基于生命周期評(píng)價(jià)的城市固體廢棄物處理方法

張來發(fā)

【摘 要】 文章與我國的城市固體廢棄物處理現(xiàn)狀相結(jié)合，指出處理模式要變單一為綜合，有機(jī)的結(jié)合起不同的生活垃圾處理方式，針對(duì)固體廢棄物實(shí)現(xiàn)資源化管理要做到因地制宜，并且分類別地處理餐廚垃圾源頭等，以便能夠提供有效參考，方便政府能對(duì)城市固體廢棄物處理設(shè)施有效利用。

【關(guān)鍵詞】 生命周期評(píng)價(jià) ?城市固體廢棄物 ?處理方法

隨著城市化進(jìn)程的加快，帶來的不僅是迅速膨脹的城市人口和迅猛發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，更是有逐年遞增的垃圾產(chǎn)量，甚至出現(xiàn)了多樣化的垃圾類型。生命周期評(píng)價(jià)方法（簡(jiǎn)稱LCA）作為一項(xiàng)重要的方法主要是對(duì)某地區(qū)范圍內(nèi)的廢棄物管理體系進(jìn)行衡量[1]，其宗旨在于對(duì)不同階段城市固體廢棄物處理所產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)最終的最小化的環(huán)境影響。最近幾年來，各國學(xué)者針對(duì)城市固體廢棄物處理模式，評(píng)估其能源投入和環(huán)境影響，也逐漸開始運(yùn)用LCA方法。本文對(duì)不同城市固體廢棄物處理方法的環(huán)境影響進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)，以期能夠有助于推動(dòng)政府對(duì)城市固體廢棄物處理設(shè)施加以有效利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展管理。

1 城市固體廢棄物處理方法的LCA回顧

LCA作為一項(xiàng)重要的工具，可以對(duì)不同的固體廢棄物處理模式進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。在國外，對(duì)于固體廢棄物不同處理情境，已成功應(yīng)用LCA對(duì)此進(jìn)行評(píng)價(jià)。Arena等人對(duì)意大利南部地區(qū)進(jìn)行的填埋處理方法進(jìn)行了分析，借助了焚燒垃圾衍生燃料等三種處理模式，對(duì)填埋的環(huán)境危害性進(jìn)行了定量證明，并提議采用RDF處理模式從源頭上回收玻璃和鋁。Beigl等人針對(duì)不同的情境，即有、無循環(huán)利用，在此基礎(chǔ)上考慮了廢棄物管理體系的GWP、AP和 NEU，并對(duì)德國和奧地利固廢處置系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行了分析比較。指出應(yīng)該在整個(gè)固廢管理系統(tǒng)中引入回收利用。Ozeler等人對(duì)五種不同處理方法所得出的LCA 結(jié)果，最終證明最具可行性的管理模式便是源頭減量化，生化處理會(huì)產(chǎn)生最低的GWP值。一些泰國學(xué)者對(duì)填埋和焚燒焚燒和生化處理的全生命周期進(jìn)行了分別評(píng)價(jià)。得出焚燒比填埋對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響更小，生化處理則產(chǎn)出的凈能源更高。

近年來，我國逐漸開始增加對(duì)LCA評(píng)價(jià)的利用。韋保仁等對(duì)蘇州城市生活垃圾處置方法進(jìn)行了比較，借助于AIST-LCA軟件得到生態(tài)幣值，這款軟件是日本開發(fā)的，研究的兩種處置方法主要是垃圾填埋和垃圾焚燒。以大連市中心城區(qū)生活垃圾為例，李雯婧等人針對(duì)這里的填埋和焚燒處理工藝做了生命周期評(píng)價(jià)。最終的結(jié)果表明，就溫室氣體的排放量而言，填埋工藝遠(yuǎn)比焚燒工藝高。Zhao等人以EASEWASTE模型為基礎(chǔ)針對(duì)北京城市固體廢棄物，進(jìn)行了全程性LCA評(píng)價(jià)。提出要針對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行有效地源頭分類，Hong等人對(duì)我國焚燒和填埋的評(píng)價(jià)就是借助LCA，另外還有填埋、生化處理相結(jié)合與焚燒和生化處理相結(jié)合，處理模式一共有四種。發(fā)現(xiàn)直接排放CH4會(huì)造成有很高的填埋GWP潛值，減少GWP值，關(guān)鍵是要通過CH4發(fā)電?？偟恼f來，和國外發(fā)達(dá)國家相比，中國對(duì)LCA的應(yīng)用還剛剛起步，還有待成熟。

2 不同城市固體廢棄物處理方法的LCA比較

在所有關(guān)系到GWP、AP和NEU的文章中選擇了10篇，并做出歸納整理，最終可以看出：

（1）城市處理固體廢棄物的主要方法是進(jìn)行填埋、焚燒還有進(jìn)行綜合處理，也就是將填埋和生化處理結(jié)合起來，又或者是將焚燒和生化處理結(jié)合起來。通常說來，填埋的GWP值和AP值都比焚燒的潛值還要高，綜合處理的GWP值和AP值則要比填埋的潛值更低一些。

（2）對(duì)垃圾加以資源化利用，并將其引入到城市固廢系統(tǒng)中。這樣就經(jīng)過了物質(zhì)回收、轉(zhuǎn)化再利用與能源利用，一共三個(gè)層級(jí)后，這使得GWP、AP和NEU也隨之產(chǎn)生一定的變化?；厥盏哪康闹饕谟趯?shí)現(xiàn)固體廢棄物的減量化，對(duì)固體廢棄物從源頭上進(jìn)行分類，無論是填埋亦或是焚燒，這些垃圾處置方法，都可以在經(jīng)過了源頭分類之后，很大程度上降低GWP和AP值。轉(zhuǎn)化利用，例如，可回收填埋后產(chǎn)生的沼氣，用其進(jìn)行發(fā)電或是進(jìn)行再生燃料的制備，這就使得GWP和AP的值有所降低，這在同時(shí)也促使凈能源大大減少消耗。焚燒生活垃圾，使得轉(zhuǎn)換可燃物的能量成為了可能，與單一的焚燒處理技術(shù)相比，通過能源回收將有助于不利于環(huán)境的影響減小，凈能源消耗也會(huì)有所降低。

（3）相比較處理設(shè)施的規(guī)模來說，進(jìn)行開放式傾倒將會(huì)最大限度地影響環(huán)境。

3 結(jié)論與展望

基于不同固體廢棄物處理模式，綜合分析了近年來國內(nèi)外的這方面LCA評(píng)價(jià)結(jié)果，并且對(duì) GWP、AP和NEU的潛值進(jìn)行了綜合比較，最終得出結(jié)論和建議如下[2]：

（1）生命周期評(píng)價(jià)涉及非常復(fù)雜和龐大的工作過程，反映了產(chǎn)品自始至終的整個(gè)過程，會(huì)有大量的人力和物力消耗。不論是缺失原始數(shù)據(jù)，還是缺少確定、一致的系統(tǒng)邊界條件，期最終導(dǎo)致的結(jié)果都可能截然不同，而且LCA注重靜態(tài)分析，缺乏時(shí)效性。對(duì)不同區(qū)域的城市固體廢棄物進(jìn)行評(píng)價(jià)，所采用的邊界條件和原始數(shù)據(jù)都可能不同。所以，要與其他方法相結(jié)合來做進(jìn)一步評(píng)價(jià)和比較。

（2）相比較其他處理方式，“填埋”的GWP、AP和NEU等環(huán)境影響潛值更高。這就表明填埋固體廢棄物會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)境影響。而采用資源化利用的固體廢棄物處理方法將有助于將環(huán)境影響減小，例如通過與物質(zhì)回收、再利用和能源回收等手段相結(jié)合。而填埋與沼氣發(fā)電同時(shí)結(jié)合起來，也是一種有效的手段，可促使環(huán)境影響的減小;可通過對(duì)相應(yīng)技術(shù)的完善，并對(duì)沼氣發(fā)電增加投資，出于對(duì)填埋環(huán)境影響盡可能減少的考慮，這也是目前值得努力的重要方向。

（3）因?yàn)槌鞘械墓腆w廢棄物往往有著十分復(fù)雜的成分，兼具多變性、地域差異性等特點(diǎn)，還存在諸多影響因素，例如經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、自然條件和能源結(jié)構(gòu)等。國外處理城市固體廢棄物通常是根據(jù)國情來辦，采用的處理技術(shù)也不同，難以形成統(tǒng)一模式。為了將單一處理方式的缺陷處理好，應(yīng)當(dāng)采用綜合處理方式來進(jìn)行城市固體廢棄物處理，可通過采用適當(dāng)?shù)姆绞絹碛袡C(jī)地結(jié)合起多種生活垃圾處理方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]周曉萃，徐琳瑜，楊志峰.城市生活垃圾生命周期分析及處理規(guī)劃研究[J].中國環(huán)境管理，2011（2）：33-37.

[2]徐成，楊建新，胡聃.城市生活垃圾生命周期管理[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，1998，11（3）：52-55.