文档介绍：《数学建模》课程设计论文( 2013 — 2014 学年第二学期) 论文题目: 垃圾焚烧厂的经济补偿问题姓名专业、班级学号吴兵晓数信 1201 班 3********** 闫冬电信 1201 班 3********** 全向前光电 1202 班 3********** 评阅意见: 评阅成绩: 评定教师签名: 日期: 2014 年5月 31日 1 垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要目前,垃圾焚烧法是我国处理生活垃圾的主要方法。针对深圳市在市郊区建立垃圾焚烧厂这一工程性问题,本论文在进行科学定量分析的基础上,应用高斯烟羽扩散模型以及综合评价模型,确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控方法,并结合潜在的机器故障问题,对模型进行评估优化,进而制定出合理的经济补偿方案。建立高斯扩散模型实现对环境的检测,首先需要通过“像源法”求得某一点的烟气浓度表达式,代入高斯烟羽扩散模型;然后确定扩散参数( y?,z?)、烟羽抬升高度 H?等参数并代入模型,得到高架点源扩散模型。再运用模糊综合评价法建立空气质量等级综合评价模型,以附件二、三所提供的四个污染物作为评价标准,选定烟尘排放浓度、SO2 排放浓度、NO x排放浓度作为评价因素,用熵权法确定权重系数;根据评价指标和权重系数得到综合评价标准,、SO 2 排放浓度和 NOx 排放浓度,分别代入高斯模型,得到实时监控数据。在本模型中,主要利用 matlab 及高斯模式的有关假定计算出各种污染气体的浓度和扩散距离的关系,通过检测不同方位污染程度来建立监测机制。污染物的浓度根据温度,方向、风力,太阳辐射和污染地与垃圾焚烧厂的距离来确定。通过建立的综合评估模型,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。最后,通过对危险废物焚烧造成环境风险的研究,模拟出设备发生故障的概率,从而实现对原模型进行优化,根据不同等级来确定经济补偿方案。另外,经济补偿方案的确定,除了考虑环境因素之外,还要考虑社会因素和法律因素。本论文在对问题一所的模型进行评估和优化的基础上,结合其他制约因素,最终制定出科学合理的居民经济赔偿方案。关键词: 高斯烟羽扩散垃圾焚烧模糊综合评价法污染物浓度 2 正文: 一、问题重述“垃圾围城”这一世界性难题在今天的中国愈来愈加突出。数据显示,目前全国有三分之二以上的城市面临“垃圾围城”问题。垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。为避免“垃圾围城”现象在深圳发生。深圳市某地点计划建立一个中型的垃圾焚烧厂,计划处理垃圾量 1950 吨/天。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环境污染以及其他危害的多种因素(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气象条件、地形地貌以及建筑物的遮挡程度等) ,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。本题提供了垃圾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。然后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。除此之外,由于各种因素焚烧炉的除尘装置损坏或出现其他故障导致污染物的排放量增加,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, 本题通过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。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、模型假设(1)考虑污染物扩散方向及浓度时,风的平均流场稳定,风速均匀,风向平直, 且风速短时间内不发生变化。(2 )分析污染物扩散时,考虑烟筒及其烟羽抬升高度对于污染物扩散的影响, 并将烟尘的扩散与污染气体的扩散做类似处理。(3 )在任何天气状况中,扩散物质随空气一起运动,在输送过程中不产生化学反应,地面也不会因为吸收污染物而发生全反射。(4)假定该垃圾焚烧厂所在处,未发生特殊气候。 3 u—烟囱出口处平均风速; C—任意一点污染物浓度, 单位 mg/m 3 Q—源强是指污染物排放速率。与空气中污染物质的浓度成正比,它是研究空气污染问题的基础数据。单位 mg/s H—烟囱有效高度, 单位 m ΔH—烟气抬升高度,单位 m x—下风向水平距离,单位 m y—