山岳型风景区生活垃圾分类收运处理系统多目标多级优化研究

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山岳型风景区生活垃圾分类收运处理系统多目标多级优化研究

【摘要】： 随着城镇化进程的加速和人民生活水平的普遍提高,人们对环境卫生的要求也不断提高。作为环境污染治理的一个重要方向,生活垃圾的污染治理在近些年备受关注。在生活垃圾污染治理研究中,生活垃圾收运处理系统的优化一直是许多学者、机构研究的热点和重点。生活垃圾收运处理是一个复杂的系统工程,涉及到众多的技术环节和管理环节,一个科学合理的生活垃圾收运处理决策的制定应该是综合考虑区域特点、技术手段、社会经济条件和环境影响而成。大部分研究者着眼于城市生活垃圾收运处理系统优化研究,极大地促进了城市环境卫生水平的提高。近年来随着乡村生活垃圾污染的加剧,部分研究者投向乡镇和农村地区生活垃圾的污染治理。而对一些环境敏感性较强、理应重视的特殊区域,如风景名胜区研究却寥寥无几。为此,针对现今旅游业的快速发展,旅游风景区环境压力越来越大的问题,本文将展开对风景区中较为常见的山岳型风景区生活垃圾的收运处理决策展开研究。论文从垃圾的产生分布及理化特征、收运和处置特征等多个方面,系统地分析了山岳型风景区的区域自然地理、社会环境等方面的特点及这些特点对生活垃圾收运系统的所形成的影响；根据一般生活垃圾收运系统的主要结构和缺陷,有针对性地建立并讨论了基于索道运输的山岳型风景区生活垃圾分类收运处理新模式；对该模式的优化展开了详细的讨论——在景区的经济、环境和社会的多方面共同约束下,建立了该收运处理系统的多目标非线性数学优化模型,纳入生命周期评价方法,构建了山岳型风景区生活垃圾分类收运系统多目标多级优化决策体系。论文将建立的山岳型风景区生活垃圾分类收运系统多目标多级优化决策体系应用于黄山风景区展开具体的实例研究。首先论文将生命周期评价应用于黄山风景区生活垃圾收运处理系统评价中,建立起了该系统完整的生命周期分析清单,并以收运处理单元／环节的环境影响评价方式对其展开了LCA分析。其次将LCA研究结果形成该处理系统的环境影响形成多目标优化模型,利用遗传算法对优化模型进行了求解,得出三种偏好条件下的黄山风景区生活垃圾分类收运处理优化方案,通过分析比较得到最优收运方案,即一级转运下,索道转运站与一级转运站共存形成多层次一级转运,而二级转运采用索道运输,其中一级转运站启用2座,索道转运站启用3座。该模式下经济、环境和社会优化目标值分别为1400.06、298.04、4.94E+07,相比人力一级转运,索道运输的各方面的效益均有大幅度提升,经济成本减少了23.1%,环境影响减低了55.8%,社会影响降低了19.8%。此外,优化方案中的转运站的选址、各级转运站和索道转运站的建设规模、转运站和索道转运站配备的环卫工人人数也得以最终确定。最后通过LCA分析了多目标优化下的生活垃圾收运处理系统的综合环境影响,针对分析结果给出建议,完成对山岳型风景区生活垃圾收运处理系统多目标多级优化决策研究。论文研究结果表明,本文所提出的索道运输新模式对于特殊地理条件的山岳型风景区生活垃圾分类收运处理系统是科学、适用和安全、环保的；所采用的多目标、多级决策方法能有效地指导山岳型风景区生活垃圾收运处理系统的决策优化,并均衡经济、社会和环境多方面的利益,具有一定的理论价值和实践指导价值。

【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015

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