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废旧聚酯回收利用行业对环境、经济与社会影响集成评价研究

发布时间:2020-07-14 02:47
【摘要】:随着城市化进程的不断加快,聚酯材料已成为现实生活中不可或缺的一个重要组成部分。由于聚酯材料制得的聚酯瓶具有质量轻、阻隔性好、不易破碎、耐腐蚀、成本低及使用安全性高等优点,因此被广泛使用在食品、饮料、日用化妆品等行业。目前,我国聚酯瓶的社会产生量已经超过500万t/年,给环境造成了巨大的压力。因此,由于废旧聚酯瓶具有巨大的可回收潜力,回收并再生利用废旧聚酯瓶已成为世界各国追求固体废物资源化利用的一个重要方向。本文以废旧聚酯再生利用过程为研究对象,通过生命周期理论解析其对环境、经济成本及社会的影响,寻求缓解环境与经济压力和减少社会影响的对策,对废旧聚酯再生利用行业的健康迅速发展具有重要的战略意义和实践意义。论文运用生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)、生命周期成本(Life cycle costing,LCC)和社会生命周期(Life cycle assessment,SLCA)对聚酯回收利用产业进行了研究,量化分析了“工厂大门一工厂大门”系统边界内的环境影响负荷、经济成本和社会影响,并分别诊断和识别出制约其各自有序发展的关键流程。引入敏感系数法,分别对环境、经济和社会的关键流程进行敏感性分析,通过量化分析的手段对关键流程进行排序。这是对传统LCA敏感性分析的有益补充。研究结果表明聚酯回收利用过程对全球变暖、化石资源短缺、人类致癌毒性、水资源消耗和陆地生态毒性等类别产生了较大的环境影响;有机物使用环节是对经济成本贡献最大的环节,占总经济比重的65.9%;人类健康类别占社会影响的比重稍大一些,达45.8%;生态系统次之达45.3%;资源耗竭的社会影响比重最小,达9.0%。对环境负荷来说,电力生产、废气直接排放和交通运输环节最敏感,其敏感系数分别为6.19、3.06和3.00;对经济成本来说,有机物使用环节的敏感性系数最大为1.033,污水处理和自来水使用环节的敏感性系数最小为1.001;对社会影响来说,六个关键流程的敏感系数都比较大,都很敏感。论文依据协同学原理实现了 ELCA、LCC和SLCA的三者耦合集成评价,用协调效应函数计算系统有序度去表征各个关键流程对环境、经济、社会的集成影响大小,得到的关键流程优化顺序为:有机物使用流程电力生产流程废气直接排放流程交通运输流程废水处理流程煤炭开采流程。在关键流程识别和排序的基础上,引入追踪溯源理念和循环经济理论“Reduce-Reuse-Recycle”(3R)原则,根据待优化关键流程在废旧聚酯回收利用工艺系统中的位置,分别针对性提出源头减量化、过程再利用、废物资源再循环的对优化建议。即通过改进生产工艺,引进负压染色技术降低染料的消耗,使用太阳能等清洁能源改善用电结构,更新厂房的废气处理设备,采用过滤性好清洁程度高的设备处理尾气等措施,对缓解环境压力,降低经济成本,减少社会影响效果明显,也给聚酯行业可持续发展水平的提高提供了有益的参考和借鉴。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X705;F713.2
【图文】:

技术路线图,创新点,环境补偿,问卷调查法


图1-3技术路线图逡逑1.3.3创新点逡逑本文创新点主要体现在以下几个方面:逡逑(1)摒弃以往传统的SLCA问卷调查法,引入环境补偿成本理念,构建逡逑

系统边界


态毒性、陆地生态毒性、陆地酸性化、土地占用、水体酸性化、水体富营养化、逡逑非可再生能源和矿产资源开采。这14种中间点环境影响类别可以被连接到4种逡逑终点环境影响类别,具体的IMPACT2002+模型框架,如图2-2所示。逡逑该模型侧重于人类健康损害和生态健康损害这两个终点环境影响类别,该模逡逑型操作性强,降低了评价的难度和复杂度,易于评价,但是缺点是具有地域局限逡逑性,不能完全套用到中国本土情况。逡逑14逡逑

模型框架,常用方法


该模型超越了传统的LCA模型(例如IMPACT邋2002+模型和TRACI模型等等)逡逑的地域局限性,是适用于全球范围内的生命周期评价模型。因此,本论文选用逡逑ReCiPe邋2016邋H1.01模型作为LCA评价方法的基本模型。其基本框架如图2-4所逡逑该模型包括18种中间点影响类别和3个终点影响类别,即细颗粒物形成、逡逑人类致癌毒性、人类非致癌毒性、平流层臭氧耗竭、电离辐射、臭氧形成(包括逡逑生态影响和健康影响)、水资源消耗、全球变暖、陆地酸性化、土地占用、陆地逡逑生态毒性、淡水水体富营养化、淡水生态毒性、海水水体生态毒性、海水水体富逡逑营养化、矿产资源短缺和化石资源短缺;又可将这18种中间点环境影响类别归逡逑为3个终点环境影响类别,分别为人类健康损害、生态系统损害和资源耗竭。逡逑中间点环境影响类别逦终点环境影响类别逡逑细颗粒物形成逦逡逑二g纟榐康损害逡逑rn逦人类非致癌毒性^逡逑N0J逦平流层臭氧耗竭逡逑n2o逦电离辐射逡逑CH4逦臭氧形成健康影响^逡逑( -I逦臭氧形成生态影响\逡逑^逦Q.逦水资源消耗逡逑周逦邋Zn逦__逦全球变暖逦逦逡逑期逦"Na邋—*逦陆地酸性化—*太r}C;p审逡逑!逦=逦土地占用邋<彡1生态系_逡逑BOD逦陆地生态毒性逡逑SS逦淡水水体富营养化逡逑?逦淡水生态毒性逡逑115逦海水水体生态毒性逡逑—I逦海水水体富营养化,逦 ̄ ̄逡逑矿产资源短缺逦??资源耗竭逡逑化石资源短缺^逦逡逑图2-4邋ReCiPe模型框架逡逑2.3.2邋LCC常用方法逡逑与ELCA不同的是,LCC分析强调项目中全生命周期范围内的成本综合比逡逑16逡

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本文编号:2754374

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