城市烂尾楼建筑废弃物的二次有效利用研究

城市烂尾楼拆除有助于提升城市总体形象,但拆除后的建筑废弃物又会对城市环境造成严重的污染,为此提出一种针对烂尾楼建筑废弃物有效处理及二次利用的方法研究.基于循环经济理论及废弃物破损理论,设计了一种建筑废弃物再生利用工艺方法,利用建筑废弃物再生设备将废弃物破碎后再进行筛分处理,详尽分析了影响废弃物再生的各项工艺因素,提高废弃物再生骨料的性能,实现对烂尾楼建筑废弃物的二次有效利用.结果表明,提出的方法研究性能稳定、可靠、可以降低烂尾楼拆除成本,具有一定的推广价值.     

砖混和剪力墙结构住宅建筑碳足迹对比研究

通过对厦门大学职工砖混结构和剪力墙结构住宅住户的调查,将住宅建筑生命周期分为建材生产、建材运输、建筑建造、建筑使用、建筑拆除和废旧建材处理6个阶段,计算了2种建筑结构不同生命周期阶段的碳排放,结果显示:2种建筑碳足迹都为2.3 t/m2左右,砖混结构的人均碳足迹高于剪力墙结构,分别为67.98 t/m2和64.47 t/m2;2种住宅绝大部分的碳排放来自建材生产和建筑使用两阶段,剪力墙结构住宅在建材生产阶段碳排放量为0.673 4 t/m2,是砖混结构的2倍多;剪力墙结构住宅使用期间的碳排放量为1.59 t/m2,为砖混结构的81.2%。剪力墙结构住宅建材生产和建筑使用碳排放占建筑全生命周期碳排放的比例分别为29.28%和69.13%,砖混结构住宅则为14.01%和84.81%。研究结果可为发展低碳建筑提供科学依据。     

绿色居住建筑运营阶段碳排放量化指标计算与分析

随机选取天津市一、二、三星级(各5个)绿色居住建筑,从建筑设备能耗、住区绿化、水系统3个方面建立了绿色居住建筑运营阶段碳排放量化计算模型,以建筑分项能耗计算结果为基础,采用碳排放系数法,核算出不同星级绿色居住建筑运营阶段的总碳排放量和各类分项碳排放量。结果表明:一、二、三星级单位建筑面积年碳排放量均值依次为84.70,80.13,70.81 kg/(m~2·a),随着星级的增加呈现递减的趋势,与建筑设备运行能耗规律相似,而住区绿化系统和建筑水系统的碳排放量与星级分布并无关联。     

中美典型污泥处理处置工程能耗和碳排放比较分析

中美两国污水处理规模大、碳排放基数高,污泥的处理与处置是污水处理厂碳排放的重要组成部分,合理的污泥管理策略是未来污水厂碳减排的关键。实地调研了中美6个大型典型污水处理厂的污泥处理设施和污泥处置路径,分析了中美两国不同典型的污泥处理处置工艺能量回收和碳排放的表现特征。结果表明:在不考虑碳补偿的情况下,中美6个污水处理厂中,华东A(中温厌氧消化+脱水+填埋/土地利用)、华东B(脱水+填埋/焚烧)、华东C(脱水+焚烧)、Hyperion(高温厌氧消化+脱水+农用)、OCSD(中温厌氧消化+脱水+农用)和Blue plains(热水解+中温厌氧消化+脱水+农用)的污泥处理处置路线的碳足迹分别为1410,1881,1914,471,402,405 kgCO₂/t DS。考虑能源回收和资源化利用产生的碳补偿效果,中美6厂污泥处理处置的净碳排放分别为984,1681,1941,-183,-240,-315 kgCO₂/t DS。中美6个污水厂碳补偿率分别为30.2%、10.6%、0%、138.9%、159.7%和177.9%。污泥厌氧消化和产物土地资源化利用是碳减排的关键,提升污泥有机质含量能够强化碳补偿效应,该研究结果可为我国污水处理厂低碳转型、污泥处理处置的无害化、减量化和低碳化提供参考。     

基于碳减排成本的我国省域碳补偿机制

合理界定碳排放责任,开展省域间碳补偿是促进区域协同减排的重要途径.基于2017年多区域投入产出表,使用增加值贸易分解方法对各省市碳排放进行了分解,测算了省域间的隐含碳流动,并设计了基于减排成本的差异化碳补偿机制,为我国开展横向碳补偿提供了参考.结果表明：(1)省内最终需求引致碳排放占比53.56%、省外最终需求引致碳排放占比32.49%,省域间隐含碳流动显著存在;(2)隐含碳总体呈现出从北部、中部地区向京津地区和东南沿海地区转移的显著流动特征;(3)生产者、消费者和责任共担视角下各省市的碳排放总量相等,其中责任共担的分配思路体现了“受益原则”.(4)省域间碳减排成本存在差异,碳减排成本低的地区直接碳排放量高,产业以重工业为主,碳减排成本高的地区直接碳排放量低,产业以高新技术产业和服务业为主.(5)基于减碳成本各省市需支付(接受)的补偿金额不等,其中,广东需支付的补偿金额最高,内蒙古的受偿金额最高.     

深圳市建筑水泥流量-存量分析及环境影响评估

我国城镇化进程持续深入推进,大规模城市更新建造活动消耗了大量水泥等建筑材料.以深圳市为例,采用自下而上的物质流分析方法估算了自特区建设以来(1979~2018年)城市房屋建筑中的水泥存量和流量,并分析了其产生的综合环境影响(以碳排放当量为度量指标).研究结果表明:1979~2018年间,深圳市建筑水泥历史累积消耗约为8120万t,年均消耗超过200万t,水泥累计流出量(建筑废弃物)约为总流入量的25%~29%;截至2018年,深圳市建筑水泥存量达到6200万t,人均水泥存量达到4.7t.相应地,全部所消耗的水泥材料在生产阶段的碳排放累计可达6880万tCO₂eq,其中仅有9%的碳排放量可被既有存量建筑“自然”吸附,但仍有至少约11%的碳排放量可通过废弃混凝土(流量)再生骨料进行“逆向”吸附封存.最后,基于建筑水泥存流量、碳排放及碳汇量等量化数据,提出了加强水泥使用管理、实现水泥生产碳减排以及水泥材料碳汇能力提升等相关措施建议.     

固体废物利用与处置碳排放研究进展和发展趋势

固体废物是重要的碳排放源,通过源头减量、资源化与能源化利用以及处理处置过程优化控制可显著降低碳排放水平或产生负碳.但如何度量固体废物利用与处置带来的减碳效益,在方法学和管理策略等方面显然缺乏系统的梳理和总结.本文首先阐明了固体废物源头产生-过程处理与利用-末端处置等生命周期过程碳排放的“源”和“汇”,从固体废物类别、利用和处置方式、研究尺度等多个维度,对比分析了固体废物的碳排放强度和水平,并对碳排放与减碳的核算方法和评价体系进行了探讨和总结分析,进一步提出了固体废物治理与碳减排协同增效的研究建议.     

地铁盾构渣土资源化碳排放强度与减碳潜力研究

盾构渣土资源化利用是地铁建设领域响应国家“双碳”战略的重要举措。为科学量化地铁盾构渣土利用与处置的碳排放强度及减碳潜力，基于LCA方法构建了地铁盾构渣土利用与处置碳排放评价方法，以深圳地铁13号线某隧道区间为例，梳理了盾构渣土资源化利用工艺和系统，厘清了渣土现场资源化利用的管理路径，量化了渣土利用与处置的碳排放强度及减碳潜力。结果表明：案例中渣土资源化利用减碳总量约为4243.13 t CO₂e;制备1 m³再生免烧砖可带来239.26 kg CO₂e减碳效益，填埋1 m³渣土约产生89.42 kg CO₂e。未来深圳地铁建设若均采用案例提供的盾构渣土高效资源化利用方式，预计到2035年可累计实现约77万t CO₂e的减排效益。该研究结果可为政府部门科学制定地铁盾构渣土管理政策，推广地铁盾构渣土资源化利用提供理论方法及参考数据。     

城市有机固体废弃物协同处置碳排放分析

近年来,以市政污泥与餐厨垃圾为代表的城市有机固体废弃物的安全妥善处理和高效低碳处置受到广泛关注。通过构建碳排放及碳补偿核算方法,以100万人口的中等城市为例,分析城市有机固体废弃物协同处置与传统焚烧和填埋处置的理论碳排放水平。通过量化直接碳排放与间接碳排放的贡献,确定了高效的减排路径。结果表明：城市有机固废协同处置碳排放量为513 t CO₂/a,相比于传统填埋(12973 t CO₂/a)和传统焚烧(14733 t CO₂/a)碳减排效益显著。协同处置技术路线中直接碳排放占比63%,最大限度实现沼气和发酵产物的资源化利用是碳减排的关键。焚烧处置路径中的焚烧电耗(占比68%)和填埋处置路径中的深度脱水药耗(占比87%)是间接碳排放的主要来源,也是碳减排的核心。该研究结果可为城市有机固体废弃物低碳化处理处置提供参考,从而助力城市实现碳中和目标。     

基于生命周期评价的风力发电机碳足迹分析

本文以我国市场占用率最高的2 MW双馈式风力发电机为研究对象,采用生命周期评价(LCA)方法,核算其全生命周期过程的碳足迹和总能量需求,分析风力发电机不同生命周期阶段的环境影响,识别其减碳潜力.研究结果表明,风力发电机生产阶段、运输阶段、运行阶段和废弃处理处置阶段的碳足迹(以CO2-eq计,下同)分别为1701 t、61 t、255 t和-325 t;各生命周期阶段的总能量需求分别为10413 GJ、701 GJ、1561.95 GJ和-1081 GJ.风力发电机的碳足迹和总能量需求主要来源于生产阶段,废弃处理处置阶段材料的回收利用有效的降低了生命周期的碳足迹和总能量需求.生产阶段的碳足迹和总能量需求分别占全生命周期碳足迹和总能量需求的101%和90%;废弃处置阶段对碳足迹和总能量需求的贡献为-19%和-10%.每1k Wh风力发电的碳足迹和总能量需求分别为20.7 g和0.14 MJ,风力发电机的能量回收期为0.79年.敏感性分析表明,风力发电机的质量和废弃处置阶段的金属回收率都是风力发电机总能量需求和碳足迹的影响因素.     

基于数智化生产线的木质建材生产碳排放评估

为研究数智化生产线的木质建材碳排放特征,为减碳策略提供底层数据支撑,对某数智化工厂生产的地板、木门和门套进行了基于生命周期评价的碳排放核算,其单位质量碳足迹分别为1.21,1.26和0.47kgCO₂e/kg,地板和木门的碳排放强度均高于同类产品.材料和制造过程是木质建材产品的主要碳排放来源,分别占产品总碳排的54.74%~77.47%和18.57%~38.94%;运输阶段和废气处理阶段碳排放之和均低于碳排放总量的9%.基于蒙特卡洛模拟的不确定性分析表明本研究结果具有较高精准度.数智化工厂未来可考虑从甄选低碳原材料、优化产品设计、提升设备能源效率、扩大清洁能源比例等方面进一步提升.     

浙江省循环经济发展水平评价实证分析

为建立循环经济综合评价体系,量化评价区域循环经济发展水平,研究构建了4大类共16项指标的循环经济指数评价指标体系,采用指数评价方法综合评价循环经济发展水平,运用德尔菲法和线性加权法评估2010～2014年浙江省循环经济发展水平变化特征。结果表明,浙江省循环经济发展综合指数增长21.3%,资源能源消费水平指数、废弃物排放水平指数、废弃物回收利用水平指数和废弃物处置水平指数分别增长24.2%、25.8%、20.0%和8.1%。研究期间,浙江省循环经济发展水平持续提升,资源能源消费水平、废弃物排放水平、废弃物回收利用水平取得了显著提升,但废弃物处置水平需要进一步提升。     

建筑陶瓷碳计量与优化模型研究

采用投入产出分析方法和目标规划方法,以某建陶企业为代表,建立了建筑陶瓷产业投入产出模型及低碳优化模型,利用投入产出模型计量和预估了建筑陶瓷产业关键环节碳排放和产品碳足迹;应用低碳优化模型对建筑陶瓷企业的产品计划进行了低碳优化.结果表明,建筑陶瓷企业年二氧化碳排放量达182 543.9 t,单位产品碳排放量多于国外先进水平10%以上;影响建筑陶瓷产业二氧化碳排放的关键环节为烧成和喷雾干燥过程,烧成和喷雾干燥过程排放的二氧化碳占总排放的80%以上;3种建筑陶瓷产品中,坯砖、抛光砖、釉面砖的万平米产量碳足迹依次为150.2、168.0、159.6 t.建筑陶瓷企业经低碳模型优化后可以在保证同样利润的同时降低5.4%的碳排放,也可以在保证碳排放相同的条件下使利润提高5.6%.     

欧盟建筑废弃物资源化转型升级的经验和启示

欧盟针对建筑废弃物拥有先进的管理制度和技术体系,在基本实现建筑废弃物无害化处置的基础上进入了资源化战略转型升级的新阶段。本文分析了欧盟各成员国建筑废弃物资源化现状,梳理了欧盟关于建筑废弃物管理的代表性法规,并从预防、再利用、资源化、简单处置四个方面阐述了欧盟对建筑废弃物资源化转型升级的促进工作。最后,结合我国建筑废弃物管理的现实情况,总结出欧盟建筑废弃物资源化转型升级的经验与启示:完善建筑废弃物的统计机制,明确资源化的技术发展路径,引导资源化企业进行产业化转型。     

光伏行业生命周期碳排放清单分析

本研究建立了光伏行业生命周期碳排放清单,并在处置阶段对不同处置情景的碳排放进行比较.通过现场、资料调研和工艺研发应用的方式,获得光伏行业生产、使用、处置阶段及三个情景的资源、能源的输入/输出和污染物排放数据.结果表明：光伏行业碳排放集中在生产阶段,其中又以高纯多晶硅生产过程的碳排放最高;使用阶段碳排放较小,仅为生产阶段的3%;电耗是最主要的碳排放因素,占生产和使用阶段碳排放的64.98%.处置阶段的3种情景的碳排放由大到小依次是填埋 > 拆解 > 热解,除了填埋略微增加碳排放外,拆解和热解都能显著降低行业碳排放,可分别降低6.03%和33.59%.研究显示采用热解回收技术的光伏组件生命周期单位发电量碳排放强度,不仅低于同类研究,还远低于我国当前电力结构的碳排放水平,发展光伏行业可实现环境与能源双赢.     

基于生命周期评价EI99法的水泥窑共处置废弃农药分析

以废弃农药为研究对象,应用生命周期评价法从人类健康(HH)、生态系统质量(EQ)和资源(R)3个角度对水泥窑共处置和焚烧炉处置的环境影响做出定性和定量评估.结果表明,废弃农药在水泥窑中共处置更具环境合理性.在水泥窑共处置和焚烧炉处置中,功能单位(1t)废弃农药总环境负荷(也称为环境影响潜值)分别为-27.5和0.379Pt,前者的环境负荷比后者减少了7360%,人类健康(HH)、生态系统质量(EQ)和资源(R)等各指标分别减少372%、5840%、-40.0%.废弃农药水泥窑共处置在原/燃料的获取阶段可避免57.4%的环境负荷,是降低水泥窑共处置环境影响的关键环节.焚烧和电力生产阶段的污染排放对焚烧炉处置中各指标都有很高的贡献率.二英、苯、重金属是水泥窑共处置废弃农药的主要影响因子;NOx和粉尘对焚烧系统的影响较大.     

关于建筑碳排放量化的思考与建议

建筑领域因高能耗、高碳排、减碳潜力大、投资收益高等特点，成为当前低碳研究的重点领域。而建筑低碳领域研究的开展，首先需要解决的就是建筑碳排放量化的问题。笔者结合量化的科学性和完整性考虑。从明确低碳建筑的内涵出发，将之分为时间内涵与空间内涵进行阐述，再围绕低碳建筑的内涵提出建筑碳排放量化的思路。建议构建计算时空矩阵，并以全生命周期作为量化主轴，以时间阶段作为划分节点。分阶段、分量化空间、分碳源类型讨论量化方法，并在具体应用中结合情景分析方法，最终形成灵活的、可操作的量化体系。     

交通基础设施项目的综合碳排放评估探究

在总结国内外土木工程碳排放研究的基础上,提出交通基础设施项目碳补偿和综合碳排放评估的概念和完整定义,以评估项目运营期间的减排效应。基于最优路径差的原理建立基础设施项目的碳补偿和综合碳排放的评估方法,提出了年均综合碳排放以及项目期总的综合碳排放的评估指标。以正在建设的港珠澳大桥工程为评估案例,综合碳排放计算结果表明,该项目运营期的年均碳补偿约为5 128.71万t,综合碳排放为-5 128.569万t/a,项目建设对于珠三角区域的减排效应明显。     

河道护岸工程生命周期碳排放评价探讨

全球变暖已成为人类亟待解决的问题,而解决该问题的关键在于减少全球CO2、CH4和N2O等温室气体的排放。基于生命周期评价方法,将河道护岸工程生命周期全过程划分为材料生产、材料运输、施工建设、维护管理、拆毁处置(或回收)5个单元,进行了河道护岸工程生命周期碳排放来源分析,提出了适合于河道护岸工程的生命周期碳排放评价方法框架。利用此框架,文章对崇明岛典型河道护岸类型——钢筋砼桩板护岸进行了生命周期碳排放计算,得到1功能单位钢筋砼桩板护岸工程的生命周期碳排放为447.05 t。其中,原材料生产单元、材料运输单元和施工单元的碳排放分别为330.33,13.62,103.1 t。目前,崇明岛已有此种护岸工程长度约为2 983 km,得到其总碳排放为133.4万t,占上海2005年碳排放总量的2.30%。     

川渝山区避暑游减碳效益测算及其启示

旅游通常被认为会增加碳排放,但山区避暑游是从高碳排放的客源地到低碳排放的目的地的旅游,可能具有减碳效应,因此需要测算山区避暑游的减碳量,研究其减碳机理。以川渝地区为案例,从客源地和目的地整体视角出发,研究山区避暑游的减碳效益和机理。四川盆地盆中夏季炎热,但周边高山夏季凉爽,就近山区避暑游是盆中成渝地区居民夏季旅游的主要形式。基于推拉理论,构建了山区避暑游旅游流预测模型,得到旅游流数据;再以空调使用、旅游交通和房屋建筑改造的碳排放量为测算指标,计算山区避暑游的减碳量。研究表明：（1）游客去山区避暑游,由于旅游交通和建筑改造,碳排放量会增加,且排放量并不低。（2）从客源地和目的地整体视角测算比较,川渝山区避暑游是减碳的,并且减碳效益明显,在7-8月份之间,最高可实现的减碳量为35.82万～115.92万t。山区避暑游的减碳潜力巨大,大力发展山区避暑游对促进成渝城市群高质量发展具有重要意义。