PVC供水和污水管道的生命周期评估

作者:本刊记者 Lillimanolis Sherman 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-06
可持续发展咨询公司Sustainable Solutions Corp.(SSC)的研究报告表明,在城市供水和污水管道领域,通过比较管道整个寿命期间的健康、安全、性能和可持续性,PVC管道是相较于球墨铸铁、混凝土及HDPE管道的更佳选择。

最近,位于美国达拉斯的Uni-Bell PVC管道协会(PVCPA)聘请可持续发展咨询公司Sustainable Solutions Corp.(SSC),对北美的供水和污水管道进行了全面的环境和性能评估。SSC最终为PVCPA提交了两项名为“PVC供水和污水管道的生命周期评估”和“管道材料可持续性分析对比”的报告。

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PVCPA代表美国和加拿大的PVC管制造商,对北美的供水和污水管道进行了全面的环境和性能评估

SSC的工程师们使用ISO 14040系列生命周期评估(LCA)标准来评估PVC管道的环境足迹。经过同行评议的这份报告还根据耐用性、性能和环境数据以及可获得的统计数据,审查了其他管道产品。

SSC总裁Tad Radzinski说:“PVC管材行业可以透明地报告其管道材料的可持续性和环境影响,政策制定者和公共事业专业人员对此十分欢迎,这可以使他们在改善地下基础设施的工作中作出采用可持续产品的精明决策。”

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8in(约203mm)PVC DR25 PC165 C900管使用寿命期间对环境影响的要求与该管道对环境的实际影响

PVCPA的执行董事Bruce Hollands补充道:“这项研究为联邦、州和地方政策制定者提供了关键信息,因为他们希望借助现代化的管道材料帮助这个国家重建正在破损坍塌的地下基础设施。它证实了更安全、更具成本效益和更耐用的PVC管道是提升美国饮用水和污水处理系统的关键。”

以下是该研究的一些主要发现:

1.在针对生命周期设计评估管道产品的可持续性时,了解和审查管道系统中使用的所有材料的生命周期影响是非常重要的,包括管道使用寿命期间所需要的更换、支撑材料、腐蚀迁移、维护工作和水质处理。

2.基于60多年的现场经验、挖掘、实验室测试以及材料的抗腐蚀和低破损率,PVC管道的使用寿命超过100年。

3.PVC不能作为细菌生长和病原体的营养素。

4.使用超过其有效使用寿命的管道会导致更高的运营和维护成本。在安装球墨铸铁和混凝土管道之后,内部管壁的劣化几乎会立即开始。

5.应该重新评估管道使用寿命的传统定义。对于铁管和混凝土管被认为“正在使用中”的大部分时间,实际上并非如此,它们通常达不到设计中的正常使用要求。在使用的大部分时间内,铁管和混凝土管易于发生破裂、漏水和水质问题,以及由于腐蚀导致更高的维护和操作成本,这些都显著地影响泵送效率。

6.PVC管道是一种低初始成本的选择,由于其卓越的泵送效率、耐腐蚀性和长的使用寿命,它可以提供长期节省。

7.金属和混凝土管道需要饮用水中的化学添加剂(磷酸盐)来帮助减少管壁的腐蚀。而磷酸盐增加了在饮用水源、湖泊和河流中生物生长的机会,比如藻类的大量繁殖。

8.球墨铸铁管在原材料加工、制造、运输和安装过程中产生的碳排放量要比同等的PVC管材高9倍。

9.美国有66%的供水管道为8in(约203mm)或更小直径。全国范围内,在这个尺寸范围内使用PVC管代替球墨铸铁管可以在100年内节省210亿美元的泵送成本。如果使用PVC管代替HDPE管道,可以节省370亿美元。

10.供水和污水处理设施通常占市政总能耗的40%。在管道的整个寿命期间把水通过加压管道系统进行泵送,所需要的能量是对环境产生潜在影响的一个重要来源。

11.在100年的设计寿命期间,通过PVC管道泵送水所需要的能量保持不变,因为其光滑的管壁不会随着时间的推移而变得粗糙。而球墨铸铁和混凝土管道,由于腐蚀、泄漏和内部劣化,需要更多的泵送能量,因此与它们相比,PVC管道可以节省整个生命周期成本。

12.腐蚀性土壤影响75%的供水设施,因此管道的耐久性和耐腐蚀性极大地影响着管道的生命周期。球墨铸铁管在中度腐蚀性土壤中可能持续使用11~14年,需要100年内多次更换。

13.如果都采用8in(约203mm)管道,通过球墨铸铁管道泵送水的能量要比通过PVC管道泵送多54%,通过HDPE管道泵送水的能量要比PVC管道多100%。

14.当考虑公共供水系统中的能源消耗和从开始到结束的碳足迹时,在竞争的管道材料中,包括铁、混凝土和HDPE,PVC是最有利的替代方案。

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每100ft(约30.5m)管道100年使用期间所需的总泵送能量对比

15.再生材料只是管道生命周期环境影响的一个属性。例如,与PVC管生产相比,加工再生金属制造球墨铸铁管需要更多的能量。同样,用再生废铁生产铁管要比使用原始铁矿石制造管道排放更多的毒素。

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