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固体废物管理和温室气体耦合控制的不确定双层规划
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:X16[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者机构:[1]华北电力大学资源与环境研究院,北京102206, [2]华北电力大学可再生能源学院,北京102206
  • 相关基金:国家自然科学基金优秀青年科学基金(51222906);国家自然科学基金(41271540); 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-13-0791); 中央高校基本科研业务费专项资金资助
中文摘要:

以北京市城市固体废物管理系统为例,采用不确定双层规划方法建立优化模型(IBLP-G&C),其中以区间参数反映系统的不确定信息,从环境角度体现对温室气体排放量的严格控制,从经济角度体现区域管理成本最小化,实现环境目标和经济目标的集成化.并提出基于模糊满意度的相互作用2阶段算法对模型进行求解.结果表明,在规划期内,填埋场、生化处理厂、焚烧厂的处理比例达到0.25:0.35:0.40,垃圾资源化利用率达到75%;填埋场是温室气体的首要排放源,而生化处理厂和焚烧厂是管理成本的主要贡献单元.3种模型的综合对比分析表明,系统成本越低,温室气体排放量越高,造成较低的垃圾资源化程度;开展填埋气综合利用是一种潜在的、能同时降低温室气体排放量和削减系统成本的途径;与2个不确定单目标规划方法(ILP-GHG和ILP-COST)相比,不确定双层规划模型能够提供不确定条件下的综合考虑环境影响和经济效益的固体废物管理规划方案.

英文摘要:

In this study,based on inexact bi-level programming method,an optimization model(IBLP-GC) was developed to embody strict control of greenhouse gas(GHG) emissions and minimized economic cost while taking Beijing municipal solid waste management system as a case study. Then,the integrated targets of environment and economy were achieved. In the model,parameters were expressed as interval numbers to reflect system uncertainties. An interactive solution algorithm on basis of the fuzzy possibilistic approach was given to solve the developed model. The results showed that waste treated by landfill: biochemical: incineration would achieve 0.25:0.35:0.40,with waste resource utilization rate reaching 75%; the contribution of landfill facilities to GHG emissions would remain predominant,while the composting and incineration facilities would be large proportion of system management cost. Further comparative analysis between the inexact bi-level programming and two inexact single-objective programming models indicated that lower system cost would correspond to higher GHG emissions,then leading to a lower resource utilization rate; a potential approach to synchronously mitigate GHG emissions and minimize system cost may be landfilling gas utilization. Compared with the a couple of single-objective models,the proposed IBLP-GC model can provide compromised schemes under an integrated consideration of environmental impact and economic efficiency under uncertainty.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792