一种基于AHM-熵权-VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于AHM

【技术实现步骤摘要】
一种基于AHM
‑
熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法


[0001]本专利技术属于固体废物利用处置技术的综合评价领域，尤其涉及一种基于AHM
‑
熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法。

技术介绍

[0002]作为城市矿山的废线路板富含铜以及金银铂钯等稀贵金属，其利用处置不仅能带来巨大的经济效益还能有效缓解资源压力。但由于废线路板具有危险废物属性，在利用处置过程中重金属、有机污染物等易通过三废进入环境造成二次污染，并影响人群健康和社会稳定。目前市场上废线路板利用处置技术种类繁多且水平良莠不齐，并没有形成主流成熟的工艺技术，总体上分为机械物理技术、火法冶金技术、湿法冶金技术、热解技术等。
[0003]面对繁杂的废线路板利用处置技术和不同类型特征的污染物，如何全面合理的评价废线路板利用处置技术对行业可持续发展具有重要意义。现有废线路板利用处置技术的评价主要集中在经济表现和环境影响方面，多数学者通过技术经济评价和生命周期环境影响评价(E
‑
LCA)的方法进行研究：如Prakash Pokhreld等人通过E
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LCA研究了废线路板回收九种金属的经济效益和环境负荷；北京工业大学的陈静静等人通过E
‑
LCA研究表明废线路板回收铜较原生铜具有良好的环境效益；南开大学的Junli Liu等人通过技术经济分析和E
‑
LCA验证了一种从废旧手机线路板中回收贵金属的新型工艺的可行性。目前相关研究忽略了废线路板利用处置的资源能源、社会健康等影响因素，综合评价指标体系不完善且视角比较单一，不能够完全体现废线路板利用处置技术的整体优劣表现。
[0004]除此之外，目前未有统一的技术评价方法，常见有层析分析法、模糊评价、VIKOR、神经网络、灰色关联等。当前已有多项专利技术专利灵活运用多种评价方法进行方案决策和综合评价：如南京理工大学的任金宝等人专利技术的《轨道交通车辆部件故障模式危害度的确定方法》结合模糊理论和VIKOR决策方法确定故障模式的危害度，解决了多属性决策问题；北京计算机技术及应用研究所的冯大成等人专利技术的《一种基于AHP与神经网络的软件代码可控度综合评价方法》结合层次分析法和神经网络对软件代码可控度进行综合评价；中国海洋大学的蒲强等人专利技术的《基于灰色关联分析的卷烟工序质量综合评价系统及其方法》通过单工序质量评价和灰色关联分析相结合进行工序质量优劣表现的综合评价。另外，现有的技术评价指标体系数据多为分级定性数据，无法精确反映指标特性；层次分析法及模糊理论存在评价指标数据验证处理繁琐、主观偏差、结果精准度不高的问题；而VIKOR、神经网络、灰色关联评价方法则需要根据技术特点进行合理择选。废线路板利用处置技术的综合评价方法仍有待完善，如何提高数据精度并全面合理的进行综合评价有助于废线路板利用处置行业技术筛选升级。

技术实现思路

[0005]针对现有评价范围和评价方法的局限，本专利技术综合考虑废线路板利用处置技术的
复杂影响因素，建立了全面合理的综合评价指标体系，明确了指标数据核算方法，提出一种基于AHM
‑
熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，适用于不同废线路板利用处置技术的综合评价。
[0006]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于AHM
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熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法。首先，建立能够反映废线路板利用处置技术在技术性能、资源能源、经济效益、环境影响、社会健康5个方面影响的综合评价指标体系；其次，确定指标的核算方法并进行数据收集处理；再次，利用AHM确定指标的主观权重；然后，利用熵权法确定指标的客观权重，并进一步得到指标的主客观综合权重；最后，通过VIKOR评价不同废线路板利用处置技术的综合表现。本专利技术能够全面客观地反映废线路板利用处置技术的优劣表现，有助于废线路板利用处置行业的技术筛选升级。具体步骤如下：
[0008]S1:建立废线路板利用处置技术综合评价指标体系；
[0009]S2:确定评价指标数据核算方法并进行数据收集处理；
[0010]S3:利用AHM确定各指标的主观权重；
[0011]S4:利用熵权法确定各指标的客观权重及主客观综合权重；
[0012]S5:利用VIKOR进行废线路板利用处置技术综合评价。
[0013]针对上述基于AHM
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熵权
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VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，进一步的，S1具体步骤如下所示：
[0014]S11:通过分析影响因素确定废线路板利用处置技术综合评价指标体系的分级指标。将指标体系准则层划分为5个指标，包括A1技术性能、A2资源能源、A3经济效益、A4环境影响、A5社会健康；
[0015]S12:将准则层指标细化为22个指标：
[0016]所述A1技术性能包括A11技术成熟度、A12技术可靠度、A13装备先进性、A14政策符合度；
[0017]所述A2资源能源包括A21综合能耗、A22综合水耗、A23资源消耗、A24资源回收率、A25能源回收量；
[0018]所述A3经济效益包括A31投资建设、A32运行成本、A33经济收益；
[0019]所述A4环境影响包括A41酸化效应、A42富营养化、A43温室效应、A44光化学污染、A45浸出毒性；
[0020]所述A5社会健康包括A51社会贡献、A52社区影响、A53人体健康、A54致癌风险、A55非致癌风险。
[0021]针对上述基于AHM
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熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，进一步的，S2具体步骤如下所示：
[0022]S21:A1技术性能的A11
‑
A14四个指标均为效益型指标，数据范围为0.0～1.0，数值越高则技术性能越好，核算方法如下：
[0023]①
技术成熟度(TRL)表示工艺流程、配套资源、技术生命周期所具有的产业化实用程度，按照《装备技术成熟度等级划分及定义》(GJB 7688)规定和技术应用规模等距离核算。技术成熟度九级由低到高依次是发现基本原理、形成技术方案、方案通过验证、形成单元并验证、形成分系统并验证、形成原型并验证、现实环境的应用验证、用户验证认可、得到
推广应用，分别对应实验室规模(TRL1
‑
TRL4)、小试(TRL5)、中试(TRL6)、工业示范(TRL7)、工业应用(TRL8)和商业化(TRL9)，数据分值由低到高依次对应0.2～1.0；
[0024]②
技术可靠度表示技术装备的自动化程度，其中传统人工的数据分值为0.0～0.3、机械自动化的数据分值为0.4～0.7、系统智能化的数据分值为0.8～1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AHM
‑
熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:建立废线路板利用处置技术综合评价指标体系；S2:确定评价指标数据核算方法并进行数据收集处理；S3:利用AHM确定各指标的主观权重；S4:利用熵权法确定各指标的客观权重及主客观综合权重；S5:利用VIKOR进行废线路板利用处置技术综合评价。2.如权利要求1所述基于AHM
‑
熵权
‑
VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，其特征在于，S1具体步骤如下所示：S11:通过分析影响因素确定废线路板利用处置技术综合评价指标体系的分级指标；将指标体系准则层划分为5个指标，包括A1技术性能、A2资源能源、A3经济效益、A4环境影响、A5社会健康；S12:将准则层指标细化为22个指标：所述A1技术性能包括A11技术成熟度、A12技术可靠度、A13装备先进性、A14政策符合度；所述A2资源能源包括A21综合能耗、A22综合水耗、A23资源消耗、A24资源回收率、A25能源回收量；所述A3经济效益包括A31投资建设、A32运行成本、A33经济收益；所述A4环境影响包括A41酸化效应、A42富营养化、A43温室效应、A44光化学污染、A45浸出毒性；所述A5社会健康包括A51社会贡献、A52社区影响、A53人体健康、A54致癌风险、A55非致癌风险。3.如权利要求1所述基于AHM
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熵权
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VIKOR模型的废线路板利用处置技术综合评价方法，其特征在于，S2具体步骤如下所示：S21:A1技术性能的A11
‑
A14四个指标均为效益型指标，数据范围为0.0～1.0，数值越高则技术性能越好，核算方法如下：
①
技术成熟度(TRL)表示工艺流程、配套资源、技术生命周期所具有的产业化实用程度，按照《装备技术成熟度等级划分及定义》(GJB 7688)规定和技术应用规模等距离核算；技术成熟度九级由低到高依次是发现基本原理、形成技术方案、方案通过验证、形成单元并验证、形成分系统并验证、形成原型并验证、现实环境的应用验证、用户验证认可、得到推广应用，分别对应实验室规模(TRL1
‑
TRL4)、小试(TRL5)、中试(TRL6)、工业示范(TRL7)、工业应用(TRL8)和商业化(TRL9)，数据分值由低到高依次对应0.2～1.0；
②
技术可靠度表示技术装备的自动化程度，其中传统人工的数据分值为0.0～0.3、机械自动化的数据分值为0.4～0.7、系统智能化的数据分值为0.8～1.0；
③
装备先进性表示装备性能的领先水平，其中淘汰或落后装备数据分值为0.0～0.3，常规装备数据分值为0.4～0.7，鼓励发展的示范先进装备数据分值为0.8～1.0；
④
政策符合度表示废线路板利用处置技术及企业关于国家及地方政府的最新土地利用及区域《规划纲要》、最新《产业结构调整指导目录》的契合度，对于技术不符合要求的数据分值为0.0～0.3、符合要求的数据分值为0.4～0.7、鼓励提倡的数据分值为0.7～1.0；
S22:A2资源能源包括成本型指标A21、A22、A23，效益型指标为A24、A25，核算方法如下：
①
综合能耗表示利用处置功能单位废线路板消耗的能源总量，折合为标准煤当量，单位kgce，计算公式如下：其中，M
C,i,e
是第i种技术消耗的第e种能源的量，K
e
是第e种能源的折标准煤系数；
②
综合水耗表示利用处置功能单位废线路板消耗的新鲜水总量，单位kg；
③
资源消耗表示利用处置功能单位废线路板消耗的一次能源总量，包括原辅料生产阶段，数值为生命周期评价软件GaBi计算的ADP指标特征值，折合为化石燃料当量，单位MJ；
④
资源回收率表示利用处置功能单位废线路板的资源回收效率，单位％，计算公式如下：其中，M
i,p
是第i种技术获得的第p种主副产品的质量，M
i,m
是第i种技术消耗的第m种原辅材料的质量；
⑤
能源回收量表示利用处置功能单位废线路板产生并利用的能源总量，单位KJ，计算公式如下：其中，M
G,i,e
是第i种技术获得的第e种能源的量，Q
i,e
是第e种能源的热值；S23:A3经济效益包括成本型指标A31、A32，效益型指标A33，核算方法如下：
①
投资建设表示利用处置功能单位废线路板消耗的用于土地购买、厂房建设租赁、设备购买、安装工程、建筑工程的总费用，计算公式如下：其中，P
B,i
是第i种技术的建设投资总费用，N
i
是第i种技术的年处理能力，T
i
是第i种技术的运行年限；
②
运行成本表示利用处置功能单位废线路板消耗的材料能源、人工维护、废物处置的总费用，计算公式如下：其中，P
M,i,m
是第i种技术消耗的第m种原辅材料或能源的价格，M
i,m
是第i种技术消耗的第m种原辅材料或能源的量，P
W,i
是第i种技术需支付的工人时薪，H
i
是第i种技术所消耗的工时，P
F,i,f
是第i种技术第f种设备的单位折旧费用，Q
i,f
是第i种技术第f种设备的数量，N
i,f
是第i种技术第f种设备的年处理能力，T
i,f
为第i种技术第f种设备的运行年限，P
O,i
是第i种技术处置废物的费用；
③
经济收益表示利用处置功能单位废线路板获得的主副产品及补贴收益，计算公式如下：
其中，P
i,p
是第i种技术获得的第p种主副产品或补贴的价格，M
i,p
是第i种技术获得的第p种主副产品或补贴的量；S24:A4环境影响表示利用处置功能单位废线路板的全过程以及产出固废对生态环境造成的影响，其中A41
‑
A45五个指标均为成本型指标，核算方法如下：
①
酸化效应数值为生命周期评价软件GaBi计算的AP指标特征值，折合为二氧化硫当量，单位kg SO
2 eq；
②
富营养化数值为生命周期评价软件GaBi计算的EP指标特征值，折合为磷酸盐当量，单位kg Phosophate eq；
③
温室效应数值为生命周期评价软件GaBi计算的GWP指标特征值，折合为二氧化碳当量，单位kg CO
2 eq；
④
光化学污染数值为生命周期评价软件GaBi计算的POCP指标特征值，折合为乙烯当量，单位kg Ethene eq；
⑤
浸出毒性表示废线路板利用处置技术产出的固体废物中有毒有害物质在自然条件下进入环境造成的危害，计算公式如下：其中C
i,q,m,a
是第i种技术第q种固废的第m种物质的浸出浓度，C
m,s
是第m种物质的浸出浓度标准限值，遵循《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3
‑
2007)；另外，规定C
i,q,m,a
/C
m,s
≥1时才有毒性危害，反之不存在浸出毒性并且数据分值为0；S25:A5社会健康包括效益型指标A51、A52、A53，成本型指标A54、A55，核算方法如下：
①
社会贡献表示利用处置功能单位废线路板对利益相关者社会造成的影...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，刘晓静，吴玉锋，顾一帆，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：