应用生命周期分析的酒精企业清洁生产研究

随着人类社会的发展，环境污染问题日益加剧。环境保护成为建设和谐社会的重要议题。工业污染是环境问题的重要方面，人类解决工业污染问题的进程经历了由末端治理到源头控制的发展阶段。清洁生产着重源头控制，即在设计生产工艺和过程中就考虑减少原材料的使用，减少能源消耗或提高能源使用效率，减少污染物的排放。因此清洁生产理念是一种新的、创造性的思维方式，是工业环境管理的一大进步，也是实现可持续发展的必由之路。目前企业实施清洁生产的主要手段是通过清洁生产审计发现问题，再针对问题采用或研发相应技术来解决问题。因此清洁生产审计是企业实施清洁生产的重要前提。 针对人类社会面临资源、能源匮乏，环境污染日益严重的问题，人们进一步提出了生命周期评价(LCA)的理念和评价管理方式。“从摇篮到坟墓”，LCA是一种对产品、工艺或活动的整个生命周期对环境造成的影响进行定量分析与定性评价的工具。LCA可以应用于不同范围。在政府层面，LCA可以用来帮助政府制定各种政策和计划，主要有面向产品的政策，废物管理政策和一般性的面向工艺和过程的政策。在企业层面，LCA强调生产的全过程，并进一步分析评价关于能源、资源消耗和排放污染物的环境影响。因此LCA也是补充清洁生产审计、促进清洁生产的有效工具。将LCA的技术方法应用于清洁生产审计中，通过细致、全面的清单分析和定量评价，可以更好的建立企业生产与环境压力之间的关系，从而对企业的环境管理提供技术和决策支持。 本文介绍和讨论了LCA的理念和实施技术框架。在1997年颁布的ISO14040标准中，把LCA的技术方法分为目的和范围的确定、清单分析、影响评价和结果解释四部分。本文将以这四个技术步骤为基础进行研究。 LCA的研究涉及到大量的数据和信息，如何方便、有效地处理数据、信息，是LCA工作的一大挑战；同时，为了LCA的研究具有更好的连续性，LCA的各种技术方法的也需要形成系统的模型。为解决以上问题，各种LCA软件应运而生。本文采用了最新的LCA软件SimaPro。SimaPro是荷兰Leiden大学环境科学中心(CML)开发，并得到UNEP支持在全球推广应用。该软件采用“集合”的概念实现产品系统的模块化，并且集成了世界上最先进的生命周期评价方法和数据库。本文研究了SimaPro的工作方式，并详细介绍了其应用方法。 酒精行业是一个传统产业，也是一个高能耗高污染产业，其环境问题由来已久。运用清洁生产的理念解决酒精生产中的环境问题，对我国酒精行业具有重要意义，因此国家已经制订了酒精行业清洁生产技术要求的试行标准(HJ／TXX-2002)。但目前尚未见到在企业层面的酒精生产LCA的研究和实践工作。 在对LCA的技术方法进行梳理的基础上，本文建立了我国酒精企业基于LCA方法的清洁生产审计方式。另外，本文以新太酒精厂为案例，借助最新的LCA软件SimaPro，进行酒精生产的LCA研究。通过清单分析，确定了酸雨效应、温室效应、资源消耗、富营养化效应、人体毒性和光化学烟雾六种影响类型。选用CML 1992 v2.1模型，对清单结果作特征化的处理，分析得出酒精生产不同单元过程对6种环境影响的贡献大小。通过综合分析特征化结果，本案例得出如下结论：整个酒精生产系统中，与环境影响关系最大的是蒸馏产生的废醪液，以及锅炉燃烧产生的大气污染物，另外，发酵过程中也会产生大量的二氧化碳。由此，可以识别出重点单元过程，进而提出了4套清洁生产方案。