固废管理课件同济第7章

1、第七章 固 体 废 物 管 理 的规划与评价方法7.1 概 述2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规划的特征与意义规划科学性更强的计划特征系统性、预测性、定量性2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规划的特征与意义系统性 影响因素 系统优化 管理对象 措施性质预测性 规划背景 规划措施定量性 考核目标 计划措施2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 分 类适用范围时间、对象、地域规划内容策略性 设施性交 互 影 响2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规划的基本内容目的概括描述目标考核依据问题定义方案设计多个独立方案 单个方案参数连续可调方案决策采用规划评价方法

2、实施措施7.2 固体废物管理规划方法2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 原 则全过程管理层次化管理产生者责任社会管理成本最小化费用/效益分析管理设施容量充分2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序准备阶段目标、对象、适用范围考核（评价）指标体系减量化、资源化、无害化，成本规划工作计划2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序调研阶段产生产生影响因素物流去向社会经济背景环境背景市场背景2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序拟订基本目标指标化和定量化与考核指标的一致性实施引导作用目标可达性初析2022/7/11同济大学环境科学与

3、工程学院规 划 程 序目标导向预测对目标可达性相关的方面进行预测对象及其影响因素技术法规消纳容量2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序规划问题概括与方案拟制通过预测与基本目标定量地描述问题为解决问题拟制方案体系拟制方法由顶向下自底向上分流目标管理对象分流技术对象去向技术单元技术单元单元的处理对象技术体系2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序方案评价主要内容固体废物管理体系运行产生的二次物流（可资源化产物、污染物等）二次物流的资源化价值和污染影响潜力固体废物管理体系运行的经济成本固体废物管理设施的选址定位固体废物管理体系的物流运输网络及交通影响2022/7

4、/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序基本方法费用效益分析环境影响评价（EIA）风险评价生命周期评价（LCA）2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序决策分析直接采用评价结果应用数学规划方法目标再确定2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序措施发展法规管理体制资金筹措宣传教育考核2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规 划 程 序实施与动态管理互 动 的 要 求背景效果措施2022/7/11同济大学环境科学与工程学院规划技术路线小结7.3 固体废物管理评价方法2022/7/11同济大学环境科学与工程学院简 述固体废物管理评价工具的应用特征评价工

5、具名称设计目的、方法特征应用例证环境审计（EA）以企业（或实际的管理技术设施）为对象，评估分析其运行的现状生态影响，并设定未来运行的环境目标对废物循环利用厂进行审计，提出现状报告和未来目标环境影响评价（EIA）以企业或基建项目等为对象，分析其运行活动对环境的潜在影响，作对象活动的环境预后性影响分析在新填埋场选址中，对填埋场建设与运行对周边环境的影响进行分析测算生命周期评价（LCA）比较具有同样功能（效用）的产品或活动，确定其在整个生命周期内的薄弱环节（对环境生态的影响等），分析改进产品或活动的生态影响的潜力比较商品不同包装方式的生态影响，确定不同处理方式，处理单位重量废物的主要污染过程风险评价

6、（RA）定量地分析事件或事件链的事故可能点，并确定其出现的几率分析危险废物焚烧厂可能的事故点，及其出现几率物流分析（MFA）分析对象污染物在行业、地区内的迁移转化链，确定监测、管理和减量污染物的可能方法分析一个地区镉的迁移贮存过程，寻找最可能的减量途径2022/7/11同济大学环境科学与工程学院LCA 方 法基本思想2022/7/11同济大学环境科学与工程学院LCA 方 法方法框架2022/7/11同济大学环境科学与工程学院LCA 方 法实施要点目标和边界定义时间：未来/现状固体废物管理LCA评价中的效用单位LCA的目的效用单位比较不同的废物处理技术处理确定组成的一定量的废物（如：1t混合城市

7、生活垃圾）比较不同的饮料包装方式包装1L饮料的容器数或容器重量比较通过公路或铁路转运废物每吨每公里的废物运输2022/7/11同济大学环境科学与工程学院系统流程与功能统一清单分析2022/7/11同济大学环境科学与工程学院效应规范化和聚类2022/7/11同济大学环境科学与工程学院影响评价（LCIA）影响分类方法名称包含的影响分类类别考虑的环境介质权重方法CML非生物环境质量退化、土地利用、全球变暖、臭氧层破坏、人体毒性、淡水和海水水生生态毒性、淡水和海洋沉积物生态毒性、陆生生物生态毒性、光氧化毒性、大气酸化、富营养化、放射性和臭气空气、淡水和海水，农业和工业用地土壤、资源不采用在不同影响分类

8、间进行权重比较的方法Eco-indicator99(生态指数99)1. 资源破坏：矿物采集、化石燃料采集。其表达采用能量单位MJ，包含资源本身的能量含量加上在未来开采同类资源的能耗2. 人体健康损害：致癌效应、呼吸抑制效应、气候变化、电离辐射、臭氧层破坏。表达单位为年受害人数（DALY）。3. 生态系统质量损害：生态毒性、酸化和富营养化、土地占用、土地保留。表达单位为年每平方米的物种消失率PDF/m2a空气、水、土壤、资源面向损害的评价方法。具有三类损害（人体健康、生态健康、资源消费）间的权重体系。权重体系以某种相关人员调查方法获得。权重调查人群选择应以与对象系统的关联度为基础2022/7/1

9、1同济大学环境科学与工程学院EDIP全球变暖，极地臭氧层破坏、光化学烟雾形成、过度营养物积累、生态毒性、人体毒性、资源消耗，对环境要素的未来影响空气、淡水、土壤、资源权重因子根据丹麦政府的环境污染与资源供给减量目标确定EPS人体健康（期望寿命、致病率）、生态生产能力（谷物、木材、鱼/肉、土壤的阳离子交换容量、水源）、非生物不可再生资源（如原油、煤、金属矿石、砂石）、生物多样性空气、淡水、土壤、噪音、资源、土地利用所有的影响，在有市场价格时以价格表示；无市场价格时，以支付意愿替代ES生态稀缺性方法全球变暖、臭氧层破坏、一次能源消耗。其他环境排放在权重分析前不作规定土壤、空气、水权重基于评价时国内

10、或国际的环境负荷减量要求2022/7/11同济大学环境科学与工程学院清单数据分类影响分类特征化2022/7/11同济大学环境科学与工程学院影响解释识别与确定关键问题（即所谓的“热点”）。重点分析与“热点”问题相关的对象系统过程的影响分类和废物排放/资源输入负荷，回顾生命周期评价解释和LCIA分析的结果评价LCA分析中的数据完整性、结果的敏感性和一致性提出LCA分析结论和推荐建议2022/7/11同济大学环境科学与工程学院Exergy方法基本热力学概念用于过程环境生态评价的原理评价方法的发展（可选）Exergy评价方法用于资源利用和污染控制过程分析的实例（可选）Exergy评价方法与LCA的比较

11、分析（可选）7.4 固体废物规划物流模型2022/7/11同济大学环境科学与工程学院生活垃圾物流分配模型i = 1i = 4i = 2i = 3j = 1j = 2i 分区转运站j 处理处置点2022/7/11同济大学环境科学与工程学院目标函数 min：xij 单位时间从i到j的废物量Cij 单位时间从i到j的废物运输单位Fj 在j处理处置废物的单价i 转运分区数 1nj 处理处置数 1m2022/7/11同济大学环境科学与工程学院约束函数Bj j处理处置容量Wi i分区垃圾产生量2022/7/11同济大学环境科学与工程学院含中间步骤的物流分配模型j 处理处置场数Fj处理费k中间设施Fk处理费

12、2022/7/11同济大学环境科学与工程学院目标函数：xik源i至中间设施k的废物量Cik源i至中间设施k的运费xkj中间设施k至最终处理处置j的废物量Ckj中间设施k至最终处理处置j的运费xij源i至最终处理处置j的废物量Cij源i至最终处理处置j的运费2022/7/11同济大学环境科学与工程学院Bk中间设施 k 的处理能力Pk中间设施 k 处理后，仍需处置的比例k中间设施数量约束函数：源平衡中间平衡最终平衡中间无贮留非负2022/7/11同济大学环境科学与工程学院含市场行为的多级物流模型 h表示任意的产生源 i为任意的回收者 j为任意的再加工者 k为任意的需求者 1hr111ijkmnom

13、+1n+1o+1需求市场回收者加工者填埋填埋填埋电子废弃物产生源2022/7/11同济大学环境科学与工程学院电子废弃物产生者行为Sh-产生者h拥有的电子废弃物量，h = 1，r qhi表示从产生源h分配到节点i非负的电子废弃物量i =1，m：回收者；i = m+1 ：填埋场 所有物流元素构成的列向量 节点h至节点i的交易成本 目标函数：约束条件：2022/7/11同济大学环境科学与工程学院回收者行为 qij-从回收者i到加工者j （j = 1，n）的物流量qi(n+1)-到填埋场的物流量 -回收者加工者/填埋场）的物流元素列向量 -回收者i向再加工者j收取的单位电子废弃物价格 -回收者为产生者

14、处理电子废弃物而得到的收益 -回收者i使用填埋场必须按固定单价支付的费用 cij -节点i与节点j点发生的交易成本 -回收者i和产生者h间的交易成本 ci -回收者i的回收成本 2022/7/11同济大学环境科学与工程学院 约束条件 非负假设最优化条件 2022/7/11同济大学环境科学与工程学院加工者行为qjk表示从加工者j分配到需求市场需求者k的产品量，k=1，o k = o +1表示填埋场 -从网络第三层节点j到网络底层节点k发生的物流量 -加工者j为产品k向需求者k收取的费用 -加工者j按单位回收产品价格向回收者i支付回收产品费用 -加工者j向填埋场k = o +1支付的单位废物处置的固定价格 cjk -加工者j与需求者k发生的交易成本 -加