因微藻光合作用效率高、生长周期短、油脂产量和质量高、占地面积小和适应性良好等优势,由微藻制备的生物柴油被认为是最具有潜力的生物燃料。但是,传统的新鲜水培养以及干法工艺生产微藻生物柴油需要氮肥磷肥的补充,同时需要消耗较多的新鲜水资源和能耗,不可避免地对于资源环境产生一定的影响,尤其是带来的初始化石能耗,所以联合废水培养和热解酯化工艺作为可替代的培养方式和工艺路线逐渐受到关注。为此对于这一生产过程的生命周期系统的能耗和环境影响进行分析,以确定微藻生物柴油是否具有可持续性显得尤为重要。本研究的主要目的就是基于生命周期分析的理念,从能耗和环境影响两个角度来分析评价集成了废水处理的微藻生物柴油的可持续性。本文针对四种微藻生物柴油生产过程,即传统工艺新鲜水培养路线、传统工艺废水培养路线、热解酯化新鲜水培养路线和热解酯化废水培养路线,确立从微藻培养到生物柴油产出的系统边界,建立了相应的能耗和环境影响评价的数学模型。基于生命周期分析原理,对四条技术路线的各阶段进行清单分析汇总,通过能耗评价模型计算每条技术路线的直接能耗和初始化石能耗并识别影响其大小的主要因素,以期经过对比和分析解释集成了废水处理的微藻生物柴油的可持续性,同时为集成了废水处理的微藻生物柴油提供有效的生命周期分析方法。结果表明:四条技术路线的能量比和能效比均大于1,且由于微藻的废水培养初始化石能耗低于淡水培养、生产过程中肥料的投入减少,使得集成了废水处理的热解酯化微藻柴油生产过程实现了初始化石能耗的降低。本文基于生命周期分析原理,对四条技术路线进行环境影响评价,得到各环境类型的环境影响指数和总环境影响指数。结果表明:集成了废水处理的热解酯化微藻柴油生产过程的环境影响最低,传统工艺新鲜水培养环境影响最大。分析还表明肥料的投入对于环境影响贡献显著。在六种环境影响类型中,光化学烟雾对于总环境指数的贡献最大。废水培养和热解酯化工艺有利于降低微藻生物柴油工艺中的环境排放,可以作为微藻生物柴油生产的替代技术路线。