《清洁生产》PPT课件.ppt

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,第一节 生命周期评价概述 第二节 产品生命周期原理 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,一、生命周期评价的起源和发展 二、生命周期评价的概念和特点 三、生命周期评价的意义 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,（一）生命周期评价的起源 （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,生命周期评价开始于20世纪60年代。 20世纪70年代初，在美国、欧洲、日本的其他公司进行了类似的比较性的生命周期评价分析。 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,清洁生产与应用 化学工业出版社,（二）生命周期评价的发展,1992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。 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,（一）生命周期评价的定义 （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,ISO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。 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,1.生命周期评价面向的是产品系统 2.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 3.生命周期评价是一种系统性的、定量化的评价方法 4.生命周期评价是一种充分重视环境影响的评价方法 5.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,（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” （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 （三）生命周期评价能够帮助企业有步骤、有计划地实施清洁生产 （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,（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 （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,（一）LCA在范围上的局限性 （二）LCA分析方法上的局限性 （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,1. LCA应用范围上的局限性 2. LCA评价范围的局限性,清洁生产与应用 化学工业出版社,（二）LCA分析方法上的局限性,1.量化模型的局限性 2.权重因子的局限性 3.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,1.数据来源的局限性 2.数据分配的局限性 3.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,一、生命周期评价的基本原则 二、生命周期评价的技术框架 三、产品生命周期的主要阶段 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,1.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； 2.研究的时间跨度和深度在很大程度上取决于所确定的目的和范围； 3.研究的范围、假定、数据质量描述、方法和结果应具有透明性； 4.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,(一)原材料的获取 (二)生产产品 (三)产品的使用、再用和保养 (四)产品回收和废物管理 (五)运输,清洁生产与应用 化学工业出版社,原材料获得,清洁生产与应用 化学工业出版社,(一)原材料的获取,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,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。 1.原料加工 2.产品生产 3.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,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。,清洁生产与应用 化学工业出版社,(四)产品回收和废物管理,产品在完成预定使用目的后，有两个物流方向： 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； 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。 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,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,（一）生命周期清单分析的基本内容 （二）清单分析的基本过程 （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,1.清单分析的范围 2.清单分析的数据收集、确认及表示格式 3.清单分析的约束条件 4.清单表 5.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,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,（1）清单分析的数据收集 （2）数据的确认 （3）数据的表示格式,清洁生产与应用 化学工业出版社,3.清单分析的约束条件,清单分析的约束条件是物料平衡和能量平衡。 物料平衡 能量平衡,清洁生产与应用 化学工业出版社,4.清单表,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,清单分析的结果必须根据研究目的与范围加以解释； 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,1.清单分析的目的 2.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,（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 （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,（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。 （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。 （3）与其他的产品和生产过程的投入和产出进行比较。 （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。 （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,清洁生产与应用 化学工业出版社,*LCA与清洁生产,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。 LCA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。 LCA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。 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比较,清洁生产与应用 化学工业出版社,课堂作业：,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,一、啤酒生产生命周期分析 二、造纸产品生命周期分析 三、水泥生产生命周期分析 四、再生铜生命周期评价,清洁生产与应用 化学工业出版社,一、啤酒生产生命周期分析,（一） 目标和范围定义 （二） 清单分析 （三） 影响评价 （四） 结果解释,清洁生产与应用 化学工业出版社,（一） 目标和范围定义,清洁生产与应用 化学工业出版社,（二） 清单分析,针对研究范围，将啤酒生命周期分成3个子系统：酿造、包装、蒸汽生产。 1. 原材料消耗 2. 能源消耗 3. 环境排放,清洁生产与应用 化学工业出版社,1. 原材料消耗,清洁生产与应用 化学工业出版社,2. 能源消耗,清洁生产与应用 化学工业出版社,3. 环境排放,清洁生产与应用 化学工业出版社,（三） 影响评价,清洁生产与应用 化学工业出版社,清洁生产与应用 化学工业出版社,（四） 结果解释,1.从资源消耗清单分析看，该企业水资源的利用和国外相比，还有很大的差距，可通过选择合理的清洗方式，来降低水耗。相对于水资源的消耗，啤酒生产对煤的资源耗竭更严重。 2. 啤酒生产对环境潜在影响依次是富营养化、全球变暖、粉尘和烟尘、酸化和工业固废。其中，酿造阶段对富营养化、粉尘和烟尘及工业固废的贡献最大；包装阶段的主要潜在影响是富营养化和工业固废；蒸汽生产阶段的主要潜在影响是全球变暖、酸化和富营养化。 3.酿造阶段和蒸汽生产阶段的环境影响潜值最大。,清洁生产与应用 化学工业出版社,二、造纸产品生命周期分析,（一）研究对象和功能单位 （二）研究目标和系统边界 （三）清单分析 （四）结果解释,清洁生产与应用 化学工业出版社,（一）研究对象和功能单位,造纸产品品种繁多，用途广泛，随着包装行业的发展，包装纸板的产量大幅提高，在造纸业中具有较强的代表性。 本案例某地方生产的涂布白纸板作为具体的研究对象， 功能单位采用1t涂布白纸板。,清洁生产与应用 化学工业出版社,（二）研究目标和系统边界,研究目标是分析我国造纸工业产品生产过程中不同生命周期阶段的资源消耗及环境排放。所确定的产品系统边界按我国造纸工业普遍采用的工艺流程进行划分，包括原材料的获取阶段、生产加工阶段、使用阶段和回收再生处理阶段。,清洁生产与应用 化学工业出版社,造纸产品生产系统边界 图,清洁生产与应用 化学工业出版社,（三）清单分析,1.原材料消耗分析 2.能源消耗分析,清洁生产与应用 化学工业出版社,1. 原材料消耗分析,清洁生产与应用 化学工业出版社,2.能源消耗分析,清洁生产与应用 化学工业出版社,（四）结果解释,制浆造纸生产过程中的废弃物分为废水、废气和固体废弃物。 1.废气排放 2.废水排放 3.固体废弃物排放,清洁生产与应用 化学工业出版社,1.废气排放,废气排放中主要是粉尘和含硫气体。粉尘排放量为125.7kgt，含硫气体主要是H2S和CH3SCH3、SO2等。制浆造纸过程消耗的电能和汽，主要来自燃煤，而燃煤会产生大量的CO2、NOx、SO2和烟尘等。,清洁生产与应用 化学工业出版社,2.废水排放,制浆造纸工业对环境影响最大的是水污染。制浆造纸生产过程中排入水体中的污染物主要有有机污染物和无机污染物。无机污染物主要是碱或酸，导致废水pH值变化。有机污染物主要为木素、纤维素及半纤维素的降解物等， 导致废水SS、COD、BOD含量很高。,清洁生产与应用 化学工业出版社,3. 固体废弃物排放,制浆造纸生产过程中产生的固体废物可分为无机废物和有机废物两大类。无机废物包括动力锅炉产生的灰、苛化工段的绿泥等沉渣、水处理排出的初级污泥等。有机废物包括备料工段的树皮、锯末，蒸煮后筛出的木节、浆渣，废纸制浆的污泥及废水二级和三级处理所形成的污泥等。,清洁生产与应用 化学工业出版社,三、水泥生产生命周期分析,（一）评价的目的和范围 （二）水泥生产生命周期清单分析 （三）水泥生产阶段生命周期环境影响评价 （四）结果解释,清洁生产与应用 化学工业出版社,（一）评价的目的和范围,清洁生产与应用 化学工业出版社,（二）水泥生产生命周期清单分析,1.原材料消耗清单 2.水泥各工艺过程能量消耗清单 3.水泥生产阶段环境影响清单,清洁生产与应用 化学工业出版社,（三）水泥生产阶段生命周期环境影响评价,清单分析,分类和 特征化,标准化,加权,影响 指数,资源消耗 能源消耗,可再生资源,人均资源 拥有量,资源稀缺性,CO2 CO SO2 NOX COD SS CxHy,富营养化,酸化,全球变暖,人均环 境影响 的贡献,政策削减目标,资源耗 竭系数,环境影 响负荷,不可再生资源,臭氧层消耗,粉尘,固体废弃物,清洁生产与应用 化学工业出版社,三种水泥生产阶段生命周期环境影响负荷,清洁生产与应用 化学工业出版社,（四）结果解释,1. 在水泥生产阶段所考查的四个基本过程中, 水泥生产工艺过程和电力生产产生的环境影响最大。 2. 在水泥生产阶段造成的潜在环境影响中, 全球变暖和粉尘排放是两种主要的环境影响类型。 3. 在水泥的生产工艺过程中，熟料烧成工艺消耗的能量最大。 4. P.I.52.5、P.O.42.5、P.S.32.5三种水泥的环境影响负荷分别为0.28 、0.25 、0.19 ，资源耗竭系数分别为0.038、0.033、0.024。,清洁生产与应用 化学工业出版社,四、再生铜生命周期评价,（一） 研究系统 （二） 清单分析 （三）环境影响评价 （四