Life cycle assessment of MSW-to-energy schemes in Thailand

Life cycle assessment was performed to evaluate environmental impacts of two municipal solid waste (MSW) to energy schemes currently practiced in Thailand: incineration and anaerobic digestion. Potential impacts such as global warming, acidification, stratospheric ozone depletion, and photo-oxidant formation were avoided due to net electricity production and also fertilizer production as by-products from the anaerobic digestion scheme. In addition, the anaerobic digestion resulted in the higher net energy output compared to the incineration scheme. However, the incineration had less potential impact for nutrient enrichment. The LCA results were also useful in determining where the improvements could be made for both the schemes. In order to adopt a sustainable waste management system elsewhere in the country, decision makers may need to consider a combination of techniques, or an integrated method of management. LCA could serve as an invaluable tool for such an analysis.     

基于生态效率的城市可持续性评价及应用研究

综合评价城市复合生态系统是实现区域可持续发展要面对的重要科学问题.城市生态效率反映了城市系统的资源环境与社会福利的投入产出关系,是将可持续发展的宏观目标融入城市发展规划与管理中的有效工具.综合生态足迹和人类发展指数的理论方法,构建了基于生态效率的城市可持续性评价模型.应用该模型对厦门市生态效率进行了时间序列分析:2000～2006年,厦门市生态效率呈现先平稳上升后陡然下降又小幅回升的波动性变化.厦门市人均生态足迹由4.279hm2增加至5.462hm2;人类发展指数由0.831增加至0.896;生态效率下降15.5%,资源效率下降15.7%,环境效率下降15.3%.研究表明,厦门市的可持续性经历了由可持续性次增强→可持续性增强→可持续性减弱→可持续性增强路径的转变,总体趋势仍是可持续性减弱.     

生活垃圾分类处理方式的生态效率评价

中国生活垃圾产量大、增速快，若处理方式不当会给环境和社会带来巨大危害，近年来提倡的垃圾分类处理方式是垃圾减量化的关键一环.综合考虑垃圾处理对环境、能源、经济和社会四方面影响，构建适用于垃圾处理的3E+S生态效率评价模型.将垃圾源头分类、末端分类处理方式纳入垃圾处理生命周期中构建4种生活垃圾处理情景.结果表明，混合收运+末端分类的处理情景具有潜在最优生态效率，分类收运+焚烧的处理情景由于源头分类、收运环节更为复杂导致其总环境影响潜值最大，且生命周期成本最高.对比考虑或不考虑社会成本计算得到的生态效率表明，社会成本的加入显著影响生态效率.源头分类是影响生活垃圾分类处理生态效率的敏感性因素，通过降低垃圾源头分类单元过程多余的环境排放和成本或推广使用以末端机械化分类（PGAS）技术为代表的低污染低成本的垃圾分类新技术，都能够提高垃圾处理的生态效率.     

基于生命周期评价的城市固体废弃物处理模式研究进展

通过回顾2003-2010年国内外不同城市固体废弃物管理体系生命周期评价结果,列举比较了不同固体废弃物处理模式下的全球变暖潜力、酸化潜力和净能源效用等影响评价因子的大小,得出城市固体废弃物处理模式环境影响等级:填埋的环境影响潜值最大,焚烧的环境影响潜值小于填埋,而结合堆肥后环境影响潜值降低;此外,将固体废弃物资源化引入到处理模式后,特别是垃圾源头分类回收后,环境影响潜值大大降低。结合我国城市固体废弃物处理现状,提出单一的处理模式应转变为综合处理模式,多种生活垃圾处理方式适当的有机结合,因地制宜地开展固体废弃物资源化管理,以及餐厨垃圾源头分类收集处理等建议,为政府能有效利用城市固体废弃物处理设施的能力提供参考。     

垃圾分类对碳减排的影响分析：以青岛市为例

城市生活垃圾(MSW)处理单元是重要的温室气体排放源,垃圾分类可以实现垃圾减量化和提高资源化利用率,但对于温室气体减排的影响还鲜见报道.以青岛市内4区为研究对象,基于生命周期评价方法,研究了垃圾分类前后不同生活垃圾处置模式下的温室气体排放情况.结果表明,垃圾分类可以显著降低处置全过程中的温室气体排放,模式1(混合收集+填埋)、模式2(混合收集+焚烧)、模式3(垃圾分类+厨余垃圾厌氧消化和其他焚烧)和模式4(垃圾分类+厨余垃圾厌氧消化、可回收垃圾资源化和其他焚烧)垃圾处理全过程净碳排放量(以CO₂/MSW计)分别为686.39、-130.12、-61.88和-230.17 kg·t^-1.提高厨余垃圾回收效率并不能显著降低碳排放.随着垃圾回收效率的提高,碳减排量呈线性增加,可回收垃圾回收效率每提高10%,其净碳排放量降低26.6%(16.5 kg·t^-1).适度分离餐厨垃圾、提高可回收垃圾回收效率和降低厨余垃圾厌氧消化沼气泄漏率是目前减少生活垃圾温室气体排放和社会成本的可行策略.     

Development and prospects of municipal solid waste (MSW) incineration in China

With the lack of space for new landfills, municipal solid waste (MSW) incineration is playing an increasingly important role in municipal solid waste management in China. The literatures on certain aspects of incineration plants in China are reviewed in this paper, including the development and status of the application of MSW incineration technologies, the treatment of leachate from stored MSW, air pollution control technologies, and the status of the fly-ash control method. Energy policy and its promotion of MSW-to-energy conversion are also elucidated.     

垃圾焚烧过程中的烟气污染及其控制

在焚烧法被广泛应用于处理城市生活垃圾的同时,焚烧过程中形成的二次污染也越来越受到关注.垃圾焚烧污染物存在形式及数量与焚烧条件和净化系统密切相关.介绍了垃圾焚烧中酸性气体、重金属、二恶英等烟气污染物的形成与危害,并阐述了对各类污染物生成和排放的控制措施.     

我国近10年城市生活垃圾处置单元温室气体排放时空变化及减排潜能分析

生活垃圾处置单元是重要的温室气体（GHG）排放源,明确其排放变化趋势及特征,是制定生活垃圾单元GHG减排的前提.采用IPCC清单模型,对中国2010~2020年城市生活垃圾（MSW）处置单元的GHG排放进行了估算.结果表明,GHG排放量（以CO₂-eq计,下同）从2010年的42.5 Mt增长至2019年的75.3 Mt,2020年降低到72.1 Mt;生活垃圾填埋场是GHG排放的主要来源,随着生活垃圾焚烧比例的增加,焚烧GHG排放占比从2010年的16.5%快速增加到2020年的60.1%;在区域分布上,华东和华南地区是排放量最高的区域,广东、山东、江苏和浙江是最主要的排放省.实行生活垃圾分类,转变生活垃圾处置方式（垃圾填埋向焚烧的转变）,提高填埋场填埋气体（LFG）收集效率,利用生物覆盖功能材料强化覆盖层甲烷（CH₄）氧化效率,是实现固废处置单元GHG减排的主要措施.     

我国城市生活垃圾处理温室气体排放特征

CH₄和CO₂是大气中主要的温室气体,研究我国城市生活垃圾处理过程中二者的排放情况,对制订温室气体减排政策和应对气候变化有着至关重要的意义. 利用IPCC(政府间气候变化专门委员会)提供的废弃物处理排放CH₄和CO₂的计算方法,对1979—2011年我国城市生活垃圾处理CH₄和CO₂排放量(不含港澳台数据)进行统计分析. 结果表明:①2011年我国城市生活垃圾人均清运量为0.46 t,比2000年增加了53.3%. ②1979—2011年,我国城市生活垃圾处理仍以填埋为主,焚烧和堆肥处理方式相对较少,但近年来焚烧处理量呈逐年增加趋势,其中2011年焚烧处理量是2001年的16.8倍. ③我国城市生活垃圾处理产生的CH₄和CO₂排放量均呈逐年增长趋势,至2011年,二者分别达到7 024.03×104 (以CO₂当量计,下同)和706.22×104 t;其中,2011年CH₄排放量是1990年的20.0倍,CO₂排放量是2001年的16.8倍. ④城市生活垃圾产生的温室气体排放具有明显的地域特性,其中华东地区CH₄和CO₂排放总量高达2 570.98×104 t;西北地区最小,仅为482.3×104 t. 该差异与城市发展规模、人们生活习惯和城市化进程等影响因子紧密相关.      

城市生活垃圾处理全过程的低碳模式优化研究

生活垃圾处理过程中的温室气体排放是重要的人为碳排放源.本文提出一种基于城市生活垃圾处理全过程的低碳模式制定方法,通过对不同垃圾末端处理工艺的资源与能源消耗,温室气体排放潜值与资源化率的评价,进行处理情景设计与分析,识别出生活垃圾处理低碳发展的调控措施,并结合约束条件下的定量优化,得到生活垃圾低碳优化处理模式.最后,以北京市为案例点,针对主要调控因子设计不同无害化处理比例的3种情景并开展以上3方面评价.结果表明,垃圾低碳优化处理的措施为降低填埋比例,同时提高堆肥和焚烧比例;垃圾低碳优化处理模式为填埋、焚烧与堆肥的利用比例是23%:25%:52%.     

城市固体废物的焚烧实验

 稳定均匀的燃烧温度是确保减少垃圾焚烧系统大气污染物排放量的一个重要因素.采用内旋流流化床(ICFB)进行了城市生活垃圾焚烧实验,探讨了不同的布风速度、垃圾焚烧量、流化床浓相区高度和不同种类垃圾对焚烧稳定性的影响,并给出了流化床内部温度和CO、NO_X、SO₂等大气污染物的浓度变化.内旋流流化床采用非均匀布风,低速风的移动区尚未流化时,浓相区温度存在一定的不均匀性,低速风区流速超过2倍初始流化速度后,浓相区温度是均匀一致的;流化床的床料具有较好的蓄热能力,较厚的床层有利于提高燃烧的稳定性,可减少垃圾给料和垃圾热值的波动对燃烧温度造成的不利影响;垃圾的焚烧效果与垃圾的热值有直接关系,焚烧低热值垃圾时,为了提高焚烧温度并达到较好的排放指标,需要增加一定量辅助燃料进行助燃;内旋流流化床在燃烧稳定性以及燃烧温度控制上具有一定优势.     

宁波市不同区分类垃圾组成与理化特性研究

为了对分类垃圾制定合理的处理方案,对宁波市主城区分类垃圾和处理终端的垃圾物理组成和理化特性进行了为期1年的研究.结果表明,生活垃圾中厨果类、纸类、橡塑类所占比例分别为50.63%、20.92%、15.70%,平均容重为145.10 kg·m~(-3),各区的平均湿基低位热值为8049.57kJ·kg~(-1);农贸市场、餐厨垃圾处理厂、焚烧厂、填埋场中厨果类分别占比77.34%、63.85%、58.17%、58.19%,平均容重分别为204.93、250.33、269.16、268.07 kg·m~(-3);厨果类含量春季较低,夏季较高,含水率为68.95%,碳氮比(C/N)为18.16,淀粉含量为9.08%,粗蛋白含量为13.41%,粗脂肪含量为9.33%.宁波市主城区生活垃圾分类初见成效,其他垃圾适合焚烧,厨余垃圾适合生化处理.     

生活垃圾焚烧发电碳排放计算方法研究

生活垃圾焚烧发电,利用垃圾焚烧处理的余热发电,在节约能源的同时,也减少了二氧化碳的排放。本文中结合某垃圾焚烧发电无害化处理工程,依据CDM方法学AM0025对该项目的碳减排量进行了计算,结果表明,10a该项目共减少二氧化碳排放量477560t,给我国带来了可观的环境效益和经济效益。     

全过程管理视角的上海市垃圾分类回顾与展望

为掌握分类投放全面推广对城市生活垃圾全过程管理的影响,系统回顾了上海生活垃圾分类的推行历程,从生命周期角度预测了不同分类水平下上海生活垃圾处理与处置的环境效应。上海垃圾分类经历了试点、推广、调整、强制推广4个阶段,指导思路从资源化主导转变为"减量化、资源化、无害化"并行,减量效果从调整阶段开始逐渐显现,其他垃圾热值提高。在模拟的8种场景中,当湿垃圾、可回收物、其他垃圾混合投放并处置时,总环境影响潜值最高,达到1.22×10-13 PET₂₀₀₀/t;湿垃圾、可回收物、其他垃圾分出量占比分别为30%、20%和50%时(上海市生活垃圾厌氧消化、焚烧和回收的最大处理能力分别占总处理能力的25%、60%和15%),可实现原生垃圾零填埋,并获得最佳环境效益,环境影响潜值降为8.13×10-14 PET₂₀₀₀/t。从生活垃圾全过程管理角度看,分类投放是前提条件,配套适当的处理处置设施才能更好地显现环境效益优势。     

The holistic impact of integrated solid waste management on greenhouse gas emissions in Phuket

Continually increasing amounts of municipal solid waste (MSW) and the limited capacity of the existing waste management system in Phuket have led to the consideration of integrated waste management system (IWMS). Life cycle assessment (LCA) was employed to compare the greenhouse gas emissions expressed as global warming potential (GWP) of the existing waste management system (the base scenario) and other three IWMSs for Phuket MSW. Besides incineration and landfilling, the proposed scenarios include 30% source separation for recycling (scenario 2), anaerobic digestion (scenario 3) and both (scenario 4).The functional unit is set as 1 t of Phuket MSW treated. Results from the impact assessment of the base scenario shows that the net GWP is 1006 kg CO₂ equivalent. Landfilling contributes to the highest potentials of this impact. The results from a holistic comparison show that scenario 4 is the best option among all the scenarios, contributing GWP of 415 kg CO₂ eq., whereas the base scenario is the worst. The emission of greenhouse gas from landfilling is reduced by the introduction of landfill gas recovery and utilization for electricity production. By assumption, 50% recovery of landfill gas leads to the GWP reduction around 58% by total GWP of landfilling and 36% by the net GWP of the whole system in the base scenario. The study suggests that a policy that promotes source separation should be pursued, preferably combined with the application of landfill gas recovery for electricity. Policy promoting recycling is favorable over anaerobic digestion in the situation that both treatment systems could not be established at the same time. The major conclusion from the study is that results from the LCA can support Phuket Municipality for decision-making with respect to planning and optimizing IWMS. It can benefit other municipalities or policy makers to apply in their waste management projects.     

我国城市垃圾焚烧技术发展方向探讨

分析了国内外城市垃圾焚烧处理技术的发展和应用现状以及存在的问题,在分析了国内大城市、沿海地区中小城镇和内地中小城市垃圾焚烧特性的基础上,探讨了适合我国城市垃圾焚烧处理的技术发展方向。      

垃圾焚烧灰性质分析及控制方法

随着焚烧技术在垃圾处理方式中普遍采用,焚烧产生的灰渣数量也日益增加。灰渣与飞灰中有毒的重金属及有机物质会污染土壤与地下水,对人类健康造成极大的影响。本文对各类垃圾焚烧灰渣的物理化学性质及重金属浸出特性进行了详细的阐述,介绍了灰渣的毒性分析与控制方法。通过分析可知:为了避免灰渣二次污染应该重点控制铬、镉、铍、铅等重金属和二恶英、呋喃等有机物的污染;处置后的灰渣有害离子浸出能力降低,根据灰渣物理和工程性质,可以成为再生资源充当填充材料和混凝土与沥青路面骨料等。     

城市生活垃圾减量化技术与对策

城市生活垃圾对城市发展以及居民生活环境的不良影响日益严重,”减量化”是我国垃圾管理三大原则之一,能有效解决城市垃圾问题。近年来城市生活垃圾以较快的速度逐年增长,我国大部分城市在垃圾管理方面存在着基础设施不全、处理方式单一、市民环保意识淡薄等一系列问题。本文提出从源头、技术、政策几个层面,采用净菜进城、减少一次性物品使用、垃圾堆肥、垃圾焚烧、垃圾收费、提高公众环保意识等减量化技术和措施来解决垃圾问题,以期为城市的垃圾管理提供科学的依据。     

小型废电池填埋焚烧处置的健康风险分析

对废电池采取填埋、焚烧处置所引起的健康风险进行了分析，采用3种模型，分别研究了废电池随城市固体废物一起完全填埋处置，一起完全焚烧处置，一起部分填埋处置和部分焚烧处理时，可能引起的健康风险，由分析可知，镉镍电池焚烧过程将引起不可接受的致癌风险，填埋废电池也会引起重金属非致癌风险，提出在现阶段没有单独收集分类管理的条件下，对于小型废电池应采取填埋焚烧联合处置的办法，但应避免镉镍电池的焚烧，在建立了收集体系后，应该分类进行资源化和无害化管理。