我国下水污泥处置生命周期环境与经济集成评价

发布时间：2020-08-01 21:51

【摘要】：本文采用生命周期环境与经济集成的方法来评价中国下水污泥处置的12条主要流程。结果表明,在污泥处置所有流程所产生的环境影响中,人类毒性和海洋生态毒性的影响最大。其次是水体富营养化、陆地生态毒性、水体生态毒性和气候变化影响类别。剩余的中间点影响类别如臭氧层破坏、光化学氧化、电离辐射等均可以忽略不计。污泥厌氧消化阶段对于气候变化中间点影响类别的贡献是最大的。重力浓缩、脱水和干化阶段在整个污泥处置流程中所产生的环境负荷可以忽略不计。由于污泥厌氧消化过程可以在很大程度上减少污泥的体积并且可以考虑能源回收,因此这一过程可以有效的减少环境和经济负荷。污泥填埋过程产生的环境负荷最高,而污泥焚烧过程产生的环境负荷最低。其中,污泥填埋过程中的汞排放和铅排放是人类毒性这一环境影响的主要贡献者,而污泥焚烧过程中的钒排放是海洋生态毒性这一环境影响的主要贡献者。然而,填埋和焚烧过程中的能源回收又能够在较大程度上降低环境和经济负荷。人类毒性和经济成本都随着电力回收能力之间呈线性关系,它们均随着电力回收能力的增加而降低。在污泥填埋或污泥焚烧过程中,电力回收能力每增加100kWh/T-DS,人类毒性和经济成本就会相应地减少23.5 kg 1,4-DB eq和8.2美元。从污泥处置的整个生命周期成本来看,原材料和电力的消耗在整个生命周期成本中占有很大比例。此外,含有污泥厌氧消化阶段的污泥处置流程的经济成本要比不含有污泥厌氧消化阶段的处置流程的经济成本低很多,主要是由于污泥厌氧消化阶段的有机物降解率达到50%,可以较大的减少污泥的体积,从而降低了污泥的处置成本。污泥厌氧消化阶段所产生的电力回收对降低污泥处置的成本起到了关键作用。对影响评价方法进行敏感性分析(采用MPACT2002+方法作为比较,同样对污泥处置的12条流程分别进行了生命周期环境影响评价)可知,采用ReCiPe方法来计算我国污泥处置各个流程所产生的环境负荷是合理的,可靠的。对主要流程进行敏感性分析可知,污泥焚烧和污泥填埋阶段所产生的环境效益分别是最大的和最小的,这与之前的评价结果是一致的。污泥在农业利用阶段的重金属排放应该满足环境容量的标准。本研究结果最终表明重力浓缩、厌氧消化、脱水以及焚烧这一流程的处置是最适合目前中国污泥处置的方式因为污泥厌氧消化和焚烧过程中的能源回收能够很大程度上降低环境和经济负荷。无论是大型、中型、小型还是新建的、扩建的污水处理厂,都应该参照本研究得出的结果来对污泥处理厂进行建设。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【图文】：

如图３－２所示，污泥处置各流程的全生命周期正规化评价结果中，人类毒性逡逑和海洋生态毒性影响类别是最高的。为了进一步弄清楚导致送两个中间点影响类逡逑别较其他影响类别高的原因，我们具体分析了污泥焚烧和污泥填埋过程中主要物逡逑质的贡献情况。如图３－３所示，对于海洋生态毒性送一中间点影响类别，污泥填逡逑

一生命周期成本评价Fig.3一LGCaislysis

如图３－２所示，污泥处置各流程的全生命周期正规化评价结果中，人类毒性逡逑和海洋生态毒性影响类别是最高的。为了进一步弄清楚导致送两个中间点影响类逡逑别较其他影响类别高的原因，我们具体分析了污泥焚烧和污泥填埋过程中主要物逡逑质的贡献情况。如图３－３所示，对于海洋生态毒性送一中间点影响类别，污泥填逡逑

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本文编号：2778059