城市生活垃圾全过程管理及生命周期3E评价决策研究——以重庆市主城区为例

摘要

随着经济的快速发展，人民生活水平的提高，城市人口快速增加，城市化进程加速，使得城市生活垃圾的产生量猛增。日益增长的城市生活垃圾不仅给城市环境带来了极大的危害，而且也严重阻碍了城市经济的快速发展。因此，构建城市生活垃圾管理系统以有效处理处置垃圾至关重要。在此基础上出现了的固体废物全过程管理的新概念，即对固体废物进行全过程各环节的不同程度、不同形式的控制和监督管理，把有效的废物管理措施作为选择。但是如何评价固体废物管理系统，并从不同的MSW管理策略中做出决策，对管理者来说是比较困难的事情。
　　 生命周期评价(LCA)是一个环境管理工具，它试图预测一种产品、服务或功能的整体环境负荷，而且它能够应用于城市生活垃圾的管理系统中。作为一个决策支持工具，生命周期评价可以帮助计划者或管理者设计更适合未来发展的可持续城市生活垃圾(MSW)管理系统。
　　 在国家教育部春晖计划项目“三峡库区及重点城镇实行固体废物全过程管理可行性研究”的资助下，本文探讨了生命周期评价在MSW全过程管理中的应用。论文系统的回顾了国内外城市生活垃圾管理研究的发展和全过程管理理念的应用实践以及生命周期评价方法在城市生活垃圾管理的应用现状，指出了进行生命周期经济性评价的必要性，并对生命周期经济性评价和生命周期评价集成方法进行了研究。引入多属性效用理论，建立了基于生命周期3E评价的MSW管理决策分析方法和模型，并对重庆市主城区MSW管理系统进行了案例研究。具体研究内容如下：
　　 论文阐述了MSW全过程管理的理念以及生命周期评价在MSW全过程管理中的应用方法的发展以及研究现状，追踪了MSW管理生命周期评价领域研究的热点和趋势，并对于生命周期评价方法在目前研究的发展方向进行了分析。
　　 为了解决生命周期评价与经济性评价的集成问题，论文分析了生命周期评价与生命周期成本(LCC)分析之间的区别，考察了两者没有能够较好集成的原因。在此基础上，论文分别从时间边界、物理边界、清单数据、影响评价4个方面为LCA和LCC的有效集成提出了完整的方法，将生命周期能源及环境(Energy&Environment,2E)评价拓展为生命周期能源、环境以及经济性(Energy,Environment&Economy,3E)评价。
　　 在以上分析的基础上，论文借鉴国内外MSW管理生命周期评价研究方法学研究经验，在生命周期相关标准框架下，提出了MSW管理的生命周期能源、环境以及经济(3E)评价方法学体系，包括：MSW管理的系统边界和研究目标、清单分析方法以及影响评价方法等。并且对MSW生命周期3E评价指标作了进一步的探索，初步定义了MSW生命周期能源、环境以及经济性的相关指标，并对清单数据归类、特征化和量化的方法和步骤进行了详细的讨论。
　　 在国内外生命周期影响评价方法学研究的基础上，综合他人研究成果，采用多属性效用理论，有效的解决了生命周期能源、环境以及经济性三方面指标存在的不可公度性、矛盾性和决策人偏好差异性的问题，最终建立了基于生命周期能源、环境以及经济性评价的MSW管理决策模型，为MSW管理决策者研究、评价和管理MSW提供了决策工具。
　　 最后，以重庆市主城区MSW管理系统作为案例研究。在对重庆市主城区MSW管理现状进行调查研究的基础上，首先对其进行生命周期3E清单分析，然后基于生命周期3E进行决策分析，得到了相关的决策结论，最后对重庆市主城区的MSW管理系统提供了建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.2.1国内外城市生活垃圾管理研究进展

1.2.2生活垃圾全过程管理在国内外的实践

1.2.3生命周期评价在生活垃圾全过程管理中的应用

1.3研究内容和方法

1.4论文创新点

2生命周期环境、能源及经济(3E)评价集成体系研究

2.1生命周期环境、能源评价

2.1.1生命周期环境、能源评价的发展历程

2.1.2生命周期评价的概念

2.1.3生命周期评价的技术框架

2.2生命周期经济性评价探讨

2.2.1生命周期成本定义

2.2.2生命周期成本评价

2.2.3生命周期成本分析与生命周期评价的区别

2.3生命周期环境、能源及经济评价集成方法研究

2.3.1 LCC与LCA集成框架

2.3.2集成方法

3城市生活垃圾生命周期3E评价方法学研究

3.1产品LCA与城市生活垃圾LCA的区别

3.2目标定义和范围的界定

3.2.1目标定义

3.2.2范围界定

3.2.3功能单位

3.3生命周期清单分析

3.3.1数据收集

3.3.2分配方法

3.3.3其它需考虑的问题

3.3.4清单分析结果的解释

3.4生命周期影响评价

3.4.1能源消耗评价指标

3.4.2环境影响评价指标

3.4.3经济性评价指标

4城市生活垃圾管理生命周期3E评价决策分析模型研究

4.1决策分析方法的选择

4.1.1决策理论

4.1.2决策分析方法

4.1.3多属性效用决策的理论与方法

4.2城市生活垃圾管理生命周期3E评价决策总体目标

4.3城市生活垃圾管理生命周期能源评价的决策模型

4.3.1城市生活垃圾管理生命周期能源消耗目标层次

4.3.2化石能源

4.3.3其它类型能源

4.3.4城市生活垃圾生命周期能源评价决策模型

4.4城市生活垃圾管理生命周期环境评价的决策模型

4.4.1城市生活垃圾管理生命周期环境影响目标层次

4.4.2资源影响

4.4.3非生命生态系统影响

4.4.4人类健康影响

4.4.5生态毒性影响

4.4.6城市生活垃圾生命周期环境影响评价决策模型

4.5城市生活垃圾管理生命周期经济评价的决策模型

4.5.1城市生活垃圾管理生命周期经济评价目标层次

4.5.2内部成本

4.5.3外部成本

4.5.4城市生活垃圾经济性评价决策模型

4.6城市生活垃圾管理系统生命周期3E评价总体决策模型

4.7权重的确定

4.8决策敏感分析

5重庆主城区城市生活垃圾管理系统现状调查及评价

5.1重庆主城区自然社会概况

5.2重庆主城区生活垃圾产量调查分析

5.2.1城市生活垃圾的相关定义

5.2.2重庆市主城区垃圾产量现状调查

5.2.3重庆市主城区垃圾产量变化趋势

5.3重庆市主城区垃圾成分调查分析

5.3.1重庆市主城区垃圾成分现状调查

5.3.2重庆市主城区垃圾成分分析

5.4重庆市主城区垃圾收运方式及处理处置现状

5.4.1垃圾收运现状

5.4.2垃圾回收现状

5.4.3垃圾处理现状

5.4.4现状评价

5.5重庆市主城区垃圾产量及成分预测

5.5.1垃圾总量预测

5.5.2垃圾组分预测

6重庆市主城区城市生活垃圾管理案例研究

6.1案例背景

6.2生命周期3E评价

6.2.1研究目标及内容

6.2.2清单分析

6.2.3 LCI结果分析与解释

6.3生命周期3E决策分析

6.3.1生命周期能源评价的决策分析

6.3.2生命周期环境评价的决策分析

6.3.3生命周期经济评价的决策分析

6.3.4生命周期3E评价总体决策

6.4讨论

6.4.1不同权重对决策的影响

6.4.2某一权重为定值对决策的影响

6.4.3各项评价指标的影响

6.5结论分析

6.5.1决策结论

6.5.2对重庆市MSW管理的建议

7结论与展望

7.1主要结论

7.2论文局限性及工作展望

7.2.1论文研究的局限性

7.2.2工作展望

致 谢

参考文献

附 录