论文部分内容阅读
水泥工业是我国基础性原材料工业的支柱。我国2013年水泥产量相比2012年增加了9.8%,截至2013年底水泥产能达到30亿吨/年。由于水泥生产工艺的特殊性,其生产过程中会消耗大量不可再生能源,同时排放大量污染物如S02和NOx等,造成了严重的环境污染。另一方面,我国的工业废弃物的产生量不断增加,2013年我国工业废弃物产生量约为32.3亿吨,其中危险废弃物数量约有4600万吨。在这样的背景下,提出了水泥窑协同处置工业废弃物技术,它是指水泥工业利用现代水泥生产技术生产水泥的同时,消纳、处理部分工业废弃物,将其作为替代能源和原料,进行资源化利用,同时不会产生额外的环境影响。本文以废白土、废催化剂和污染土壤等工业废弃物为研究对象,运用生命周期评价方法,对水泥窑协同处置废弃物的环境影响进行评价。通过建立生产过程输入、输出清单,采用Gabi5.0软件从全球变暖潜值、资源消耗潜值、人体毒性潜值等方面进行建模与计算,对水泥窑常规生产工艺与协同处置工业废弃物工艺产生的环境影响进行比较。本论文主要研究内容如下:(1)运用生命周期评价方法,对实施水泥窑协同处置工业废弃物的水泥厂进行环境影响分析评价。确定研究范围,追溯水泥生产上下游工段,构建水泥生产全过程的生命周期清单,并且根据企业实际生产情况将水泥生产过程分为五个单元,对常规生产和协调处置两种工艺进行环境影响分析。(2)采用CML2001-Nov.2010模型对数据进行特征化和标准化,最终得出生命周期环境影响评价结果。计算了包括酸化、水体富营养化和温室效应潜值等在内的六种环境影响类型。结果表明,功能单位(1t)水泥的生产过程中,常规生产工艺和协同处置工艺的环境影响潜值分别为5.78E-11和5.61E-11,协同处置工艺使得全生命周期环境影响潜值降低了2.94%。(3)水泥生产过程最主要的环境影响是全球变暖和人体毒性,其中协同处置工艺下这两种环境影响分别降低了0.80%和1.80%,资源消耗相比常规生产降低了11.1%;从全生命周期看,水泥生产中熟料煅烧阶段对环境的影响最大,协同处置工艺下熟料煅烧阶段的环境影响比常规生产降低了8.0%。协同处置工艺相比常规生产工艺有更好的环境效益。