【《棉纺织厂生命周期评价分析案例》8000字】

棉纺织厂生命周期评价分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u28560棉纺织厂生命周期评价分析案例 133941.1清洁生产标准界定 13421.2研究目标和功能单位 3286861.3染色废水处理技术 4275821.4系统边界 4263881.5研究过程 661601.1.1纺纱 644961.1.2染色 6244221.1.3纺织 7265851.1.4后整理 7219661.1.5清单分析 777931.6环境影响评价研究 8214261.6.1环境影响评价结果和分析 9292791.6.2综合环境影响研究 10223251.6.3环境影响对比研究 11126881.7低碳效益核算 12260101.8环节优化和技术改进 131.1清洁生产标准界定清洁生产标准是由国家规定并被棉纺织行业普遍认可的行业标准。在《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》背景下，国家制定相关国家环境保护行业标准，为棉纺织企业开展清洁生产提供技术支持和导向，即清洁生产标准纺织业（棉印染）（HJ/T185-2006）ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>北京纺织环境保护中心</Author><Year>2006</Year><RecNum>598</RecNum><DisplayText>(北京纺织环境保护中心and中国环境科学研究院,2006;杨爱民,2007)</DisplayText><record><rec-number>598</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1619082106">598</key></foreign-keys><ref-typename="LegalRuleorRegulation">50</ref-type><contributors><authors><author>北京纺织环境保护中心</author><author>中国环境科学研究院</author></authors></contributors><titles><title>清洁生产标准.纺织业(棉印染)</title></titles><pages>11P.;A4</pages><volume>HJ/T185-2006</volume><keywords><keyword>清洁生产</keyword><keyword>生产标准</keyword><keyword>纺织业</keyword><keyword>棉印染</keyword></keywords><dates><year>2006</year></dates><publisher>行业标准-环保</publisher><urls></urls><remote-database-name>中国标准</remote-database-name><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite><Cite><Author>杨爱民</Author><Year>2007</Year><RecNum>597</RecNum><record><rec-number>597</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1619082106">597</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>杨爱民</author></authors></contributors><auth-address>佛山市联达技术研究有限公司广东佛山528000</auth-address><titles><title>《清洁生产标准纺织业(棉印染)》解读</title><secondary-title>印染</secondary-title></titles><periodical><full-title>印染</full-title></periodical><pages>36-39</pages><number>03</number><keywords><keyword>染整</keyword><keyword>清洁生产</keyword><keyword>技术标准</keyword></keywords><dates><year>2007</year></dates><isbn>1000-4017</isbn><call-num>31-1245/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（北京纺织环境保护中心和中国环境科学研究院,2006;杨爱民,2007），具体内容如下表16所示。表SEQ表\*ARABIC5清洁生产标准纺织业（棉印染）指标要求Table16Cleanerproductionstandardtextileindustry（cottonprintinganddyeing）indexrequirements主要类别内容技术指标一级：国际清洁生产先进水平；二级：国内清洁生产先进水平；三级；国内清洁生产基本水平。清洁生产指标生产工艺与装备要求具体要求：对机织和针织生产线的能力；总体要求和定性要求：浴比、连续化生产、水回用、生产设备、助剂和染料资源能源利用指标定量指标：单位产品的取水量、用电量、耗标煤量等；定性要求：浆料、染料、助剂等污染物产生指标废水的产生量和COD的产生量指标产品指标定性要求：生态纺织品；定量指标：产品合格率环境管理要求环境法律法规标准、环境审核、废弃物处置、生产过程环境管理和其他相关环境管理注：表格来源：清洁生产标准纺织业（棉印染）（HJ/T185-2006）。根据清洁生产等相关标准得棉纺织业清洁生产的物质能源消耗及排放指标如下表17。表SEQ表\*ARABIC6纺织业清洁生产指标要求Table17Cleanerproductionindexrequirementsoftextileindustry指标一级二级三级一、资源能源利用指标1.取水量机织印染产品/（t/100m）≤2.0≤3.0≤3.8针织印染产品/（t/t）≤100≤150≤2002.用电量机织印染产品/（kWh/100m）≤25≤30≤39针织印染产品/（kWh/t）≤800≤1000≤12003.耗标煤量机织印染产品/（kg/100m）≤35≤50≤60针织印染产品/（kg/t）≤1000≤1500≤1800二、污染物产生指标1.废水产生量机织印染产品/（t/100m）≤1.6≤2.4≤3.0针织印染产品/（t/t）≤80≤120≤1602.COD产生量机织印染产品/（kg/100m）≤1.4≤2.0≤2.5针织印染产品/kg/t）≤50≤75≤100注：表格来源：清洁生产标准纺织业（棉印染）（HJ/T185-2006）。1.2研究目标和功能单位研究目标是识别每1t纯棉产品生命周期内环境影响，定性识别衡量关键环节物质，为生产过程改进提供依据；同时以清洁生产标准为参考，计算定量低碳效益，为核算地区低碳效益提供数据支持和案例参考。功能单元的选取充分考虑实用性，并参考企业真实生产流程现况，选取1t纯棉纺织产品作为研究功能单位。假设原材料供应均为棉，无化纤参与生产；纺纱过程中，棉纤维标准统一，纤维长短和质量影响忽略不计；纺织过程中，纱线规格相同，不考虑密度影响。根据清洁生产标准和实地调研棉纺织厂对标准进行单位统一。本研究对象为1t筒子纱染色后棉纺织制成品-纯棉布（全棉）。不考虑面料拉幅定型处理的不同，该处纱支，规格，幅宽，克重等数据来源于平均数据。采取定长制方法对纺织品进行定量标准测算。设全棉标准参数：40Sx40D+40D133x72，门幅：48/50；换算单位后得该标准棉织品为17kg/100m。换算得1功能单位（1t）棉纺织品清洁生产定量化标准，见表18。表SEQ表\*ARABIC7棉纺织品清洁生产定量化标准Table18Quantitativestandardforcleanerproductionofcottontextiles机织印染产品（标准）一级标准（100m）一级标准（1t,功能单位）取水量/t2.0117.65用电量/kwh251470.59耗标煤量/kg352058.829废水/t1.694.12COD/kg1.588.241.3染色废水处理技术棉纺织厂废水主要来源是筒子纱染色环节。筒子纱染色废水采取活性染料染色残液回收系统及回收方法，主要利用络合萃取-膜分离耦合技术，将高盐高色度的染色残液分离为可回用盐液和染料，分离率高达95%以上。其中按照“污污分治”的理论，处理后污水因类致用：高盐残液盐回用率可达80~90%；高COD重污水在污水处理厂经常规生化处理，可达到灌溉标准排放；淡污水回用或达标排放，中水回用率50%；此外，染料残液回用可供深色染色需求的纱线使用；后期分离出的染料残余还可碳化成高品质活性炭材料。络合萃取-膜分离耦合染色废水处理技术的具体环节和操作见表19。表SEQ表\*ARABIC8棉纺织厂络合萃取废水处理系统Table19Complexingextractionwastewatertreatmentsystemforcottontextilemills处理流程具体环节具体操作预处理调酸处理，调节pH值酸调残液的pH值为2-3。萃取系统S1活性染料萃取至有机溶剂萃取剂包括络合剂、助溶剂和稀释剂。在酸性条件下，萃取剂中的络合剂由非离子态转变为阳离子——活性染料水解形成阴离子——络合作用萃取染料。反萃系统S2活性染料反萃至水溶液水相萃取剂，pH值为10-11的碱性水溶液。在碱性条件下。油相络合物去除H+——萃取剂回复为非离子态——水解染料与油相分离——染料溶解于水相。S3有机溶剂回至萃取系统作为萃取剂1.4系统边界棉纺织品生产模式的生命周期评价研究范围包括纺纱、染色、纺织和后整理四个阶段。相较于传统研究阶段，摒弃了棉花种植、销售使用、交通运输、消费者行为和利用循环。首先棉花种植阶段存在很强的不确定性，且不是该纺织业工艺改进的基础；销售使用阶段，经销模式复杂，且该地棉纺织品远销海内外，流向复杂；交通运输方式的选择主要与订单数量、运输距离和运输工具有关，该地区主要依靠公路铁路和海上运输进行运输。消费者行为比如清洗方式（含磷洗衣剂，干洗剂残留ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陈军</Author><Year>2003</Year><RecNum>611</RecNum><DisplayText>(陈军etal.,2003)</DisplayText><record><rec-number>611</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620635118">611</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>陈军</author><author>余文静</author><author>周克萍</author></authors></contributors><auth-address>苏州出入境检验检疫局,苏州出入境检验检疫局,苏州出入境检验检疫局江苏苏州215004,江苏苏州215004,江苏苏州215004</auth-address><titles><title>干洗溶剂残留的安全评价与限量控制</title><secondary-title>环境与健康杂志</secondary-title></titles><periodical><full-title>环境与健康杂志</full-title></periodical><pages>315-317</pages><number>05</number><keywords><keyword>洗衣业</keyword><keyword>溶剂</keyword><keyword>药物残留物</keyword></keywords><dates><year>2003</year></dates><isbn>1001-5914</isbn><call-num>12-1095/R</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（陈军等,2003）），利用循环比如焚烧废弃或旧衣回收ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>仵希亮</Author><Year>2016</Year><RecNum>610</RecNum><DisplayText>(仵希亮,2016)</DisplayText><record><rec-number>610</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620635118">610</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>仵希亮</author></authors></contributors><auth-address>河南师范大学公共政策与社会管理创新研究中心;</auth-address><titles><title>旧衣服回收的危机与挑战</title><secondary-title>中国纤检</secondary-title></titles><periodical><full-title>中国纤检</full-title></periodical><pages>44-46</pages><number>05</number><keywords><keyword>回收箱</keyword><keyword>垃圾分类</keyword><keyword>公益组织</keyword><keyword>专业公司</keyword><keyword>危机与挑战</keyword></keywords><dates><year>2016</year></dates><isbn>1671-4466</isbn><call-num>11-4772/T</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（仵希亮,2016），这都与消费者习惯、所处地区、教育背景、文化素质和基础设施等密切关联。本研究目的是在生产过程中识别改进的潜力和机会，设计及优化生产过程，故与生产不相关的阶段环节不在研究范围内，不予考虑。因此，研究范围确定为纺纱、染色、纺织、后整理四个阶段，故本研究的系统边界如图13所示：图SEQ图\*ARABIC4棉纺织品生命周期评价系统边界Figure13Boundaryofcottontextilelifecycleevaluationsystem根据研究范围将棉纺织品生命周期分为纺纱、染色、纺织和后整理四个阶段。具体阶段的工艺环节如下表20。表SEQ表\*ARABIC9棉纺织品生命周期评价研究阶段Table20Cottontextilelifecycleevaluationresearchstages阶段内容纺纱清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒染色松筒、前处理、染色、后处理皂洗纺织整经、浆纱、织造后整理坯检检验、后期整理1.5研究过程1.1.1纺纱棉纺阶段将原材料棉纤维经过清洗梳理，去除杂质，平整顺路，由粗纱纺织为细纱，经过适当处理过程，制造成纱线。1.1.2染色筒子纱染色主要包括松筒前期整理、前处理阶段增白除杂、染色阶段染料上色、后处理皂洗除杂除污等阶段，还包括脱水烘干、废水处理等步骤。能源物质消耗主要为电力消耗，污染物排放主要体现在染色废水的处理排放阶段。松筒是将紧纱翻倒卷绕成密度、重量、成形等都符合染色要求的筒子纱。前处理能有效地增白除杂，为后续染色提供基础，例如棉籽壳、灰分、蜡质、果胶等天然色素是由稀烧碱溶液去除（精练过程），漂白也能进一步去除残留色素，提高白度。染色是利用活性染料对纱线牢固染色，是将染料变成染液后逐渐向纤维转移并渗透其内部的过程。后处理阶段对染色后纱线进行去除残染料和固色。皂洗是在高温条件下，利用皂洗剂去除残留染液及纱线表面残留水解物，提高鲜艳度。此阶段还包括脱水烘干处理和染色废水的处理排放，详见5-3染色废水处理技术。表SEQ表\*ARABIC10筒子纱染色过程及操作细则Table21Dyeingprocessandoperatingrulesofconeyarn过程操作细则松筒瑞士SSM公司精密数码卷绕络筒机络筒，络筒张力0.2～0.5g/cm3，筒子纱硬度肖氏硬度20～35度，纱重为0.85～1千克/筒，筒纱筒管采用大孔塑料直管；前处理筒纱浸泡在90℃～98℃的水中，浸泡时间40～60分钟，按照2～6g/L的比例添加纯碱，即每升水中添加2～6g的纯碱；染色添加染料0.5～3％owf，元明粉Na2SO430～50g/L（废水回收率高达80-90%），碱2～10g/L，温度60～90℃，时间50～80分钟；后处理皂洗按照1～3g/L的比例添加中和酸剂，皂洗温度80～100℃，皂洗时间10～20分钟，即每升水中添加1～3g中和酸剂注：owf,onweightoffabric对织物重，即用于染色时，表示染料的百分比含量，指染料用量和面料重量的比。据其单位官方数据得，废水排放量达90t，其中化学需氧量COD含量约420mg/L。氨氮则4.3g/L。废水中COD值较高，会有大量的直接排放物产生。染色环节废水处理（WasteWaterTreatment，WT）消耗的碳排放量计算公示如下ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>胡柯</Author><Year>2018</Year><RecNum>614</RecNum><DisplayText>(胡柯,2018)</DisplayText><record><rec-number>614</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620916889">614</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>胡柯</author></authors><tertiary-authors><author>赵小惠,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>纺织企业生产过程关键环节碳排放研究</title></titles><keywords><keyword>纺织企业</keyword><keyword>织造环节</keyword><keyword>印染环节</keyword><keyword>碳排放</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><publisher>西安工程大学</publisher><work-type>硕士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（胡柯,2018）：CWT式中，CWT表示染色环节废水处理消耗的碳排放总量；VWT表示废水的总处理量，单位立方米；ρCOD0，ρCOD1分别表示COD平均进水和出水质量浓度，其单位为mg/L；0.25，废水中甲烷的排放系数；GWPCH4表示甲烷的全球变暖潜能值。1.1.3纺织纺织阶段主要通过织造技术将纱线织造成布匹，主要包括整经、浆纱、织造等过程。织造生产中电能能源的消耗较大，浆纱会对环境造成环境负荷。表SEQ表\*ARABIC11纺织过程中浆纱操作细则Table22Operatingrulesforsizinginthetextileprocess过程操作细则纱线上浆上浆过程中保持上浆的筒子纱与浆液的浴比为1：6～12，浆液流量20～40L/min，内流循环2～6分钟，外流循环5～8分钟，之后以1～3℃/min的速度升温至75～95℃，保持20～50分钟后降至室温，然后排出浆液并真空吸水。浆纱使用浆液对皂洗后的纱线进行上浆处理，所述浆液包含主浆料和辅助料。主浆料为：A为聚合度200～6000的变性淀粉3～6％，所述变性淀粉为：氧化淀粉、酸解淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉中的一种；所述200～6000为平均分子量大小；辅助料为：B分解剂2～8％、C平滑剂1～3％，D防腐剂0.1～0.5％，E烧碱0.2～0.6％，F蜡0.2～0.6％，G渗透剂0.3～1.2％，其余量为水；1.1.4后整理后整理阶段包括坯检、检验、后期整理等部分。另外还会有烧毛、退浆、定型、预缩等工序，最终码尺检验，检查产品成色、宽幅等，并将成品打卷合格。1.1.5清单分析该研究清单分析需要建立棉纺织品生命周期各阶段的输入（资源能源消耗量）和输出（废水等污染物），详见表23。本研究中，纺纱、染色、纺织和后整理的生产数据是通过企业调研和专业人士咨询获取。废水污染物数据通过企业官网公开数据获得，诸如化学需氧量COD数据取自企业公开的官网数据和排放报告。电能及其上游追溯数据是从现场调研和参考文献中获取。考虑到清洁生产标准仅对能源物质消耗量和废水COD排放量有要求，故染料、助剂、碱等物质不再此次研究范围内。表SEQ表\*ARABIC12棉纺织品生产生命周期清单分析Table23Lifecyclelistanalysisofcottontextilesproduction

输入

纺纱筒子纱染色纺织后整理棉纤维（t）1.6000棉纱（t）01.51.40水（t）4.2956.682电（kwh）306986311194碱（Na2CO3,kg）095000染料（kg）026.2500

输出废水（t）09000COD（kg）037.800碱（Na

OH,t）057000SS（kg）00800注：功能单位：1t标准棉纺织品棉纺织业是典型高能耗行业，故能源消耗的主要来源——电能的环境影响核算尤其重要。研究采用全国公共电网的电力环境负荷为基准，根据2004年中国电力年鉴，供应1kWh电的标准煤耗量0.376kg（0.376kgce/kwh）ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>中国电力出版社有限公司</Author><Year>2004</Year><RecNum>612</RecNum><DisplayText>(中国电力出版社有限公司,2004)</DisplayText><record><rec-number>612</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620909126">612</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中国电力出版社有限公司</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中国电力年鉴</style><styleface="normal"font="default"size="100%">(2004)(M).</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">北京</style><styleface="normal"font="default"size="100%">:</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中国电力出版社</style><styleface="normal"font="default"size="100%">,2004:479.</style></title></titles><dates><year>2004</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>（中国电力出版社有限公司,2004），将0.376kg标准煤燃烧产生的环境负荷转化成生产1kWh电力所产生的环境负荷为：CO2为1.2408kg，CO为0.0225kg，SO2为0.0070kg，NOx为0.0033kg，CH4为0.0000068kg，其它物质含量低，忽略不计ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>邓南圣</Author><Year>2003</Year><RecNum>613</RecNum><DisplayText>(邓南圣and王小兵,2003)</DisplayText><record><rec-number>613</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620909127">613</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">邓南圣</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">王小兵</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">生命周期评价</style><styleface="normal"font="default"size="100%">(M).</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">北京</style><styleface="normal"font="default"size="100%">:</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">化学工业出版社</style><styleface="normal"font="default"size="100%">,2003:40,136-140.</style></title></titles><dates><year>2003</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>（邓南圣和王小兵,2003）。1.6环境影响评价研究环境影响评价采取分类，特征化，标准化三个步骤。其中环境影响指标选取为全球变暖潜势（GlobalWarmingPotential,GWP）、环境酸化潜势（AcidificationPotential,AP）、富营养化潜势（EutrophicationPotential,EP）和化石燃料消耗潜势（FossilFuelConsumptionPotential,ADPfossil）。根据不同的环境影响类型进行分类，采取相关因子方法进行特征化，并采用Stranddorf2005年发布的世界人均环境影响潜力作为环境影响基准（DorfandSchmidt,2005），详见3-6表14。1.6.1环境影响评价结果和分析图SEQ图\*ARABIC5棉纺织品生产系统生命周期评价各环境影响类型潜值Figure14Lifecycleassessmentofcottontextileproductionsystemforpotentialvalueofvariousenvironmentalimpacttypes棉纺织品生命周期内各环境影响类型潜值如图14所示，从图14可以看出，每功能单位1t棉纺织品生命周期内较大的环境影响类型分别为环境酸化（AP）、全球变暖潜值（GWP）、化石燃料消耗（ADP）。环境酸化（AP）标准化值最大，占比为36.02%，究其原因是生产模式各环节电能的大量使用，上溯能源煤炭的燃烧产生大量SO2，NOX气体，使环境酸化影响巨大。其次筒子纱染色阶段，染色环节投入的大量化学剂，例如盐、碱、染料、助剂等，进而导致水资源的污染和COD的提高。全球变暖潜值（GWP）标准化值较大，占比为31.46%。其直接环境影响来源于纺纱和纺织阶段的电能消耗，产生能源消耗和环境排放等；而间接环境影响则来源于上游追溯的火力发电，大量电能消耗代表了大量煤炭资源的燃烧，意味着温室气体CO2、CO、NOX和CH4的大量排放，间接环境影响也是导致全球变暖潜势增大不容忽视的来源。化石燃料消耗（ADP）占比26.23%，主要来源是纺纱和纺织阶段的大量电能消耗。本文假设所有电能消耗转换成火力发电情况下标准煤的燃烧，未考虑清洁能源的使用，例如风能等；所以在实际纺织模式中化石燃料的消耗值应更低，各类环境影响潜势应更小。1.6.2综合环境影响研究图SEQ图\*ARABIC6棉纺织产品生命周期内各生产阶段环境影响强度Figure15Environmentalimpactintensityineachproductionstageofcottontextileproductlifecycle由图15可见，棉纺织品生命周期内四个阶段过程中，环境影响最大的是筒子纱染色阶段，占据总环境影响的60%以上，为61.336%；此外纺织阶段也具有明显环境影响，约20%，为19.683%，其次是纺纱阶段17.547%，后整理阶段最少为1.434%。因此筒子纱染色阶段是研究的关键环节，主要原因在源头投入阶段能源消耗量——电能消耗量最大，而且其上溯消耗为煤炭，排放的CO2、CO、SO2、NOX、CH4等气体排放，因此研究的关键物质是电能能源。棉纺织产品生命周期内四个阶段内，环境影响强度由大到小次序一般是环境酸化（AP）、全球变暖潜值（GWP）、化石燃料消耗（ADP）。而在染色阶段，温室气体排放（GWP）略高于环境酸化（AP），这是因为染色环节的碳排放不仅包括电能的消耗，还包括染色废水的处理，其中高COD被净化处理过程就是高碳排过程，碳排放数值与废水量、COD浓度和处理效率有关。若废水量越少，初期排放COD浓度越低，处理效率越高，该废水处理阶段的碳排放越低，废水处理过程和处理后废水排放的环境影响均能降低。1.6.3环境影响对比研究图SEQ图\*ARABIC7棉纺织品生产模式与清洁生产一级标准环境影响评价对比Figure16Comparisonofenvironmentalimpactassessmentofcottontextilesproduction

modelandcleanerproductionstandard1由图16可见，该棉纺织品生命周期分析中，各项环境影响评价均低于清洁生产标准，说明该棉纺织品生产模式符合清洁生产一级标准，已达到国家清洁生产先进水平。其中，每功能单位1t棉纺织品造成的全球变暖潜势较之清洁生产一级标准降低了7.37%。说明通过棉纺织业的改进迭代，该生产模式能有效降低碳排放。表SEQ表\*ARABIC13棉纺织品生产模式与清洁生产一级标准物质消耗和排放数据对比Table24Comparisonofconsumptionandemissiondataoffirst-levelstandardsubstancesbetweenproductionmodeofcottontextilesandcleanerproduction棉纺织品生产模式清洁生产一级标准水（t）107.88117.65电（kwh）64346946.199043废水（t）9094.12COD（kg）37.888.24在棉纺织品生产模式与清洁生产一级标准物质消耗和排放数据对比研究中发现，该生产模式的物质能源消耗量和污染物排放量均普遍降低。其中，污染物COD的降低最显著，每吨棉纺织品COD排放量为37.8kg，降低了57.162%。说明该生产模式下废水中COD降低为清洁生产一级标准的一半以下。且总废水量为90t，降低了4.377%。故而推算经处理后废水中COD浓度为420mg/L，根据《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）和《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012），印染企业排入集中处理污水厂的接管标准，即COD的间接排放标准为500mg/L，故该棉纺织品生产模式符合其要求。说明筒子纱染色后废水采取络合萃取-膜分离耦合技术，不仅能将高盐高色度的染色残液分离为可回用盐液和染料，还能配合后续废水处理技术，有效降低COD浓度。棉纺织品生产模式中物质能源消耗均不同程度降低。其中水消耗量为107.88t，降低8.304%。电能消耗量为6434kwh，降低7.374%。水资源的节约主要体现在染色阶段，络合萃取-膜分离耦合技术在染色残液中循环捕捉盐液和染料，中水回用率达50%，若进一步考虑淡污水的回用，则该棉纺织品生产模式节水效益更加显著，假设筒子纱染色阶段每吨棉纺织品一次生产需95吨水，二次生产回用40%，无三次回用。则该回用措施下每吨棉纺织品生产模式耗水量为88.88吨，可较标准降低24.454%。电力能源的节约体现在纺纱阶段理顺生产流程，提高设备利用率，淘汰落后设备，引进包括清梳联、精梳机、自调匀整并条机、数字化粗纱细纱机、自动络筒机等新设备，大大节约企业综合生产成本，吨纱用电大幅降低ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA（左丹和杨维凯,2017;吉宜军等,2019）。在织造阶段，织造设备的运转功率大，能耗多，且复杂多变的织造需求往往对其设备得数字化程度、喷气织机的引纬率和准确率有着很高的要求ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>武继松</Author><Year>2009</Year><RecNum>623</RecNum><DisplayText>(武继松,2009)</DisplayText><record><rec-number>623</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620929347">623</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>武继松</author></authors></contributors><auth-address>武汉科技学院纺织与材料学院;</auth-address><titles><title>织造厂节能技术分析</title><secondary-title>纺织导报</secondary-title></titles><periodical><full-title>纺织导报</full-title></periodical><pages>57-59</pages><number>03</number><keywords><keyword>主喷嘴</keyword><keyword>高压上浆</keyword><keyword>织造厂</keyword></keywords><dates><year>2009</year></dates><isbn>1003-3025</isbn><call-num>11-1714/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（武继松,2009），所以织造设备的节能增效要以技术改进和智能化设计系统为主要抓手。在染色阶段，该生产模式采用小浴比染色技术，加速升温，明显缩短染色时间，能有效提高染料利用率,减少污水排放量ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>曹锡勇</Author><Year>2019</Year><RecNum>616</RecNum><DisplayText>(曹锡勇etal.,2019)</DisplayText><record><rec-number>616</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620929347">616</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>曹锡勇</author><author>刘晓芸</author><author>徐旺雄</author><author>陈华林</author><author>李河清</author></authors></contributors><auth-address>浙江沪江线业有限公司;浙江丝科院轻纺材料有限公司;</auth-address><titles><title>棉筒子纱活性染料零排放染色及应用</title><secondary-title>染整技术</secondary-title></titles><periodical><full-title>染整技术</full-title></periodical><pages>49-53</pages><volume>41</volume><number>09</number><keywords><keyword>筒子纱</keyword><keyword>活性染料</keyword><keyword>染色</keyword><keyword>节水节能</keyword><keyword>应用</keyword></keywords><dates><year>2019</year></dates><isbn>1005-9350</isbn><call-num>32-1420/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（曹锡勇等,2019）。1.7低碳效益核算低碳效益核算：假设该棉纺织厂为该地区棉纺织业平均水平，以清洁生产一级指标作为低碳指标，对功能单位减碳效应核算，低碳效益（Carbonreduction,CR）公式如下：Carbonreduction=EMco式中：Carbonreduction，低碳效益，kgCO2-eq；EMco2i，功能单位棉纺织品实际生产条件下温室气体排放当量，kgCO2-eq；EMco2j，功能单位棉纺织品清洁生产一级指标下温室气体排放当量，kgCO2-eq。计算得该生产模式下生产1t棉纺织品的温室气体减少量为631.54kgCO2-eq。根据公式和参考标准，对棉纺织行业整体低碳效益进行宏观估算，进而衡量其对区域可持续发展低碳减排的贡献度。根据《八师石河子市2019年国民经济和社会发展统计公报》，2019年石河子市总产布7838万米，假设均为纯棉，则为1.33万吨，若行业生产均同该纺织厂一样符合清洁生产标准。则该行业年累计减碳量8468.27tCO2-eq。推而广之，2019年，新疆维吾尔自治区总产布为36939.02万米，累计年减碳量达3.99万吨CO2-eq，约4万吨CO2-eq。据《中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计公报》，2020年全国总产布460.3亿米，累计年减碳量达497.31万吨CO2-eq，约500万吨CO2-eq。而作为我国重点国有林区和天然林主要分布区之一，大兴安岭林区是森林固碳的重要基地，大兴安岭森林生态系统平均固碳量为4.828t·hm-2·a-1,植被的年均固碳量为3277.59×104tADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>韦昌雷</Author><Year>2017</Year><RecNum>618</RecNum><DisplayText>(韦昌雷,2017)</DisplayText><record><rec-number>618</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620929347">618</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>韦昌雷</author></authors></contributors><auth-address>大兴安岭农林科学院,黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站;</auth-address><titles><title>黑龙江大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值评估</title><secondary-title>防护林科技</secondary-title></titles><periodical><full-title>防护林科技</full-title></periodical><pages>40-41+79</pages><number>12</number><keywords><keyword>大兴安岭</keyword><keyword>森林固碳释氧</keyword><keyword>生态服务功能</keyword><keyword>经济价值</keyword></keywords><dates><year>2017</year></dates><isbn>1005-5215</isbn><call-num>23-1335/S</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（韦昌雷,2017），全国一年在棉纺织品生产模式中的减碳量相当于11.17%的大兴安岭面积减碳量，约七分之一，相当于再造面积超过100万公顷的大兴安岭。棉纺织业低碳发展对全国低碳减排可持续发展的贡献度相当可观。在低碳效益的推算过程中，地区国民经济和社会发展统计公报中未详细说明布的种类材质和成分比例，在实际情况中，除纯棉材质外，还有化学纤维、植物纤维、毛纤维等材质及混纺材质。为计算方便，研究统一假设为纯棉材质，未考虑布的成分种类和比例，例如棉纺织品混纤维程度和年产量布的棉布成分及比例，但足以见棉纺织业生产模式的减碳需求和效益巨大、空间充足。1.8环节优化和技术改进针对环境影响评价所识别的关键环节物质及成因分析，提出相应的绿色可持续发展改进策略：（1）棉纺织品生产模式的四个主要阶段应加强环节优化和技术改进，降低资源能源消耗和污染排放，进而降低环境影响，实现绿色低碳可持续发展目标。纺纱阶段应注重能源资源的节约利用。在对原材料棉纤维进行处理时，提高工艺技术，减少材料损耗；在能源的使用方面，机电设备一体化自动化ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>左丹</Author><Year>2017</Year><RecNum>619</RecNum><DisplayText>(左丹and杨维凯,2017)</DisplayText><record><rec-number>619</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="xztazex21ts90oe9epep9r5hwrpt5rxtxt9d"timestamp="1620929347">619</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>左丹</author><author>杨维凯</author></authors></contributors><auth-address>焦作市海华纺织股份有限公司;</auth-address><titles><title>纺纱企业电耗分析与节能实践</title><secondary-title>棉纺织技术</secondary-title></titles><periodical><full-title>棉纺织技术</full-title></periodical><pages>32-37</pages><volume>45</volume><number>08</number><keywords><keyword>纺纱企业</keyword><keyword>电耗</keyword><keyword>节电管理</keyword><keyword>空调系统</keyword><keyword>滤波补偿</keyword><keyword>吸棉风机</keyword></keywords><dates><year>2017</year></dates><isbn>1000-7415</isbn><call-num>61-1132/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>（左丹和杨维凯,2017）。筒子纱染色阶段是产生环境影响的关键阶段，要创新发展小浴比染色等少水加工技术，采用生物酶处理从源头减少染色废水污染物ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>曹锡勇</Author><Year>2019</Year><RecNum>616</RecNum><DisplayText>(曹锡勇etal.,