当前的世界环境

介绍

通过城市主义扩张和人口增加，最重要的一个最重要的话题是产生的残留物的最佳管理。今天，除了城市主义的快速增长之外，社会的收入水平和福利增加以及国家的经济繁荣和社会增长，导致废物生产数量变化，消费模式的变化导致了质量变化。综合固体废物管理（ISWM）是一个术语，用于所有与社会的废物管理有关的所有活动;综合固体废物管理的主要目的是以供应一般健康和环境方面的方式组织社会浪费，以及人们对重用废物和回收的要求。A life cycle assessment (LCA) is a technique to assess environmental impacts associated with all stages of a product’s life from-cradle-to-grave (i.e. from raw material extraction through materials processing manufacture, distribution, use, repair and maintenance and disposal or recycling) LCA’s can help avoid a narrow outlook on environmental concerns by

• 编制有关能源和材料投入及环境排放的清单
• 评估与确定的输入和释放相关的潜在影响
• 解读结果，帮助你做出更明智的决定

LCA有四个相连的组成部分

目标定义和范围：

确定LCA的目的和研究的预期产品，并根据目标定义确定边界(研究包括和不包括的内容)和假设;

生命周期库存

量化与每个生产阶段相关的能量和原料输入和环境释放;

影响分析

评估对人体健康的影响以及与库存量化的能量和原料输入和环境释放有关的影响;

改进分析

评估在产品生命周期的每个阶段减少能源、材料投入或环境影响的机会。LCA的目标是比较可分配给产品和服务(如废物管理)的环境影响的恶劣范围，以改进流程，支持政策，并为知情决策提供可靠的基础(美国环保局，2010年)。LCA的选定指标的选择可以为现有体系的改进提供选择。最近，Pa等人(2006,2012)基于不列颠哥伦比亚省农村地区天然气燃烧集中供热系统的现有生命周期进行了这样的损伤评估。奥地利基于木片的“绿色发电”的类似区域特定LCA研究(Siegl, S和等人，2012)。城市固体废物(MSW)一般包括可降解的(纸张、纺织品、食物垃圾、秸秆和庭院垃圾)、部分可降解的(木材、处理过的餐巾和污泥)和不可降解的材料(皮革、塑料、橡胶、金属、玻璃、煤炭、煤球或木材等燃料燃烧产生的灰烬、灰尘和电子垃圾)。一般而言，都市固体废物的管理方式是从街道收集，然后弃置于堆填区(ArvindK)。Jha等人，2007)。生命周期评估(LCA)是对与产品整个生命周期相关的环境负担或利益进行评估的过程。这是通过识别和量化所使用的能源和材料以及释放到环境中的废物来进行的(Siegl, S和等人，2012)。LCA的意义在于，它为政策制定者和决策者提供了采用合适和可持续能源供应系统的装备。由于空气污染和有限的石油储量，全球日益关注环境友好型石油燃料替代品(Merola, SS和等人，2012)。 LCA (Life Cycle Assessment) has been used as an effective environmental management tool in much different kind of studies. For example, A number of studies in the literature used LCA as a comparative tool for different MSWM schemes (Su et al., 2007; Ahluwalia and Nema, 2007; Liamsanguan and Gheewala,2008; Villeneuve et al., 2009; Manfredi and Christensen, 2009; Banar et al., 2009).Some of the models conduct the Life Cycle Analysis (LCA) of the waste disposal system while other only focus on different environmental elements such as noise or traffic (Chang et al, 1996) or on CO2 emissions from vehicles (Wang at all, 1988).A group of computer models apply the concept of Life Cycle Analysis (LCA). The example of such models are: the US-EPA (Barlazet al, 1995), Integrated Waste Model IWM (White et al, 1997), MIMES/Waste (Sundberg, 1995), ORWARE (Eriksson et al, 2002). An LCA study on alternatives for residual municipal solid waste management presented Umberto Arena Susan Thorneloe presented a paper on the US EPA landfill life cycle inventory. also we have several studies in different cases such as in order to lower the VOC content of paint in the paint industry (Dobson ,1996), to reduce the environmental burdens of the used automotive batteries (Robertson et al.,1997), to compare different forestry operations of clear cutting and shelter wood cutting in forest management systems (Berg,1997), to compare three degreasing processes in the metal-processing industry and to optimize each process, both environmentally and economically (Finkbeiner et al.,1997), to assess different scenarios of treatment of municipal wastewater (Roeleveld et al.,1997), etc.

表1:伊朗和其他邻国和发达国家的城市垃圾产生率(每个人) 点击此处查看表格

材料和方法

Mahdasht城市，人口约55 000人和6116/1公顷的广场，位于卡拉河市西南部（瓦尔尔兹省首都），距离卡拉河距离18公里。这座城市有2700公顷广场的农业用地是阿尔博尔兹省的农业中心之一。该市的废物生产量每年约8400吨（74.1％的废物湿润，固体25.9％）。

图1:Mahdasht城市 点击这里查看图

本文利用IWM3软件，采用生命周期评价(LCA)方法对Mahdasht市不同垃圾处理方案产生的温室气体(CO2-CH4)进行了研究。采用LCA方法对Mahdasht市的两种综合废物管理方案进行了比较。在2013年数据收集的基础上，采用数据外推法对情景进行了描述。在scenario1认为所有的废物送往垃圾填埋场(100%相当于8395吨)和scenario2认为20%的生产废弃物(相当于1679吨)变换堆肥和产生废物(相当于336吨)的4%被回收和保持生产废物(相当于6380吨76%)送到垃圾掩埋场。

图2：方案1和图3：方案2 点击这里查看图

结果

LCA提供的广阔透视旨在实现2011年Mahdasht City中不同选项的环境比较的强大工具，考虑到物质和能量流动的复杂性复杂性。通过这种技术，结果已在下表中显示。

表2：Mahdasht市MSW的物理构成 点击此处查看表格

表3：根据场景的设备数量和燃料消耗。 点击此处查看表格

图1 - 8 点击这里查看图

表4：用于生产和交付燃料的排放因子（kg / gj） 点击此处查看表格

表5：燃料燃烧的排放因子（kg / gj） 点击此处查看表格

结论

本研究估计在伊朗的Mahdasht City的废物管理系统中的温室气体排放（CO2-CH4）的生产。评估两种情况：方案1直接和完全将废物转移到垃圾填埋场和场景2将76％的废物转移到垃圾填埋场（20％回收，堆肥和4％）。使用IWM-1Model环境观点来完成生命周期库存编目，这项研究的结果表明，堆肥和回收业务在降低废物管理系统的污染物和能耗负担方面具有重要作用。在这项研究中，已经研究了输入软件（IWM）的数据，以及通过软件方法提供生命周期评估（LCA）提供的结果，并与彼此进行比较。考虑到第二场景中的温室气体（回收，堆肥和垃圾填埋场的组合），与制作约9218吨的第一场景（仅垃圾填埋场）产生约6,801吨，结果表明有害气体量显着降低。结论是，如果使用组合方法（方案2），它可能导致温室气体排放量减少多达26％。

参考

1. 阿卢瓦利亚,P.K . .和Nema a.k. . .“基于生命周期的计算机垃圾管理多目标优化模型”。资源、保护和回收，51页，792-826页。（2007）。
2. Arvindk.jha，C.Sharma，Nahar Singh，R.Ramesh，R.Purvaja，Prabhat K.Gupta。印度大城市市政固体废物管理的温室气体排放：钦奈垃圾填埋场案例研究。（2007）。网站www.elsevier.com \定位\ ChemoSphere。
3. Banar, M.， Cokaygil, Z.， Ozkan, A.《土耳其Eskisehir固体废物管理选择的生命周期评估》。《废物管理》，29,54-62页。(2009)．
4. Barlaz，M.A.，Ranjithan，R.，Weitz，K.A。和Nishtala，S.R.市政固体废物管理生命周期研究，系统描述。美国环境保护局。(1995)。
5. 伯格S. LCA在林业运营分析中的某些方面。J清洁产品; 5：211-7。（1997）。
6. 张志强，张志强，张志强。固体废物处理系统对空气污染和渗滤液影响的分析。废物处理与处理14，第463-481页。(1996)。
7. 多布森ID。涂装过程的生命周期评估:正确看待VOC问题。学监Org外套;27:55-8。(1996)。
8. Eriksson, O., Frostell, B., Bjorklund, A., Assefa, G., Sundqvist, J.O., Granath, J., Carlsson, M., Baky, A., Thyselius, L. ORWARE-a simulation tool for waste management. Resources, Conservation and Recycling 36, pp. 287-307. (2002).
9. Finkbeiner M.，Haffmann E.和Kreisel G.（1997）环境审计：金属加工业脱脂过程中生命周期库存分析的功能单元。环境管理：21：635-42。
10. Gunilla，j。LCA - 一种测量环境绩效的工具：Pira International，190P。
11. Haight.M。(2004)。技术报告:综合固体废物管理模式，滑铁卢大学规划学院，3月9日。(1996)。
12. 生命周期评估(LCA)。美国环保署。2010年8月6日。网络。
13. LCA:城市生活垃圾管理系统环境评估的决策支持工具。《环境管理学报》，26 (6)，pp.132-138。(2008)。
14. 基于lca模型的固体废物填埋技术环境评价。《废物管理》，29,32-43页。(2009)．
15. Merola, SS, Tornatore, C, Marchitto, L, Valenteno, G. and Corcoine, FE。丁醇-汽油共混物对SI发动机燃烧过程影响的实验研究。Int。j .能源环境。Eng 3, 6。（2012）。
16. Pa A Bi XT。和Sokhansanj, S. A生命周期评价木屑颗粒气化的区域加热在不列颠哥伦比亚省。Biores。技术102,6167-6177。(2006)。
17. PA，A，Jill，C，Bi，XT，员工，M.和Sokhansanj，S.来自简化生命周期分析的不列颠哥伦比亚省木颗粒的环境足迹。Int。J.生命周期驴17,220-231。（2012）。
18. Robertson JGS，Wood Jr，Ralph B.和Fenn R.铅\酸电池寿命周期因素分析：它们对社会和领导产业的影响。J电源; 67：225-36。（1997）。
19. Roeleveld PJ，Klapwijk A. Eggels PG，Rulkens WH，Starkenburg W. Sustainability W.S.城市污水处理的不适当性。水科技仪器1997：35：2218。Page Ca，Diamond ML，Campbell M. Mckenna S.生命周期框架评估网站修复选择：案例研究。环境毒素和化学。，Vol，18. USA'SETAC..:01-10。(1996)。
20. Villeneuve，J。;米歇尔，p。;fournet，d .;Lafon，C .;Ménard，Y .;Wavrer，P.AND Guyonnet，D。'基于过程的废物管理系统分析：案例研究'。废物管理，29，pp。2-11。（2009）。
21. Siegl，S，Laaber，M.和Holubar，来自生物量的绿色电力，第1部分：直接生命周期排放的环境影响。废物生物量Val 2,267-284。（2011）。
22. 苏建平，马华。城市生活垃圾管理决策的政策影响潜力分析:以台湾为例。资源、保护和回收，51，页418-434。（2007）。
23. 城市固体废物管理与MIMES/废物模型。LCA研究的补充方法，用于评估废物管理方案。LCA及固体废物处理工作坊。瑞典斯德哥尔摩，1995年9月28-29日，页252-258。(1995)。
24. 王福生，王福生，王福生。固体废物综合管理的计算机模型。计算机，环境和城市系统20(4/5)，233-246页。(1988)。
25. 综合固体废物管理-生命周期清单。Blackie学术与专业。（1997）。