基于LCA的餐厨垃圾资源化利用综合效益分析

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人类生产生活会产生大量的固体废弃物,餐厨垃圾是其中的重要组成部分,其来源主要包括餐饮业废弃物和居民厨余两大部分。餐厨垃圾特点包括有机物含量高、油脂含量高以及含水率高等,具有显著的废物和资源的二重性,处理难度大,易对生态环境、人体健康及资源消耗造成影响。我国目前垃圾分类已成为社会关注的热点,借此机会如何快速发展餐厨垃圾资源化利用是我们需要关注的内容,应用生命周期评价方法研究不同餐厨垃圾处理模式带来的环境影响,再通过物质流和经济评价等其他手段进行辅助评估餐厨垃圾资源化利用率和经济效益,将会为我国城市可持续健康发展和餐厨垃圾处理行业管理提供重要的科学依据。本文运用生命周期评价软件中一种叫做Impact 2002+的评价方法,比较了来自国内三个不同城市的餐厨垃圾处置案例,分析了环境影响的中间点环境评价指标和终点环境评价指标,揭示不同处理模式下的环境负荷。研究发现:案例2餐厨垃圾联产得到沼气和生物柴油,并通过固液分离和阳光干化手段得到营养土,这些有用的产品可以抵消生产这些产品需要对环境造成的负荷,是三个案例中对环境负荷最低的案例,其归一化结果为-26 m Pt(标准人当量)。其次是案例1餐厨垃圾厌氧发酵制沼气并将分离出的杂质和废渣焚烧处理进行发电,其归一化结果为1.92 m Pt。环境负荷最大的餐厨垃圾处置案例为案例3,其归一化结果为22.7m Pt。为了得到餐厨垃圾资源化处理综合全面的评价结果,本研究还采用了物质流分析和经济评价手段探讨了餐厨垃圾处置过程。通过物质流分析发现餐厨垃圾资源化利用率由高到低依次是案例1:61.85%、案例2:35.36%、案例3:10.70%。说明餐厨垃圾“厌氧发酵+焚烧处理”是资源化利用率最高的一种处理模式,其次是案例2的处理模式,而“厌氧发酵+填埋”的处理模式是资源化利用率最低的方式。由此得出餐厨垃圾与生活垃圾等多源固废协同处置园区的建设模式,能够整合资源、节约占地,减少综合投入。通过经济评价手段,将各餐厨垃圾处理厂处理能力统一按200 t/d的处理能力进行考虑,三种处置方式的年处置费用由低到高依次为案例1:976万元/年、案例3:1012万元/年、案例2:1502万元/年;年营收由高到低分别为案例2:3731万元/年、案例1:2854万元/年、案例3:2169万元/年;三个案例的静态回收期分别为6.38年、6.28年、10.37年。由此,可以判别出案例2和案例1的盈利能力占优,是更具经济效益的餐厨垃圾处置模式。
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