【摘要】：近年來,隨著我國人口的增長、城市化進程的加大、經(jīng)濟的發(fā)展、生活水平的提高,城市生活垃圾也以每年8%~10%的速度增長,中國已經(jīng)變成了世界上最大的垃圾生產(chǎn)國。據(jù)統(tǒng)計,2015年我國僅城市生活垃圾清運量就達到了1.91億噸,估計到2020年將達到2.81億噸。這些垃圾超出了生物圈的同化能力,引起了很多消極的影響。目前,中國城市生活垃圾最主要的治理方式是衛(wèi)生填埋(65.5%)和焚燒發(fā)電(32.5%),但是隨著土地的日益稀缺以及填埋所造成的消極環(huán)境影響,越來越多的研究認(rèn)為填埋不是一種可持續(xù)發(fā)展方式,生活垃圾焚燒發(fā)電將成為一種有吸引力的垃圾治理方式。事實也證明,近幾年垃圾焚燒發(fā)電廠在中國市場前景良好,垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)目由2003年的47座增加到2015年的220座,焚燒垃圾的質(zhì)量也相應(yīng)由370萬噸增長到6170萬噸,然而一項技術(shù)不可能絕對完美,垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)、運行過程中會消耗資源能源,同時也會產(chǎn)生直接或間接的污染物,這就需要系統(tǒng)投入更多的自然資源和人工輸入去處理這些排放物,但是隨著“藍色垃圾焚燒發(fā)電廠”概念的提出,我國迫切需要的是具有更先進水平的資源綜合利用垃圾焚燒發(fā)電廠的興起。因此,本研究以能值理論和方法為基礎(chǔ),整合稀釋方法、生態(tài)指標(biāo)99(Eco-indicator 99)評估方法、傷殘調(diào)整壽命年(disability adjusted life years,DALY)評估方法、土地占用評估方法去定量化污染物排放影響。根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠自身的特點,對經(jīng)典的能值指標(biāo)進行改進,以更全面地評估垃圾焚燒發(fā)電廠的可持續(xù)性發(fā)展。此次研究以四川省某垃圾焚燒發(fā)電廠為研究案例,提出三種情景分析研究(情景一:焚燒發(fā)電子系統(tǒng)+爐渣衛(wèi)生填埋子系統(tǒng);情景二:焚燒發(fā)電子系統(tǒng)+爐渣制備混凝土路面磚子系統(tǒng);情景三:焚燒發(fā)電子系統(tǒng)+爐渣制備免燒墻體磚子系統(tǒng)),進行了一個整體綜合的比較,探討了在哪一種爐渣處理方式下能夠使垃圾焚燒發(fā)電廠資源綜合利用水平更高、對環(huán)境和社會效益更好、可持續(xù)程度更高。研究結(jié)果表明:(1)從能值流分析可知,情景一輸入能值為8.21E+19 sej/yr,其中,廢物資源化利用輸入(W_R),免費的可更新輸入(R_1),購買的可更新輸入(F_R)和購買的不可更新輸入(F_N)分別占總輸入能值的20.32%,4.21%,2.39%和73.08%;情景二中輸入能值為1.90E+20 sej/yr,W_R,R_1,F_R和F_N分別占總輸入能值的23.71%,1.86%,1.15%和73.28%;情景三中輸入能值為1.28E+20 sej/yr,W_R,R_1,F_R和F_N分別占總輸入能值的35.20%,2.70%,1.60%和60.50%;總體而言,各情景中購買的不可更新能值占能值輸入的比例都是最高,廢物資源化利用輸入所占比例次之。(2)從污染物排放影響定量化分析結(jié)果可知,污染物排放影響總的能值為1.67E+18 sej/yr;其中生態(tài)服務(wù)和能值損失分別占了1.77%和98.23%。用于稀釋鎘(Cd)所消耗的生態(tài)服務(wù)最多,二氧化碳(CO_2)引起的能值損失最大。因此,在這些研究系統(tǒng)中,煙氣中的鎘(Cd)和二氧化碳(CO_2)應(yīng)重點關(guān)注。(3)從指標(biāo)結(jié)果來看,三種情景的廢物治理成本(CUWE)分別為8.59E+13sej/t,1.65E+14sej/t,1.24E+14sej/t;正產(chǎn)出率(PRO)分別為1.225,2.861和1.230;改進的環(huán)境負(fù)荷率(IELR)分別為2.715,2.742和1.533;改進的環(huán)境可持續(xù)指標(biāo)(IESI)分別為0.451,1.043和0.803;總體而言,單位廢物治理成本(CUWE)指標(biāo)值展示了情景一的優(yōu)越性;正產(chǎn)出率(PRO)指標(biāo)值顯示了情景二的優(yōu)越性;改進的環(huán)境負(fù)荷率(IESI)指標(biāo)值又體現(xiàn)出情景三的優(yōu)越性;改進的可持續(xù)發(fā)展(IESI)指數(shù)值表明情景二綜合績效最好。(4)三種情景分析中,污染物排放輕微地降低了每個情景的經(jīng)濟收益,為2.15%~5.46%;使每個情景的環(huán)境負(fù)荷率上升輻度為0.02%~0.05%;污染物排放對于每個情景的能值可持續(xù)指數(shù)的影響為2.17%~5.51%�？傮w而言,污染物排放對三種情景能值指標(biāo)的結(jié)果影響較小。(5)與情景一相比,情景二和情景三的爐渣處理方式更環(huán)保、具有更高的可持續(xù)性。情景二和情景三相比較,情景二中用爐渣為原料生產(chǎn)混凝土路面磚有更好的綜合性能。根據(jù)以上研究結(jié)果,本研究提出以下建議:(1)自主研發(fā)適合中國生活垃圾特點的垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備和技術(shù),實現(xiàn)其國產(chǎn)化;(2)從源頭上減少生活垃圾產(chǎn)生量;(3)提倡、推行生活垃圾分類收集制度;(4)對生活垃圾焚燒后的灰渣進行合理的資源化利用,該研究中情景二應(yīng)該被提倡,優(yōu)先考慮,但是企業(yè)也必須加強原材料管理,重視控制空氣污染物,關(guān)心產(chǎn)品市場需求;(5)為公眾建立一個公開的信息系統(tǒng);(6)完善生活垃圾收費體系;(7)政府應(yīng)為廢物資源化利用提供更多的支持。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X799.3

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本文編號：2735470