从废物到产品——污泥处理LCA的思维转变-北极星水处理网

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随着污水处理和污泥处理技术的发展，污水处理产生的污泥不再单纯是一种的废物，而有可能通过养分和能量回收成为具有附加价值的产品。从废物到产品这种思维方式的转变会对污水污泥处理有关的生命周期评价(LCA)在方法学上产生什么影响呢?本文通过分析污水处理相关的LCA研究如何定义其目标和范围来回答这一问题，并且指出这种思维转变给污水处理LCA带来的必须克服的挑战。

本文从研究目的、系统边界、系统功能以及与污泥状态(是废物?从废物到产品的中间态?还是产品?见图1)相关的讨论(如waste LCA中常用的“零负担”假设)等多方面分析了44个污水污泥管理相关的LCA研究。

图1 – 在不同思维方式下污水污泥管理的区别

分析发现，许多LCA研究对污泥的定位与其是否采用“零负担”假设并不一致。只有当污泥被认为是废物时，“零负担”假设(即其生命周期环境影响全部分配到进入系统的污泥本身，而其上游不对环境造成负担)才适用。而在其他情景，如能量回收或肥料生产，污泥作为产品被“生产”出来的过程，同污水被净化的过程一样，应当承担部分环境影响。这种不一致性也体现在了LCA的建模当中。作者认为，针对污泥的不同定位，应当采取不同的模型来概化污水和污泥管理的生命周期，如图2所示。

图2 – 其他经济部门向建筑子部门的直接投入的分配方法

作者认为，未来污泥管理相关的LCA研究主要面临的挑战，一是如何确定界定污泥属于“废物到产品的中间态”(waste-to-product)还是“产品”(product)的临界附加价值，二是如何在污泥与污水之间分配全生命周期的环境影响。

编者点评

污泥处理处置技术的发展使得给排水系统不再是仅仅以净水为单一功能的系统，而对多功能系统的生命周期评价相比单一功能的系统更加复杂。它涉及系统边界的扩充，需要仔细考虑功能单位的取定，影响生命周期建模以及最后环境影响在不同功能之间的分配等诸多问题。而同时，多功能是城市水系统发展的明显趋势，因此，如何使得对给排水系统的生命周期评价符合这种转变是一个不可回避的问题。

这篇文章针对这一问题，为定义LCA的目标与范围提供了指导，深入挖掘了这种思维方式的转变对LCA在方法学上产生的影响，对我们重新认识给排水系统的生命周期环境影响有启发意义。

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