垃圾焚烧厂的经济补偿问题

污染指数评估模型
D2mK S
I
(m 0)
S
建筑遮挡
2.建立污染指数评估模型
在经过细节修正后，最终得出的污染指数评估模型为：
D2mK S
I
(m 0)
S
C(x, y, z, H )
qI
2u y z
exp
1 2
y2
2 y
z
H
2 z
h
2
exp
J
3 0
/
4
3.MATLAB扩散仿真
C3（污染浓度） 0.112 0.115 0.152
4.规划动态监测体系 (3) 点位筛选
分类系数k即 值，取每组类别
中一个点位序号为所需点位， 最终确定的点位为：
1,3,17,23,28,29,30,40,36,37 ,38,39,45,42,43,46,49号点位。
5.制订经济补偿方案
补偿基数的确定：
1
1.数据采集与分析
焚烧厂排污量
q 3B M p / 86400 138 .7g / s
该地区风向和风速
见题目中所给附件，时间范围： 2011年4月13日到2012年3月31 日。
降雨状况
收集自深圳市气象局网站，时间 范围：2011年4月到次年3月底。
数据采集与分析
周边地形地貌
使用谷歌地球软件，分析厂址 坐标周围的地形情况。
综上所述，对经济补偿模型进行修正如下：
Ty 208 .4 F (1 0.01ng 0.06ns )
其中，ng 为一年中设备故障次数，ns 为一年中设备损坏次数。
模型的评价
优点评价:
（1）具有普遍性，通过调整参数可广泛应用。 （2）可修正性能力强。 （3）拥有直观的图像仿真，更利于分析解决问题。 （4）紧密结合实际情况，可直接应用于具体项目。 （5）在复杂环境中依旧能保证数据的准确度。
4
5
● 绘制仿真图形
使用MATLAB对污染指数评估模型进行 污染扩散模拟，绘制出相关仿真图形。
● 制订经济补偿方案
以动态监测体系监测的数据为依据， 制订出能为居民所接收的经济补偿 方案。
问题一
● 数据采集与分析
● 建立污染指数评估模型
● MATLAB扩散仿真
● 规划环境动态监测体系
● 制订经济补偿方案
经济补偿方案:
正常情况下，二恶英的排放为0.1ngTEQ/m3，汞为0.1mg/m3，铅为1mg/m3。除尘设备停止工作后，二恶英 的排放达到1ngTEQ/m3以上，汞和铅也都严重超标。人类每天能够承受二恶英的极限是4pgTEQ/kg，吸入空气 大约12-15m3，虽然超标后二恶英远未达到人类所能承受的极限，但还是极大程度的危害了居民的身体健康。
使用垃圾焚烧厂一年的效益值作为环境动态监测体系的建设成本，即约2200万元。该成本位于垃圾 焚烧厂可承受的范围内，同时能最大化的提高环境监测体系的准确度和可信度。环境动态监测体系成本预算 规划如下表：
体系建设投资 2200 万元
垃圾焚烧厂周边环境动态监测体系建设成本预算
监测对象
监测方式
监测站成本
监测站数量
设计并编写程序
设计了两组画布矩阵，分别用 以模拟单次仿真效果，以及旋 转叠加出多次模拟效果。
单次污染物扩散仿真结果
1
2
设定仿真参数
设定源强、建筑遮挡系数、精 度、排烟口高度、房体空腔区 平均长度、海拔、风向区域面 积等已定仿真参数。
3
输入各项数据
输入由之前所收集的：整年度 降水、风向、风力、风向路径 上建筑数量等数据，以及地形 海拔矩阵。
分完全损坏，无法正常工作。烟气内 污染物排放浓度增高10倍，且短时内 无法恢复，正清情况下，可于24h后 更换新的部件，系统恢复运营。
2.模型的修正
污染指数评估模型的修正：
D2mK S
I
(m 0)
S
C(x, y, z, H )
qILm
2u y z
exp
1 2
y
2
2 y
z
H
2 z
h
2
Z Emax / Nd 200 .4
其中Emax 为补偿总额最大期望值，Nd 为地区人口数。
5.制订经济补偿方案
经济补偿中居民心理因素的考量：
不患寡而患不均。
经济补偿方案的确定与实施建议：
Ty 200 .4 F
污染风险 程度说明
F 无风险
健康威胁
无
风险系数(F)
0
E 低风险
小 0.1
D 中风险
较小 0.2
C 高风险
中 0.5
B
A
极高风险 难以生存
大
极大
0.8
1
问题二
● 除尘系统故障导致的排放超标分析 ● 模型的修正 ● 监测体系与补偿方案的再制订
2
1.除尘系统故障导致的排放超标分析
除尘系统故障：
假设一天内一台除尘系统设备故障率为0.02，损坏率为0.001。 对3台设备进行为期一年的模拟，模拟次数为1000次由，于结某果些如机下械：原因或吸附灰尘清理不
缺点评价：
（1）对数据量需求较多，前期工作量大。 （2）监测手段具有可提升空间，未来可利用GPS等先进手段提高监测精度。
感谢各位专家
2014.6
域，分别命名为I区、II区、III
区、IV区。
广泛点位分布
2Hale Waihona Puke 对各区进行广泛平均布点，布点
时尽可能拉大点与点间的距离，
合理分布到污染区域的各个位置。 权重及点位分布
点位筛选
I
3
运用权模重糊系聚数类的分析方法0，.2对86已
选取的点5位0个数监测点位进行筛14选，
撤销一部分点位。
II 0.162
8
III 0.088
4
运算，并绘制仿真图像
运算求解，由程序自动绘制出 最终所需的污染指数评估图。
3.MATLAB扩散仿真
最终所得出：污染指数评估图
4.规划动态监测体系 (1) 环境动态监测体系成本规划
由于环境监测问题刻不容缓，在结合监测站成本（126万元）以及垃圾焚烧厂建设成本（27520万元）与 垃圾焚烧厂年效益（2233万元）的基础上。拟定了如下方案：
exp
J
3/ 0
4
3.修正基础上规划环境监测体系与制订补偿方案
环境动态监测体系:
最终，确认使用的点位是 1,3,17,11,12,14,23,22,28,29,36,33, 34,37,42,44,48号等17个点位。 在污染指数范围图中标记中点位，并为 每个点位分配合理的监控区域。
3.修正基础上规划环境监测体系与制订补偿方案
为了估算补偿基数，作出如下约束条件： 条件1：最坏情况下，污染程度达到最大。垃圾焚烧厂支付年收益的50%作为经济补偿金额
的一半，剩余一半由政府承担。 条件2：深圳市人均可支配收入高于全国平均水平，故应在此基础上对补偿金额提高。
根据污染指数范围仿真结果可知，该地区90%以上的居民只受污染的低风险和中风险威胁，补偿 总额最大期望值约为2200万元，由公式可估算出补偿基数：
垃圾焚烧厂的经济补偿问题
本文研究的问题
●污染指数评估模型
以高斯扩散模型为核心，考虑周 边细节，从而建立污染指数评估 模型。
● 规划动态监测体系
以自动监测站为监测手段，进行 广泛布点，通过模糊聚类分析法 筛选出点位。
● 修正模型
考虑除尘设备存在故障损 坏的概率，建立修正参数 并对模型进行修正。
1
2
3
及时导致的人为因素造成系统停止运 行，无法正常过滤，烟气内污染物排 放浓度迅速增高10倍，故障因素在正 常技术条件下，可于4h内解决。
除尘系统损坏：
根据程序模拟的结果，确定故障损坏修正系数： 由于某些原因，导致除尘系统的某部
Lm 1.041
在实际工作过程中，由于灰尘吸附及设备老化等因素，除 尘系统的实际除尘率大约在90%左右。
垃圾焚烧厂排放物 自动监测站 126 万元
17 栋
最大监测范围 10 km
规划结果：投资2200万元（1年效益）进行环境动态监测体系的建设，在以垃圾焚烧厂为中心的10km范围内， 共建立17栋自动监测站，进行环境的监测分析。
4.规划动态监测体系 (2) 监测站点位分布
监测区域分区
1
将监测区域（10km）划分为4个，所经过的房屋数 量。
2.建立污染指数评估模型
高斯扩散模型中高架点源扩散模式为：
C(x,
y, z, H )
q
2u
y z
exp
1 2
y2
2 y
z
H 2
2 z
2.建立污染指数评估模型
降雨
地形
大气稳定度
选用：B-C
高斯扩散模型修正：
5
IV 0.465
23
4.规划动态监测体系 (3) 点位筛选
模糊聚类分析：
1.列出数据矩阵
序号 1 2 3
坐标 428 1604 824 1684 648 1396
C1（边缘距离）
C2（中心距离）
2209
8570
2580
7088
5176
5517
…… 共50组数据
2.数据标准化 3.利用距离法建立模糊相似矩阵（标定） 4.求传递闭包 5.求模糊矩阵的截矩阵