簡述基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險廢物管理監(jiān)控系統(tǒng)

周 武，李鎮(zhèn)江，陳汝萍

（1.江門市邑凱環(huán)保服務(wù)有限公司，廣東 江門 529000；2.五邑大學(xué)，廣東 江門 529000）

引言

危險廢物管理是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有力措施，對防范環(huán)境風(fēng)險、保障人體健康、維護(hù)生態(tài)安全等均有較大幫助。近些年，國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作給予了高度關(guān)注，危險廢物管制也變得更加嚴(yán)格，但目前仍需要提升危險廢物管理水平，使危險廢物治理更加到位，以取得更好的效果。

1 危險廢物的危害

1.1 降低大氣環(huán)境質(zhì)量

危險廢物在長期堆放中極易出現(xiàn)較多粉塵和細(xì)微顆粒，同時還會隨風(fēng)逐步進(jìn)入大氣層，甚至飄向更廣的空間[1]。在大氣環(huán)境中，有毒有害氣體的傳播能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)二次污染問題，威脅人體健康。另外，堆積廢物中還有惡臭氣體和有毒氣體，最終引發(fā)嚴(yán)重的大氣污染。

1.2 威脅土壤環(huán)境安全

危險廢物的堆放需要占用較多的土地資源，同時也會直接破壞植被、轉(zhuǎn)變土壤性質(zhì)，使有限的土地資源受到極大威脅。土壤是眾多微生物寄居的場所，其屬于微生物生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，若不重視危險廢物的妥善處理，將會使重金屬離子和難以降解的有機(jī)污染物進(jìn)入土壤，最終影響微生物的生理活動，致使其死亡，降低土壤的生態(tài)凈化能力。如果土壤受到嚴(yán)重污染，恢復(fù)周期會格外漫長，還需要消耗較多資源。

1.3 降低水體安全性

堆放危險廢物時，廢物自身的有害物質(zhì)會隨著降水和風(fēng)遷徙至湖泊及河流中，這就使得水生物難以存活，甚至影響到飲用水水源，危及人體健康。針對危險廢物，我們必須采取合理的貯存和填埋手段，才能降低滲濾液的負(fù)面影響，避免其滲透至土壤中，干擾地下水的正常使用，甚至引發(fā)嚴(yán)重的地下水污染問題[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與危險廢物管理概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點是借助紅外感應(yīng)技術(shù)和射頻識別技術(shù)等手段，依據(jù)約定的協(xié)議，讓物、人、網(wǎng)絡(luò)等相互連接，實現(xiàn)信息資源的交換和傳遞，展示出在線監(jiān)測、報警聯(lián)動、預(yù)案管理等多種功能?，F(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于智慧物流和智慧醫(yī)療中。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包含傳感器技術(shù)及納米技術(shù)等，通過進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)手段，將會對各項工作的開展提供支撐條件，確保治理成果更加顯著。

危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或依照國家規(guī)定的鑒別標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定的具有危險特性的固體廢物。危險廢物包括醫(yī)療廢物、工業(yè)廢物等，在實際處置環(huán)節(jié)，還要考慮不同舉措的差異，如資源化利用和無害化處置的優(yōu)勢等。無害化處置是運(yùn)用物理及化學(xué)等手段，如填埋、焚燒等，消除環(huán)境與人受到的負(fù)面影響；資源化利用則是通過回收具有利用價值的廢物，使其發(fā)揮出再利用價值的途徑。危險廢物監(jiān)控管理系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 危險廢物監(jiān)控管理系統(tǒng)

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險廢物管理監(jiān)控系統(tǒng)框架

危險廢物管理監(jiān)控系統(tǒng)是依托國家政策和先進(jìn)技術(shù)，投入使用的新型產(chǎn)物，相關(guān)部門應(yīng)依照危險廢物管理要求和業(yè)務(wù)流程，結(jié)合現(xiàn)階段的相關(guān)模式，讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮出自身價值，呈現(xiàn)出相對完整且可靠的系統(tǒng)，確保門戶層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層和支撐層都能體現(xiàn)出實際功能[3]。

3.1 門戶層

門戶層是指統(tǒng)一處置危險廢物的內(nèi)部監(jiān)管平臺，其能給產(chǎn)廢企業(yè)、運(yùn)輸單位等提供服務(wù)，使得環(huán)保監(jiān)管部門的統(tǒng)一監(jiān)管具備可靠條件。

3.2 應(yīng)用層

運(yùn)輸管理、出入庫管理以及電子聯(lián)單管理等都是至關(guān)重要的組成部分，通過應(yīng)用層可以完成全過程監(jiān)管。

3.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層針對出入庫情況、檢驗數(shù)據(jù)以及運(yùn)輸動態(tài)信息等進(jìn)行實時監(jiān)測，同時還要實時記錄好運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3.4 支撐層

支撐層借助移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫以及RFID射頻技術(shù)等讓監(jiān)管平臺擁有可靠的技術(shù)條件。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險廢物管理監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)

4.1 移動終端技術(shù)

移動終端技術(shù)在運(yùn)輸管理以及電子聯(lián)單管理等方面的應(yīng)用效果突出，管理者可以在特定授權(quán)的基礎(chǔ)上借助網(wǎng)絡(luò)渠道實時分析危險廢物的具體情況，明確相應(yīng)的庫存狀態(tài)、處置方式等，做到實時監(jiān)管，強(qiáng)化系統(tǒng)管理效力。

4.2 RFID技術(shù)

射頻識別屬于一種無線通信技術(shù)，重點利用無線電訊號識別特定目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上完成對關(guān)鍵數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)讀取，以便開展后續(xù)工作。在具體設(shè)備的支撐下，危險廢物的RFID標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崟r掌握相關(guān)情況，明確危險廢物處置過程信息，做到全面細(xì)致的監(jiān)管和監(jiān)控[4]。危險廢物鑒別流程如圖2所示。

圖2 危險廢物鑒別流程圖

4.3 GPS/GIS技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，危險廢物運(yùn)輸車輛會依照具體線路穩(wěn)定運(yùn)行，避免偏離正常路線，對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。在運(yùn)輸車輛中安裝GPS監(jiān)控設(shè)備以及視頻監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)信息的精準(zhǔn)判斷，同時還能將危險廢物運(yùn)輸過程在屏幕上清晰反映出來，使后續(xù)具體工作的開展擁有參考依據(jù)。在系統(tǒng)的支持下，運(yùn)輸人員、運(yùn)輸車輛的信息查詢也受到廣泛關(guān)注，依照具體需要，相關(guān)人員可以獲取產(chǎn)廢單位、廢物類別以及危險特性等多種內(nèi)容，確保危險廢物轉(zhuǎn)移過程的實時監(jiān)控更加到位。

4.4 視頻監(jiān)控技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓視頻監(jiān)控技術(shù)在危險廢物管理監(jiān)控中發(fā)揮出自身價值，相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)用了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體通信網(wǎng)絡(luò)以及傳感器等，可以實現(xiàn)對監(jiān)控信號的采集和傳輸，完成遠(yuǎn)程監(jiān)控目標(biāo)。將相關(guān)的技術(shù)措施運(yùn)用于危險廢物出入庫和轉(zhuǎn)移車輛上，能夠提升監(jiān)控實效，也能將實時監(jiān)控信息發(fā)送給管理人員，保證消除負(fù)面影響。

4.5 環(huán)境風(fēng)險預(yù)警技術(shù)

在危險廢物處置環(huán)節(jié)，應(yīng)重視環(huán)境風(fēng)險預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用，其會對運(yùn)輸路線行駛、超載、超速等行為進(jìn)行實時監(jiān)控[5]；在貯存過程中，還能對暫存的不相容危險廢物進(jìn)行分析；在填埋環(huán)節(jié)，就不相容危險廢物的不當(dāng)操作進(jìn)行及時預(yù)警，保證多個處理模塊都能發(fā)揮出自身價值，相關(guān)人員可以依照預(yù)警信息及時采取應(yīng)對措施。

5 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的危險廢物管理監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用

5.1 在危險廢物鑒別中的運(yùn)用

系統(tǒng)借助RFID等電子標(biāo)簽，將產(chǎn)廢單位、生產(chǎn)工藝以及材料等基本信息加以記錄，上傳至云服務(wù)平臺，在經(jīng)過合理的數(shù)據(jù)對比后，相關(guān)人員可以判斷其危險特性，明確相應(yīng)的管理類別，減少人為因素的干擾。在相關(guān)技術(shù)的支撐下，還能根據(jù)就近處置原則推薦合適的包裝存儲方式，提供“點對點”的危廢運(yùn)輸處置服務(wù)。

5.2 在運(yùn)輸及存儲中的運(yùn)用

系統(tǒng)通過紅外測溫儀及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對危險廢物的狀態(tài)監(jiān)測，并根據(jù)異常情況進(jìn)行語音提示，科學(xué)控制存儲環(huán)節(jié)出現(xiàn)的泄露、發(fā)熱等問題。如果是在重點區(qū)域，則要進(jìn)行通風(fēng)、消防設(shè)施的連鎖控制，降低環(huán)境風(fēng)險的發(fā)生概率。在GPS定位以及掃描技術(shù)的支撐下，系統(tǒng)可以實現(xiàn)對存儲車輛的精準(zhǔn)分析，通過掌握相應(yīng)的線路數(shù)據(jù)，為危險廢物快速運(yùn)輸提供支持。相關(guān)單位能夠依照具體情況科學(xué)配置人員，當(dāng)危險廢物收運(yùn)和入場數(shù)量保持一致時，要確認(rèn)其是否和ERP系統(tǒng)保持連接狀態(tài)，完成實時過賬的操作，減少人員作業(yè)風(fēng)險，對導(dǎo)出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)分析。

5.3 在處置工藝中的運(yùn)用

5.3.1 焚燒處置

危險廢物一般通過斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)等進(jìn)行處理，經(jīng)過850～950 ℃的高溫干燥和燃燒，將爐渣排出，由此保證危險廢物徹底分解。高溫?zé)煔庠谟酂徨仩t回收熱能之后，溫度會迅速下降，降溫后的煙氣經(jīng)過急冷塔也會迅速降溫，從而抑制二噁英的出現(xiàn)。合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對危險廢物的科學(xué)監(jiān)測，進(jìn)料機(jī)構(gòu)、風(fēng)機(jī)等都能實現(xiàn)聯(lián)動控制，提升進(jìn)料頻率，保障焚燒系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[6]。相應(yīng)的系統(tǒng)還能利用云計算分析工藝參數(shù)，若發(fā)現(xiàn)異常情況，可以及時優(yōu)化相應(yīng)方案，凸顯自動智能控制的優(yōu)勢。

5.3.2 填埋處置

在對危險廢物進(jìn)行處理時，應(yīng)掌握好細(xì)節(jié)，還要選擇合理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，才能提升處理實效，展示物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最大功能。在對危險廢物進(jìn)行填埋時，相關(guān)人員要重視運(yùn)營期和維護(hù)期的實際要求，還要融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和傳感器等，使得填埋場分區(qū)溫度、濕度以及水分等指標(biāo)監(jiān)測到位。若發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)可以及時發(fā)出預(yù)警，以便相關(guān)人員精準(zhǔn)判斷異常位置，同時采取可靠的應(yīng)對方案，降低環(huán)境風(fēng)險的負(fù)面影響?？傊?，在填埋處置中適當(dāng)融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以發(fā)揮技術(shù)功能，使危廢處置效果更為理想。

5.4 在行政監(jiān)管中的運(yùn)用

危險廢物處置單位會在焚燒爐和VOCs治理設(shè)施排放口安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，以及時獲取相關(guān)信息，同時還能與其他部門建立聯(lián)系，確保最佳的危險廢物處置效果。通過將云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)等結(jié)合起來，能夠讓區(qū)域產(chǎn)廢、運(yùn)輸和處置單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計等更加精準(zhǔn)，實現(xiàn)對危險廢物的全面管控，便于相關(guān)部門及人員對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)管，減少非法傾倒和違規(guī)處置等行為。在數(shù)據(jù)信息的分析環(huán)節(jié)，相關(guān)人員能夠判斷資源配置的可靠方案，通過提升資源實際使用率，讓危險廢物處置方式更加嚴(yán)謹(jǐn)，簡化跨區(qū)域轉(zhuǎn)移手續(xù)，實現(xiàn)資源的合理流通，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。

6 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新時代的重要產(chǎn)物，通過運(yùn)用相關(guān)手段，可以為各個領(lǐng)域的發(fā)展提供支撐條件，使發(fā)展具備堅實基礎(chǔ)，為相關(guān)單位的穩(wěn)定建設(shè)保駕護(hù)航。本文通過詳細(xì)分析，明確了現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對危險廢物管理監(jiān)控的影響，分析了相關(guān)技術(shù)措施的應(yīng)用要點，旨在發(fā)揮參考價值，為危廢處置工作的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。