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摘 要： 摘要：垃圾是人類(lèi)日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物，由于排出量大，成分復(fù)雜多樣，且具有污染性、資源性和社會(huì)性，需要無(wú)害化、資源化、減量化和社會(huì)化處理，如不能妥善處理，就會(huì)污染環(huán)境，影響環(huán)境衛(wèi)生，浪費(fèi)資源，破壞生產(chǎn)生活安全，破壞社會(huì)和諧。垃圾
摘要：垃圾是人類(lèi)日常生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物，由于排出量大，成分復(fù)雜多樣，且具有污染性、資源性和社會(huì)性，需要無(wú)害化、資源化、減量化和社會(huì)化處理，如不能妥善處理，就會(huì)污染環(huán)境，影響環(huán)境衛(wèi)生，浪費(fèi)資源，破壞生產(chǎn)生活安全，破壞社會(huì)和諧。垃圾處理就是要把垃圾迅速清除，并進(jìn)行無(wú)害化處理，最后加以合理的利用。當(dāng)今廣泛應(yīng)用的垃圾處理方法是衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒。垃圾處理的目的是無(wú)害化、資源化和減量化。
關(guān)鍵詞：垃圾,廢物處理,環(huán)境制度,論文發(fā)表
利用垃圾生產(chǎn)木炭、焦油和煤氣，是將垃圾中的可燃物(生活污水處理的污泥也是的)和非可燃物利用液選分離，其中對(duì)可燃物進(jìn)行干餾而得到木炭、焦油和煤氣，不產(chǎn)生二惡英(毒王)。非可燃物可分離出玻璃、煤灰、磚、石頭和廢舊電池，玻璃可以回收利用，煤灰可用作施肥，磚、石頭可以用作建筑材料，廢舊電池經(jīng)破碎、高溫熔化，根據(jù)各種金屬的熔點(diǎn)不同而分離出不同的金屬，從而達(dá)到循環(huán)利用。木炭可以氣化產(chǎn)生氫氣、甲烷等，是因?yàn)槊嚎梢詺饣�。木炭也可以液化產(chǎn)生汽油、柴油等油品，也是因?yàn)槊阂夯a(chǎn)生油品。煤氣中有氫氣、甲烷、微量的一氧化碳和二氧化碳。利用變壓吸附可分離出氫氣、甲烷，氫氣可供燃料電池使用發(fā)電，甲烷液化供其它用途(如打火機(jī))。也可利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，還可以利用煤氣生產(chǎn)甲醇。焦油中含有木酸液、木焦油、木瀝青。利用蒸餾方式可將焦油中的化學(xué)物質(zhì)分出來(lái)，如甲酸、甲醇等。還有珍貴的藥品原料。以上分離生產(chǎn)裝置中國(guó)均有。云維集團(tuán)有干餾、煤氣化、煤分離裝置，開(kāi)遠(yuǎn)解化公司有煤液化裝置。東北吉林、湖南有廢舊金屬回收裝置。己獲專(zhuān)利， 一天處理4000t垃圾，生產(chǎn)甲醇350t(煤氣140萬(wàn)m3 發(fā)電280萬(wàn)度) ，木酸液800t，木焦油400t，木炭800t，可發(fā)電160萬(wàn)度。生產(chǎn)1t甲醇耗： 電840KWh，水8t，蒸汽1t，煤氣3200m3. 發(fā)1KWh耗： 耗炭350~400g，水3kg。在城市化進(jìn)程中，垃圾作為城市代謝的產(chǎn)物曾經(jīng)是城市發(fā)展的負(fù)擔(dān)，世界上許多城市均有過(guò)垃圾圍城的局面。而如今，垃圾被認(rèn)為是最具開(kāi)發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”，是“放錯(cuò)地方的資源”。這既是對(duì)垃圾認(rèn)識(shí)的深入和深化，也是城市發(fā)展的必然要求。
專(zhuān)家系統(tǒng)(ES)是人工智能(AI)的一個(gè)分支,產(chǎn)生于60年代中期。專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)(或一組)能在某特定領(lǐng)域內(nèi),以專(zhuān)家水平去解決領(lǐng)域中困難問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序(黃可鳴1988,陳世福等1988,Waterman1986).國(guó)外環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)的研究起步較晚,但發(fā)展較快。就美國(guó)環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r而言(白乃彬1993),1985年前尚無(wú)環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng),然而最近幾年發(fā)展很快,環(huán)境各個(gè)領(lǐng)域都出現(xiàn)了專(zhuān)家系統(tǒng),實(shí)用性強(qiáng)是它們的共同特點(diǎn)。從應(yīng)用功能來(lái)分,有以下類(lèi)型:評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、診斷、設(shè)計(jì)、管理、教育和生產(chǎn)控制等,其中大部分是環(huán)境評(píng)價(jià)專(zhuān)家系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)的研究從1987年開(kāi)始,目前已有城市環(huán)境噪聲防治、城市污水處理、水資源保護(hù)、區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面的專(zhuān)家系統(tǒng)。本文首次報(bào)道廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的研究成果。
1 問(wèn)題界定
廢物最少化最早由美國(guó)提出,并已在很多國(guó)家得到實(shí)施。美國(guó)國(guó)家環(huán)境局對(duì)廢物最少化的定義是:在可行的范圍內(nèi),減少產(chǎn)生的或隨之貯存、處理、處置的有害廢物量。廢物最少化制度將環(huán)保部門(mén)通常使用的逆向反饋控制模式與生產(chǎn)部門(mén)通常采用的正向控制模式結(jié)合起來(lái):它不僅能減少?gòu)U物的數(shù)量和毒性,進(jìn)而減少其處理與處置成本,而且希望能減少生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,增加企業(yè)收入。廢物最少化以系統(tǒng)眼光分析解決問(wèn)題,不僅僅著眼于生產(chǎn)過(guò)程或廢物的處理過(guò)程,而從產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全過(guò)程入手。因此,廢物最少化所處理的問(wèn)題應(yīng)是如何在企業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的生產(chǎn)全過(guò)程中減少?gòu)U物的數(shù)量、降低廢物的毒性。
2 廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
2.1 實(shí)用性
建立廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)是為企業(yè)的生產(chǎn)管理、環(huán)境管理提供技術(shù)咨詢服務(wù)的,系統(tǒng)是否實(shí)用是系統(tǒng)成敗的一個(gè)重要標(biāo)志。因此設(shè)計(jì)人員要緊密結(jié)合行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段都應(yīng)與該行業(yè)緊密結(jié)合,并取得行業(yè)專(zhuān)家的配合。
2.2 系統(tǒng)性
用系統(tǒng)工程方法,對(duì)廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行全面的系統(tǒng)分析。廢物最少化強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程,應(yīng)系統(tǒng)分析企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),明確削減廢物的可能性及可行性,確定系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)的功能目標(biāo)和作用界面。
2.3 領(lǐng)域?qū)＜遗c知識(shí)工程師相結(jié)合
對(duì)于一般的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)處理問(wèn)題所使用的知識(shí)比較簡(jiǎn)單、數(shù)量也較少。程序設(shè)計(jì)人員同時(shí)扮演著領(lǐng)域?qū)＜壹爸R(shí)工程師的角色。對(duì)于專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)說(shuō),情況則大不相同。一方面專(zhuān)家系統(tǒng)要達(dá)到領(lǐng)域?qū)＜业乃?就必須掌握領(lǐng)域?qū)＜姨幚韱?wèn)題時(shí)所使用的大量專(zhuān)門(mén)知識(shí),特別是經(jīng)驗(yàn)知識(shí),另一方面專(zhuān)家系統(tǒng)是一種很復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序,開(kāi)發(fā)一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)需要大量的計(jì)算機(jī)科學(xué)、特別是人工智能和知識(shí)工程方面的知識(shí)。這就決定了廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須是知識(shí)工程師、行業(yè)專(zhuān)家與環(huán)境管理專(zhuān)家密切合作、共同努力的過(guò)程。
2.4 面向用戶
系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)貫穿為用戶服務(wù)的宗旨,針對(duì)企業(yè)現(xiàn)有條件及存在的問(wèn)題,提出切實(shí)可行的廢物最少化方案。系統(tǒng)應(yīng)有較好的用戶界面,為增強(qiáng)用戶對(duì)系統(tǒng)信心,系統(tǒng)應(yīng)具有良好的解釋功能,以增加系統(tǒng)的透明度,提高系統(tǒng)的可接受性。
2.5 知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)相分離
這是一般專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則,只有知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)相分離,才能實(shí)現(xiàn)解釋功能和知識(shí)獲取功能。
2.6 盡量使用統(tǒng)一的知識(shí)表示方法
這就便于對(duì)系統(tǒng)中的知識(shí)統(tǒng)一處理、解釋和管理,從而使專(zhuān)家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)工作相對(duì)簡(jiǎn)化。
3 廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)是全國(guó)范圍內(nèi)推廣廢物最少化技術(shù)的有效手段,將為企業(yè)提供涉及廢物最少化技術(shù)的遠(yuǎn)程、即時(shí)咨詢服務(wù)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)堅(jiān)持貫穿廢物最少化的綜合設(shè)計(jì)思想。從企業(yè)診斷及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析著手,建立廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)
3.1 知識(shí)庫(kù)
用以存放廢物最少化技術(shù)的專(zhuān)門(mén)知識(shí),由規(guī)則集及事實(shí)組成。因?yàn)閷?zhuān)家系統(tǒng)的問(wèn)題求解是運(yùn)用專(zhuān)家提供的專(zhuān)門(mén)知識(shí)來(lái)模擬專(zhuān)家的思維方式進(jìn)行的,所以知識(shí)是決定一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)性能是否優(yōu)越的關(guān)鍵因素。知識(shí)工程師一方面要頻繁地采訪專(zhuān)家,從同專(zhuān)家的對(duì)話和專(zhuān)家以往處理問(wèn)題的實(shí)例中提取專(zhuān)家知識(shí)(稱(chēng)為知識(shí)獲取),另一方面.耍選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把獲取的專(zhuān)家知識(shí)進(jìn)行形式化存入知識(shí)庫(kù)中(稱(chēng)為知識(shí)表示)。
3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)
反映具體問(wèn)題在當(dāng)前水解狀態(tài)下的符號(hào)或事實(shí)的集合,它由問(wèn)題的有關(guān)初始數(shù)據(jù)和系統(tǒng)求解期間所產(chǎn)生的所有中間信息組成。
3.3 推理機(jī)
在一定的控制策略下針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的當(dāng)前問(wèn)題信息,識(shí)別和選取知識(shí)庫(kù)中對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的可用知識(shí)進(jìn)行推理,以修改數(shù)據(jù)庫(kù)直至最終得出問(wèn)題的求解結(jié)果。推理的控制策略常用的有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的正向推理方式、目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的逆向推理方式和正向與逆向結(jié)合的混合推理方式3種。本設(shè)計(jì)采用目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的逆向推理方式。由于實(shí)際問(wèn)題的證據(jù)和知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)常常含有不精確成份,因此推理應(yīng)具有不精確推理功能。
3.4 解釋器
回答用戶對(duì)系統(tǒng)的提問(wèn),對(duì)系統(tǒng)得出結(jié)論的求解過(guò)程或系統(tǒng)的當(dāng)前求解狀態(tài)提供說(shuō)明。
3.5 人機(jī)接口
將專(zhuān)家和用戶的輸入信息翻譯成系統(tǒng)可接受的內(nèi)部形式,同時(shí)把系統(tǒng)向?qū)＜一蛴脩舻妮敵鲂畔⑥D(zhuǎn)換為人類(lèi)易于理解的形式。
4 知識(shí)獲取及形式化表示
獲取知識(shí)并把知識(shí)表達(dá)成專(zhuān)家系統(tǒng)可用的形式,是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的主要瓶頸之一。專(zhuān)家系統(tǒng)的主要知識(shí)源是領(lǐng)域?qū)＜摇Ｓ捎陬I(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)絕大部分是啟發(fā)性知識(shí),這些知識(shí)多來(lái)源于經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有正確性保障,一般不會(huì)寫(xiě)入教科書(shū)或其它專(zhuān)業(yè)書(shū)籍中。另一方面,對(duì)于行業(yè)專(zhuān)家和環(huán)境管理專(zhuān)家來(lái)說(shuō),專(zhuān)家系統(tǒng)是一種新鮮事物,他們并不真正了解構(gòu)造專(zhuān)家系統(tǒng)需要什么知識(shí)、不需要什么知識(shí),所以由他們整理出來(lái)的知識(shí)往往就能滿足構(gòu)造專(zhuān)家系統(tǒng)的要求。因此,在知識(shí)獲取過(guò)程中,必須長(zhǎng)時(shí)間同領(lǐng)域?qū)＜乙黄鸸ぷ?通常要與領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行一系列深入的系統(tǒng)的面談,從專(zhuān)家對(duì)大量實(shí)例的分析中獲取專(zhuān)家解決問(wèn)題的思路、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及規(guī)則。例如,對(duì)于鍍鉻行業(yè)廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)而言,廢物最少化技術(shù)涉及到配方工藝、操作工藝、漂洗工藝、鉻霧回收工藝、廢水處理及無(wú)害化工藝等方面,這些方面知識(shí)的獲取就要與電鍍專(zhuān)家、環(huán)境管理專(zhuān)家進(jìn)行深入、細(xì)致的面談,確定各個(gè)環(huán)節(jié)所需要的概念及各種概念之間的關(guān)系,同時(shí)還需確定問(wèn)題的控制流程、求解問(wèn)題的約束條件等。
建立知識(shí)庫(kù)的下一步工作是對(duì)獲取的知識(shí)進(jìn)行形式化表示。知識(shí)表示模式有多種,臺(tái)規(guī)則表示、框架表示和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示等。當(dāng)用于表示在某領(lǐng)域中多年解決問(wèn)題積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)時(shí),用規(guī)則表示方式是很合適的。規(guī)則用IF桾HEN語(yǔ)句表示。對(duì)于鍍鉻行業(yè)廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)。我們整理了21條規(guī)則,該知識(shí)庫(kù)是一個(gè)多目標(biāo)知識(shí)庫(kù)。
5 系統(tǒng)的建立
由于專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具具有縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期、提高工作效率等優(yōu)點(diǎn),我們以系統(tǒng)性能及人機(jī)接口較好的 M.1專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具建立鍍鉻行業(yè)廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)。
6 結(jié)語(yǔ)
a 廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義:能及時(shí)有效地利用專(zhuān)家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),避免了專(zhuān)家個(gè)人原因無(wú)法提供咨詢服務(wù)的困難;易于普及專(zhuān)家知識(shí),可以在更大范圍內(nèi)推廣廢物最少化技術(shù)和經(jīng)驗(yàn);避免讓專(zhuān)家進(jìn)行雷同的咨詢,使專(zhuān)家能夠集中精力從事新的創(chuàng)新研究;為用戶提供靈活的建議,用戶可以根據(jù)該建議所基于的系統(tǒng)推理過(guò)程自行決定接受建議與否。
b 專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具能縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期、提高工作效率。由于每種人工智能基本技術(shù)都有一定的局限性,所以用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)的各種專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具也不可避免地具有一定的局限性。因此能否選擇一個(gè)合適的工具是一項(xiàng)重要的工作。 M.1是一種適合于小型專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具,實(shí)踐證明,用 M.1建立廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)是合適的。
c 廢物最少化專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,是系統(tǒng)不斷修改、不斷完善的進(jìn)化過(guò)程。一方面由于廢物最少化本身是一個(gè)相對(duì)、動(dòng)態(tài)的概念,廢物最少化技術(shù)處于不斷完善之中;一個(gè)方面知識(shí)獲取是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱苦的工作,需用大量實(shí)例測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果,不斷修改、完善知識(shí)庫(kù)。
d 環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)是繼環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境管理信息系統(tǒng)之后出現(xiàn)的解決環(huán)境問(wèn)題有用工具之一。是環(huán)境決策支持系統(tǒng)的重要組成部分,值得做深入的研究。
