原点，X轴正方向与平均风向同向，Y轴与X轴垂直，铅直方向为Z轴建立三维坐标系，考虑到地面的反射，烟云的抬升以及雨水对污染物的吸附作用等对浓度影响，我们对模型进行了修正，得到了连续点源高斯扩散模型。然后运用模糊数学方法建立了空气质量等级综合评价模型，以附件一、三所提供的三个主要污染物作为评价标准，划分出五个不同空气

3、质量等级的评价指标，根据不同质量等级来确定合理的周围居民风险承担经济补偿方案。针对问题二，将故障发生概率考虑到动态监控体系中,对原有高斯扩散模型进行修正,得到故障发生与不发生条件下污染物扩散浓度的期望预测。将修正后得到的浓度值代入评价模型,即可得到考虑机器故障概率下的垃圾焚烧环境实时监控模型.关键词：湍流扩散理论、高斯扩散模型、模糊数学方法、空气质量等级、经济赔偿方案16一、问题的重述“垃圾围城”是世界性难题，在今天的中国显得尤为突出。2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨，比2010年

4、增长了1300万吨。数据显示，目前全国三分之二以上的城市面临“垃圾围城”问题，垃圾堆放累计侵占土地75万亩。因此，垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。城市垃圾经过分类处理，剔除可回收垃圾和有害垃圾后将剩余垃圾在焚烧炉中焚烧处理，既可避免垃圾填埋侵占大量的土地，又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益。然而，由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因，致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题，给垃圾焚烧技术在我国的推广造成了很大阻力，许多城市的新建垃圾焚

5、烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。本题给予了我们焚烧厂选址处的风向、风速资料，风向按照焚烧厂地点为中心分为八个方向来风给出：东、东南、南、西南、西、西北、北、东北，风速为十分钟平均风速，单位为米/秒。需要我们考虑在假定焚烧炉的排放符合国家新的污染物排放标准时，根据垃圾焚烧厂周边环境设计一种环境指标监测方法，实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。并以设计的环境动态监控体系实际监控结果为依据，设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案。另外，由于各种因素焚烧炉的除尘装置（如袋式除尘

6、器）损坏或出现其他故障导致污染物的排放增加，致使相关各项指标将严重超标（如：烟尘浓度、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二恶英类及重金属等排放超标），根据题目给出的一台可处理垃圾350吨/天的焚烧炉正常运作时的在线排放监测记录，在考虑故障发生概率的情况下修正设计的监测方法和补偿方案。二、问题分析从构建环境动态监控体系、并根据潜在污染风险对周围居民进行合理经济补偿的需求出发，综合考虑垃圾焚烧厂对周围带来的环境污染以及其他多种因素（例如，焚烧炉的污染物排放量、居住点离开垃圾焚烧厂的距离、风力和风向及降雨等

7、气象条件、地形地貌以及建筑物的遮挡程度等等），在进行科学定量分析的基础上，确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法，并针对潜在环境风险制定出合理的经济补偿方案。在处理问题一时，为了建立对垃圾焚烧厂周边的环境动态监控体系,需要建立污染物排放扩散模型,实现对垃圾焚烧厂外围污染物浓度的监控.通过分析污染物扩散的影响因素,包括风力、降雨、烟云抬升高度等因素,对高斯扩散模型进行进一步修正,达到监测该地区气体污染物排放浓度的目的。垃圾焚烧厂所排放的气体污染物包含种类繁多,使用单一的气体污染物浓度作为评

8、价标准不具有说服力,因此,我们选用具有代表性的三项：颗粒物浓度、浓度和16浓度进行综合评价。同时利用附件一、三所提供的三个污染物评价标准综合分析,得到不同空气质量等级的评价指标，最后根据不同的空气质量等级制定合理的经济赔偿方案。问题二主要考虑了垃圾焚烧厂在机器发生故障的概率下，导致污染物排放不正常，从而引发源强变化,根据故障发生的概率对源强进行修正，而环境等级综合评价模型不受影响。由此对环境监测模型和经济补偿方案作出调整。三、模型假设（1）分析污染物扩散时，假定温度变化不会影响污染