謝瑞林

（蘇

州市環(huán)境衛(wèi)生管理處 江蘇蘇州 215000）

1 背景綜述

近年來(lái)蘇州經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和市民生活水平的不斷提高，生活固廢產(chǎn)生量以驚人的速度遞增，相配套的生活固廢處置場(chǎng)所也從速度與規(guī)模上迅速發(fā)展，使用的處置工藝、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和資源化利用程度也越來(lái)越高。同時(shí)，隨著固廢處置的專業(yè)性、技術(shù)性的增強(qiáng)，如何利用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)手段確保固廢處置設(shè)施的規(guī)范及高效的運(yùn)轉(zhuǎn)、提升全過(guò)程監(jiān)管勢(shì)在必行。

蘇州市固廢監(jiān)管信息化建設(shè)以生活垃圾及餐廚垃圾為信息化建設(shè)重點(diǎn)，圍繞“焚燒、填埋、餐廚”三大主體展開(kāi)，以“提高固體廢棄物轉(zhuǎn)移過(guò)程的安全與環(huán)保系數(shù)、處置過(guò)程全方位智能監(jiān)控與預(yù)警、處置后期持續(xù)跟蹤追溯”為建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)固廢全生命周期管理。

餐廚垃圾收運(yùn)處體系與生活垃圾體系相對(duì)獨(dú)立，所以本文將從生活垃圾焚燒、填埋、餐廚垃圾三方面管理來(lái)闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蘇州生活固廢監(jiān)管中的應(yīng)用。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在垃圾焚燒終端監(jiān)管的應(yīng)用分析

蘇州垃圾焚燒發(fā)電廠位于蘇州市吳中區(qū)，采用特許經(jīng)營(yíng)、建設(shè)-運(yùn)營(yíng)-移交（BOT）的合作模式建設(shè)，2006年7月正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行，目前日處理能力達(dá)3500t/d。隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)容與人口劇增，傳統(tǒng)的垃圾填埋因容量及占地兩方面將難以為繼，采取垃圾焚燒處置是蘇州生活固廢處置的必然手段。伴隨著環(huán)保理念、權(quán)益意識(shí)的增強(qiáng)，近年來(lái)焚燒話題一直是政府與市民垃圾處理問(wèn)題爭(zhēng)議的焦點(diǎn)，其規(guī)范運(yùn)作、煙氣排放等問(wèn)題也越來(lái)越引起市民的關(guān)注。對(duì)于垃圾焚燒廠的信息化監(jiān)管主體分為三部分：垃圾進(jìn)場(chǎng)-焚燒過(guò)程-煙氣排放。

2.1 焚燒進(jìn)場(chǎng)監(jiān)管系統(tǒng)

圖1 蘇州市物聯(lián)網(wǎng)固廢監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)垃圾進(jìn)場(chǎng)量示意圖

通過(guò)將監(jiān)管信息系統(tǒng)與終端地磅稱重系統(tǒng)的連接，實(shí)現(xiàn)焚燒廠進(jìn)廠稱重?cái)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)管，監(jiān)管部門可以實(shí)時(shí)監(jiān)控掌握蘇州各區(qū)進(jìn)入終端的垃圾量，通過(guò)系統(tǒng)在線查詢（看）、統(tǒng)計(jì)分析功能，結(jié)合各垃圾處置終端運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整各終端的垃圾進(jìn)場(chǎng)量，合理科學(xué)分配，確保生活垃圾全量、穩(wěn)定處置。如圖1所示。

2.2 焚燒過(guò)程監(jiān)管系統(tǒng)

通過(guò)采集生產(chǎn)設(shè)施的關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝原理，實(shí)現(xiàn)工況過(guò)程監(jiān)管，可以有效控制在焚燒過(guò)程中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的二次污染。

爐溫實(shí)時(shí)監(jiān)控：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒爐實(shí)時(shí)溫度的監(jiān)控，通過(guò)曲線圖方式動(dòng)態(tài)展現(xiàn)焚燒爐爐溫變化情況，并自動(dòng)以爐溫閾值數(shù)據(jù)，防止溫度的極端變化影響運(yùn)行工況和尾氣的環(huán)保處理。

輔助噴油監(jiān)管：對(duì)輔助燃料系統(tǒng)噴油狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)配備輔助燃料系統(tǒng)智能監(jiān)控主機(jī)，對(duì)實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并對(duì)在爐溫低于規(guī)定溫度下未啟動(dòng)輔助燃料情況進(jìn)行在線預(yù)警，并可通過(guò)信息方式發(fā)送到相關(guān)責(zé)任人。

輔料投放量監(jiān)管：系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒過(guò)程中石灰、活性炭、氨水投放量精確化監(jiān)管和統(tǒng)計(jì)，確保投放量滿足工況及環(huán)保處理要求。

2.3 焚燒排放監(jiān)管系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)焚燒廠煙氣CEMS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)管部門在第一時(shí)間可以掌握焚燒過(guò)程中12個(gè)重要指標(biāo)（包括：煙塵濃度、煙氣濕度、HCL濃度、SO2濃度、NOx濃度、CO濃度、NH3濃度、CO2濃度、HF濃度、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流量）的實(shí)時(shí)排放情況，通過(guò)對(duì)煙氣數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)調(diào)整焚燒場(chǎng)內(nèi)各焚燒爐運(yùn)行工況，確保垃圾焚燒煙氣達(dá)標(biāo)排放。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在垃圾填埋中的應(yīng)用分析

蘇州市填埋處置監(jiān)管系統(tǒng)建立在各自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)施實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行及作業(yè)情況的綜合監(jiān)管，系統(tǒng)具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、強(qiáng)大的信息管理、信息綜合分析和信息提取功能，以及表格、圖形、圖像等顯示輸出功能，實(shí)現(xiàn)填埋作業(yè)管理的信息化和精細(xì)化。

3.1 填埋場(chǎng)視頻管理系統(tǒng)

由于蘇州市填埋場(chǎng)屬于山谷型填埋場(chǎng)，庫(kù)區(qū)面積大，運(yùn)行設(shè)施設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)多（作業(yè)平臺(tái)、地磅出入口、滲濾液處理站、中間覆蓋區(qū)等），建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程可視化掌握填埋場(chǎng)全貌，對(duì)一些突發(fā)狀況能夠進(jìn)行及時(shí)處理。

3.2 堆體沉降管理系統(tǒng)

填埋場(chǎng)堆體沉降系統(tǒng)運(yùn)用傳感器、數(shù)據(jù)模型等技術(shù)手段建立沉降和容量分析的三維架構(gòu)，通過(guò)對(duì)堆體沉降的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)了解堆體各區(qū)域的穩(wěn)定性，有效提高填埋場(chǎng)庫(kù)容和擴(kuò)容率。

3.3 三維仿真模擬系統(tǒng)

結(jié)合填埋作業(yè)需要，開(kāi)展庫(kù)區(qū)作業(yè)三維仿真項(xiàng)目，在庫(kù)區(qū)設(shè)置采集點(diǎn)，收集填埋場(chǎng)場(chǎng)區(qū)垃圾位移等數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析比對(duì)來(lái)模擬填埋場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行，并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整庫(kù)區(qū)填埋作業(yè)，確保垃圾填埋的安全生產(chǎn)。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在餐廚垃圾管理中的應(yīng)用分析

4.1 傳統(tǒng)餐廚管理模式缺陷分析

餐廚垃圾因?yàn)槠浣M成部分性質(zhì)的特殊性及極高的資源回收價(jià)值，決定了相應(yīng)收集、運(yùn)輸、處置、管理工作的特殊性，也為餐廚垃圾的規(guī)范化管理帶來(lái)了相應(yīng)的難度。在傳統(tǒng)餐廚垃圾管理模式下，主要存在以下問(wèn)題。

產(chǎn)生環(huán)節(jié)是地溝油的“發(fā)源地”，不少餐飲企業(yè)以營(yíng)利為目的將餐廚垃圾銷售給食品加工廠或者牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)，非正規(guī)的市場(chǎng)化單位私自收集餐廚垃圾而謀取暴利，承諾餐廚垃圾“上繳”餐飲企業(yè)中仍存在產(chǎn)生量與收集量不匹配的現(xiàn)象。在暴利的驅(qū)使下，一些不法商販回收餐廚垃圾產(chǎn)生過(guò)程中的潲水，通過(guò)加熱，過(guò)濾，蒸餾等一系列手段提取油脂，出售給一些食品加工點(diǎn)、餐館等來(lái)牟取暴利。

運(yùn)輸環(huán)節(jié)中收集車不密閉致餐廚垃圾遺撒，甚至隨意傾倒，嚴(yán)重影響市容市貌，同時(shí)餐廚垃圾收運(yùn)企業(yè)存在非法倒賣餐廚垃圾的可能，甚至通過(guò)在運(yùn)輸過(guò)程在餐廚垃圾中摻水而獲得更高額的補(bǔ)貼費(fèi)用，使得餐廚垃圾管理難度加大。

處置環(huán)節(jié)中，對(duì)于餐廚垃圾收集量與處置量缺乏有效監(jiān)管，無(wú)法核實(shí)收集量的合理性、收集量與實(shí)際進(jìn)廠量之間的偏差?！傲俊弊鳛楹饬坎蛷N垃圾實(shí)際管理效率的一大重要指標(biāo)，必須實(shí)現(xiàn)溯源管理、終端管理兩種方式的結(jié)合。同時(shí)，餐廚垃圾處置工藝過(guò)程中產(chǎn)生的排放物質(zhì)如廢渣、廢水等如果未達(dá)標(biāo)排放，會(huì)造成二次污染，處置過(guò)程的環(huán)保管理也是該環(huán)節(jié)監(jiān)管的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在餐廚垃圾管理中的應(yīng)用

蘇州餐廚垃圾信息化監(jiān)管是基于當(dāng)前餐廚垃圾管理與處置現(xiàn)狀量身打造的，其中信息化監(jiān)管平臺(tái)旨在解決當(dāng)前餐廚垃圾收運(yùn)處置過(guò)程中摻水、漏收等違規(guī)行為，從而有效規(guī)范餐廚垃圾流程。系統(tǒng)基于M2M（即Machine-to-Machine，即機(jī)器和機(jī)器連接）理念，運(yùn)用RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾專用桶“身份”標(biāo)示，餐廚垃圾收運(yùn)車輛收運(yùn)過(guò)程中使用電子標(biāo)簽手持機(jī)快速讀取專用桶數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)端，同時(shí)實(shí)現(xiàn)抓拍、垃圾車視頻以及定位等功能，完善收運(yùn)信息，將餐廚垃圾監(jiān)管的范圍從終端處置延伸到現(xiàn)場(chǎng)收集、運(yùn)輸監(jiān)管全過(guò)程，從而輔助對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)進(jìn)行規(guī)范管理，規(guī)避違規(guī)收運(yùn)等問(wèn)題。

4.2.1 餐飲企業(yè)管理系統(tǒng)

餐飲企業(yè)可通過(guò)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線申報(bào)，由管理員進(jìn)行審核，審核通過(guò)后信息錄入系統(tǒng)。系統(tǒng)記錄監(jiān)管企業(yè)的各種基本信息，建立餐飲企業(yè)相關(guān)管理信息電子檔案。

4.2.2 收集記錄管理系統(tǒng)

餐廚垃圾管理必須從源頭抓起，才能真正保證后期工作的有效性，所以加強(qiáng)餐飲企業(yè)管理，是蘇州市餐廚垃圾管理的重點(diǎn)。建立蘇州市餐廚垃圾專用桶數(shù)據(jù)庫(kù)，將具有防水功能的RFID標(biāo)簽嵌在餐廚垃圾桶上，RFID電子標(biāo)簽選用防拆卸標(biāo)簽。通過(guò)餐廚垃圾收集車安裝車載稱重系統(tǒng)以及固定式RFID終端，可讀取標(biāo)簽中的相關(guān)信息，對(duì)產(chǎn)生單位進(jìn)行“身份標(biāo)識(shí)”，稱重?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳。如圖2所示。

4.2.3 車輛運(yùn)行管理

餐廚車具有作業(yè)點(diǎn)廣，作業(yè)地點(diǎn)相對(duì)固定等特點(diǎn)，車輛必須按照預(yù)定線路、餐飲店進(jìn)行收運(yùn)，所以加強(qiáng)餐廚車的運(yùn)行管理是餐廚監(jiān)管的重點(diǎn)內(nèi)容。蘇州市餐廚垃圾車輛管理基于GPS定位系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)或歷史查看車輛當(dāng)前的位置和走向。通過(guò)車輛與餐飲的信息綁定，可實(shí)時(shí)查看該車輛所負(fù)責(zé)收集的餐飲企業(yè)，包括如下詳細(xì)信息：名稱、地址、上次收集時(shí)間、桶數(shù)、重量、日均量、月均量、合約履行情況。

4.3 餐廚信息化建設(shè)效益分析

蘇州餐廚垃圾信息化管理系統(tǒng)作為“十二五”階段加強(qiáng)餐廚垃圾監(jiān)管能力建設(shè)的重要舉措，確保餐廚垃圾的全過(guò)程規(guī)范化管理及終端無(wú)害化處置，保證了收集、運(yùn)輸、處置過(guò)程的規(guī)范化作業(yè)，信息化平臺(tái)的建設(shè)大大彌補(bǔ)了傳統(tǒng)管理方式的弊端，成為蘇州市餐廚垃圾管理的重要手段，具體效益如下。

圖2 餐廚垃圾信息系統(tǒng)收運(yùn)記錄示意圖

保障規(guī)范收運(yùn)：從餐廚垃圾產(chǎn)生源頭至處置終端實(shí)現(xiàn)全過(guò)程多角度監(jiān)督，有效杜絕隨意傾倒、不密閉車廂、拋灑滴漏、中途摻水、不規(guī)范行車等影響市容環(huán)境、交通、弄虛作假等不規(guī)范現(xiàn)象。

打擊“地溝油”等黑色價(jià)值鏈：實(shí)現(xiàn)對(duì)前端產(chǎn)生單位餐廚垃圾量的監(jiān)控，有效引導(dǎo)產(chǎn)生單位進(jìn)行規(guī)范處置，徹底截?cái)唷暗販嫌汀碑a(chǎn)業(yè)的后路，少一滴地溝油，多一分食品安全。

助力實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化[1]：餐廚垃圾通過(guò)資源化利用的產(chǎn)品主要有生物柴油、蛋白飼料添加劑和沼氣，利用餐廚垃圾生產(chǎn)的二次能源物質(zhì)，在取得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也為餐廚垃圾的資源化提供了可能。

提升政府的執(zhí)政形象：在餐廚垃圾重視程度空前的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助推餐廚垃圾監(jiān)管，城市市容和周邊環(huán)境明顯改善，居民食品安全得到保障，政府的重復(fù)清運(yùn)、管理成本明顯降低，市民對(duì)政府工作滿意度提高。

5 結(jié)語(yǔ)

蘇州市生活固廢管理部門積極探索“固廢管理信息化”模式，打破了傳統(tǒng)的管理思路，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在固廢監(jiān)管中的成功應(yīng)用，也為國(guó)內(nèi)行業(yè)監(jiān)管帶來(lái)了新的思考。我國(guó)固廢監(jiān)管信息化正處于發(fā)展階段，其管理模式也正經(jīng)歷關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期。從職能層面上，隨著公共服務(wù)行業(yè)BOT運(yùn)營(yíng)模式發(fā)展，對(duì)應(yīng)的政府職能也逐漸轉(zhuǎn)向合約監(jiān)管方，必將需要借助第三方的技術(shù)手段對(duì)運(yùn)營(yíng)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，此模式將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從業(yè)務(wù)層面上，保證固廢收、運(yùn)、處全過(guò)程規(guī)范化作業(yè)是固廢監(jiān)管的總體目標(biāo)，純粹人力的監(jiān)管隨著作業(yè)區(qū)域的擴(kuò)增及監(jiān)管細(xì)節(jié)的繁多而逐漸無(wú)法滿足管理需要，隨著科技的發(fā)展，固廢監(jiān)管尋求與信息化的結(jié)合成為必然。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蘇州市固廢監(jiān)管中取得的建設(shè)、管理效益，開(kāi)啟了我國(guó)固廢數(shù)字化、智能化管理的新時(shí)代。同時(shí)，也論證了我國(guó)固廢管理走向信息化的可行性與必要性，固廢監(jiān)管“蘇州模式”也為國(guó)內(nèi)其它城市提供參考與借鑒。

[1]高晶文.環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)--餐廚垃圾處理的“蘇州模式”.2013.