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水泥窑共处置危险废物的生命周期评价

李璐  
【摘要】: 利用水泥窑共处置废弃物不仅可以有效地处置废弃物,而且可以减少资源、能源消耗和污染的排放,该技术已得到国内外的广泛关注。共处置过程对环境的影响需要进行全面评估才能得出其优于其他处置方法的证据。生命周期评价法(LCA)作为全面评价产品或工艺的环境影响评价方法,在社会各个领域得到广泛应用,本研究采用生命周期评价法对水泥窑共处置典型危险废物的处置效果进行全面评价。 本文首先建立了水泥窑共处置危险废物生命周期的环境影响模型,以湖北省某水泥厂共处置的废弃农药和辽宁省某水泥厂共处置的废白土为研究对象,与焚烧炉焚烧这两种危险废物作对比,取得了二者的生命周期能耗物耗和污染清单数据,应用LCA进行系统研究和分析,从人类健康(HH)、生态系统质量(EQ)和资源(R)对危险废物的不同处理处置系统的环境影响做出了定性和定量的评估。 结果表明:水泥窑共处置危险废物利于环境的可持续发展,而焚烧炉焚烧总体表现为对环境的破坏性。功能单位废弃农药总环境负荷在水泥窑共处置系统和焚烧炉焚烧系统分别为-27.5 yr.p和0.379 yr.p,前者的环境负荷比后者减少了7.36×103%,各个指标的减少率为:HH:372%,EQ:5.84×103%,R:-40.0%,尽管资源表现为增加的环境负荷,但在整体影响中所占的比例很小,并不会影响水泥窑共处置的环境友好性。功能单位废白土总环境负荷分别为-1.03 yr.p和0.273yr.p,前者的环境负荷比后者减少了479%,相应各个指标的减少率为:HH:413%,EQ:479%,R:36.9%。 总体来看,EQ是水泥窑系统和焚烧炉系统最敏感的影响类别,前者表现为避免的影响,后者则是破坏的影响。水泥窑共处置系统中,矿山开采是环境影响的关键阶段,避免的影响达97%以上;废弃农药焚烧炉系统中,焚烧过程的污染排放是造成环境影响的主要因素,避免柴油、蒸汽生产是避免HH和R影响的主要阶段;废白土焚烧系统中,电力生产对三大影响都有很高的贡献率;而蒸汽回收主要避免R的影响。 对影响因子的识别发现:二噁英、苯、重金属是水泥窑共处置危险废物的主要影响因子;NOx和粉尘是废弃农药焚烧炉系统的主要影响因子;粉尘和重金属对废白土焚烧处置系统的影响较大。采用热值高的废物可使水泥企业得到更高的环境效益。 论文系统地对水泥窑共处置典型危险废物与常规的焚烧炉焚烧系统的环境影响进行了分析、比较和评价,对改善水泥生产过程的环境行为、为危险废物寻找更利于环境友好的处理处置方法等具有重要的现实意义,同时也为今后的水泥窑共处置技术评价方法和评价标准的建立提高了技术借鉴。


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