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基于全生命周期对垃圾焚烧技术的评价

文档作者：王希超1 丁世刚2 吕艳菲2 文档来源： 1平原县环境保护局 2德州市环境保护科学研究所		点击数：	更新时间： 2024年02月27日
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墓孑金生命周期对垃堰焚烧技术曲评价
王希超1丁世刚2吕艳菲2
(1平原县环境保护局山东平原253000
2德州市环境保护科学研究所山东德州253034)
摘要介绍利用生命周期评价方法在城市垃圾焚烧处理过程的应用，以特定目标为基础，从目标的整个生命周期出发，
利用生命周期评价模型．对垃圾焚烧的生命周期清单进行了分析．而且对结果进行了对应的解释。
关键词垃圾焚烧全生命周期评价
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2016)01—076—03
1 垃圾焚烧技术概述
目前．对于城市中的垃圾最主要的处理方法就是利用焚
烧技术．它是利用高温氧化的技术来处理垃圾．在焚烧炉中
过剩的空气与被处理的垃圾进行氧化反应。在高温条件下垃
圾中所含的有害物质被氧化和破解．在一定程度上能够实现
垃圾处理的无害化、减量化和资源化。
2生命周期评价方法简介
生命周期评价法是一种新型的环境影响评价法．而目前
对于它的权威定义来自国际环境毒理学和化学学会⋯。
SETAC对LCA的定义是：一种客观认识能源、原材料消
耗以及废物的排放转化为一种产品或目标．而对该产品的过
程以及活动对环境带来负担的方法。而另一种具有权威定义
是：某种产品体系在整个生命周期中的所有投入及产出的汇
总信息对环境造成影响的方法。
生命周期评价．分解开来就是对于某一产品的从生产一
直到最终处置过程中对于环境的危害的一种评价方法。评价
中重点研究其对生态环境、人类健康等方面的影响。
3用全生命周期法分析垃圾焚烧技术
全生命周期法是一种从“摇篮”到“坟墓”的事物分析方
法．即从事物源头开始分析．一直到事物的最终处置结束。运
用全生命周期法对垃圾焚烧技术进行评价．从城市垃圾的清
运转运开始．到经过焚烧处理结束．分析各部分的}肖耗排放
清单及环境影响．得出垃圾焚烧技术的利弊评价。
3．1 目标与范围的确定
(1)目标及范围的确定。垃圾焚烧的全生命周期法评价
的目标为处理过程中生态辨识、工艺改进及其效果分析。
目前对于生命周期评价的研究主要应用于生活垃圾处
理中．而研究的过程从垃圾如何产生到垃圾的运输一直到最
终处置。在评价过程中垃圾作为一个整体系统来研究．从系
统的能量输人以及输出来评价该垃圾的生命周期过程对环
境带来的影响。而系统的输入内容包括：垃圾产生量、垃圾中
所含能量的大小和垃圾处理的成本：输出内容包括：从垃圾
中回收的物质、能量和处置过程中排人大气、水体、土壤中的
污染物。因此．生命周期评价所界定的范围是由评价的最终
目的、垃圾未来的处理方式以及对垃圾研究的深度和广度等
因素来确定的。
(2)功能单位的确定。功能单位是生命周期评价中被量
化的单位，它可以用来表示某种产品或者服务。本文中采用
人均年排放焚烧处理垃圾量作为功能单位。城市生活垃圾成
分质量百分比，生活垃圾分类含量见表1、表2。
表1垃圾成分质量百分比(％)【2】
3．2清单分析
(1)数据收集。在环境周期评价中，数据的收集是非常关
键的．数据是反应整个产品周期的重要指示。而我们所要收
集的数据主要包括：输入的能量、原材料、辅助性输入等等；
输出的内容为向环境中的排放包括大气、水体、土壤等环境
功能单元。数据收集的第一阶段为确定功能单元：第二阶段
为确定收集数据的主要影响因素：第三阶段为确定产品能量
的输出以及想环境中排放的污染物量．
(2)生命周期清单分析。生命周期评价对垃圾焚烧处理
的清单分析是一个客观量化过程．主要分析了处理过程中能
量的输入与输出以及对环境单元中污染物的排放量．做如下
假设：①垃圾采用密闭运输，不对外界环境产生影响；②垃圾
处理过程中的能量输入与输出，只考虑生产性输入和输出。
根据清单分析矩阵中所需要的数据列出垃圾焚烧处理
的生命周期清单分析表[41．具体可见表3。
3．3影响评价
生命周期影响评价是生命周期评价的第3部分．而这种
评价是一种定性和定量的评价．是以清单分析为主要内容．
对其分析的资源消耗和污染排放对环境带来危害的研究过
程。
(1)影响类型和类型参数选择。生命周期评价作为环境
影响评价中的1种新型方法．其应用的广度和深度都有待深
入的研究和不断的开发。而目前该评价方法主要是用来研究
作者简介：王希超(1975～)，男，山东平原人，本科学历，主要从事环境保护工作。
2016．No．1 万方数据
表3 生命周期清单分析表
收集运输
／【kg／垃圾(X．a)]540
／ ／
汽车燃油n，
／(L／km)
⋯ 汽车尾气，dE
／(kg／L燃油)
。”
全球性的一些环境问题．而对比范围和影响较小的环境问题
涉及的比较少。主要是由于生命周期评价所要考虑的因素相
对较多，而对于具有全球性、综合性的环境问题．更适合于生
命周期评价。本文以城市生活垃圾为研究对象进行生命周期
评价方法进行了研究(见表4)。
表4环境影响分类体系
(2)特征化。生命周期评价中的特征化分析是针对环境
影响类别中的数据进行定量化的分析。特征化的分析结果是
利用数字化的指标来表示，它是在环境影响的分类基础上．
把LCI的结果转换成共同的单位．然后对转换后的结果进行
重新分析合并。而在目前的研究中．最常见的方法为“临界目
标距离法”，是将清单分析所得到的数据与环境标准联合起
来．以及对污染物的破坏程度和污染效应进行模拟实验的当
量因子法。
生命周期的特征化分析还需借助当量因子来进一步的
直观表达．以不同的因子对同种环境影响的差异为研究因
子，在研究中以其中的某种因子为基准值．且假定为1．那么
在研究过程中与其它的因子进行比较．从而表示出不同因子
对环境影响的大小。本文中以城市生活垃圾焚烧处理过程为
环境影响类型，然后对全球变暖、酸化、富营养化以及生态毒
性进行了特征化的分析。
(3)影响评价模型。根据生命周期评价的研究框架．本文
在研究生活垃圾对环境影响的大小程度中．建立了以下分析
内容：①环境潜在影响值的计算：排放于环境中的各种污染
物所包含的潜在影响；②数据标准值：系统污染相对整个社
会活动对环境造成影响的值：③环境影响加权：根据各种环
2016．NO．1
境影响的重要性级别．对标准化后的环境影响潜值进行赋
权，从而评价其相对影响潜值大小：④环境影响加权值：对各
种环境影响的潜值进行标准化．从而判断对环境影响的大
小。
本文采用中国科学院生态环境研究中心建立的适合中
国特定条件的标准化基准和权重因子(见表5)．作为城市生
活垃圾处理系统生命周期影响评价的定量依据．
表5 中国环境影响潜值标准人当量基准值和权重[5
注：ERP为各地区及全国标准化人"-3量基准值。
按以上各计算公式可确定各种环境影响类型的环境影
响潜力，见表6。
表6环境影响总潜值
3．4改善评价
通过计算可以得出，在生活垃圾焚烧处理中．全球变暖
对总的环境影响潜力贡献最大，占72．2％．其次是酸化和富
营养化．分别占19．4％和8．4％．生态毒性所占比例很小．全
球变暖主要由于垃圾焚烧产生的大量CO，和氯代碳氢化合
物等温室气体所引起的：酸化主要由于垃圾中含氮和含硫化
合物氧化分解．产生NOx和SOx得缘故：富营养化主要由
NOx的排放所造成。
因此在焚烧处理中，应通过调整一些参数，如：空气量、
炉膛湍流度，使得垃圾可以完全燃烧，以减少温室气体CO，
万方数据
等的产生。另外要充分利用烟气净化设备．减少酸性气体的
排放。
4结语
随着城市生活垃圾问题的日益严重．垃圾的处理逐渐向
着无害化、减量化、资源化的方向发展。垃圾焚烧虽然可以发
电、节约利用土地资源．但也会释放新的污染，而且垃圾运输
过程中的污染也不可小视．运用LCA对垃圾焚烧进行评价
可以得出垃圾焚烧的环境影响主要为全球变暖问题．因此应
努力通过各种方式减少温室气体的排放。另外在垃圾进行焚
炉渣处理．使得在垃圾焚烧处理的全生命周期中将消耗和环
境影响减到最少．
参考文献
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。IhIl-‘。¨¨l_‘。¨¨_1一‘’¨¨”’’¨¨”⋯⋯-“‘。¨¨I一“+㈨l-一“IIIIl-一。’¨¨l-一’‘⋯h,F'tll¨¨一”IIh¨，‘¨¨l·一。’‰l_’+"nI—r‘。㈨¨_‘。¨¨”。’¨¨_．一。’¨¨l_一‘‘。¨¨P-‘¨¨”‘。⋯ii*．,'tll¨¨一’‘㈨I-一‘“II¨J一。’llhl一∥”hil__‘ Ih Ih II hi
(上接第64页)
及安全等因素综合考虑．提出以下防治治理方案．以便取得
最经济、最可行、最安全的治理方案。
4．2．1 抗滑桩+截排水+分级削坡+植草：该方案可有效防止
滑坡进一步变形．但施工费用较大．工期较长。
4．2．2挡土墙+截排水+框格防护：该方案可有效防止滑坡进
一步变形．施工费用较抗滑状要地些，工期也短些。框格防护
可采用混凝土、浆砌片(块)石、卵(砾)石等做骨架。框格内宜
采用植物防护或其他辅助防护措施。
4．2．3挡土墙+截排水+护面墙：该方案可有效防止滑坡进一
步变形．防止威胁坡面住户以及坡脚公路．坡面不易再受到
侵蚀。
参考文献
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-’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-‘。”It n--。“IIh一’’⋯ III II II h
(上接第68页) 表6预测结果(浓度单位：mg／m3)
于未然”政策的具体体现．是做好经济与环境协调发展的关参考文献
键措施。估算模式已对厂区考虑了最不利的气象条件．分析1 王栋成，林国搬大气环境影响评价工作等级划分技术：h-法探讨．环
预测结果表明．厂区对周围大气环境质量影响不大。只要确境工程，2010(04)
保环保设施正常运行．尽量减少或避免非正常工况的发生． 2陈琳，姜振帼，刘志凤，等藏谈我国环境影响评价制度的不足及其
就能保障对大气环境的影响不大． 完善建议·污染防治技术，2012(04)
(上接第72页)
照《滑坡防治工程勘查规范》(Dz厂r 0218—2006)中危岩体稳定岩历年的灾害史、危害对象及危害范围等基本情况。然后根
程度等级划分表对各危岩体进行稳定程度划分。据实地调查资料，采用定性分析与定量计算相结合的方法对
3 结论危岩群进行稳定性评价，在工况1、工况2条件下，WYI一
六盘水市水城县野钟乡铅锌村危岩带包含滑移式、倾倒WYl3危岩体处于基本稳定一欠稳定状态，因此，对该地质灾
式13处崩塌危岩体组成．道路沿线也有不同规模的孤石等害采取防治，确保252户1031人村民和射仲小学146人师
松散岩体。整个危岩带东西长约1800m．南北宽约300m．面生的生命财产安全是非常必要和紧迫的。
积约0．54kmz。本次研究．先对危岩带进行勘查．主要采用工参考文献
程地质测绘等手段，查清了危岩体的分布、规模灾害情况、危1地质灾害防治工程勘察规范．DB50／143—2003
(上接第75页)
移到10mL容量瓶中．定容待测。此前处理方法适用于过乙参考文献
烯材质滤膜中铜、铅、锌、铬、镉等的测定。I 王春迎，马越超，崔延青，等．大气重金属污染监测技术现状及展望．
2 结论中国环保产业，2012(5)
大气颗粒物中的重金属对人体和环境的危害是不容忽
2姚琳，廖欣峰，张海洋，等．中国大气重金属污染研究进展与趋势·环
罂竺。呈!?查景罂兰竺：竺要竺堂譬粒竺警型差至苎竺竺，芸兰萎轰汪,20家12权,9．大(37气)颗粒物中重金属污染研究进展．资源与
分析，才能为环境保护提供可靠的依据。重金属监测的前处环境科摹201’3(3、一。‘
理方法在重金属监测中起到极其重要的作用，因此做好重金4顾微．大气重金属污染监测技术现状-科技论文与案例交流．2015(6)
属监测的前处理方法的选择以及合理应用才能更好地为大
5张霖琳，薛荔栋，滕恩江，等．中国大气颗粒物中重金属监测技术与
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