秸秆制沼气过程生命周期评价及其敏感性分析

【摘要】：近十年来,我国石油和天然气的消耗必须依靠进口才能满足国内生产需求。同时,能源的大量使用将带来严重的环境问题,导致气候变化日趋严重。另一方面,生物质废弃却非常普遍,不仅造成资源浪费,而且在一定程度上会引起严重的环境问题。利用生物质秸秆发酵制沼气工程能够有效改善能源紧缺问题、减少温室气体排放并减少可利用生物质堆放或焚烧而带来的环境问题。生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)是一种对产品、生产过程或者活动进行全生命周期的分析评价环境影响的环境管理工具。本研究基于LCA理论,选择具有代表性的某沼气工程,以处理1t秸秆作为功能单位,根据Eco-indicator99和IPCC 2007 GWP方法分别评价沼气工程的生态指数和全球变暖潜值(Global Warming Potential, GWP),并评价了系统中不同影响因子的敏感性。主要结论如下：①秸秆制沼气过程对生态环境总体影响有改善作用,尤其表现在减少了大量的化石燃料消耗以及癌症因子排放；②秸秆制沼气过程对全球变暖潜势的作用是不利的,主要来自沼气处理单元和辅助单元,其影响随着年限的增加而增加。③电力消耗、有机副产品和CO2吸收剂选择对全球变暖潜势的敏感性较高。因此,更多的研究应该关注于有效的利用电能；如何在有机废水中获得更多的有机副产物；寻找环境影响更小的二氧化碳吸收剂。 【关键词】：秸秆制沼气 Eco-indicator 99 IPCC 2007 GWP 生命周期评价 敏感性分析
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 能源背景11-12
• 1.1.2 温室气体排放现状12-13
• 1.1.3 中国农作物秸秆利用现状13-14
• 1.1.4 综合分析14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 生命周期评价国内外研究14-15
• 1.2.2 秸秆发酵制气国内外研究15-16
• 1.2.3 秸秆制气生命周期评价国内外研究16-17
• 1.3 论文主要工作17-20
• 1.3.1 研究前提17
• 1.3.2 研究目标17-18
• 1.3.3 研究内容和技术路线18-19
• 1.3.4 课题创新性19-20
• 2 生命周期评价20-28
• 2.1 生命周期评价框架20-23
• 2.1.1 目的和范围确定21-22
• 2.1.2 清单分析22-23
• 2.1.3 生命周期影响评价23
• 2.1.4 结果解释23
• 2.2 生命周期评价软件23-25
• 2.2.1 国内外生命周期评价软件简介24
• 2.2.2 SimaPro软件简介24-25
• 2.3 生命周期评价方法25-26
• 2.3.1 常用生命周期评价方法简介25-26
• 2.3.2 Eco-Indicator方法简介26
• 2.3.3 IPCC 2007 GWP方法简介26
• 2.4 数据质量分析26-28
• 3 秸秆发酵制气工艺过程28-32
• 3.1 参考的拟建项目概况28
• 3.2 生产工艺及参数设计28-32
• 3.2.1 预处理工艺29
• 3.2.2 发酵工艺29
• 3.2.3 沼渣沼液处理工艺29-30
• 3.2.4 沼气净化工艺30
• 3.2.5 沼气液化工艺30-31
• 3.2.6 辅助单元31
• 3.2.7 物料平衡31-32
• 4 秸秆制气生命周期评价32-53
• 4.1 目标和范围的确定32-35
• 4.1.1 评价目标32
• 4.1.2 功能单位及系统边界32-35
• 4.2 清单分析35-39
• 4.3 粗硫磺精制过程生命周期评价39-40
• 4.4 生命周期影响评价40-53
• 4.4.1 Eco-indicator(H)方法评价40-44
• 4.4.2 IPCC 2007 GWP方法44-46
• 4.4.3 敏感性分析46-53
• 5 结果与建议53-56
• 5.1 结果53-54
• 5.1.1 Eco-indicator(H)方法评价结果53
• 5.1.2 IPCC 2007 GWP方法评价结果53-54
• 5.1.3 敏感性分析结果54
• 5.2 建议54-56
• 参考文献56-65
• 作者简历及在学期间取得的科研成果65

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