第四节木材生命周期评估

1、第四节木材生命周期评估一、木材制品生命周期评估的作用从用材林到木材的LCI,其投入与产出几乎是一致的。但由于木材用途广泛，加工深度不同，随着经济发展不断出现新的制品，从木材到最终处理物流和清单分析变得复杂。LCA是制品生态性能的重要依据，可以用来比较其他材料，作出正确的选择。例如一次性木材制品（筷子、纸杯、餐盒、纸尿裤、卫生巾、面巾纸等）的大量使用，消耗木材，增加固体废弃物，转而提倡代用品或恢复传统用品，无疑是个方向，但如图5-2一次性木材制品和传统制品的物流所示，传统材料也有其固有的环境负载问题，所以表现材料的环境负载具有复杂性，材料的选择应当全面研究所引发的多种效应，如全球、地域、地区的效

2、应，环境、经济和社会效应等。例如一次性纸尿裤和传统尿布的选择，80年代美国的一个州颁布了禁止使用一次性纸尿裤的法令，最后导致清洗尿布用的水量大幅度增加，而这个州是美国最干旱的州之一，该州人口稀少，土地辽阔，垃圾填埋场没有压力，于是该州重新审议有关法令，恢复了一次性尿裤的使用。同样，关于纸和塑料、纸快餐盒和聚苯乙烯快餐盒的环境负载的争论也在进行。据台北市统计，该市消耗3000万只聚苯乙烯快餐盒若以纸快餐盒代替，则相当于消耗掉1.08万棵高3m、直径16cm的成材树。同时美国由于塑料污染，有一半以上食品包装改用新型纸包装。由此证明材料选择的复杂性。二、木材制品LCA计算问题一棵树制成木材制品是综合

3、利用的结果，树干经过加工成为建材，其他用于造纸或用于制造层压板、作燃料等。因此必须计算分配问题，关于副产品和废弃物的LCA分配问题见图5-3。产品P1所分配的环境负载（E、MW）如下：E=E*片/（片十P2）M=M*P/（P十P2）W=W*P/（P十p2）三、胶合板LCA示例（日本）1、制成材的制造能源和二氧化碳排放量各国由于能源结构不同，其污染物排放量亦不同，表5-4制成材的制造能源和二氧化碳排放量是根据日本能源结构计算出来的。表5-5为制成材的制造阶段直接使用的能源，列举其结构和使用量。企业内使用的能源结构和能源来源是计算的基础，除直接反映能源消耗，也反映了能源生产排放的污染物。一般LCA

4、计算中，对使用的各种材料的单位消耗和环境负载的单位等最好取自公开的数据库，使数据具有透明性、可靠性和可比性。为使企业间和不同国家间能予以比较，基本材料的单位消耗应当达到相互理解。胶合板LCA计算单耗如表5-6所示。表5-4制成材的制造能源和二氧化碳排放量加工过程能耗/(kcal/kg)CO2排放量/（g碳/kg）砍伐、运输143.3406.0剥皮57.3363.2制成材157.6746.6防腐处理71.67022.9人工干燥305.79284.5总计735.812123.2注：1kcal=4.1868X103J；原木密度0.5t/m3。表5-5制成材的制造阶段直接使用的能源动力、燃料使用能源使

5、用能源/（kcl/t）电力/kw39.087750.0汽油/L3.226880.0轻柴油/L5.550986.0重柴油/L0.44312.0其他油类/L0.44212.0总计174152.0注：1kcal=4.1868X103J；原木密度0.5t/m3。表5-6胶合板单耗表单位消耗制造能耗/kcal运输能耗/kcalCO2/g碳SOx/gNOx/g固体废弃物/g重柴油/（每kcal）0.0640.030.08620.001010.000270.0064汽油/（每kcal）0.0640.0310.076050.003250.000250.00608轻柴油/（每kcal）0.0520.0250.0

6、78390.000690.000250.00608液化气/（每kcal）0.0270.1710.068330.0000100.00608电力/（每kcal）0.0460.0010.000120.00155酚醛树脂制造能耗/（每g）7.4240.4090.448690.001820.002610.25096脲醛树脂制造能耗/（每g）4.7340.210.280340.001030.001460.1385冷却润滑油/（每g）0.8910.3590.071740.000220.00290.13929焚烧时产生的环境污染物木材（含水分80%）/（g/g）木材（含水分80%）/（g/kcal）0.399

7、0860.0973380.0005150.0001260.0025740.0006280.0171620.00418注：1kcal=4.1868X103J。2胶合板的LCA胶合板LCA研究的范围包括：原木砍伐、输送、制成材、胶合板制造、产品输送到仓库整个过程的能源消耗和二氧化碳排放量、硫氧化物排放量、氮氧化物排放量和固体废弃物产生量。胶合板生产的物质流见图5-4。LCA计算的前提条件设定如下。胶合板规格中型胶合板生产工厂，胶合板规格，厚度612rnm。废材产生率制成材过程18.9，胶合板制造过程10.1%，合计29.0。废材处理方法全部焚烧，回收热能全部在胶合板生产内部利用。粘合剂酚醛树脂、晚

8、醛树脂等粘合剂产生的甲醛污染物没列入计算。平光处理产品胶合板表面作平光处理。根据设定的前提条件，进行胶合板LCI计算，胶合板生产过程的环境负载如表5-7所示。根据胶合板LCI进行胶合板LCA的环境影响分析，胶合板制造和原木砍伐是生产过程中主要消耗能源部分，占82.21，而污染物排放由废材焚烧处理排放的污染物占很大比重。胶合板产品其游离甲醛含量应是重要的评估指标，本计算没有包括在内。表5-7胶合板生产过程的环境负载胶合板制造过程原木砍伐原木输送制成材胶合板制造产品输送废材焚烧处理制造过程总计运输总计胶合板总计能耗/(kal/m3)2587967529287076895891206370.0012

9、31764958291327683能耗比例/%19.495.676.5667.471.550.0092.777.23100.00CO2排放量/(g/m3)139675773.4086833069121612.451763955059587385.85513344CO2排放比例/%2.721.121.6858.790.3134.3898.561.44100.00SO2排放量/(g/m3)63.4548.8873.562848.7320.05227.573213.3368.933282SO2排放比例/%1.931.492.2486.790.616.9397.892.10100.00NO2排放量/(g/m3)39.4618.2925.641077.255.201137.842280.1923.492303.68NO2排放比例/%1.710.791.1146.760.2349.3998.881.02100.00固体废弃物排放量/(g/m3)89