城市固废分类-收运-协同处置全链条智能化技术集成

一、所属领域
       无废城市、固废资源化、物联网、大数据、人工智能、园区协同处置
二、分析问题
1. 痛点问题



 

2021年12月，生态环境部会同相关部门印发了《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》，指出将在100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设，对提升城市固体废物的全过程管理水平提出了更高的要求。然而，当前我国许多城市固体废物产生量持续加大，无害化处置能力尚未得到有效保障，处理设施布局零散，固体废物精细化、信息化管理水平较低，在构建先进的城市固体废物管理模式中面临顶层设计、基础设施、管理体系等软硬件条件的不足，显著影响“无废城市”建设成效及固废管理领域碳减排目标的实现。亟需改进传统碎片式、分种类、智能化水平较低的固体废物管理模式，依托物联网和智慧支撑技术形成多种类型固体废物分类-收运-协同处置全链条系统性方案，充分发挥固废处置中的减污降碳协同增效作用，提升城市固体废物处理在全环节规划设计、工艺技术集成优化、工程及园区的可持续运营等方面的综合实力。

2. 解决方案

针对城市固体废物全过程管理问题，本项成果发挥清华大学环境学院循环经济产业研究中心在城市固体废物管理理论研究、工艺优化调控和规划决策应用等领域的长期积累，开发“无废城市”建设顶层系统规划工具，研发全链条工艺模拟与优化技术，搭建基于物联网和大数据的城市固废智慧化管理平台，形成能够有效服务于“无废城市”建设的城市固废分类-收运-协同处置全链条系统性解决方案。具体包括：

（1）针对城市固体废物处理处置系统存在的现实问题，在整个城市层面构建从源头分类减量到末端处理处置、处理设施协同共生的工程技术体系和管理运营模式，打造处理设施协同共生、碳减排和二次污染集中控制效果显著、实现物质有序循环和能量梯级利用的多源固废协同处置园区，构建无害化、资源化、可持续的城市循环代谢链网；

（2）开展多源固废处理处置工艺机理模拟，揭示固废-水-能耦合代谢路径与减污降碳潜力空间，实现工艺参数优化；模拟不同固废管理路径对物流、能流的影响，支撑不同应用场景下涵盖源头分类及减量化、污染处理处置、残余物集中控制全过程的工程技术体系优化；

（3）基于物联网、智能监控、在线仿真技术等，构建城市固废管理多源异构大数据系统，形成原创性固废智慧管控技术，支撑建立集固废监测、溯源、预报、应急、调控等功能于一体的可视化管理平台，提供多场景、多效能、智慧化城市固废系统性解决方案。

3. 竞争优势分析

相比于目前主流城市固废综合服务产品，本成果的优势体现在服务方案的全链条和智能化。

（1）在全链条方面，已有产品普遍为针对某一固废处理环节的技术装备服务。而本项目在统筹城市多源固废代谢的基础上开发综合规划方法，服务于城市固废处理处置系统设施的高效利用与有效衔接、物质能源转换利用最大化及环境污染风险最小化，提供涵盖从分类到末端处置全过程的城市固废系统性解决方案。

（2）在智能化方面，本成果集成多项国际领先的物联网与大数据技术，提供固废处理关键技术和核心装备的集成调控服务方案，具有数据精度高、仿真效果好等竞争优势。

4. 市场应用前景

生态环境部发布的《2020中国环保产业发展状况报告》显示，2019年我国固废处置领域实现营收6591.7亿元、营业利润698.3亿元，两者占比均位居环保各细分领域第一位，分别为41.1%和46.7%。“十四五”期间，我国将在100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设，城市固废管理模式将迎来深度变革，固废处理市场发展潜力巨大。本成果将在整个城市层面提供从源头分类减量到末端处理处置、处理设施协同共生的技术支持和管理运营模式，实现物质有序循环和能量梯级利用，建立城市固废无害化、资源化处理的一揽子解决方案和绿色循环发展模式。成果应用领域包括城市固废管理系统规划、园区建设、固废智能收运、多源固废协同处置等，能够服务于地方政府、地方城投集团、园区管委会、大型固废处理企业等的实际需求。项目致力于构建面向未来的“无废城市”技术、管理支撑体系，并与城市工业、交通、建筑等减污降碳关键领域实现互联互通，推动智慧化固废处理体系成为城市重要的新型基础设施。

5. 发展规划

依托本成果搭建城市固废处理公共服务平台，面向地方政府、地方城投集团、园区管委会、大型固废处理企业集团等在“无废城市”建设、碳中和园区搭建、固废减污降碳管理方面的实际需求，提供城市固废全链条处理处置系统性解决方案。