1、81固体废物处理基于改进模糊层次分析法的危废处置中心风险评估*郑景华1冯子闯1刁莹1安惠贤2（1.辽宁工程技术大学 环境科学与工程学院，辽宁 阜新 123000；2.天津科技大学 食品科学与工程学院，天津 300457）摘要为适应危废产业的迅猛发展，提高危废处置企业安全风险水平，降低危废处置过程中事故风险的发生概率，从物质风险、生产设施风险、工艺技术风险和管理风险 4 个一级评价指标着手，选取了 19 项风险因素作为二级评价指标，构建了危废处置中心风险评估体系结构。建立了基于改进的模糊层次分析法和模糊综合评价的风险评估模型，所采用的改进模糊层次分析法优化了确定权重步骤，解决了传统模糊层次分析法
2、评价过程中一致性检验困难的问题，提高了风险评估工作的科学性和简便性，并对辽西地区危废处置中心作出风险评估，结果表明该处置中心风险等级处于较好状态。关键词体系结构改进模糊层次分析法模糊综合评价Risk assessment of hazardous waste disposal center based on fuzzy analytic hierarchy processZHENG Jinghua1FENG Zichuang1DIAO Ying1AN Huixian2（1.College of Environmental Science and Engineering，Liaoning Tec
3、hnical University，Fuxin Liaoning 123000，China）AbstractIn order to adapt to the rapid development of hazardous waste industry，improve the safety risk level of haz-ardous waste disposal enterprises and reduce the probability of accident risk in the process of hazardous waste dis-posal，the risk assessm
4、entsystemstructure of hazardous waste disposal center was constructed by selecting 19 risk fac-tors as secondary evaluation indexes，starting from four primary evaluation indexes of materialrisk，production facilityrisk，process technology risk and management risk.The risk assessment model based on the
5、 improved fuzzy hierarch-ical analysis and fuzzy comprehensive evaluation was established.The improved fuzzy hierarchical analysis optimizedthe steps of determining weights，solved the problems of consistency testing in the evaluation process of traditional fu-zzy hierarchical analysis，improved the s
6、cientific and simplicity of risk assessment，and made a risk assessment of thehazardous waste disposalcenter in Liaoxi region，and the results showed that the risk of the disposal center，The resultsshow that the risk level of the disposal center is in a good state.Key wordsarchitectureimproved fuzzy a
7、nalytic hierarchy processfuzzy comprehensive evaluation0引言近年来，随着行业技术的进步以及市场需要和政策支持，我国危险废物处置企业数量增长较快，民众和管理部门也逐渐注意到了危废处置企业的环境风险问题，因此，对危废处置单位的风险评估显得尤为重要，具有一定的理论和现实意义。危险废物处置中心是一个复杂的系统，包含了多种处置工艺，其风险评估属于一项系统性工程，针对复杂系统确定权重常用的方法是层次分析法，此方法在复杂多指标维度的评估中有很强的实用性，随着方法研究的不断深入，层次分析法引入了模糊数学理论，形成的模糊层次分析法在决策评估中被广泛使用。2
8、010 年，王思长等1第一次将 AHP-FCE方法应用于公路边坡稳定性评价，建立了考虑多方面因素的公路边坡稳定性评价模糊判断矩阵模型。刁玉琦2结合了层次分析法和模糊综合评价法对危险废物集中处置企业进行环境风险评价，最后根据评价结果给出了环境风险管理的对策与建议。王照亮等3对风电场问题提出了基于模糊层次分析法的解决方案，并通过实例分析验证了该方法在风电场选址决策中的有效性和正确性。李毅4利用模糊层次分析法建立了公路隧道施工坍塌事故模糊评估模型，以此得到了某隧道施工坍塌事故发生的可能性等级。瞿美仙等5采用模糊层次分析法对湖北某尾*基金项目：国家重点研发计划（2019YFC180380103）。20
9、23 年第 49 卷第 3 期March 202382矿库的整体风险进行评价，得出评价结果为低风险等级。综上所述，模糊层次分析法对于多维非定量问题非常适用，利用模糊层次分析法对危废处置中心进行风险评估，不仅能够把复杂系统简单化，还能将定性问题量化分析，可进一步提高风险评估工作的科学性。1构建危废处置中心风险评估指标体系考虑到国内危险废物处置中心基本以回转窑焚烧工艺为主，且该工艺包含收运贮存系统，物化焚烧系统，烟气处理系统等多个部分，整个过程中泄漏、爆炸、火灾、中毒等事故风险都可能出现，本着科学性、综合性、可行性等原则，通过查阅危废处置技术规范和近年危废处置事故报告等相关风险研究资料6-8对风险
10、进行识别，从物质风险、生产设施风险、工艺技术风险、管理风险4个方面建立三层危险废物处置中心风险评估指标体系，见图 1。1）物质风险。危险废弃物本身具有易燃易爆、腐蚀、有毒有害等危险性，且这些物质特性决定了在运输、贮存、处置等过程中的风险性；危险废弃物毒性对人类有着极大的危害，同时对环境生态的影响也极大，很容易通过泄漏造成风险事故；环境暴露指标可直接反映危险废物对环境的影响。2）生产设施风险。危险废物处置设施包含回转窑、二燃室、急冷塔等多种大型设备以及运输贮存等方面的小型设备，保证生产设施的安全性和稳定性是整个处置工艺的基础，设备的合理性和先进性能够很大程度上避免由于物料不相容或处理不充分导致的
11、泄漏甚至爆炸等事故，同时设备的使用年限要在正常使用范围内，可降低不必要的设施故障风险。3）工艺技术风险。工艺技术风险的存在贯穿整个处置工艺，从危险废物进场的预处理到焚烧和烟气处理以及最终安全填埋，任何环节都要保证其安全性，如焚烧系统和烟气处理系统温度控制不当极易产生二噁英等危险气体；稳定、固化系统要保障被包容的危险废物固化体的密封性，防止发生泄漏造成二次污染等。减少工艺技术风险能降低一些常见的危废处置风险事故的发生概率。4）管理风险。管理层次的疏忽往往能造成环境安全隐患的发生，一个健全的应急与环境管理系统既要保证物的安全也要保证人的安全，所以管理风险要考虑到技术人员本身，同时也要从操作、监控和
12、预防等指标进行衡量。图 1危险废物处置中心风险评估指标体系2危废处置中心风险评估模型构建根据国内外相关研究9-10，模糊层次分析法可分为两类：第一类是将层次分析法和模糊综合评价结合起来的一种方法11，又称AHP-FCE，其原理是将各项影响决策的因素拆分为目标、准则和指标等层次，通过定性和定量分析确定权重值，结合模糊综合评价中各元素的隶属关系进行判断得到决策结果。第二类是在权重确定过程中引入模糊数学理论，通过权重排序公式得到决策结果，又称 FAHP，其过程与 AHP-FCE 类似，仅有两点不同：第一是构造判断矩阵不同，AHP为判断矩阵，FAHP为模糊互补判断矩阵；第二是计算各因素权重方法不同，F
13、AHP 可提升决策的可靠度和结果的可信度12。该研究选取第二类模糊层次分析法作为主体研究方法，对危废处置单位风险概率进行可靠判断，同时对确权部分做出改进，以保障风险评估工作的准确性和科学性。832.1建立因素集依照危废处置中心风险评估指标体系，建立两级风险因素集（见图 1），设准则层风险因素集为 U，其子因素U=（U1，U2，Un），其中子因素Ui（i=1，2，n）中存在 m 个风险因素，即指标层风险因素 Uij（j=1，2，m），用 Ui=（Ui1，Ui2，Uim）表示。2.2建立评语集危废处置中心属化工行业且涉及高温作业和危险物质运输、贮存和处置等工艺，结合其处置工艺特点和环境敏感程度，参
14、照 建设项目环境风险评价技术导则（HJ1692018）中风险潜势划分和其他相关技术规范，对各风险因素赋予 5 个模糊风险等级，分别为很好、较好、一般、较差、很差，其对应分值分别为 100 分、75 分、50 分、25 分、0 分，评语集分数矩阵形式 V=（100，75，50，25，0）。2.3原模糊层次分析法（1）构建模糊判断矩阵。按照层次递阶结构依次构造模糊互补判断矩阵，由于各个元素风险程度不同，通过专家评价采用 19 标度两两比较给予数量标度，构造模糊互补判断矩阵 A=（aij）nn。（2）通式求取权重。通过以下模糊互补判断矩阵权重通式求得权重i=（1，2，i）T：i=（j=1naij+n
15、2 1n n 1（i=1，2，n）（3）不足点。对模糊互补判断矩阵进行一致性检验可判断权重值是否合理，可利用模糊互补判断矩阵为一致矩阵的充要条件进行检验，即任意两行对应元素之差为常数，也可根据矩阵相容性检验，但建立模糊互补判断矩阵可能存在客观性导致一致性检验失败，需不断地进行调整，这一步类似于层次分析法一致性检验过程，且当层次递阶结构复杂或指标因素集较多时，计算量也会随之增多。2.4模糊层次分析法的改进参考吕跃进等13对模糊判断矩阵排序方法的研究，对模糊层次分析法求取权重步骤作出以下修改：1）模糊互补判断矩阵通过数学变换公式 rij=rirj2 n 1+0.5 形成模糊一致判断矩阵，其中 n
16、代表矩阵阶数，该矩阵自然满足一致性条件，无需进行繁琐的检验，精简了权重求取过程。2）常用的排序方法有方根法和和积法，该研究在模糊判断矩阵满足一致性的基础上运用拉格朗日乘子法公式i=1n-12a+1ank=1nrik求得权重，其中 a=n 12。2.4.1变模糊一致判断矩阵对模糊互补判断矩阵 A=（aij）nn按行求和ri=k=1naik（i=1，2，3，n）（1）再做如下数学变换：rij=rirj2 n 1+0.5（2）得到模糊一致判断矩阵R=（rij）nn，该矩阵除满足模糊互补判断矩阵性质外，还满足以下性质：模糊一致判断矩阵 R 的第 i 行和第 i 列元素之和为 n。RC=RT，且均为模糊一致判断矩阵，RC为余矩阵，RT为转置矩阵。从 R 中划掉第 i 行和第 i 列，所得矩阵仍是模糊一致判断矩阵。R 满足中分传递性，即当 0.5，如果rij，rjk，则rij；当 0.5，如果rij，rjk，则 rjk。2.4.2权重排序采用以下排序公式求得权重i=（1，2，n）Ti=1n-12a+1ank=1nrik（i=1，2，3，n）（3）式中 a=n 12，通过以上计算得出单层次权重。根据
