城市生活垃圾中的大部分廢棄物是是可利用的再生資源，同時(shí)對(duì)不同種類的垃圾對(duì)環(huán)境的危害不同，需要分開(kāi)進(jìn)行處理，所以垃圾分類是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源再生的基礎(chǔ)。在城市進(jìn)行垃圾分類工作能發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)必須將生活垃圾變廢為寶，充分降低垃圾對(duì)環(huán)境的危害。當(dāng)前生活垃圾分類存在總量呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)、垃圾處理能力與垃圾產(chǎn)生量持平，面臨垃圾圍城、傳統(tǒng)垃圾分類設(shè)備落伍，阻礙回收利用效果等問(wèn)題。對(duì)此，我們研究采用大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市垃圾分類工作中的應(yīng)用，配套實(shí)施針對(duì)性地管理機(jī)制，引進(jìn)有特色的分類設(shè)備解決垃圾分類出錯(cuò)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高城市垃圾分類的工作效率。

為實(shí)現(xiàn)城市垃圾的回收、減量和無(wú)害化目標(biāo)，我國(guó)城市發(fā)展急需解決的首要問(wèn)題之一便是進(jìn)行垃圾的分類化處理。然而海量的垃圾進(jìn)行分類處理是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，大數(shù)據(jù)天然具有收集大量數(shù)據(jù)和協(xié)同管理的能力，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅能夠提高垃圾分類的管理效率，還能更好地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)城市的生態(tài)環(huán)境。

一、城市垃圾分類的現(xiàn)狀和問(wèn)題

自從我國(guó)實(shí)施垃圾分類后，一些城市示范小區(qū)在垃圾分類工作上已經(jīng)總結(jié)了一些行之有效的方法和經(jīng)驗(yàn)。城市環(huán)境管理機(jī)構(gòu)在加強(qiáng)宣傳和教育引導(dǎo)的同時(shí)，加強(qiáng)志愿者對(duì)垃圾分類的督導(dǎo)，在方法上進(jìn)行創(chuàng)新，如采取垃圾投放積分制、完善行政法規(guī)、建立大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)等。19年的上海市頒布了《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》引起了大家的關(guān)注，由此來(lái)及分類的概念迅速在大眾中普及。實(shí)際上，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部表示，自2016年以來(lái)，全國(guó)各地都在全力推進(jìn)生活垃圾分類工作，且已取得積極進(jìn)展。截止到目前，先行先試的46個(gè)重點(diǎn)城市，生活垃圾分類居民小區(qū)覆蓋率達(dá)到86.6%，廚余垃圾處理能力從2019年的3.47萬(wàn)噸/天提升到目前的6.28萬(wàn)噸/天；生活垃圾回收利用率平均為30.4%，有15個(gè)城市達(dá)到或超過(guò)35%。在剛剛過(guò)去的2020年中很多城市也積極加入到“強(qiáng)制分類”隊(duì)伍中，并在條例中明確提到運(yùn)用“信息化”、“科技手段”、“科技創(chuàng)新”、“智能化”等手段提高生活垃圾管理科技化水平，大量運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的的成果來(lái)支持垃圾分類工作的推廣。在大數(shù)據(jù)管理上，我國(guó)實(shí)行垃圾分類三級(jí)管理來(lái)執(zhí)行垃圾分類的行政監(jiān)管，如圖1.1 應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的垃圾分類三層監(jiān)管體系所示。

圖1.1應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的垃圾分類三層監(jiān)管體系

但是大部分的居民依然缺乏執(zhí)行垃圾分類的專業(yè)培訓(xùn)，強(qiáng)制性的垃圾分類監(jiān)管也沒(méi)有在二線以下城市推廣。同時(shí)，垃圾分類回收的很多環(huán)節(jié)還處于人工管理中，導(dǎo)致一些問(wèn)題。如居民區(qū)來(lái)及收集不及時(shí)，導(dǎo)致廚余垃圾腐爛變質(zhì)、垃圾未分類直接填埋導(dǎo)致填埋場(chǎng)剩余庫(kù)容緊張、粗放分類的垃圾直接焚燒污染環(huán)境等等一些列的問(wèn)題�？梢哉f(shuō)，垃圾分類在我國(guó)的推行才剛剛開(kāi)始，后期工作任重而道遠(yuǎn)。

二、基于大數(shù)據(jù)城市垃圾類型

（一）城市垃圾分類的目的

生活垃圾中含有部分材料具有較高的使用價(jià)值，從生活垃圾中回收材料，比從自然界獲取更便宜、更經(jīng)濟(jì)。再者分類工作將可堆肥垃圾或可焚燒垃圾單獨(dú)分出來(lái)，有利于后端堆肥設(shè)施和焚燒設(shè)施的穩(wěn)定處理。其次垃圾分類在源頭分流出一些材料，可以減少剩余需要清運(yùn)和填埋的垃圾量，不僅可以節(jié)省清運(yùn)費(fèi)用和處理費(fèi)用，還能節(jié)省城市郊外填埋庫(kù)容并延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用年限。當(dāng)然，分類的目也是要把前面說(shuō)的一些有毒有害廢物分離出來(lái)，便于進(jìn)行針對(duì)性的處理。

（二）垃圾分類的原則

如上所述，垃圾分類的目的在于方便回收、處理和無(wú)害化。在回收中，材料越純凈越是好原料，價(jià)值也相對(duì)較高。比如通過(guò)科技手段從自然礦物中提取高純度的材料，如銅、鐵、鹽等。所有的固體廢物都是各種材料的混合體。在各種固體廢物中，有的數(shù)量巨大但成分相對(duì)單一，如粉煤灰、高爐渣等，因?yàn)槌煞謫我�，于是相�?duì)容易資源化利用。而生活垃圾是成分最復(fù)雜的一類。其作為原材料的價(jià)值很低，一般的原則是采用焚燒或填埋這樣廣譜性的方法進(jìn)行處理，但是有效分類可以降低處理的成本。所以，生活垃圾分類的本質(zhì)就是精細(xì)化，而大數(shù)據(jù)進(jìn)行垃圾分類的原則就是提高垃圾分類的精細(xì)化。

（三）基于大數(shù)據(jù)的垃圾分類

大數(shù)據(jù)只是一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，數(shù)據(jù)的來(lái)源還是有各種設(shè)備和人采集而來(lái)。所以必須為大數(shù)據(jù)下的垃圾分類制定標(biāo)準(zhǔn)化的分類界定的方法。分類界定應(yīng)統(tǒng)籌考慮各種情況，分類應(yīng)詳盡；實(shí)踐層面應(yīng)因地制宜，選擇合適的種類或細(xì)分種類開(kāi)展回收工作。生活垃圾分類的精細(xì)化層度至少可以分為五個(gè)層次，便于數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)采集的垃圾信息進(jìn)行歸類，協(xié)助工作人員管理。

層次一的混合生活垃圾只是區(qū)分垃圾

層次二把垃圾分為可回收和不可回收。

層次三開(kāi)始從垃圾的來(lái)源分為10類左右，廢舊金屬、報(bào)廢電子產(chǎn)品、報(bào)廢機(jī)電設(shè)備、廢造紙?jiān)�、廢輕化工原料、廢玻璃、可降解有機(jī)垃圾、磚瓦等惰性垃圾、家庭有害垃圾等。

層次四把垃圾分100類以上，將層次C的固廢各細(xì)分5-10類便于運(yùn)輸分流

層次五根據(jù)工業(yè)處理的方式將垃圾細(xì)化為1000類以上，將層次E的固廢進(jìn)一步細(xì)分。一般來(lái)說(shuō)，在源頭僅分類到層次C，在回收站或集散點(diǎn)可細(xì)分到層次D，而在專業(yè)資源化利用廠可通過(guò)提純或除雜工藝，進(jìn)一步提升材料的純度和利用價(jià)值。

三、應(yīng)用大數(shù)據(jù)的垃圾分類方法

（一）更新智能化垃圾收集設(shè)備

以往的垃圾分類中要求居民有較高的自覺(jué)性和自律性。而應(yīng)用大數(shù)據(jù)的分類管理有助于推進(jìn)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。但要真正做到大數(shù)據(jù)管理和監(jiān)管，首先要做到設(shè)備的智能化，便于采集大數(shù)據(jù)所需要的各種信息。為了更好地管理和分類，這種智能化垃圾分類設(shè)備需信息的細(xì)化。信息的細(xì)化就是將不同功能的垃圾分類設(shè)備分開(kāi)來(lái)管理和監(jiān)管，即某一種智能垃圾分類設(shè)備是專門回收可回收利用廢舊物，根據(jù)以上提高的第三層和第四層及將智能化垃圾箱分為：玻璃、易拉罐和塑料、金屬、織物、紙類、電池、燈管燈泡、藥片等可回收和需專業(yè)處理的類型，以便于分類運(yùn)輸。而另一種智能垃圾分類設(shè)備則主要用于收集廚余和其他垃圾等需要填埋和焚燒的類型。更新智能化設(shè)備后，大數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)垃圾分類的結(jié)果指導(dǎo)居民在投放。而且以上當(dāng)垃圾箱滿載以后，數(shù)據(jù)管理設(shè)備會(huì)自動(dòng)通知回收車隊(duì)來(lái)清運(yùn)，提高垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)效率。

（二）基于大數(shù)據(jù)的智能化垃圾分類管理

在城市中，居民生活垃圾主要以生活垃圾和其他垃圾為主，但是投放量不穩(wěn)定，定期轉(zhuǎn)運(yùn)效率低。而不定期轉(zhuǎn)運(yùn)的生活垃圾又極容易產(chǎn)生腐爛、惡臭等問(wèn)題。我們可以同樣從應(yīng)用大數(shù)據(jù)來(lái)解決該問(wèn)題。環(huán)境保護(hù)部門可以為每個(gè)家庭配置投放垃圾的二維碼。當(dāng)每家丟棄生活垃圾及其它垃圾時(shí)，可以在智能回收機(jī)設(shè)置提示掃碼，發(fā)出“分類完畢”則表示該戶垃圾按正常程序走，而該智能回收機(jī)只有收集廚余垃圾和其他垃圾功能，提示投放者輸入垃圾類型。

同時(shí)利用智能垃圾箱的傳感器初步檢測(cè)垃圾歸類是否存在問(wèn)題。居民住戶綁定的二維碼對(duì)準(zhǔn)回收機(jī)掃碼窗口，回收機(jī)吐出回復(fù)，接著把對(duì)應(yīng)的生活垃圾分類放入掃描，點(diǎn)擊選擇垃圾類型，傳感器掃描一致則垃圾可放入。若不一致，則提示居民正確投放，直到分類正確。

（三）基于大數(shù)據(jù)的垃圾分類監(jiān)管

做到設(shè)備和流程的大數(shù)據(jù)管理后，城市環(huán)境管理部門需要有針對(duì)性地設(shè)立監(jiān)管機(jī)制來(lái)提高居民和企業(yè)參與垃圾分類的規(guī)范性，并做到正確分類。

1.用大數(shù)據(jù)采集居民的垃圾分類基本信息

為了便于監(jiān)管，環(huán)保部門可以記錄各城區(qū)、街道、社區(qū)的聯(lián)系人、聯(lián)系人地址；記錄城區(qū)培訓(xùn)教師、街道管理員、社區(qū)志愿者的通訊方式。社區(qū)下的居民小區(qū)菜單記錄了小區(qū)地址、聯(lián)系人、戶數(shù)、通訊方式；垃圾袋發(fā)放時(shí)間、領(lǐng)用人及地址、數(shù)量規(guī)格和使用時(shí)間、數(shù)量規(guī)格；垃圾清運(yùn)時(shí)間、分類垃圾桶數(shù)量及位置等信息。

2.分類的質(zhì)量檢測(cè)

每天按時(shí)自動(dòng)讀取居民戶號(hào)、垃圾投放數(shù)量、垃圾投放時(shí)間，分類情況等等。智能垃圾收集設(shè)備記錄了市級(jí)和各城區(qū)、街道、社區(qū)的檢查人員、檢查日期、分類正確率、投放準(zhǔn)確率、存在問(wèn)題和扣分情況。

3.數(shù)據(jù)反饋

為了反饋垃圾分類的信息，大數(shù)據(jù)平臺(tái)會(huì)給予市級(jí)、各城區(qū)、街道、社區(qū)管理系統(tǒng)權(quán)限，以便于他們隨時(shí)對(duì)各規(guī)格垃圾袋發(fā)放使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；市級(jí)按月、年對(duì)分類垃圾的清運(yùn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也可隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，及時(shí)掌握動(dòng)態(tài)情況。

4.監(jiān)管措施

監(jiān)管的結(jié)果可以給予住戶關(guān)于垃圾分類的評(píng)價(jià)。監(jiān)管部門勀在高評(píng)價(jià)的居民名中給予循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品回報(bào)，對(duì)低評(píng)價(jià)的居民給予再關(guān)于垃圾分類的再教育，幫其熟悉分類方法，以各種正面的激勵(lì)或者教育懲罰等等措施引導(dǎo)城鎮(zhèn)居民正確地分類投放垃圾。

（三）應(yīng)用大數(shù)據(jù)的智能化分類運(yùn)輸

前端收集的有效分類是垃圾分類前提，垃圾收運(yùn)也是垃圾分類的必然路徑。城市環(huán)境監(jiān)管部門需要在前端垃圾分類回收的基礎(chǔ)上把物資運(yùn)輸車輛通過(guò)大數(shù)據(jù)連接起來(lái)，組建全信息化的物流車隊(duì)，以大數(shù)據(jù)進(jìn)行垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)“分類及時(shí)清運(yùn)、日產(chǎn)日清”和規(guī)范化、低成本運(yùn)輸。大數(shù)據(jù)會(huì)靈活調(diào)配壓縮車、廂式垃圾車協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)廢舊物資，將可燃垃圾、廚余垃圾、廢舊物資運(yùn)輸統(tǒng)一運(yùn)輸，避免有害垃圾污染、廚余垃圾腐爛和回收垃圾混運(yùn)等問(wèn)題。為了，提高轉(zhuǎn)運(yùn)到的效率，環(huán)保部門也可以更具大數(shù)據(jù)收集的區(qū)域垃圾分類信息調(diào)整整體布局。在繁忙區(qū)域建設(shè)若干廢舊物資分揀打包中心和廢塑料、廢紡、廢輪胎等可回收物分選線分選可回收物，作為次級(jí)產(chǎn)品的原料進(jìn)行再生利用，提高廢舊物資的資源化利用率，同時(shí)將分選后的不可回收物轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾處理設(shè)施進(jìn)行無(wú)害化處理，有效避免二次污染。

四、結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用只是提高管理的效率，生活垃圾分類投放智能化，將大大促進(jìn)城市生活垃圾分類投放和監(jiān)管水平的提高。垃圾的分類也絕非一日之成就，需要久久為功。應(yīng)用大數(shù)據(jù)的垃圾分類工作就是利用信息化技術(shù)提高垃圾的分類收集效率，科學(xué)高效地對(duì)垃圾分類活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)管，提高監(jiān)管的力度，從而確保垃圾分類準(zhǔn)確率，杜絕混裝混運(yùn)現(xiàn)象，從而更好地推廣實(shí)行垃圾分類。

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