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天然花岗岩的可锯性表征机制及其与环境影响指标的关联建模研究

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天然花岗岩的可锯性表征机制及其与环境影响指标的关联建模研究

作者：刘成青岛大学

学位级别：硕士

随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,社会对饰面石材的需求量与日俱增。饰面石材产业在得到长足发展的同时,也引发了一系列的环境问题,诸如高能耗、大量产生污水及固体废弃物等。在饰面石材中,花岗岩的加工难度较之大理石更... 详细信息

随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,社会对饰面石材的需求量与日俱增。饰面石材产业在得到长足发展的同时,也引发了一系列的环境问题,诸如高能耗、大量产生污水及固体废弃物等。在饰面石材中,花岗岩的加工难度较之大理石更高,其加工过程产生的环境负面影响也更大。为处理花岗岩加工过程产生的环境影响问题,花岗岩加工领域先后出现了一系列清洁生产技术,如超薄圆锯片技术、污水处理及循环利用技术和固体废物再利用技术等。合理的清洁技术规划是花岗岩加工企业实施清洁生产模式的关键。然而,由于缺少环境影响指标预测方法作为清洁生产技术引进和规划的依据,企业决策者往往难以科学地确定清洁生产技术及设备的规格、数量及运行参数。本研究旨在建立花岗岩的可锯性表征机制,将可锯性以一个标准、统一的度量值表征,并研究可锯性与环境影响指标的关联。关联模型可实现基于花岗岩的可锯性对环境影响指标进行预测,为石材加工企业开展清洁技术规划奠定科学基础。首先,构建了花岗岩可锯性的评价指标体系。基于对以往研究采用的可锯性评价参数的收集、整理和聚类,提炼出了反映花岗岩自身特性的可锯性评价指标,构建了可锯性评价指标体系。其次,构建了基于多准则决策理论(Multi-Attribute Decision-Making,MADM)的可锯性表征机制。该机制包含评价指标赋权模型和可锯性量化系统。可锯性表征机制可通过指标赋权模型确定各评价指标的权重,并利用可锯性的量化系统将花岗岩的可锯性以标准、统一的度量“SG值”表征。再次,提出了花岗岩可锯性函数的概念。结合试验设计(Desgin of Experiment,DOE)理论与花岗岩的可锯性表征机制,研究了花岗岩可锯性函数的构建方法。利用花岗岩的可锯性函数,仅需某品类花岗岩的若干可锯性评价指标值,即可得到该花岗岩的可锯性“SG值”。最后,运用数值拟合方法构建了花岗岩可锯性“SG值”与环境影响指标值间的关联模型。研究了面向数值拟合过程的不确定性分析方法,实现了对关联模型可靠性的判定。以上方法已经在山东某石材产业园区进行了实际应用:运用关联模型实现了对某花岗岩加工企业的能耗、水耗和固体废弃物产生量的预测,并基于决策结果确定了企业清洁生产技术及设备的引进数量、规格及性能(产能)参数等。实际应用表明,环境影响关联模型可为花岗岩加工企业及产业园区的清洁生产技术规划提供科学依据。

关键词：花岗岩可锯性可锯性表征机制可锯性函数环境影响指标清洁生产技术规划

4MW_e生物质气化联合循环发电系统的寿命周期评价

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太阳能学报 2004年第1期25卷 56-62页

作者：贾友见余志吴创之中国科学技术大学热科学与能源工程系合肥230000 中山大学理工学院广州510275 中国科学院广州能源研究所广州510275

对我国正在研发的4MWe生物质气化气体机-汽轮机联合循环发电系统进行了寿命周期评价,评价中考虑了由于稻草作为燃料使用,没有还田导致的土壤肥力流失因素。系统边界包括了4个子系统,即化肥生产,生物质运输,发电转换过程,电厂建设和解体... 详细信息

对我国正在研发的4MWe生物质气化气体机-汽轮机联合循环发电系统进行了寿命周期评价,评价中考虑了由于稻草作为燃料使用,没有还田导致的土壤肥力流失因素。系统边界包括了4个子系统,即化肥生产,生物质运输,发电转换过程,电厂建设和解体子系统。比较了寿命周期评价结果与煤气化发电系统。

关键词：寿命周期评价生物质气化发电系统环境影响指标

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生态工业系统分析

中国科学（B辑） 2005年第5期35卷 432-440页

作者：杨瓅胡山鹰陈定江张大伟清华大学化学工程系生态工业研究中心北京100084

利用热力学分析方法研究了生态工业系统内物质、能量流动和利用的复杂模式,反映了其资源利用的热力学本质;在分析的基础上,建立了系统消耗指数、物质循环利用效率等一系列评价指标,反映了系统资源利用的效果和对环境的潜在影响.在案例... 详细信息

利用热力学分析方法研究了生态工业系统内物质、能量流动和利用的复杂模式,反映了其资源利用的热力学本质;在分析的基础上,建立了系统消耗指数、物质循环利用效率等一系列评价指标,反映了系统资源利用的效果和对环境的潜在影响.在案例分析的基础上,进一步分析了指标的工业生态学内涵以及指标之间的关系,研究结果表明了分析方法的有效性和评价指标的实用性.

关键词：工业生态系统热力学能量流动环境影响指标环境效应

垃圾低温热解特性的模拟研究以及全生命周期分析

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垃圾低温热解特性的模拟研究以及全生命周期分析

作者：刘雨豪华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,中国的经济持续保持着快速增长,同时人民的生活水平也不断提高,但也因此导致城市生活垃圾的产量出现了大幅的上升,造成严重的环境问题与社会问题,严重影响了自然环境与人们的正常生活。而传统的卫生填埋、堆肥与焚烧处理方式都... 详细信息

近年来,中国的经济持续保持着快速增长,同时人民的生活水平也不断提高,但也因此导致城市生活垃圾的产量出现了大幅的上升,造成严重的环境问题与社会问题,严重影响了自然环境与人们的正常生活。而传统的卫生填埋、堆肥与焚烧处理方式都存在种种的弊端,难以满足垃圾减量化、资源化、无害化处理的原则,因此对垃圾处理进行技术革新是迫在眉睫的行动。利用热解进行垃圾处理是符合国家政策、经济发展趋势的技术方向,因此本文将对垃圾热解进行流程模拟研究与生命周期评价,探究垃圾低温热解流程的影响因素与环境影响。本文基于Aspen Plus软件,选取城市生活垃圾中的典型组分塑料和橡胶,对其低温热解过程进行建模与流程模拟。其后分别调整热解温度、设置不同热解气氛以及混合不同组分比例等反应条件,对生产过程各环节进行模拟,并分析各种参数变化对热解产物分布及其产量的影响,特别是对半焦收率、碳排放以及污染气体排放变化的影响。之后利用eBalance软件建立生命周期评价模型。具体将流程分为垃圾收集运输、干燥、热解、产物分离四个环节,对整个流程的投入产出(即资源消耗和污染物排放)分环节进行统计,列出清单,量化分析,进而选取全球变暖潜值(GWP)、初级能源消耗(PED)、中国不可再生资源消耗(CADP)、可吸入无机物(RI)、酸化效应(AP)、富营养化(EP)这六个环境影响指标对系统进行影响评价。最后根据量化数据指出应优先实现改善的环节,为系统的优化提供依据。研究结果表明,低温热解过程在温度400℃时所得产物在污染物排放及能源转化等方面效果较好。在该温度下,N与可燃气体的混合存在最优热解过程,当可燃气体比例达到600%时固体产物结果最为良好。在该模拟条件下,热解所得固体产物半焦的热值为24.96MJ/kg,高于一般褐煤的热值,可直接用作工业原料和燃料。系统造成的环境影响中全球变暖潜值处于第一位,是应当优先优化的影响类型,可以针对尾气排放中的CH进行回收利用以此降低GWP值。而系统环节中热解环节的环境影响值占比极大,需重点进行环节优化,可以通过热解设备的优化选型、节能处理与效率提升来解决。

关键词：垃圾低温热解软件模拟半焦生命周期评价环境影响指标

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苏州市城市生活垃圾分类收集效益评估

苏州市城市生活垃圾分类收集效益评估

作者：曹艳乐苏州科技学院

学位级别：硕士

垃圾分类收集能够有效的推进垃圾减量化、资源化和无害化进程，也是达到三化的基本途径，同时生活垃圾的分类收集会产生巨大的经济和环境效益。苏州市在2000年也开始以试点小区的形式进行垃圾分类收集的推广，结合苏州市垃圾分类管理规... 详细信息

垃圾分类收集能够有效的推进垃圾减量化、资源化和无害化进程，也是达到三化的基本途径，同时生活垃圾的分类收集会产生巨大的经济和环境效益。苏州市在2000年也开始以试点小区的形式进行垃圾分类收集的推广，结合苏州市垃圾分类管理规划，对苏州市城市生活垃圾分类收集的效益进行定量评估。综合分析了国内外垃圾分类管理的情况，并对垃圾管理的效益评价模型进行了综述和分析，建立了垃圾管理方案的生命周期评价模型，在清单分析的基础上，运用Simapro软件对苏州市五种生活垃圾管理模式进行了生命周期影响评价，通过评价结果的对比分析，从影响指标、影响类别及综合影响三个层面定量的得出了苏州市不同分类收集模式下的效益，得出结论如下：（1）三分法收集后填埋处理的效益：经过三分法分类收集后，填埋处理方式在人体毒性、呼吸影响（有机物）、呼吸影响（无机物）、气候改变、臭氧层破坏、生态毒性、富营养化、矿物质以及化石燃料方面的影响比混合收集时分别降低40.4%、16.3%、46.6%、12.3%、54.9%、40.3%、21.8%、37.5%、120.2%;人体健康、生态系统及资源消耗的影响比混合收集时分别降低了25.7%、31.5%、158.5%;综合影响比混合收集时降低5.4mpt。（2）三分法收集后焚烧处理的效益：经过三分法分类收集后，焚烧处理方式在人体毒性、呼吸影响（有机物）、气候改变、臭氧层破坏、生态毒性、富营养化、矿物质以及化石燃料方面的影响比混合收集时分别降低了44.7%、34.8%、9.3%、55.2%、47%、30.6%、40.8%、57.1%;焚烧场对人体健康、生态系统及资源消耗方面的影响比混合收集时分别降低48.1%、49.2%、101.95%;综合影响比混合收集时降低4.49mpt。（3）四分法收集后焚烧处理的效益：经过四分法分类收集后，焚烧处理方式在人体毒性、呼吸影响（有机物）、气候改变、臭氧层破坏、生态毒性、矿物质以及化石燃料方面的影响比混和收集时分别降低114.7%、89.4%、55.4%、100%、122.6%、97.87%、87%;人体健康、资源消耗方面的影响比混合收集时分别降低21.1%、96.6%;综合影响比混合收集时降低7.59mpt。（4）厨余垃圾分类收集的效益：在源头对厨余垃圾进行分类收集后，焚烧处理在人体毒性、呼吸影响（有机物）、气候改变、臭氧层破坏、生态毒性、矿物质以及化石燃料方面的影响相比三分法分类收集时分别降低126.6%、83.7%、50.9%、100%、142.6%、96.41%、69.6%;在资源消耗方面的影响分别降低77%;综合影响降低3.1mpt。

关键词：垃圾分类收集效益评估生命周期评价环境影响指标影响类别综合影响

推动电器产业可持续发展的有力工具——生命周期评价原理、方法及软件

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日用电器 2011年第3期 49-52页

作者：张磊赵新合肥工业大学合肥230009 中国电器科学研究院广州510300

本文主要从生命周期评价的定义和概念、起源与发展、技术框架、评价指标和生命周期评价软件等方面分别介绍了生命周期评价这一环境管理工具。

关键词：生命周期评价清单分析环境影响指标