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基于全生命周期對(duì)垃圾焚燒技術(shù)的評(píng)價(jià)

文檔作者：王希超1 丁世剛2 呂艷菲2 文檔來源： 1平原縣環(huán)境保護(hù)局 2德州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月27日
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墓孑金生命周期對(duì)垃堰焚燒技術(shù)曲評(píng)價(jià)
王希超1丁世剛2呂艷菲2
(1平原縣環(huán)境保護(hù)局山東平原253000
2德州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所山東德州253034)
摘要介紹利用生命周期評(píng)價(jià)方法在城市垃圾焚燒處理過程的應(yīng)用，以特定目標(biāo)為基礎(chǔ)，從目標(biāo)的整個(gè)生命周期出發(fā)，
利用生命周期評(píng)價(jià)模型．對(duì)垃圾焚燒的生命周期清單進(jìn)行了分析．而且對(duì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的解釋。
關(guān)鍵詞垃圾焚燒全生命周期評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2016)01—076—03
1 垃圾焚燒技術(shù)概述
目前．對(duì)于城市中的垃圾最主要的處理方法就是利用焚
燒技術(shù)．它是利用高溫氧化的技術(shù)來處理垃圾．在焚燒爐中
過剩的空氣與被處理的垃圾進(jìn)行氧化反應(yīng)。在高溫條件下垃
圾中所含的有害物質(zhì)被氧化和破解．在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)
垃圾處理的無害化、減量化和資源化。
2生命周期評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)介
生命周期評(píng)價(jià)法是一種新型的環(huán)境影響評(píng)價(jià)法．而目前
對(duì)于它的權(quán)威定義來自國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)?。
SETAC對(duì)LCA的定義是：一種客觀認(rèn)識(shí)能源、原材料消
耗以及廢物的排放轉(zhuǎn)化為一種產(chǎn)品或目標(biāo)．而對(duì)該產(chǎn)品的過
程以及活動(dòng)對(duì)環(huán)境帶來負(fù)擔(dān)的方法。而另一種具有權(quán)威定義
是：某種產(chǎn)品體系在整個(gè)生命周期中的所有投入及產(chǎn)出的匯
總信息對(duì)環(huán)境造成影響的方法。
生命周期評(píng)價(jià)．分解開來就是對(duì)于某一產(chǎn)品的從生產(chǎn)一
直到最終處置過程中對(duì)于環(huán)境的危害的一種評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)
中重點(diǎn)研究其對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類健康等方面的影響。
3用全生命周期法分析垃圾焚燒技術(shù)
全生命周期法是一種從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡氖挛锓治龇?
法．即從事物源頭開始分析．一直到事物的最終處置結(jié)束。運(yùn)
用全生命周期法對(duì)垃圾焚燒技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)．從城市垃圾的清
運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)開始．到經(jīng)過焚燒處理結(jié)束．分析各部分的}肖耗排放
清單及環(huán)境影響．得出垃圾焚燒技術(shù)的利弊評(píng)價(jià)。
3．1 目標(biāo)與范圍的確定
(1)目標(biāo)及范圍的確定。垃圾焚燒的全生命周期法評(píng)價(jià)
的目標(biāo)為處理過程中生態(tài)辨識(shí)、工藝改進(jìn)及其效果分析。
目前對(duì)于生命周期評(píng)價(jià)的研究主要應(yīng)用于生活垃圾處
理中．而研究的過程從垃圾如何產(chǎn)生到垃圾的運(yùn)輸一直到最
終處置。在評(píng)價(jià)過程中垃圾作為一個(gè)整體系統(tǒng)來研究．從系
統(tǒng)的能量輸人以及輸出來評(píng)價(jià)該垃圾的生命周期過程對(duì)環(huán)
境帶來的影響。而系統(tǒng)的輸入內(nèi)容包括：垃圾產(chǎn)生量、垃圾中
所含能量的大小和垃圾處理的成本：輸出內(nèi)容包括：從垃圾
中回收的物質(zhì)、能量和處置過程中排人大氣、水體、土壤中的
污染物。因此．生命周期評(píng)價(jià)所界定的范圍是由評(píng)價(jià)的最終
目的、垃圾未來的處理方式以及對(duì)垃圾研究的深度和廣度等
因素來確定的。
(2)功能單位的確定。功能單位是生命周期評(píng)價(jià)中被量
化的單位，它可以用來表示某種產(chǎn)品或者服務(wù)。本文中采用
人均年排放焚燒處理垃圾量作為功能單位。城市生活垃圾成
分質(zhì)量百分比，生活垃圾分類含量見表1、表2。
表1垃圾成分質(zhì)量百分比(％)【2】
3．2清單分析
(1)數(shù)據(jù)收集。在環(huán)境周期評(píng)價(jià)中，數(shù)據(jù)的收集是非常關(guān)
鍵的．?dāng)?shù)據(jù)是反應(yīng)整個(gè)產(chǎn)品周期的重要指示。而我們所要收
集的數(shù)據(jù)主要包括：輸入的能量、原材料、輔助性輸入等等；
輸出的內(nèi)容為向環(huán)境中的排放包括大氣、水體、土壤等環(huán)境
功能單元。數(shù)據(jù)收集的第一階段為確定功能單元：第二階段
為確定收集數(shù)據(jù)的主要影響因素：第三階段為確定產(chǎn)品能量
的輸出以及想環(huán)境中排放的污染物量．
(2)生命周期清單分析。生命周期評(píng)價(jià)對(duì)垃圾焚燒處理
的清單分析是一個(gè)客觀量化過程．主要分析了處理過程中能
量的輸入與輸出以及對(duì)環(huán)境單元中污染物的排放量．做如下
假設(shè)：①垃圾采用密閉運(yùn)輸，不對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生影響；②垃圾
處理過程中的能量輸入與輸出，只考慮生產(chǎn)性輸入和輸出。
根據(jù)清單分析矩陣中所需要的數(shù)據(jù)列出垃圾焚燒處理
的生命周期清單分析表[41．具體可見表3。
3．3影響評(píng)價(jià)
生命周期影響評(píng)價(jià)是生命周期評(píng)價(jià)的第3部分．而這種
評(píng)價(jià)是一種定性和定量的評(píng)價(jià)．是以清單分析為主要內(nèi)容．
對(duì)其分析的資源消耗和污染排放對(duì)環(huán)境帶來危害的研究過
程。
(1)影響類型和類型參數(shù)選擇。生命周期評(píng)價(jià)作為環(huán)境
影響評(píng)價(jià)中的1種新型方法．其應(yīng)用的廣度和深度都有待深
入的研究和不斷的開發(fā)。而目前該評(píng)價(jià)方法主要是用來研究
作者簡(jiǎn)介：王希超(1975～)，男，山東平原人，本科學(xué)歷，主要從事環(huán)境保護(hù)工作。
2016．No．1 萬方數(shù)據(jù)
表3 生命周期清單分析表
收集運(yùn)輸
／【kg／垃圾(X．a(chǎn))]540
／ ／
汽車燃油n，
／(L／km)
? 汽車尾氣，dE
／(kg／L燃油)
?！?
全球性的一些環(huán)境問題．而對(duì)比范圍和影響較小的環(huán)境問題
涉及的比較少。主要是由于生命周期評(píng)價(jià)所要考慮的因素相
對(duì)較多，而對(duì)于具有全球性、綜合性的環(huán)境問題．更適合于生
命周期評(píng)價(jià)。本文以城市生活垃圾為研究對(duì)象進(jìn)行生命周期
評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究(見表4)。
表4環(huán)境影響分類體系
(2)特征化。生命周期評(píng)價(jià)中的特征化分析是針對(duì)環(huán)境
影響類別中的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化的分析。特征化的分析結(jié)果是
利用數(shù)字化的指標(biāo)來表示，它是在環(huán)境影響的分類基礎(chǔ)上．
把LCI的結(jié)果轉(zhuǎn)換成共同的單位．然后對(duì)轉(zhuǎn)換后的結(jié)果進(jìn)行
重新分析合并。而在目前的研究中．最常見的方法為“臨界目
標(biāo)距離法”，是將清單分析所得到的數(shù)據(jù)與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合起
來．以及對(duì)污染物的破壞程度和污染效應(yīng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的當(dāng)
量因子法。
生命周期的特征化分析還需借助當(dāng)量因子來進(jìn)一步的
直觀表達(dá)．以不同的因子對(duì)同種環(huán)境影響的差異為研究因
子，在研究中以其中的某種因子為基準(zhǔn)值．且假定為1．那么
在研究過程中與其它的因子進(jìn)行比較．從而表示出不同因子
對(duì)環(huán)境影響的大小。本文中以城市生活垃圾焚燒處理過程為
環(huán)境影響類型，然后對(duì)全球變暖、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化以及生態(tài)毒
性進(jìn)行了特征化的分析。
(3)影響評(píng)價(jià)模型。根據(jù)生命周期評(píng)價(jià)的研究框架．本文
在研究生活垃圾對(duì)環(huán)境影響的大小程度中．建立了以下分析
內(nèi)容：①環(huán)境潛在影響值的計(jì)算：排放于環(huán)境中的各種污染
物所包含的潛在影響；②數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值：系統(tǒng)污染相對(duì)整個(gè)社
會(huì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成影響的值：③環(huán)境影響加權(quán)：根據(jù)各種環(huán)
2016．NO．1
境影響的重要性級(jí)別．對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的環(huán)境影響潛值進(jìn)行賦
權(quán)，從而評(píng)價(jià)其相對(duì)影響潛值大?。孩墉h(huán)境影響加權(quán)值：對(duì)各
種環(huán)境影響的潛值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化．從而判斷對(duì)環(huán)境影響的大
小。
本文采用中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心建立的適合中
國(guó)特定條件的標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)和權(quán)重因子(見表5)．作為城市生
活垃圾處理系統(tǒng)生命周期影響評(píng)價(jià)的定量依據(jù)．
表5 中國(guó)環(huán)境影響潛值標(biāo)準(zhǔn)人當(dāng)量基準(zhǔn)值和權(quán)重[5
注：ERP為各地區(qū)及全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化人"-3量基準(zhǔn)值。
按以上各計(jì)算公式可確定各種環(huán)境影響類型的環(huán)境影
響潛力，見表6。
表6環(huán)境影響總潛值
3．4改善評(píng)價(jià)
通過計(jì)算可以得出，在生活垃圾焚燒處理中．全球變暖
對(duì)總的環(huán)境影響潛力貢獻(xiàn)最大，占72．2％．其次是酸化和富
營(yíng)養(yǎng)化．分別占19．4％和8．4％．生態(tài)毒性所占比例很?。?
球變暖主要由于垃圾焚燒產(chǎn)生的大量CO，和氯代碳?xì)浠?
物等溫室氣體所引起的：酸化主要由于垃圾中含氮和含硫化
合物氧化分解．產(chǎn)生NOx和SOx得緣故：富營(yíng)養(yǎng)化主要由
NOx的排放所造成。
因此在焚燒處理中，應(yīng)通過調(diào)整一些參數(shù)，如：空氣量、
爐膛湍流度，使得垃圾可以完全燃燒，以減少溫室氣體CO，
萬方數(shù)據(jù)
等的產(chǎn)生。另外要充分利用煙氣凈化設(shè)備．減少酸性氣體的
排放。
4結(jié)語
隨著城市生活垃圾問題的日益嚴(yán)重．垃圾的處理逐漸向
著無害化、減量化、資源化的方向發(fā)展。垃圾焚燒雖然可以發(fā)
電、節(jié)約利用土地資源．但也會(huì)釋放新的污染，而且垃圾運(yùn)輸
過程中的污染也不可小視．運(yùn)用LCA對(duì)垃圾焚燒進(jìn)行評(píng)價(jià)
可以得出垃圾焚燒的環(huán)境影響主要為全球變暖問題．因此應(yīng)
努力通過各種方式減少溫室氣體的排放。另外在垃圾進(jìn)行焚
爐渣處理．使得在垃圾焚燒處理的全生命周期中將消耗和環(huán)
境影響減到最少．
參考文獻(xiàn)
l 黃春林．張建強(qiáng)．沈凇濤．生命周期評(píng)價(jià)綜論．環(huán)境技術(shù)，2004．1
2徐文龍，盧英方．RudoIfWalder．等．城市生活垃圾管理與處理技術(shù)．
北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2006
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比較．環(huán)境衛(wèi)生工程，2008．16(4)
4周洪明．寧波垃圾焚燒廠的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)模式．環(huán)境保護(hù)．2003(11)
5 孔祥娟．生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)全生命周期評(píng)價(jià)體系研究．建筑經(jīng)
燒前進(jìn)行充分的分揀回收，在焚燒后進(jìn)行徹底的煙氣凈化和濟(jì)．2009(8)
。IhIl-‘。¨¨l_‘。¨¨_1一‘’¨¨”’’¨¨”??-“‘。¨¨I一“+㈨l-一“IIIIl-一?！?#168;¨l-一’‘?h,F'tll¨¨一”IIh¨，‘¨¨l·一?！雔_’+"nI—r‘。㈨¨_‘。¨¨”?！?#168;¨_．一。’¨¨l_一‘‘。¨¨P-‘¨¨”‘。?ii*．,'tll¨¨一’‘㈨I-一‘“II¨J一。’llhl一∥”hil__‘ Ih Ih II hi
(上接第64頁)
及安全等因素綜合考慮．提出以下防治治理方案．以便取得
最經(jīng)濟(jì)、最可行、最安全的治理方案。
4．2．1 抗滑樁+截排水+分級(jí)削坡+植草：該方案可有效防止
滑坡進(jìn)一步變形．但施工費(fèi)用較大．工期較長(zhǎng)。
4．2．2擋土墻+截排水+框格防護(hù)：該方案可有效防止滑坡進(jìn)
一步變形．施工費(fèi)用較抗滑狀要地些，工期也短些。框格防護(hù)
可采用混凝土、漿砌片(塊)石、卵(礫)石等做骨架?？蚋駜?nèi)宜
采用植物防護(hù)或其他輔助防護(hù)措施。
4．2．3擋土墻+截排水+護(hù)面墻：該方案可有效防止滑坡進(jìn)一
步變形．防止威脅坡面住戶以及坡腳公路．坡面不易再受到
侵蝕。
參考文獻(xiàn)
1 晏鄂川．唐輝明．工程巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與利用．武漢中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出
版社．2002
2趙明華．土力學(xué)與基礎(chǔ)X-程(第2版)．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，
2000
3 陳文林，葛曉明，蘇金地，等．福建省安溪縣地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查報(bào)告
2014．】2
-’llI_．一¨lIn_-一。ii‰一一。ii¨¨-’Ii¨¨一。¨¨_一一’ii¨¨r+¨¨-．，‘{II¨_-’iiIil r“¨¨-··’‘?．．一’¨¨_．-‘¨¨．一。ii‰-。+¨¨-．-·’IIi¨t一。nil?-’”Ii}r-‘。¨¨r’Iihr¨¨?一+‘?i·,m oll_l FI一。’Ⅶr’“?t·一‘¨¨It-‘?！盜t n--?！癐Ih一’’? III II II h
(上接第68頁) 表6預(yù)測(cè)結(jié)果(濃度單位：mg／m3)
于未然”政策的具體體現(xiàn)．是做好經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)參考文獻(xiàn)
鍵措施。估算模式已對(duì)廠區(qū)考慮了最不利的氣象條件．分析1 王棟成，林國(guó)搬大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分技術(shù)：h-法探討．環(huán)
預(yù)測(cè)結(jié)果表明．廠區(qū)對(duì)周圍大氣環(huán)境質(zhì)量影響不大。只要確境工程，2010(04)
保環(huán)保設(shè)施正常運(yùn)行．盡量減少或避免非正常工況的發(fā)生． 2陳琳，姜振幗，劉志鳳，等藏談我國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度的不足及其
就能保障對(duì)大氣環(huán)境的影響不大． 完善建議·污染防治技術(shù)，2012(04)
(上接第72頁)
照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(Dz廠r 0218—2006)中危巖體穩(wěn)定巖歷年的災(zāi)害史、危害對(duì)象及危害范圍等基本情況。然后根
程度等級(jí)劃分表對(duì)各危巖體進(jìn)行穩(wěn)定程度劃分。據(jù)實(shí)地調(diào)查資料，采用定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的方法對(duì)
3 結(jié)論危巖群進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，在工況1、工況2條件下，WYI一
六盤水市水城縣野鐘鄉(xiāng)鉛鋅村危巖帶包含滑移式、傾倒WYl3危巖體處于基本穩(wěn)定一欠穩(wěn)定狀態(tài)，因此，對(duì)該地質(zhì)災(zāi)
式13處崩塌危巖體組成．道路沿線也有不同規(guī)模的孤石等害采取防治，確保252戶1031人村民和射仲小學(xué)146人師
松散巖體。整個(gè)危巖帶東西長(zhǎng)約1800m．南北寬約300m．面生的生命財(cái)產(chǎn)安全是非常必要和緊迫的。
積約0．54kmz。本次研究．先對(duì)危巖帶進(jìn)行勘查．主要采用工參考文獻(xiàn)
程地質(zhì)測(cè)繪等手段，查清了危巖體的分布、規(guī)模災(zāi)害情況、危1地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范．DB50／143—2003
(上接第75頁)
移到10mL容量瓶中．定容待測(cè)。此前處理方法適用于過乙參考文獻(xiàn)
烯材質(zhì)濾膜中銅、鉛、鋅、鉻、鎘等的測(cè)定。I 王春迎，馬越超，崔延青，等．大氣重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及展望．
2 結(jié)論中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012(5)
大氣顆粒物中的重金屬對(duì)人體和環(huán)境的危害是不容忽
2姚琳，廖欣峰，張海洋，等．中國(guó)大氣重金屬污染研究進(jìn)展與趨勢(shì)·環(huán)
罌竺。呈!?查景罌蘭竺：竺要竺堂譬粒竺警型差至苧竺竺，蕓蘭萎轟汪,20家12權(quán),9．大(37氣)顆粒物中重金屬污染研究進(jìn)展．資源與
分析，才能為環(huán)境保護(hù)提供可靠的依據(jù)。重金屬監(jiān)測(cè)的前處環(huán)境科摹201’3(3、一?！?
理方法在重金屬監(jiān)測(cè)中起到極其重要的作用，因此做好重金4顧微．大氣重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀-科技論文與案例交流．2015(6)
屬監(jiān)測(cè)的前處理方法的選擇以及合理應(yīng)用才能更好地為大
5張霖琳，薛荔棟，滕恩江，等．中國(guó)大氣顆粒物中重金屬監(jiān)測(cè)技術(shù)與
氣環(huán)境質(zhì)量提供有效數(shù)據(jù)。方法綜述．生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)．2015．24(3)
2016N0．1。o 萬方數(shù)據(jù)

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