河北省畜禽粪污全链条氨气和甲烷减排技术模式的生命周期分析

目前畜禽养殖粪污流动过程中存在氨气和甲烷排放严重的问题。本文针对传统技术模式(S1:常规清粪技术、氧化塘静置处理、表层施用还田)和全链条氨气和甲烷减排优化处理技术模式(S2:圈舍表面酸化技术、分层供气反应器堆肥处理、深层/注射施用),从全生命周期的角度进行环境代价和经济成本的比较和分析。结果显示:圈舍酸化(圈舍阶段)、多层供气反应器堆肥处理(储存/处理阶段)和注射施用(施用阶段)技术的应用可分别降低相应环节环境代价的17.40%、40.00%和79.30%;整体来看,全链条优化处理技术模式的环境代价比传统模式减少40.40%。传统技术模式处理粪便的直接成本投入为70.00￥·t^(-1),优化处理技术模式的直接成本投入与传统技术模式相比增加了31.00￥·t^(-1)。由于氨气减排可带来一定的社会经济效益,全链条优化处理技术模式处理畜禽粪污可实现51.52￥·t^(-1)的社会经济收益。最终,利用畜禽粪污“圈舍—储存/处理—施用”全链条优化处理技术模式处理畜禽粪便可比传统技术模式节省20.52￥·t^(-1)。如果该模式在河北省所有养殖场推广,以河北省2019年1.40亿t的畜禽粪污产生量计算,可实现年28.70亿元的经济效益。

基于全生命周期分析的高速公路减碳技术碳足迹核算研究

为了推动绿色公路建设,识别绿色低碳材料、工艺与技术,本文采用全生命周期碳排放测算方法,对延黄高速公路使用的绿色建造技术进行碳排放测算,采用帕累托法则分析各绿色建造技术建筑材料、机械设备的碳排放数据,结果表明:桥梁上部结构由钢桥变为混凝土预制的减碳率达到55.78%,隧道工程优化为路堑工程的减碳率达44.66%,拱形骨架护坡优化为CBS边坡防护的减碳率达21.36%;钢材和混凝土是公路建设材料的主要碳排放来源,是碳减排重点控制材料,应该通过优化设计、改进施工工艺或使用低碳排放的同类替换材料等方法降低原材料碳排放;小型装载机、凿毛机是混凝土预制桥梁机械设备的主要碳排放来源,30装载机是CBS边坡防护建设中的主要碳排放来源。

未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析

利用清华大学Tsinghua—CA3EM模型的从矿井到车轮（Well-to—Wheels，WTW）模块，以2020年为目标年份，对5条煤电技术供电驱动电动汽车路线进行了全生命周期能耗和温室气体排放定量计算，并与综合电网供电路线和传统汽油车路线进行了对比分析。在电力使用环节分析基础上全面考虑了资源开采、运输和电力输配等阶段能耗和排放情况。结果表明：电动汽车的全生命周期能耗为1123～1592kJ／km，温室气体排放当量CO，为131～162g／km；相对汽油车路线，电动汽车路线的节能减排优势明显，节能35％以上，减排20％左右；电动汽车替代汽油车，煤炭消耗增加3～5倍，但石油消耗减少97％以上，符合中国以煤代油的能源战略；采用整体煤气化联合循环发电和碳捕捉及封存技术组合的先进供电技术供电驱动电动汽车，与汽油车路线相比，温室气体减排达80％，能耗降低仍达40％。

水力发电工程的生命周期分析

应用生命周期分析法(LCA),对水力发电的工程用材的冶炼、材料运输、电能输送这三个阶段进行分析,分别计算三个阶段中的能耗和对环境的影响,并与燃煤火力发电进行比较。结果表明,每发10MW·h电量,水力发电可以节约3.84t标准煤,减少向大气排放CO29.9094t,NOx0.0449t,SO20.07914t,粉尘0.49654t,说明水力发电具有显著的节能和环保效应。

汽车制造、使用及回收的生命周期分析

为了研究汽车全生命过程对环境产生的影响,采用生命周期分析的方法对汽车制造、使用及回收3个阶段中所产生的排放物进行了分析和计算,并对汽车使用90号无铅汽油、液化石油气、液化天然气、车用乙醇汽油对环境造成的影响进行了比较。结果表明:3个阶段对环境都有一定的污染;使用液化天然气和车用乙醇汽油为汽车燃料以及对报废汽车进行能源化回收利用是有益的。

天然气利用对环境影响的生命周期分析

将清洁燃料 (天然气 )的利用与环境结合起来进行研究 ,是当今世界的前沿科学技术。为了具体说明从天然气开采到使用整个过程中对环境产生的影响 ,采用生命周期分析的方法对天然气开采、运输、使用等三个阶段中所造成的废弃物排放进行了分析和计算 ,对整个过程中投入和产出的能量进行了计算 ,并对天然气合成氨、作为民用燃气、发电、热电联产等天然气利用方法进行了比较。结果表明 :与煤、石油等传统能源相比 ,天然气在各个方面对环境的影响是最小的 ,是一种理想的清洁能源。

生物质气化发电系统的生命周期分析和评价方法探讨

以1MW流化床谷壳气化发电系统为研究对象,建立了共性的生命周期分析方法学模型和支撑数据库,对系统边界、环境影响指标、决定系统环境性的重要参数进行了讨论,同时也对生物质发电系统生命周期中的生物质资源获得阶段以及焦油产生的环境影响的评价方法进行了探讨。

综合生命周期分析在可持续消费研究中的应用

1992年联合国提出可持续消费的概念,经过10几年的发展,生命周期分析已经成为可持续消费的主要研究方法。由于传统生命周期分析方法需要大量基础数据支持,因此目前综合生命周期分析方法被广泛应用于可持续消费研究中。以1997年中国投入产出表为基础,建立了包括CO2排放量的投入产出表延长表。并对居民终端消费产生的CO2排放总量及其与产业部门的关系进行了分析。结果表明,1997年城市居民终端消费人均CO2排放量为1576.62kg,是农村居民CO2排放量的24.96倍,城市居民每个单位货币消费量所产生的CO2的排放量也远远高于农村居民,电力生产部门对居民消费环境影响的贡献率最大。对该方法中存在的一些问题进行了讨论,这些问题主要产生在价值量与物理量转换过程及分配过程中。

我国包装废物回收利用现状及典型包装物的生命周期分析

通过对我国城市生活垃圾填埋场中主要包装废物的类型、数量和目前主要包装废物的回收、利用渠道等方面的调查研究,以及对我国包装废物的污染和回收利用现状的分析认为,目前我国包装废物产生量大,回收利用体系不完善,利用价值较高的包装废物可以得到有效回收。提出目前我国包装废物管理的重点应是塑料类包装废物。在对几类典型包装物生命周期分析的基础上,对我国包装废物回收利用体系提出了建议。

生物燃料乙醇和生物柴油全生命周期分析

使用清华大学Tsinghua-CA3EM模型中的Well-to-Wheels模块,对玉米、木薯、甜高粱制取燃料乙醇和大豆、麻风果、地沟油制取生物柴油共6条技术路线,进行了基于案例的全生命周期计算。结果表明:除木薯制乙醇路线外,其它各路线的化石能源投入都大于所产燃料所含的能量;与汽油、柴油路线相比,各生物燃料路线所需的化石能源减少、温室气体排放增加;导致此状况的原因主要为燃料生产能耗高、原料种植过程中肥料消耗多等。综合考虑,对于富煤贫油国情而言,现有生物燃料路线具有可行性。

中国材料生命周期分析数据库开发及应用

生命周期分析作为广泛使用的环境管理工具,用于定量化评价产品系统整个生命周期内的潜在环境影响,其具体应用需要大量的不同层次、不同地区和不同技术水平的相关环境负荷数据和评价方法体系数据的支撑。在系列国家科技计划的支撑下,调研了典型材料生产的环境负荷数据,开展了中国材料环境数据库(SinoCenter)的研究,建立了中国材料生命周期分析数据库平台。数据库包含公用系统,典型材料(钢铁、建筑材料、有色金属、高分子材料、联接材料)等70多个数据集,近十万条环境负荷数据,并简要介绍了数据库的主要功能及数据库的技术和商业应用。

产品全生命周期分析中的数据处理方法

通过分析产品生命周期活动的信息构成 ,提出了专用数据、共用数据和公用数据的分布原则 ,并在此基础上提出了基于功能单元和过程的数据采集方法。然后针对汽车焊接线 ,利用统计学方法 ,如蒙特卡罗法等实现了生命周期过程的不确定性分析和敏感性分析。最后提出了一种改进的价值分析法 。

日光温室地源热泵供暖碳足迹的生命周期分析

为分析日光温室地源热泵供暖的碳足迹,该文以日光温室地源热泵供暖系统中浅层地热能的存储、提取、制冷压缩提升和温室末端供暖整个过程为研究对象,对系统的温室气体排放和单位温室供暖面积的排放水平进行分析,构建基于生命周期分析LCA(life cycle assessment)的日光温室地源热泵供暖碳足迹分析方法。同时以北京地区日光温室地源热泵系统冬季供暖采集的试验数据为依据,分析和计算出北京地区日光温室在采用燃煤和燃气2种不同发电方式下地源热泵系统的供暖碳足迹和基于20 a和100 a温室地源热泵供暖碳足迹的全球变化潜能(global warming potential,GWP,单位为二氧化碳当量排放-CO2-eq.)的变化。研究表明,在北京地区采用燃煤和燃气驱动地源热泵系统的碳足迹GWP分别为257和72 g/(m2·d)。基于100 a的GWP总量比20 a的计算值分别减少了1.6%和5.4%。对比荷兰Venlo型温室天然气供暖,该研究中采用燃煤发电驱动日光温室地源热泵供暖的碳足迹是其1.39倍,而燃气发电驱动日光温室地源热泵供暖的碳足迹仅为Venlo型温室供暖的41%。采用燃气发电驱动的地源热泵供暖系统具有更低的碳足迹。

绿色产品生命周期分析工具开发研究

通过深入分析产品及其生命周期活动的本质 ,提出了绿色产品评价的生命周期模型。该模型抓住了产品及其生命周期活动的共性 ,增强绿色产品评价的可操作性。研制了一套绿色产品生命周期分析软件系统——GPLCAS。该软件应用 IDEF0进行总体设计 ,使得系统功能设计简单明了。按照面向对象设计的思想 ,提出用功能单元类和过程类来抽象产品及其生命周期活动 ,实现了系统的详细设计。举例详述了

运用生命周期分析(LCA)评估和选择废水处理工艺

科学地确定水处理的工艺路线是工程技术人员和政府希望的。本文以污水处理中的生物滤池法和活性污泥法为例 ,运用LCA技术 ,以污水处理工艺设施为主线 ,从设施的设计、材料和能源的获取、施工建设、运行管理和报废拆除的全过程将技术、经济、社会和心理等因素与环境保护联系起来 ,以全面揭示两种处理方案的优缺点。LCA技术是确定污水处理工艺的一种有效手段。

太阳能热力发电的生命周期分析

应用生命周期分析法(LCA),对塔式太阳能热力电站所用设备材料的生产、运输、电站基本建设等3个过程进行了分析,分别计算出3个过程中的能耗及其对环境的影响,并与燃煤发电进行了比较。结果表明,太阳能热力电站每发电10MWh,即可节省能源3.78t标准煤,少向大气排放粉尘、CO2、NOx、SO2分别为498.7熏9933,49.94,78.75kg。太阳能热力发电具有显著的节能和环保效益。

基于生命周期分析法的公路养护能耗模型

为了优化公路养护节能方案的评选,应用基于过程的生命周期分析法,从原材料的生产、混合料的生产、现场施工和材料运输4个过程研究了公路养护技术的能耗,并构建了相应的计算模型.分析了我国公路养护原材料的全生命周期能耗,将其生命周期边界定义为对自然界矿物的开采,并计算得到了我国原材料的综合能耗数据.提出了养护技术能耗指数(ECIM),建立了我国公路养护技术的能耗数据库,并与欧洲学者研究成果进行了对比.结果表明:该能耗模型与欧洲能耗模型得出的ECIM值相接近,能耗分布相似;常规沥青路面养护技术中,沥青和混合料的生产能耗对总能耗贡献率最高,均达到40%左右;就地冷再生技术的节能效益最高,其ECIM值约为常规养护技术的1/3.

城市客车GTL燃料的全生命周期分析

通过发动机台架试验和道路运行,比较了城市客车使用天然气合成柴油(GTL)和普通柴油的能耗与排放;结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了两种燃料在城市客车上应用的全生命周期指标。结果表明,与柴油相比,在全生命周期内GTL的总能耗增加63%,石油消耗降低91%,排放有所恶化;而在车辆应用阶段,GTL在不同程度上改善了车辆的性能,其中以质量计的燃料经济性改善5%,VOC,NOx,CO,PM和SOx等排放均有大幅度的降低。

风力发电的生命周期分析

应用生命周期分析法(LCA),对风力发电的电厂用材冶炼、材料运输、电厂建设这3个阶段进行分析,分别计算3个阶段中的单位能耗和环境影响,并与燃煤发电进行比较。结果表明,每发10MW·h电量,风力发电可节省3.731t标准煤,减少排放粉尘0.49887t,CO_29.935t,NO_x0.0499872t,SO_20.07885t,说明风力发电具有显著的节能和环保效应。

基于生命周期分析的绿色切削液模糊综合评价

绿色制造需要在机械加工中使用对健康无害，对环境无污染的环保型切削液（绿色切削液），本文以绿色设计中的生命周期分析（ＬＣＡ）为基础，以结合层次分析法的两级模糊综合评判模型为工具，对绿色切削液的研制和评价进行了初步探讨。