[理学]2010清洁生产-5

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1、清洁生产与应用雷兆武 申左元 主编化学工业出版社清洁生产与应用 化学工业出版社第五章 绪论n第一节 生命周期评价概述n第二节 产品生命周期原理 n第三节 生命周期评价实例 清洁生产与应用 化学工业出版社第一节 生命周期评价概述n一、生命周期评价的起源和发展 n二、生命周期评价的概念和特点 n三、生命周期评价的意义 n四、生命周期评价的局限性清洁生产与应用 化学工业出版社一、生命周期评价的起源和发展n（一）生命周期评价的起源n（二）生命周期评价的发展 清洁生产与应用 化学工业出版社（一）生命周期评价的起源n生命周期评价开始于20世纪60年代。 n20世纪70年代初，在美国、欧洲、日 本的其他公司

2、进行了类似的比较性的 生命周期评价分析。 n在20世纪80年代末以后，生命周期评 价得到广泛关注和迅速发展。 清洁生产与应用 化学工业出版社LCA基本思想环境负荷分析定量调查环 境 负 荷 改 善制造加工运输使用再生循环废弃产品的生命周期清洁生产与应用 化学工业出版社（二）生命周期评价的发展n1992年以后，以美国环境毒性和化学学会为主 ，组织西方几个国家的有关科研机构对LCA开 展了全面深入的研究工作。研究小组于1993年 开始协调统一有关概念、定义及具体操作处理 方法等，使LCA有了长足的发展。n经过20多年的实践，在国际环境毒理学与化学 学会和国际标准组织的共同努力下，生命周期 评价方法

3、论的国际标准化取得了重要进展。 清洁生产与应用 化学工业出版社二、生命周期评价的概念和特点n（一）生命周期评价的定义n（二）生命周期评价的主要特点清洁生产与应用 化学工业出版社（一）生命周期评价的定义nISO的定义：汇总和评估一个产品（或服务） 体系在其整个生命周期内的所有投入及产出 对环境造成的和潜在的影响的方法。n国际环境毒物学和化学学会的定义：生命周期评 价是一种对产品生产工艺以及活动对环境的压力 进行评价的客观过程，它是通过对能量和物质的 利用以及由此造成的环境废物排放进行识别和进 行量化的过程。其目的在于评估能量和物质利用 ，以及废物排放对环境的影响，寻求改善环境影 响的机会以及如何

4、利用这种机会。 清洁生产与应用 化学工业出版社（二）生命周期评价的主要特点n1.生命周期评价面向的是产品系统n2.生命周期评价是对产品或服务“从摇篮到坟 墓”的全过程的评价n3.生命周期评价是一种系统性的、定量化的评 价方法n4.生命周期评价是一种充分重视环境影响的评 价方法n5.生命周期评价是一种开放性的评价体系清洁生产与应用 化学工业出版社三、生命周期评价的意义n（一）生命周期评价克服了传统环境评价片面 性、局部化的弊病，有助于企业在产品开发、 技术改造中选择更加有利于环境的最佳“绿色 工艺”n（二）应用生命周期评价有助于企业实施生态 效益计划，促进企业的可持续增长n（三）生命周期评价能够

5、帮助企业有步骤、有 计划地实施清洁生产n（四）生命周期评价可以比较不同地区同一环 境行为的影响，为制定环境政策提供理论支持清洁生产与应用 化学工业出版社三、生命周期评价的意义n（五）生命周期评价可以为授予“绿色”标签 产品的环境标志提供量化依据n（六）生命周期评价可以对市场营销进行引导 ，指导“绿色营销”和“绿色消费” 清洁生产与应用 化学工业出版社四、生命周期评价的局限性n（一）LCA在范围上的局限性 n（二）LCA分析方法上的局限性n（三）LCA分析数据的局限性清洁生产与应用 化学工业出版社（一）LCA在范围上的局限性n1. LCA应用范围上的局限性n2. LCA评价范围的局限性清洁生产与

6、应用 化学工业出版社（二）LCA分析方法上的局限性n1.量化模型的局限性n2.权重因子的局限性 n3.检测精度上的局限性清洁生产与应用 化学工业出版社（三）LCA分析数据的局限性n1.数据来源的局限性 n2.数据分配的局限性n3.数据库的标准化和适用性清洁生产与应用 化学工业出版社第二节 产品生命周期原理n一、生命周期评价的基本原则n二、生命周期评价的技术框架n三、产品生命周期的主要阶段 n四、生命周期清单分析 清洁生产与应用 化学工业出版社一、生命周期评价的基本原则n1.评价应当系统地、充分地考虑产品系统从原 材料获取直至最终处置全部过程中的环境因素 ；n2.研究的时间跨度和深度在很大程度上

7、取决于 所确定的目的和范围；n3.研究的范围、假定、数据质量描述、方法和 结果应具有透明性；n4.LCA研究应讨论并记载数据来源，并给予明 确、适当的交流；清洁生产与应用 化学工业出版社二、生命周期评价的技术框架清单分析目标与范围 结 果 解 释影响分析（双箭头表示基础信息流，单箭头表示每阶段的结果解释）清洁生产与应用 化学工业出版社三、产品生命周期的主要阶段n(一)原材料的获取 n(二)生产产品 n(三)产品的使用、再用和保养 n(四)产品回收和废物管理 n(五)运输 清洁生产与应用 化学工业出版社原材料获得产品循环材料加工生产产品产品使用 或消费最终处置：焚 烧、填埋、循 环回用能量能量能

8、量能量能量废物回用 废物图5.4 产品生命周期的主要组成阶段废物废物清洁生产与应用 化学工业出版社(一)原材料的获取n任何产品和人类活动都需要首先从地球中 获取粗制原材料和能源，例如收获农作物 和石油开采等。 清洁生产与应用 化学工业出版社(二)生产产品n 包括将粗制原材料加工成为中间产品，进 而生产出成品以及将成品分装并运送给消 费者的整个过程。n1.原料加工 n2.产品生产 n3.分装和包装 清洁生产与应用 化学工业出版社(三)产品的使用、再用和保养n产品从此进入消费环节，供消费者使用、 消耗，同时消费者要对产品进行保养、维 修以便再用，在这些活动中也要消耗能量 和产生环境污染物。 清洁生

9、产与应用 化学工业出版社(四)产品回收和废物管理n产品在完成预定使用目的后，有两个物流 方向：n一是通过回收进入另外一个生命周期系统 ，开始一个新的周期；n二是成为废弃物，需要采取相应的方式进 行处理和处置，例如堆肥、焚烧和填埋等 。n无论是哪种物流都同样需要消耗能量，产 生环境污染物。清洁生产与应用 化学工业出版社(五)运输n运输不是一个独立的生命周期阶段，它贯 穿于整个生命周期的各个步骤之中，产品 所发生的所有位置变化都应该视为运输的 一部分，但是因为运输而产生的能量消耗 和环境污染物通常分别归入其所属的相应 阶段。 清洁生产与应用 化学工业出版社四、生命周期清单分析n（一）生命周期清单分

10、析的基本内容n（二）清单分析的基本过程n（三）清单分析的目的和应用清洁生产与应用 化学工业出版社（一）生命周期清单分析的基本内容n1.清单分析的范围n2.清单分析的数据收集、确认及表示格式n3.清单分析的约束条件n4.清单表n5.清单分析结果解释清洁生产与应用 化学工业出版社1.清单分析的范围分配和运输输入能源原 材 料原料获取制造、加工、方案制定利用、再利用、维护再循环废弃物管理输出污水漂尘释放固体废弃物其他环境释放物可用产品清洁生产与应用 化学工业出版社2.分析的数据收集、确认及表示格式n（1）清单分析的数据收集n（2）数据的确认n（3）数据的表示格式清洁生产与应用 化学工业出版社3.清单

11、分析的约束条件n清单分析的约束条件是物料平衡和能量 平衡。n物料平衡n能量平衡清洁生产与应用 化学工业出版社4.清单表n在清单分析中不仅要定性地给出各种环境 干预，还要定量表示各种干预的程度，这 就需要一张清单表。 清洁生产与应用 化学工业出版社5.清单分析结果解释n清单分析的结果必须根据研究目的与范围 加以解释；n解释中必须包含数据质量评价和对重要输 入输出及方法选用的敏感性分析，以认识 结果的不确定性。 清洁生产与应用 化学工业出版社（二）清单分析的基本过程经过计算处理的清单各功能单位的已确认数据各单元过程的已确认数据已确认的数据收集到的数据数据收集表需要另外的 数据或单位 过程修改后数据

12、收集数据收集准备数据收集数据的确认将数据与单元过程关联将数据与功能单位关联数据的合并系统边界的修改分配 和再 循环完成的清单清洁生产与应用 化学工业出版社（三）清单分析的目的和应用n1.清单分析的目的n2.清单分析的应用清洁生产与应用 化学工业出版社1.清单分析的目的n（1）企业内部使用对企业内部的决策进行评价对要向外部披露的信息进行评价n（2）公共使用为政策制定提供条件公民教育清洁生产与应用 化学工业出版社2.清单分析的应用n（1）建立一个信息基准，这里的信息是关于 整个系统的资源使用、能源耗用以及环境负担 等。n（2）来确定一个产品或生产过程的生命周期 中哪些地方能减少资源使用以及环境排放

13、。n（3）与其他的产品和生产过程的投入和产出 进行比较。n（4）帮助指导新的产品或生产过程的开发， 以求减少资源使用和环境排放。n（5）帮助确定生命周期影响评价的范围。清洁生产与应用 化学工业出版社一次性筷子LCA环境影响定性评价 生产环节产生的影响1生产制造过程 1原料开采 1.2能源消耗 1.2.1耗电1.2.2耗煤 1.2.3耗油 1.3产品的生产工艺过程 1.3.1废水 1.3.2废气 1.3.3固体废弃物 2 包装运输过程 2.1能源消耗 2.2车辆清洗 2.3噪声影响 3 消费过程 4 废弃过程 4.1 处置 4.2回收利用生态破坏；森林退化；水土流失；导致沙漠化 水电：对河流生态

14、系统的影响，回流鱼类在产卵期不能回游，上游淤沙 火电：电厂燃煤产生的大量SO2和颗粒物，SO2会造成区域的酸雨危害， 颗粒物会降低能见度，对人的呼吸系统产生影响 燃煤产生的大量SO2和颗粒物，SO2会造成区域的酸雨危害，颗粒物会降 低能见度，对人的呼吸系统产生影响 燃油主要产生含铅废气及NO2等废气，有时还有颗粒物等，形成光化学烟 雾等有害污染物，对大气和人体健康均有害 洗刷机器的废水及生活废水中可能含有有机溶剂，造成生态破坏 一些燃烧过程（如烧木屑、机器耗油等）产生废气影响不大 木屑等固体废弃物需要堆放空间，处理不当，可能引起火灾含铅废气，会在人体蓄积，使人铅中毒 NOx废气形成光化学烟雾等

15、有害污染物，对大气和人体健康均有害无可降解，需要处置空间 回收前的预处理中的废水对环境会造成影响清洁生产与应用 化学工业出版社*LCA与清洁生产n清洁生产要求在产品或工艺的整个寿命周期的 所有阶段，都必须考虑污染预防，因此，需要 一种能对整个生命周期作出评价的方法。nLCA是一种评价从原材料采集，到生产、运输 、销售、使用、回收、维护和最终处置的整个 产品生命周期阶段有关的环境负荷过程。nLCA可以避免生产部分是“清洁”的，但对整 个过程却不是“清洁”的情况。n将LCA引入清洁生产，必将会完善清洁生产分 析，使之更具有整体性和准确性。清洁生产与应用 化学工业出版社LCA与其他几种环境管理工具的

16、比较项 目环境影响评价 风险评 价 LCA目标具体工程或项目环境影 响综合评估预告目标生物的危险性全球生态系统变 化 的预警方法论综合评估查汇 分析溯源分析内容结 构范围界定，影响识别 ， 影响度量，影响预测 ， 减轻措施，评价和监测接触评价，危险识别 ， 风险 描述，风险 管理目标定义，清查分 析，改善评价评价对 象具体工程或项目潜在的有害物产品及产品系统时空特 性局地和区域的短期影响局地性的短时影响全球性长期影响局限性具体区域的具体项目 不考虑全球环境影响 方法论不统一仅限于小地域的人类健 康 忽略持续性风险 很少分析自然环境无法分析偶然性排放 对数据高度综合的 结果，忽略了对局 地的影响清洁生产与应用 化学工业出版社课堂作业：n一次性饭盒LCA环境影响定性评价清洁生产与应用 化学工业出版社第三节 生命周期评价实例n一、啤酒生产生命周期分析n二、造纸产品生命周期分析