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LQ 社区智慧垃圾分类系统构建及实践进路研究论文

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2025-12-08 15:16:56    来源:    作者:xuling

摘要:随着智慧社区建设的持续推进,社区垃圾资源的合理分类、高效处理以及有效监管问题在智慧社区建设工作中亟待突破。

  [摘要]随着智慧社区建设的持续推进,社区垃圾资源的合理分类、高效处理以及有效监管问题在智慧社区建设工作中亟待突破。区块链技术凭借其数据不可窜改、过程可视化以及数据可追溯性等特点,满足了社区智慧垃圾分类的技术需求,但也面临生活垃圾的前端分类不够到位的困境。基于此,本文创新性地提出通过发放二维码垃圾袋,将区块链技术延伸至垃圾分类的初始环节,构建智慧社区垃圾全流程追溯系统,并以LQ社区为试点,以提高垃圾分类准确率为目标,以垃圾处理的“使用—管理—监管”逻辑为遵循,提出提升居民使用端环保意识、加强社区管理端成本控制、协同政府监管端考核机制的社区智慧垃圾分类实践进路。


  [关键词]垃圾分类;智慧社区;区块链;人工智能


  0引言


  2025年5月,国务院办公厅颁布的《关于持续推进城市更新行动的意见》中明确提出:“推动生活垃圾处理设施改造升级。”而垃圾分类是解决生活垃圾问题的重要途径之一。目前,垃圾分类在城市环境卫生管理实施过程中仍存在诸多问题,而智慧技术的引入为解决这些问题提供了新的思路。


  城市垃圾分类管理中的智慧技术是依托物联网、移动互联网和大数据分析等技术,运用包括智能垃圾桶、智能分类回收站、智能垃圾运输设备等设施,对垃圾分类管理涉及的人、车、物、事进行全过程实时管理,合理设计垃圾分类管理模式的服务[1]。


  社区是生活垃圾产生的源头,也是实施垃圾分类政策的重要场所[2]。当前,社区居民生活垃圾分类的意识和参与度仍不理想,支持度和行动力仍然欠缺,垃圾分类工作进入瓶颈期[3],我国多数城市居民生活垃圾分类投放仍采用传统垃圾回收方式,即在社区生活垃圾投放点设置图文并茂、颜色和标识各异的简易垃圾桶,推行生活垃圾“四分法”,实现前端垃圾分类、中端垃圾收集,并依靠环卫服务行业完成垃圾转运以提高工作效率[4]。但是城市上班族工作繁忙,无暇分拣生活垃圾,家庭生活垃圾分拣任务多由老年人完成,而老年人对新事物的接受速度相对较慢,使得生活垃圾的前端分类不够到位。因此,如何解决生活垃圾的初次分拣成为提高生活垃圾分类效率的重要环节。


  1 LQ社区智慧垃圾分类的实践图景


  LQ社区作为宿迁市宿豫区智慧垃圾分类的重点实践社区,以“四个一”智慧体系为核心抓手,将生活垃圾分类全流程纳入社区精细化治理框架,构建“技术赋能”和“多元协同”的分类管理模式,逐步推动垃圾分类从被动到主动、从粗放向精细转型。


  在前端投放环节,社区设置智能垃圾分类站,同时配备摄像头、显示屏等设备。在投放过程中,设备可实时识别不文明投放行为并触发提醒。LQ社区设立分类科普角,提供线上线下查询与指导服务。社区还推行“积分激励机制”绑定垃圾分类,经智能设备称重分类物后累计积分,积分可兑换奖品,促进居民再参与。目前,该积分机制宣传覆盖率达90%以上。


  中端收运环节,LQ社区依托街道大数据调度平台,连接清运车辆GPS装置,实现实时监控收运轨迹与频次,确保垃圾“日产日清”。LQ社区还建立党员志愿者与物业联动机制,对投放点进行日常巡检,及时反馈问题,缩短处置时间。


  后端监管层面,LQ社区结合“智慧城管”系统,将投放数据、收运记录等分类全流程数据可视化。管理人员通过智能终端实时查看设备运行状态、居民参与数据,为优化投放点布局、调整激励政策提供数据支撑,形成闭环管理网络,提升垃圾分类治理效能[5]。


  2 LQ社区智慧垃圾分类问题分析


  2.1居民参与意愿与实际操作落差大


  经调研,LQ社区约90%的居民认可垃圾分类建设,但实际规范参与居民人数却不足30%。这种意愿与操作的显著落差与社区的人口结构、生活习惯息息相关。社区60岁以上老年居民占比达42%,对智能设备要求的数字能力相对欠缺;同时,大部分居民对信息保护能力持怀疑态度。部分居民认为垃圾分类时间成本大于分类效益。仅有少部分人可以精准分类。这种转化断层的核心是上层建筑与经济基础的错配:老龄使用者缺乏有效培训引导,隐私安全无法得到保障,激励与成本不成正比。


  2.2社区管理僵化与转化效果差


  LQ社区在项目推进中,面临“街道—社区居委会—物业”三级传统治理架构与智慧化治理需求的适配性冲突,其核心问题在于基层治理体系“粗放化”与智慧垃圾分类所需“精细化、协同化”要求不匹配。经调研,社区和物业存在责任划分不清;社区工作人员对区块链平台操作能力不足;社区向居民宣传力度不到位等问题。这些情况暴露出现阶段仍存在权责划分模糊引发执行空转,基层管理能力与技术需求脱节,权责划分滞后于智慧化转型等现象,虽然居民对垃圾分类高度认同,却无法转化为有效实践。此外,智慧治理配套资源占比不足8%,形成“有设备无能力”的困境;部分基层干部认为智慧化就是采购设备而忽视机制建设,进而导致设备功能与居民习惯脱节。


  2.3区块链技术与社区适配难度高


  区块链技术因其高成本、低兼容和安全性存疑等问题与社区的资源约束、技术基础和居民接受度形成冲突,且其技术先进性难以转化为治理效能。区块链智能设备单价是传统垃圾桶的6倍,实现全覆盖成本高;现有简易设备无标准化接口、网络支撑不足以及操作系统冲突,导致数据割裂、上链耗时长;平台加密机制不完善易引发隐私泄露;操作复杂度高使老年居民放弃参与。这些情况体现了区块链适用于大规模跨主体场景,在社区层面易出现“成本冗余”和“操作麻烦”情形;技术落地缺乏因地适配思维,直接套用大城市方案,未考虑老旧小区网络基础和人员能力;技术认知过度理想化,过度强调先进性而忽视社区实际需求,导致技术与居民习惯脱节。


  3 LQ社区智慧垃圾分类系统构建


  本文提出将社区垃圾分类提前至垃圾袋环节,即从垃圾离开住户开始进入垃圾处理的第一个环节,设计“一袋一码”智能垃圾分类袋,其专属二维码关联居民信息与垃圾类型,实现全流程的垃圾追踪。搭建区块链数据平台,记录全流程数据,如投放时间、类别、重量、运输轨迹等,实现“数据上链、责任可溯”。构建AI可视化系统,通过App实时展示垃圾处理进度,提供分类指南与积分奖品兑换等功能。通过图1可知该系统构建的整体流程。

  3.1系统设计


  设计区块链数据平台,明确数据全流程;生产垃圾分类袋,确定二维码编码规则和设备接口标准,依据“适配率=兼容设备数量/总设备数量×100%”验证接口兼容性,要求适配率≥95%。着重对数据建模分析,开发核心机制与技术原型。通过采用SPSS 26.0对调研数据进行定量分析,通过信度检验(Cronbach’sα=0.82)与效度检验(KMO=0.76)验证数据有效性,构建分类准确率多元回归模型,如表1所示。

  识别影响分类准确率的关键因素,如居民年龄、激励形式等。运用区块链数据上链与不可窜改功能搭建区块链底层平台。利用城市App开发支流平台,集成分类指南、积分查询、实时监控等功能。设计碳积分规则,按分类准确率奖励积分,积分兑换奖品等社区服务。


  3.2试点测试


  在LQ社区主要投放点部署10套智能分拣设备并且首轮发放5000个“一袋一码”智能垃圾袋,覆盖首批试点居民,依据“实际使用率=扫码绑定数量/投放使用数量×100%”验证居民使用情况,预期目标≥90%。开展为期1个月的试运行,收集设备故障率(设备故障率=单台/总台数×100%,设立≤10%的阈值要求)、居民使用情况、分类准确率等数据,后期根据试运行反馈进行优化。


  3.3模式总结


  在试点期结束后基于区块链数据生成评估报告,对比试点前后分类准确率,数学演算预期目标提升至70%以上,资源回收率预期目标提升30%;通过试点数据对政企协同模式成本效益进行分析,得出政府补贴与企业赞助的资金平衡模型[政企资金平衡公式:政府补贴(G)+企业资源收益(E)=前端设施成本(C1)+运营服务成本(C2)+激励与宣传成本(C3)+终端处理成本(C4)],政府承担基建、公共服务及监管成本(约70%),如每个智能垃圾袋补贴70%。企业承担收运、处理及技术投入成本(约30%)。依据资源收益波动和居民参与率变化,灵活调节政府补贴额度与企业成本承担比例,以动态应对各类变量影响,保障机制长效运转。


  梳理试点阶段经验,并据此形成“区块链+物联网+社区治理”的智慧垃圾分类标准模式,并提炼出从需求调研、系统设计、技术开发到落地运营的全流程操作规范,总结各环节可能遇到的问题及解决方案。制订分阶段推广计划,优选周边与LQ社区规模、人口结构相似社区进行模式复制,明确各参与方职责。


  扩大覆盖范围,每季度新增覆盖5~8个社区,逐步实现区域内社区全覆盖。在推广中,根据不同社区特点对已形成的标准模式进行适应性调整,确保项目有效落地。建立专业运维团队,保障系统稳定运行。定期组织居民培训与交流活动,持续提升居民垃圾分类意识与操作熟练度[6]。拓展碳积分应用场景,与更多商业机构、公共服务部门合作,增强积分兑换吸引力。推动智慧垃圾分类纳入地方考核指标体系,建立政府、企业、社区、居民多方共同参与的监督评价机制。探索市场化运营模式,通过广告植入、数据增值服务等方式,实现项目自我造血,降低对政府补贴的依赖,保障项目长期可持续发展。


  4 LQ社区智慧垃圾分类实践进路分析


  4.1提升居民使用端的环保意识


  居民领取一袋一码智能垃圾袋,扫描二维码进行实名绑定并进行投放,智能分拣设备自动识别垃圾类别情况与重量,核实无误后将积分发放至居民账户。


  居民可使用积分兑换优惠券、公交卡等多样化奖品。针对特殊群体,社区可协调社工辅助参与,给予其支持与关怀。在社区内开展“区块链智能化垃圾分类体验日”活动,鼓励全民共同参与垃圾分类。打造全民参与、全民共建、全民共享的绿色环保社区文化。


  投放后,App后台根据居民垃圾分类行为数据,提供个性化分类指南与提醒服务,如针对分类准确率较低的居民推送专项知识科普视频。居民还可通过App查看周边垃圾投放点实时拥挤度,方便居民错峰投放。


  4.2加强社区管理端的成本控制


  社区人员通过区块链管理端实时查看辖区内所有智能垃圾分类设备的运行状态如设备故障预警、存储空间剩余量、居民投放数据和运输车辆位置等信息以应对设备异常或居民违规投放行为,实现高效管理。管理端平台还可自动生成数据分析报告,包括月度垃圾分类成效对比等来实现量化分析。


  为解决该项目成本问题,本文认为建立以政府为主导,企业合作参与的商业模式。前期政府提供专项补助,按层级划分应缴份额,给予参与企业全额补助,确保企业有充足资金进行项目实施。政府牵头,企业拉取赞助商,例如在垃圾袋外侧印赞助商等,在后期逐步实现多方共赢。


  4.3协同政府监管端的考核机制


  通过区块链技术推动跨部门协同监管,政府部门凭借区块链数据链实时获取辖区内所有社区垃圾分类全流程数据,打破部门间数据壁垒,实现多部门协同监管。监管部门可基于区块链技术构建垃圾分类数据管理平台,对居民投放数据、设备运行数据、垃圾处理数据进行统一管理与分析,采用同态加密等技术来确保数据隐私安全并实现数据共享与协同。系统通过区块链数据自动生成考核报表,政府部门可直接调取各社区垃圾分类完成率、资源回收率、居民满意度等考核指标,减少人工审核工作量,提升考核公平性与透明度,同时为政策制定与资金分配提供客观依据。


  5结论


  综上所述,本文认为垃圾分类区块链技术需紧跟技术发展与社会需求,持续优化运作模式。关注区块链、物联网、人工智能等技术的最新发展成果,及时将新技术应用到智慧垃圾分类系统中。进一步推动区块链技术在智慧城市治理等领域的应用,促进多学科交叉融合,完善智慧社区垃圾分类理论体系,为社区治理研究提供新思路。向其他地区乃至全国推广LQ社区智慧垃圾分类模式,为推动垃圾分类事业发展贡献经验与力量。

 主要参考文献


  [1]郭怡芳.智慧环卫技术在城市垃圾分类管理中的应用研究[J].皮革制作与环保科技,2024,5(17):177-179.


  [2]彭湘琴,杨亚楠,唐枫霞,等.社区居民生活垃圾分类实施效果影响因素研究[J].环境科学与管理,2024,49(11):49-54.


  [3]陈竹争,闵宁.绍兴市城区社区生活垃圾分类调查研究及对策[J].绿色科技,2025,27(10):150-156.


  [4]刘桂朋,江晓明,黄义飞,等.探讨应用智能科技对解决中国城市生活垃圾分类处理问题及对策研究[J].清洗世界,2023,39(12):169-173,177.


  [5]赵璐瑶,李顺.宿豫:科技赋能,为垃圾分类注入“智慧力量”[EB/OL].(2025-01-19)[2025-04-06].


  [6]戴祥玉,张暖.老旧小区居民厨余垃圾资源化利用的价值共创逻辑与优化策略:以青岛市Z社区为例[J].行政与法,2024(5):71-81.