一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法技术

本发明专利技术公开了一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法：确定餐厨垃圾两相厌氧处理的系统边界；收集基础数据并设定功能单位，进而列出餐厨垃圾生命周期清单；对环境因子进行分类，选取环境影响类型，量化评价餐厨垃圾两相厌氧处理过程的环境影响；对每一个环境影响类型中的环境因子进行特征化、标准化计算，当量因子及基准值选取参考CML

【技术实现步骤摘要】
一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法


[0001]本专利技术属于餐厨垃圾厌氧处理和生命周期评价
，尤其涉及一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的提高和人民生活水平的改善，城镇生活垃圾中餐厨垃圾的产量呈一个上升趋势。2015年中国的餐厨垃圾产量约为9110万吨，日均产量为25万吨，而餐厨垃圾的实际处理能力不超过1.4万吨/日。餐厨垃圾具有高含水率、热值低、有机含量高、易变质、生物降解性好、危害性与资源化并存的特点。餐厨垃圾应及时处理，否则会发生腐败，产生臭味，滋生大量蚊蝇，导致疾病的传播，增加污染物的排放量。自首部技术规范——《餐厨垃圾处理技术规范》(CJJ 18
‑
2012)发表以来，新型餐厨垃圾处理技术不断出现。传统的处理方式(填埋、焚烧)因其热值低和含水率高而不适合采用。根据目前的研究状况，运用较多的处理技术主要是厌氧和好氧的生物处理方法，其中厌氧处理经济效益好、过程容易控制、资源化程度高、技术比较成熟而被广泛采用。餐厨垃圾两相厌氧处理技术更是具备酸化反应速度快、甲烷产率高、负荷高等优点。
[0003]生命周期评价软件(LCA)是一个全面的环境管理工具，包括从原材料获取到最终处理、物质、能源的输入与输出以及相应环境排放物的识别和量化，有效评估潜在环境影响。对餐厨垃圾两相厌氧处理进行生命周期评价可以得到完整的环境影响类型及各个环境影响类型不同过程的环境影响潜值，定量评价两相厌氧处理技术的环境影响，为餐厨垃圾两相厌氧处理工艺的优化和改进提供指导。

技术实现思路

[0004]针对餐厨垃圾两相厌氧处理过程经济及环境效应不明确的技术问题，本专利技术的目的是提供一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法。本专利技术的评价方法以ISO140提供的生命周期评价技术框架为依据，采用过程清单分析方法对餐厨垃圾生命周期环境因子进行识别与汇编，可以直观地观察系统中的资源利用与污染物排放，量化评价处理过程的环境影响，为改善环境质量、节约资源提供有效指导意见。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，包括以下步骤：
[0007]第一步，确定餐厨垃圾两相厌氧处理的系统边界；
[0008]所述第一步中确定餐厨垃圾两相厌氧处理的系统边界主要包括三个方面：原材料、能量输入；两相厌氧处理；废水、废气、废渣输出；
[0009]第二步，收集基础数据并设定功能单位，进而列出餐厨垃圾生命周期清单；
[0010]第三步，环境因子进行分类，选取环境影响类型，量化评价餐厨垃圾两相厌氧处理过程的环境影响；对每一个环境影响类型中的环境因子进行特征化、标准化计算，当量因子及基准值选取参考CML
‑
IA中的数据；
[0011]第四步，对标准化后的环境影响潜值赋予一个权重值，不同的权重值表明环境影响类型的重要程度，加权求和得出总环境影响潜值，定量评价餐厨垃圾两相厌氧处理的环境影响。
[0012]所述第二步中，获取基础数据，选取功能单位为处理处置1kg餐厨垃圾，将所有单元过程的清单数据进行分类汇总，得到餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期清单列表。
[0013]所述第三步中，将生命周期清单数据输入SimaPro 9.0软件分析选出环境影响类型，对比分析关键环节对环境的贡献，正值表示环境负担，负值表示环境效益。
[0014]所述环境影响类型选自金属矿石、矿物、空气、土地占用、不可再生能源的非生物耗竭、化石燃料非生物耗竭、全球气候变暖、臭氧层消耗、人体毒性、淡水水生生态毒性、海洋水生生态毒性、陆地生态毒性、光化学氧化、酸化、富营养化。
[0015]所述第三步中，确保生命周期清单计算方法的完整性，定量计算生命周期清单上游阶段和下游阶段中存在的环境因子。
[0016]所述上游阶段主要包括原料、能源和辅料的使用和运输阶段；下游阶段主要包括各种能量回收利用，如热电联产阶段。
[0017]所述第三步中，生命周期清单数据包括物质、资源消耗、运输与能量利用所体现出的环境影响，其涉及的生命周期环境因子g累积量表达式为：
[0018]b
T，F，g
＝∑a
T，i
b
i，g
[0019]式中：b
T,F,g
是处理处置1kg餐厨垃圾环境因子g的累积量，单位kg；a
T,i
是原料、能源、辅料在生命周期单元环节i体现的环境因子积累量，单位kg；b
i,g
是下游过程体现的环境因子在生命周期单元环节i中的积累量，单位kg。
[0020]所述第三步中，对量化后的各种环境因子进行分类得到各种环境影响类型，采用当量因子的方法对每一种环境影响类型进行特征化计算，得到带有量纲的特征化环境影响潜值，为进行不同环境影响类型之间的比较，通常对特征化环境影响潜值标准化处理去除量纲的影响，表达式为：
[0021][0022]式中：M
(j)
是j环境影响类型的特征化环境影响潜值；n是j环境影响类型中环境因子数目；D
(j)i
是j环境影响类型中i环境因子的当量系数；E
i
是j环境影响类型中环境因子i的排放量，单位kg。
[0023]如全球气候变暖，当量因子CO2，表达式：
[0024][0025]式中：GWP是指全球气温变暖特征化环境影响潜值，单位kg CO2eq/kg；n是指生命周期中排放的温室气体的数目；δ
i
是指生命周期中第i温室气体的当量系数；D
GWP
是指每生产一个功能单位第i温室气体排放量，单位kg。
[0026]Nj＝Mj/Sj
[0027]式中：N
j
为标准化环境影响潜值；j表示各环境影响类型；M
j
为各环境影响类型的特征化结果；S
j
为CML
‑
IA方法中各环境影响类型标准化基值。
[0028]所述第四步中，总环境影响负荷主要依据各环境影响类型的标准化结果与CML
‑
IA方法中各环境影响类型的权重因子决定；表达式为：
[0029]∑WF
j
＝∑W
j
×
N
j
[0030]式中：WF
j
各环境影响类型总的环境影响负荷；j表示各环境影响类型；W
j
为CML
‑
IA方法中不同环境影响类型的权重因子；N
j
为各环境影响类型标准化后的环境影响潜值。
[0031]由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0032]本专利技术从餐厨垃圾两相厌氧处理技术的整个处理过程出发，以降低环境影响和资源消耗为目的，对餐厨垃圾两相厌氧处理技术进行生命周期评价。
[0033]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，确定餐厨垃圾两相厌氧处理的系统边界；所述第一步中确定餐厨垃圾两相厌氧处理的系统边界主要包括三个方面：原材料、能量输入；两相厌氧处理；废水、废气、废渣输出；第二步，收集基础数据并设定功能单位，进而列出餐厨垃圾生命周期清单；第三步，环境因子进行分类，选取环境影响类型，量化评价餐厨垃圾两相厌氧处理过程的环境影响；对每一个环境影响类型中的环境因子进行特征化、标准化计算，当量因子及基准值选取参考CML
‑
IA中的数据；第四步，对标准化后的环境影响潜值赋予一个权重值，不同的权重值表明环境影响类型的重要程度，加权求和得出总环境影响潜值，定量评价餐厨垃圾两相厌氧处理的环境影响。2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述第二步中，获取基础数据，选取功能单位为处理处置1kg餐厨垃圾，将所有单元过程的清单数据进行分类汇总，得到餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期清单列表。3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述第三步中，将生命周期清单数据输入SimaPro 9.0软件分析选出环境影响类型，对比分析关键环节对环境的贡献，正值表示环境负担，负值表示环境效益。4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述环境影响类型选自金属矿石、矿物、空气、土地占用、不可再生能源的非生物耗竭、化石燃料非生物耗竭、全球气候变暖、臭氧层消耗、人体毒性、淡水水生生态毒性、海洋水生生态毒性、陆地生态毒性、光化学氧化、酸化、富营养化。5.根据权利要求3所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述第三步中，确保生命周期清单计算方法的完整性，定量计算生命周期清单上游阶段和下游阶段中存在的环境因子。6.根据权利要求5所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述上游阶段主要包括原料、能源和辅料的使用和运输阶段；下游阶段主要包括各种能量回收利用。7.根据权利要求3所述的餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法，其特征在于，所述第三步中，生命周期清单数据包括物质、资源消耗、运输与能量利用所体现出的环境影响，其涉及的生命周期环境因子g累积量表达式为：式中：是处理处置1kg餐厨垃圾环境因子g的累积量，单位kg；a
T，i
是原料、能源、辅料在生命周期单元环节i体现的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉莉，闫莹，朱漫漫，谷蕤年，张益恒，唐明琪，占锐，徐丰，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：