基于LCA的水泥工业大气污染物环境影响研究

摘要

水泥工业是国民经济建设的支柱产业，也是资源和能源消耗型产业，多年来一直是大气污染重点行业。新型干法水泥工艺是目前世界上最先进的水泥熟料生产工艺，其在环保方面的优势更为明显。尽管如此，由于其自身特性，其大气环境负荷仍相对较高，且该工艺的大气环境负荷定量影响关系对比论证尚未见报道。因此，如何系统、科学、定量地对新型干法水泥工艺大气污染物的环境影响进行研究是十分必要的。 本课题的研究目标为确立新型干法水泥工业主要大气污染物的环境污染负荷指数，确定造成重大环境影响的关键因素，从而改进生产工艺，降低能源和原材料消耗，减少环境污染。本课题基于生命周期评价(LCA)理论，采用荷兰莱顿大学提出的CML环境影响评价方法，对五家有代表性的新型干法水泥企业生产过程中排放的四种主要大气污染物(粉尘、SO2、NOx、CO2)进行了环境影响评价。评价结果表明，环境污染负荷指数：CO2> NOx>粉尘>SO2，其中CO2和NOx占主要地位。CO2的主要影响表现在温室效应方面，其它三种污染物的环境影响均表现在人体健康方面。 本课题的研究成果为新型干法水泥生产线项目的环境影响评价及大气污染控制工作提供了可资借鉴的理念支撑，同时也为修订和完善《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)提供了技术依据和创新思路。

目录

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声明

1绪论

1.1选题背景和研究意义

1.1.1选题背景

1.1.2研究目的和意义

1.2水泥工业生产现状、工艺进展与发展趋势

1.2.1国内外水泥工业概况

1.2.2水泥工艺进展

1.2.3水泥工业发展趋势

1.3研究方法

1.3.1生命周期评价的起源与发展

1.3.2生命周期评价的定义

1.3.3生命周期评价的基本内容

1.4研究现状及不足之处

1.4.1研究现状

1.4.2不足之处

1.5研究内容

2典型生产工艺及大气环境影响因素研究

2.1生产工艺分析

2.1.1原料采掘

2.1.2生料及煤粉制备

2.1.3熟料煅烧

2.1.4水泥粉磨与包装

2.2大气环境影响因素研究

2.2.1粉尘

2.2.2 SO2

2.2.3 NOx

2.2.4 CO2

2.3小结

3调研水泥企业背景分析

3.1调研企业基本情况

3.2主要资源、能源消耗情况

3.2.1主要资源消耗情况

3.2.2主要能源消耗情况

3.3主要废气污染物排放情况

3.3.1水泥A厂

3.3.2水泥B厂

3.3.3水泥C厂

3.3.4水泥D厂

3.3.5水泥E厂

3.4小结

4大气污染物环境影响评价

4.1目标和范围及功能单位确定

4.1.1目标确定

4.1.2范围确定

4.1.3功能单位确定

4.2大气污染物排放清单分析

4.2.1评价项目及数据确定原则

4.2.2排放清单

4.3大气环境影响评价

4.3.1环境影响分类

4.3.2特征描述

4.3.3环境影响标准化

4.3.4权重确定

4.3.5环境影响分析

4.4小结

5降低大气环境负荷的措施研究

5.1降低CO2环境污染负荷研究

5.1.1提高效率、降低熟料烧成热耗

5.1.2降低石灰质原料用量和熟料中CaO含量

5.1.3余热利用

5.1.4 CO2回收利用

5.2降低NOx环境污染负荷研究

5.2.1降低烧成温度

5.2.2调低过剩空气系数

5.2.3增加火焰长度

5.2.4调整窑截面空气流量

5.2.5第二燃烧系统

5.2.6改进主燃烧器

5.2.7选择还原法

5.3小结

结 论

参考文献

致 谢