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垃圾处理的意义

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垃圾处理的意义

垃圾处理的意义范文第1篇

笔者在以色列学习参观一月有余,对以色列垃圾分类处理的做法感触良多。垃圾污染对于人类生活的严重危害,不仅仅是对生活环境的污染,更重要的是对人类身体健康的危害。而垃圾,只有混在一起时才是垃圾,一旦分类回收就是资源,就连那些被称为微型杀手的废电池等物品也可以化害为利,可以说垃圾是一种放错了位置的资源。据相关资料记载,人们对于“垃圾场寻宝”的关注由来已久——第一个项目是在1953年以色列的黑瑞亚垃圾填埋场启动,目标是回收富含矿物质的垃圾碎屑以改善当地柑橘园的土壤质量。

而我国的垃圾分类处理要根据自身实际,走出一条属于自己的垃圾资源化道路。从这一点讲,以色列给了我们不少的启示。

垃圾分类处理意义重大

在我们的生活中,每天都会产生许多生活垃圾。而目前许多城市对生活垃圾的处理方式还是多采取填埋和焚烧的方法。垃圾填埋的费用很高,处理1吨垃圾的费用约为200元至300元人民币。另外,还存在占用土地资源,污染空气、地表水和地下水等问题。而垃圾焚烧,目前仍存在很多争议。

垃圾分类是在源头将垃圾分类投放,并通过分类分捡的清运和回收使之重新变成资源。进行生活垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备,降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、生态三方面的效益。垃圾分类处理的优点显而易见。1、减少占地:生活垃圾中有些物质不易降解,使土地受到严重腐蚀。垃圾分类,去掉能回收的、不易降解的物质,可减少垃圾数量达50%以上。2、减少环境污染:废弃的电池含有金属汞、镉等有毒物质,会对人类产生严重的危害;土壤中的废塑料会导致农作物减产;抛弃的废塑料被动物误食,会导致动物死亡,因此回收利用可以减少危害。3、变废为宝:垃圾中的纸张、塑料、金属等很多物质都可以通过回收再利用,使之重新返回人类身边,这种变废为宝的过程就是垃圾减量的过程。

在以色列,“希里亚山”这个名字可谓是家喻户晓。这个矗立在以色列第一大城市特拉维夫市郊的垃圾山存在了将近半个世纪,堆放了当时整个以色列四分之一的垃圾。不过令人叫绝的是,以色列政府在十年前将其关闭之后,并没有简单地清理掉这座山,而是把它作为昔日破坏生态的标志保存下来,警醒后代。

现在的希里亚山已经变身成了先进环保技术的示范教育基地,优美的生态环境吸引了无数当地百姓到此休闲娱乐。改造后的垃圾山已经不再散发刺鼻的气味,公园管理人员告诉笔者,目前垃圾山已经被覆盖上了2米~3米厚的土壤,并且有专门的沼气回收设备散布在各处,使垃圾不再散发臭味,而产生的沼气可用于整个公园的发电。下一步,他们打算将整个垃圾山用一层塑料薄膜加一层土壤覆盖,用来回收雨水,并实现整个垃圾山的绿化。到时候,游人就可以登高俯瞰特拉维夫的海岸线了。

希里亚山脚下的游客接待中心每天都要接待络绎不绝的学生旅游团和访问团。中心里所有的东西都是由垃圾回收之后的再生物制造的。家具由再生木材制成,座椅由旧轮胎制成,装饰物是由五颜六色的易拉罐、玻璃瓶等制作的。学生每天在这里学习环保知识并自己动手用环保材料制作各种生活和装饰用品。外面的院子里是错落有致的人工湿地,被垃圾污染的水体经过湿地的过滤后可以用来灌溉花草。在环保示范区里,垃圾处理设施利用生物技术可以将每天运到此处的生活垃圾数量减少90%,经过分解处理的垃圾再由这里被运往南方沙漠地带进行统一填埋。现在临时的户外垃圾处理厂将来会被封闭的处理车间取代,游客在这里将完全感觉不到垃圾的存在。

希里亚山脚下的塑料瓶在要搬运的垃圾中占很大体积,而空瓶回收可以降低垃圾的运输费用。据测算,每收集1000万个空瓶子,可以省去500吨垃圾,即1万美金的垃圾运输费。由于赫里亚垃圾填埋场被关闭,运至以色列南部的垃圾成本要远远高于1万美金。为了降低垃圾运输成本,特拉维夫市率先开始回收空瓶,该措施深得民心。原来估计一年收集300万个瓶子,但实际收集到了1000万个。收集来的空瓶,经过加工处理后可以卖给以色列的工厂,或出口国外,使这个行业有所盈利。

如果按照中国的垃圾产量:中国每年使用塑料快餐盒达40亿个,方便面碗5亿~7亿个,废塑料占生活垃圾的4%~7%。分类分捡出1吨废塑料可回炼600公斤的柴油。分类回收1500吨废纸,可免于砍伐生产1200吨纸的林木。分捡出1吨易拉罐能冶炼出1吨铝块,可少开采20吨铝矿。生活垃圾中有30%~40%可以回收利用,确实我们应珍惜这个小本大利的可再生资源。

以色列垃圾分类的成功事例可以说明,垃圾进行分类很有必要,对环境保护起到了积极作用。但是中国的生活垃圾分类回收还处于起步阶段,(生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。)目前存在着分类不细、缺乏相关的法律法规监督等问题,因此我们通过生活垃圾分类回收实现资源的再利用和可持续发展还有很长的路要走。

垃圾分类有助于后续处理

由于垃圾数目及种类繁多,在物理化学性质上也有很大的不同,也因为各个国家的具体国情不一致,所以对于垃圾的处理方法也不尽相同。但是,垃圾分类收集是垃圾处理环保化的前提条件,垃圾分类收集的必要性首先在于垃圾处理的“资源化”。在垃圾处理的几种方法中,源头处理最重要,不分类就不能处理。分类分好了再拿去填埋、焚烧,才能产生良性循环,降低对空气和土壤的污染。

垃圾处理的意义范文第2篇

关键词:垃圾填埋场;渗滤液;生物膜;铁碳微电解

1垃圾渗滤液分类与特点

城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度难降解有机废水。由于其成分复杂,浓度变化范围大,处理困难,传统的生物处理方法虽能取得一定的处理效果,但废水处理后依然含有大量环烷烃、羧酸类、酯类以及苯酚类等有害污染物质[1]。

依据填埋时间将渗滤液分为早期和中晚期,填埋龄在3~5年以内的称为早期渗滤液,其中易生物降解的挥发性脂肪酸含量较高,一般可占总有机碳的60%~70%,BOD/COD比值一般在0.4~0.8,氨氮浓度为500~1000mg/L左右。填埋龄超过5年后,渗滤液易生物降解的有机物比例会明显下降,称为晚期渗滤液,其BOD/COD比值一般为0.1~0.2,氨氮浓度反而增高。我国垃圾填埋场晚期渗滤液的水质数据见表1[2]。

针对晚期渗滤液水质特点,中山市环保实业发展有限公司设计研发了一套中试处理系统,利用改良型的聚氨酯与生物酶作为生物膜法的填料,通过自主研发的高效硝化菌和反硝化菌,形成含高活性硝化菌和反硝化菌的生物处理膜。同时利用铁碳-芬顿氧化技术降低COD及色度,通过活性污泥法去除COD,最终使各项出水指标达到规定标准。该项目涉及的生物膜法硝化/反硝化脱氮工艺、活性污泥法去除COD工艺、铁碳-芬顿氧化工艺在国内外均有良好的研究基础和应用效果[3~6]。通过罗定市垃圾填埋场晚期渗滤液的现场处理试验,并对处理系统进行改良和工艺改进,垃圾渗滤液能够得到很好的处理,在实际工程中发挥良好的作用。

2材料和方法

2.1试验装置及运行条件

试验中所用装置为本公司设计研发的一套新型组合工艺系统,包括自动加药系统、生化反应部分(生物脱氮池、活性污泥反应器)、物化反应部分(铁碳-芬顿反应池、混凝沉淀池、滤布滤池)等。其中,生物脱氮池采用生物膜法,以改良型的聚氨酯与生物酶作为填料,利用硝化反硝化反应进行脱氮。活性污泥反应器为本公司研发的一体化生化反应器,集好氧沉淀于一体。

整套组合工艺系统均安置在罗定市垃圾填埋场渗滤液处理站内,室内运行环境温度为(25±3)℃,严格控制生化反应部分的好氧厌氧环境及各反应器的试验条件。

2.2药剂投加及试验用污水

试验安装了一套自动加药系统,包括酸碱、双氧水及PAM等。通过控制酸碱及双氧水的投加,使铁碳-芬顿反应在酸性条件下与废水进行充分反应。通过控制酸碱及PAM的投加,使混凝沉淀池在中性或碱性条件下对废水进行固液分离。

试验污水取自罗定市垃圾填埋场晚期渗滤液,其水质情况为COD:1590.9~1790.7mg/L,NH3-N:808.1~894.7mg/L,TN:895.9~944.4mg/L。

2.3污泥接种培菌

接种污泥来自罗定市第二生活污水处理有限公司的一体化氧化沟工艺剩余污泥。对于生物脱氮池,污泥预先通过培养和驯化,再投加到生物膜处理系统中进行挂膜,投加本公司自主研发的高效硝化菌和反硝化菌,并在废水中驯化生长,形成含高活性硝化菌和反硝化菌的生物处理膜;活性污泥反应器接种污泥至污泥浓度(MLSS浓度)3.5g/L,并驯化活性污泥,直至污泥转棕黄色时连续进污水(进水量逐步提高),培养过程中投加本公司研发的去COD及脱色度的菌种,观察活性污泥生长情况,定期检测水质及污泥镜检,直至污泥中微生物已能较好地适应污水水质。

2.4水质分析方法

COD、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮、pH值的分析方法依据《水和废水监测分析方法(第四版)》(中国环境科学出版社)[7]。

3结果和讨论

3.1生物脱氮反应效果

当进水量为0.5m3/h时,氨氮和总氮的去除率均超过98%,随着水量增大,去除效率也相应降低,当水量增加到1.2m3/h时,氨氮和总氮的去除率仍可达96%以上,出水氨氮降至17mg/L以下,总氮降至31mg /L以下。水量继续加大,去除率下降明显(图1、2)。

研究表明,生物膜的硝化速率受COD负荷变化的影响小,使得生物脱氮池对COD负荷的变化具有较强的缓冲能力[3]。

3.2铁碳-芬顿反应处理效果

将进水流量控制在1.0~1.2m3/h,反应时间60min,并向铁碳-芬顿反应系统进行微曝气,考察pH值及H2O2浓度的变化对铁碳-芬顿反应效果的影响。

3.2.1pH值对反应效果的影响

投加27.5%的双氧水,投加量为2kg/m3,进一步研究pH值对铁碳-芬顿反应效果的影响。如图3,pH值为2~4时,COD去除率达到80%,大大提高渗滤液的可生物降解性能[8],为后续活性污泥法处理渗滤液提供了良好的生化基础。当pH值大于4时,COD去除率呈现明显下降的趋势。

3.2.2H2O2浓度对反应效果的影响

将pH值控制在3~4,进一步研究H2O2投加量对铁碳-芬顿反应效果的影响。如图4,随着H2O2投加量的加大,COD去除率也显著提高,当H2O2投加量增加到2kg/m3时,COD去除率达到最大。继续加大H2O2投加量,COD去除率变化不明显,过量的H2O2还会残留至后续活性污泥反应器,影响污泥活性。

3.3后续生化处理效果

铁碳-芬顿反应处理后的渗滤液经过混凝沉淀,进入活性污泥反应器,污泥浓度控制在4.5g/L左右,溶解氧为2~4mg/L。经过现场的中试试验,进水流量控制在1.0~1.2m3/h,出水水质指标见表2。

4结语

(1)通过中试处理实验,生物膜脱氮反应器对渗滤液具有高效的硝化反硝化脱氮效果,进水量在10~12m3/h时,出水氨氮降至17mg/L以下,总氮降至31mg/L以下。

(2)渗滤液进水流量控制在10~12m3/h,利用酸碱自动加药系统,将pH值维持在3~4,投加H2O2的量为2kg/m3,反应60min,渗滤液COD降至320~350mg/L,大大提高了渗滤液的可生物降解性能,为后续活性污泥法处理渗滤液提供了良好的生化基础。

(3)后续利用活性污泥反应器处理,经过滤布滤池消毒后的出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》的排放标准。

(4)利用本公司研发的新型组合工艺,垃圾渗滤液能够得到高效处理,并在实际工程中发挥良好的作用,具有广阔应用前景。

参考文献:

[1] Visanathan C,Choudhary M K,Montalbo M T,et al.Landfill leachate treatment using thermophilic membrane bioreactor [J].Desalination,2007,204(30):8~16.

[2] 赵宗升,刘鸿亮,李炳伟,等.垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术[J].中国给排水,2000,16(6):20~23.

[3] 周律,李哿,SKIN Hang-sik,等.生物膜复合系统脱氮除磷的特征及微生物群落结构分析[J].环境科学学报,2012,32(6):1312~1318.

[4] 鞠峰,胡勇有.铁屑内电解技术的强化方式及改进措施研究进展[J].环境科学学报,2011,31(12):2585~2594.

[5] Kang Y W,Hwang K Y.Effects of reaction conditions on the oxidation efficiency in the Fenton process[J].Water Research,2000,34(10):2786~2790.

[6] Kim T H,Park C,Yang J,et parison of disperse and reactive dye removals by chemical coagulation and Fenton oxidation[J].Journal of Hazardous Materials,2004,B112:95~103.

[7] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[8] 郭鹏,黄理辉,高宝玉,等.铁碳微电解-H2O2法预处理晚期垃圾渗滤液[J].水处理技术,2008,34(12):57~61.

垃圾处理的意义范文第3篇

关键词:城市生活;BOT;公共产品

一、理论简介

公共产品是当代财政学最基本的理论之一。众所周知,公共产品,相对于私人产品,有两个基本本质特征:非排他性(non-excludability)和非竞争性(non-rivalry)(Musgrave,1969)。从之衍生出了纯公共产品,俱乐部产品,混合产品。然而现实世界与理论总是处在着出入,许多现实中的产品与服务,并不能单纯的被定义为公共产品。比如经典的教育、医疗、住房等公共产品的定义判别问题。理论界存在另一种定义:“我们将所有那些其供给不是由个人的市场需求而是由集体的政治选择决定的物品,即把任何有政府决定免费或以低费用供给给其使用者的物品和服务,看作公共物品。”(休?史卓顿、莱昂内尔?奥查德,《公共物品、公共企业和公共选择》,2000)

理论界存在的新的理论框架:权益-伦理型公共产品(冯俏彬,贾康)。权益-伦理型公共产品是一种极为特殊的产品,具有双重特征:从政治理论上出发,按政治原则分配,它具有公共产品的属性;从产品属性理论出发,按经济原则生产,它是私人产品。冯俏彬教授指出:“微观、直观形态上不具‘两性’而宏观、综合形态上则具有一定‘两性’的权益-伦理型公共产品。”它体现了公共部门与私人部门的合作关系机制(PPP,public-private-partnership),在实践运用中存在很多模式,如DB(design-build)BOO(build—own—operate)BT(build-transfer)BOT(build—operate—transfer)等。另外,权益-伦理型公共产品也体现的公共产品的边界漂移理论,即公共产品、准公共产品和私人产品在一种范围、条件下属性是能转换的。

生活垃圾处理,属于环保范畴,在很大程度上都被定义为纯公共物品,政府部门通过财政投入,建设生活垃圾收集-集中-转移-处理环节链,来确保城市卫生和居民生活环境的改善。垃圾具有典型的负外部性(negative externality),城市垃圾处理系统曾是典型的纯公共产品,然而,与许多纯公共物品一样,政府部门在提供这类产品时,存在的许多问题:财政投入大,财政投入、项目建设周期长,政府直接财政投入监督机制弱、缺乏效率。对一个大群体,如城市居民而言,纯公共产品是通过公共部门预算来提供的。 生活垃圾处理治理即为纯公共产品的一个例子,供方只是代表公共利益的政府。环保公共产品的缺失映射出公共产品补偿机制的缺位。所以,在这里PPP机制至关重要。

二、重庆生活垃圾处理BOT浅析

2009年7月,重庆市首个民间资本投资的城市垃圾处理项目——荣昌县生活垃圾处理厂BOT项目进入运行。荣昌垃圾处理厂总投资的5800万元中,60%系政府出的国债资金,重庆财信集团投资40%也就是2500万元,负责工程建设和15年的经营,15年后垃圾处理场最终移交政府。在15年间,荣昌县政府负责收取主城的垃圾处置费,每年交由财信公司,作为财信公司的收入。收费标准是按重庆市2004年修正的《重庆市城市生活垃圾处置费征收管理办法》实行,城市居民按照每户每月8元钱缴纳。

以上例子,体现了城市生活垃圾收集-集中-转移-处理环节链这一系统。笔者认为,城市生活垃圾处理BOT属于权益—伦理型公共产品。首先,从公共产品属性宏观上讲,一个城市,其环境卫生的清洁维护具有正外部性,是一个整体,具有非排他性和非竞争性,这是显而易见的,如同公园,路灯(忽略congestible point)一样,基于政治分配原则,它应该体现公平原则,每一个公民都应当享有美好的环境。然而从围观角度上讲,生活垃圾处理BOT又具有排他性,它的消费收益主体和程度能识别,排他技术处理简单,成本低,具备收费的条件。举一个例子,一个小区有50户居民,假设每天产生生活垃圾50袋,生活垃圾处理BOT模式后,经营该项目的公司每天将到小区,每户上门收集处理这批垃圾。(笔者在重庆生活情况来讲,每户都把垃圾袋装密封,放置门口)按收费标准是按重庆市2004年修正的《重庆市城市生活垃圾处置费征收管理办法》实行,城市居民按照每户每月8元钱缴纳给该公司。这8元的收费便是排他性的体现。假如A户不愿意交费,垃圾收集工便不会上门收集,这样A户有如下两种选择:1,自行将垃圾放入小区垃圾房内,8元便成了自己的机会成本;2,照样把垃圾放置于家门口,这样会造成许多麻烦,如邻居投诉,影响住房环境和社会和谐。然而8元的垃圾处置费,对于重庆居民来说,情愿交这笔费,给自己省下麻烦。

生活垃圾处理BOT带来了很多各方面的好处。

私人部门方面,第一,参与项目建设,扩大了公司的经营范围,开辟了新的市场以及新的融资途径,保证了新的利润的获得;第二,投资方通过BOT,带动了其他硬件设备的使用,扩大了设备销路。比如垃圾转移环节中的垃圾车和处理环节中,垃圾填埋场中的垃圾压缩机和焚烧发电厂中的焚烧炉,发电机等。

社会外部性方面,第一,改善了人民的生活品质,改善了城市居住环境,对市民健康带来好处。第二,通过城市公用基础设施市场化这一方式,维持了经济可持续房展,垃圾焚烧发电处理对垃圾资源化的利用,节约了资源又创造了电能。第三,提高城市基础公共设施的利用效率,BOT后,由于全过程的透明化,为获得高利润,私人部门必然为了利润而加强生产管理,提高效率,这解决了曾经的效率地下问题。(作者单位:西南财经大学财税学院)

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参考文献:

[1] 哈维罗森,《财政学》( 第四版)。中国人民大学出版社,2000 年版,第59 页。

垃圾处理的意义范文第4篇

关键词:城市环境;生态工程;生活垃圾

中图分类号: R124 文献标识码: A 文章编号:

引言:城市垃圾处置是城市环境管理中的一大难题。后工业化国家普遍采用的末端治理技术不适合我国国情。运用生态工程技术, 将城市垃圾处理与利用相结合, 寓处理于利用之中, 寓环境保护于产业生产之中, 发展垃圾处理利用生态产业是解决这一难题的可由之路。

1 生态工程概念

生态工程是依据生态系统中物种共生与循环再生原理, 结构与功能协调原则, 结合系统最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。其目标是在促进良性循环的前提下, 充分发挥物质的生产潜力, 防止环境污染, 达到经济和生态环境效益的同步发展。为了人类社会及其自然环境双双受益而对人类社会及其自然环境进行设计,它提供了保护自然环境,同时又解决难以处理的环境污染问题的途径。

2 城市生活垃圾污染现状

我国传统的垃圾消纳倾倒方式是一种"污染物转移"方式。由于现有的垃圾处理场数量和规模远远不能适应城市垃圾增长的要求,大部分垃圾仍呈露天集中堆放状态,对环境产生潜在的危害很大,污染事故频出,问题日趋严重。主要表现为以下几点

2.1污染大气

城市生活垃圾中有50%-60%的易腐性有机物,它们能在短短的数小时之内自行降解,同时散发出硫化氢、氨、苯、丙酮等多种令人厌恶的臭味,这在集中堆放垃圾的垃圾处置场周围更为明显。

2.2污染水体

垃圾中除易腐有机物降解产生的水和自身携带的水分外,有时还接纳一些外来水(主要有降水和径流水),这些水分总量若超过垃圾对水分的吸收能力,就会渗流出来形成垃圾渗滤液,这些渗滤液若流入周围的地表水体和渗入土壤,会造成地表水和地下水的严重污染。

2.3侵占土地

对农田破坏严重,堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田;未经处理或未经严格处理的生活垃圾直接用于农田,或仅经农民简易处理后用于农田,破坏了土壤的团粒结构和理化性质,致使土壤保水保肥能力降低。

2.4垃圾爆炸事故不断发生

由于城市生活垃圾中有机物含量的提高和由露天堆放变为集中堆存,只采用简单覆盖易造成厌氧环境而使垃圾产生的沼气量增加,爆炸事故不断发生,造成重大损失。

3 城市垃圾处理利用生态工程的具体措施

城市垃圾处理利用生态工程由减量化、无害化、资源化、产业化、系统化 5 个子系统组成。

3. 1城市垃圾减量化

城市垃圾减量化是指在垃圾生命周期中从源头到末端, 包括产生、收集、清运、回收利用、最终处理的全过程, 采取各种有效措施减少垃圾数量与体积。城市居民的参与、配合是垃圾减量化这一环节的关键所在。

(1)城市生活用能结构向燃气化、电气化发展。提高燃气普及率, 减少生活燃煤量, 既能减少灰渣等无机垃圾的产生量, 又可提高大气环境质量。燃气普及率提高 10%, 一般可减少垃圾量3 %左右。据相关调查表明, 燃气居民区垃圾产生量比燃煤居民区少18% 。

(2)组织净菜进城。净菜销售在一般情况下可使生活垃圾产生量降低 5% 。但目前净菜销售量较小, 原因有三: 一是销售部门缺乏积极性, 二是少数居民认为净菜不新鲜, 三是净菜价格稍贵。因此, 应成立相应机构来协调净菜加工、销售部门的经济利益, 组织净菜进城; 通过宣传、教育, 改变居民的消费观念; 通过净菜就地加工剩余物的综合利用, 降低成本。

(3)限制一次性物品的使用。一次性物品的使用给日常生活带来极大方便, 是文明进步的一种标志。其负面影响是浪费资源, 使垃圾量增加, 造成环境污染。必须采取经济手段, 如通过立法可以缓解,限制一次性物品( 特别是塑料制品) 的使用。提高居民的环境意识, 少用或不用一次性物品。

(4)倡导适度消费模式。

(5)推行城市垃圾收费制度。根据“谁污染, 谁治理; 谁排放, 谁负担”的原则, 通过地方立法, 开征垃圾处置费。规范计量方法, 按垃圾的量与质收服务费。韩国经验表明, 实施垃圾袋收费制度后, 垃圾量减少了37%, 资源回收量增加了40% 。

(6)限制商品外包装。许多商品的包装最终都成为垃圾, 商品的过度包装, 既浪费资源,又增加垃圾量。可借鉴国外的经验, 制订有关限制商品包装的法令、法规, 限制商品, 特别是消耗品的过度包装, 鼓励回收再用。

(7)发展废品回收业。采取优惠政策, 增设收购网点, 鼓励废品回收业的发展; 开发、推广回收利用新技术, 扩大与增加可利用废品的品种与数量。

3. 2城市垃圾无害化

垃圾无害化是垃圾处理的基本目的之一。垃圾无害化就是采取一定的措施, 使垃圾不损害人体健康, 不污染周围( 原生、次生) 环境。目前, 废物无害化处理工程已经发展成为一门崭新的工程技术。正确选用相应的无害化技术可事半功倍。

(1)控制垃圾流向。生活垃圾从源头分类收集, 分别处理。在目前我国垃圾大多混装的情况下, 处理前必须进行分选。有毒有害物品, 如电池、日光灯管等, 应单独处理利用。特种垃圾,如医院、涉外宾馆垃圾, 也应另行妥善处理。

(2)开发、推广新一代垃圾卫生收集、清运设备。如垃圾分类袋装, 地下集装箱收集, 封闭中转、运输等。

3. 3 城市垃圾资源化及产业化

资源化是城市垃圾处理利用生态工程寓处理于利用的具体体现, 是一种积极的垃圾处理方法。城市垃圾的可利用性为其处理利用产业化提供了经济驱动的可能性。但把可能转变为现实, 谈何容易。因此, 也可以说能否实现产业化是城市垃圾处理利用生态工程的难点, 成败的关键。实现产业化, 不但需要实实在在的可行性论证和投资风险评价, 还需要经营企业的观念转变。而企业观念的转变只能来源于经济利益的驱动, 舍此别无他法。

(1)堆肥, 制造复合肥料。堆肥是我国传统的有机垃圾处理方式, 但由于肥效低, 费工多,难保存, 有异味等原因, 已不适应现代农业生产状况。将堆肥与化肥相结合, 制造有机无机复合肥料, 是堆肥产业化的方向。

(2)废纸再生造纸。1000 t 废纸回收再生可生产800 t 好纸, 可节约木材4 000 m3, 是一项大有可为的产业。

(3)废塑料生产液态、气态燃料。

(4)废玻璃再利用。碎玻璃经过清洗、破碎、加工, 可生产硅系列化工原料。

(5)垃圾处理利用的机器设备产业。

城市垃圾处理利用产业是不同于传统产业的新型的生态产业, 它应当具有生态产业的一般特点。

3. 4城市垃圾处理利用系统化

系统化是将与垃圾处理、利用有关的机构组织起来, 协调各自的功能, 形成一个系统。系统是由相互联系、相互作用的若干组分组合成的具有特定功能的有机整体。这个系统本身又是一个更大系统的组成部分。

(1)在系统辨识、科学分析城市垃圾生命周期的基础上, 制订处理利用规划、实施方案、设计。

(2)成立协调、管理及监督机构, 建立执法、监督队伍。

(3)环境立法、监督。

(4)宣传教育。

4 结束语

综上所述,实践初步证明, 城市生活垃圾生态工程技术是适合我国国情的, 技术上先进、经济上划算、环境上合理的、可行的可持续发展技术。

参考文献:

垃圾处理的意义范文第5篇

关键词:数字图像处理;X射线;Matlab;医学影像

中图分类号:TP312 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0167-03

1 引言

X射线的波长短,透射力强,具有感光和荧光作用,现代医学中,X射线检查对医学诊断有重要参考价值。人体的骨骼、器官密度、厚度不同,当X射线通过人体时,在荧光屏上形成灰度不同的图像,密度大的部位图像灰度大,密度小的图像灰度小[1]。医生根据X射线影像结合患者自述症状及诊断经验即可制定治疗计划。骨骼对X射线的吸收比肌肉对X射线的吸收强得多,1895年,伦琴利用X射线拍摄出历史上第一张X光片[2-3]。

由于 X 射线曝光不均匀、环境照度低,使得经图像信息输入系统获取的源图像中含有各种各样的噪声与畸变,降低了图像的品质,大大影响图像的质量,容易造成对病变器官的漏诊与误诊。采用图像增强的方法对图像进行改善,将图像中感兴趣的特征有选择地进行突出,并衰减不需要的特征,可以突出组织间的对比度、边缘轮廓。

随着计算机技术的发展,Matlab在图像处理方面的优势逐渐显现。其在仿真模拟、图形处理、大数据计算方面的功能特别适用于医学影像处理,开放式的编程环境及扩展功能为它的发展奠定了基础。其自带的工具箱含有大量图像处理函数,避免了使用者重新设计冗杂的程序,简化了工作流程,利用其实现医学影像处理和病理分析,具有深远的医学价值。

2 图像处理方案设计

2.1 预处理

图1为待处理的原始图像,其灰度过大,边界不清晰。首先将原始彩色图像转换为黑白图像,将三维RGB彩色图像压缩为一维黑白图像,处理后的图像大小为原图像的三分之一。

对像源灰度值进行扩展可以增加动态范围、扩展对比度,从而提高图像的清晰度。对比度增强可以改变图像灰度的动态范围,改变0-0.5灰度值的像素,将其灰度值扩展为0-1。使用Matlab工具箱中的imadjust (I,[low_in; high_in],[low_out; high_out])指令,将输入图像中low_in值映射到输出图像中的low_out值 、high_in值映射到输出图像中的high_out值 , 并将 low_in与high_in间的值进行线性缩放。

待处理的图像命名为“Image.jpg”存于E: \文件夹下。A为原始图像,B为黑白图像,C为经过对比度增强的图像。Matlab程序如下:

A=imread('E:\ Image.jpg');

B=rgb2gray(A);

C=imadjust(B,[0,0.5],[]);

图2为预处理后的图像。

2.2 巴特沃斯高通滤波

图像的细节、边缘主要位于其高频部分,图像的模糊主要是由于其高频成分比较弱。采用巴特沃斯高通加强滤波处理图像,提取D像中边缘灰度值变化率大的部分,对图像进行锐化处理,是为了消除模糊,突出边缘。

巴特沃斯高通加强滤波器的传递函数为:

其中,

表示频率(u,v)至滤波器中心(u0,v0)的距离[4]。

用巴特沃斯高频加强滤波处理,可以弥补高频信号,即在原传递函数上加上一个大于0小于1的常数。程序中,取特征值a=1.5,b=0.5。Matlab不支持图像无符号整型的运算,因此要先将上一步通过预处理的图像转换数据类型,每点进行傅里叶变换。计算傅里叶变换后的数据大小,并取整,便于后续传递函数的运算。选定截止频率d0和阶次n后,按照传递函数进行运算,经滤波后再进行傅里叶反变换,图3为滤波后的图像。

Matlab程序如下:

D1=double(C); % 数据类型转换

D2=fft2(D1); %采用傅里叶变换

D3=fftshift(D2); %数据局陈平衡,将FFT的DC分量移到频谱中心

[M,N]=size(D3);

n1=floor(M/2);

n2=floor(N/2);

d0=20; %截止频率为20

n=2; %阶次为2

for i=1:M %巴特沃斯高通滤波

for j=1:N

d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);

if d==0

h=0.5;

else

h=1.5/(1+(d0/d)^(2*n))+0.5;

end

D4(i,j)=h*D3(i,j);

end

end

D=ifftshift(D4);

D=uint8(real(ifft2(D)));

2.3 中值滤波

中值滤波的基本原理是将数字图像中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近真实值,以此消除孤立的噪声点。本文中选用3*3平滑模版滤波,使其变得均匀。

Matlab程序实现:G=filter2(fspecial('average',3),D)。

Matlab工具箱中自带的(type,para)函数用于建立预定义的滤波算子,type为滤波算子的类型,本文中选定average做均值滤波;para为参数,本文中选定3*3。将经过巴特沃斯高通加强滤波处理的图像加到进行过对比度增强的图像中后,图像变得清晰。处理后的图像再进行一次3*3平滑模版滤波,使其变得均匀,图4为处理后的图像。经过高通滤波能够提取出高频信号,削弱低频信号,将此时的图像叠加到经过预处理后的图像2中,既能获得边缘锐化的高频信号,又保留低频信号,如图5所示。

2.4 同态滤波

同态滤波把灰度变换和频率过滤结合起来,将图像的照度反射率模型作为频域处理的基础,通^压缩亮度范围和增强对比度改善图像的质量。使用这种方法可以使图像处理符合人眼对于亮度响应的非线性特性,避免了直接对图像进行傅立叶变换处理的失真[4]。

高斯型高通滤波器的传递函数为:

rh表示高频增益,rl表示低频增益,利用常数c控制滤波器函数斜面的锐化,当rl1时,减小低频并且增强高频,动态范围被压缩,对比度增强。利用Matlab实现时,首先转换数据类型,然后进行傅里叶变换,便于在频域内对高频信号和低频信号分别处理,选定高频增益为2、低频增益为0.5、常数c为4、截止频率为10,利用双重循环实现传递函数的运算,再进行傅里叶反变换。处理后的图像再进行一次3*3平滑模版滤波,使其变得均匀。图6为处理后的最终图像。

Matlab程序如下:

H=double(H);

f=fft2(H); %采用傅里叶变换

g=fftshift(f);

[M,N]=size(f);

d0=10;

rl=0.5;

rh=2;

c=4;

n1=floor(M/2);

n2=floor(N/2);

for i=1:M

for j=1:N

d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);

h=(rh-rl)*(1-exp(-c*(d.^2/d0.^2)))+rl;

g(i,j)=h*g(i,j);

end

end

g=ifftshift(g);

g=uint8(real(ifft2(g)));

3 结语

Matlab集成了多种图像处理的工具箱,将复杂变换利用自带函数得以实现。在实际使用中,应根据不同X射线光片的灰度范围、拍摄亮度、不同骨骼布局适当的调整函数参数,如高频增益、低频增益、截止频率等,同时可将此数据存入数据库,在后续研究中以调用和参考。将Matlab应用于医学影像图像处理,通过对比度增强、傅里叶变换、滤波等处理,优化了图像质量,提高了诊断效率。

参考文献

[1]汪宁宁,金奎东,季宏波,陈秀芳,李莉,姜华.浅析X射线在医学影像诊断领域的发展及应用[J].中国卫生标准管理,2015,(14):167-168.

[2]罗述谦.X射线成像技术在医学中应用[J].物理,2007,(08):602-608.