典型玻璃生产线的生命周期评价研究
张群 龚先政 王志宏 王为 聂祚仁
（北京工业大学材料学院 环境协调性评价中心 北京 100124）
摘要：本文以华东与华中两家典型玻璃企业的350t／d和500t／d两条生产线为研究对象，采用生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）的方法对其2004年～2007年资源、能源消耗及废弃物排放等生产调研数据进行环境影响评价，计算得到4年间两条生产线不可再生资源消耗、温室效应等方面的环境负荷情况，结果表明：华东玻璃企业的两条生产线不可再生资源消耗等环境影响值整体上略有下降，但趋势不太明显。华中500t／d生产线不可再生资源消耗降低了5.78％，而光化学烟雾影响则增加了2.7 3％，酸化等环境影响基本不变。华中玻璃企业在不可再生资源消耗上要远高于华东玻璃企业，04、05年分别高275.6％、316.3％。
关键词：玻璃，LCA，环境影响评价
１引言
玻璃是一种重要的建筑材料，以其美观，实用等特点广泛应用于国民生活和生产中。目前我国是世界上生产规模最大的平扳玻璃生产国，玻璃产量逐年攀升，据统计，2007年我国平板玻璃产量达到5.32亿重量箱，相比2006年增长21.18％。其中，浮法工艺是目前主要的玻璃生产工艺，2007年浮法玻璃产量所占的比重达到了83％，比2006年上升了一个百分点。
玻璃的生产消耗大量的硅质原材料，纯碱等原材料和电力、重油及煤焦油等能源物质，随着原材料及能源价格的上涨，平扳玻璃产业的发展受到极大的挑战。今年4月份发布的平扳玻璃单位产品能源消耗限额国家标准则给平扳玻璃的节能技术改进及节能管理提出了新的要求。此外，玻璃的生产向外排出二氧化碳和氧化硫等有害气体，带来严重的环境污染，与此同时我国玻璃产业环境影响方面的研究还远远不够，尚未形成影响评价及污染控制的有效体系。
生命周期评价方法是目前国际上通用的环境管理工具，可以全面评价材料在整个生命周期内由于资源、能源的消耗及废弃物的排放而给环境带来的影响，弥补了传统材料研究中单纯追求材料性能而忽视环境协调性的不足。这在资源能源短缺，环境污染严重的今大具有相当积极的意义。应用生命周期评价方法对玻璃产业进行环境影响评价，辨识出玻璃生产中重大的环境热点问题，并据此提出减少环境影响的可行性建议，既是缓和玻璃产业的发展与资源能源紧张之间矛盾的良好举措，同时也是引导玻璃产业走向节能、环保的可持续发展道路的重要举措，具有非常重要的意义。
2．LCA概述
根据ISO14040国际标准，生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编与评价。其中，产品系统指通过物质和能量联系起来的，具有一种或多种特定功能的单元过程的集合。生命周期则指产品系统中前后衔接的一系列阶段，从原材料的获取或自然资源的生成，直至最终处置。从技术框架上看，主要包括目标与范围的确定、清单分析，影响评价与结果解释四部分，如下图1所示，分别对应了研究对象的确定、基础数据的搜集与整理、环境影响分析、结果讨论及环境热点的辨识等几个主要步骤。具体操作过程通过后面的实例给出。
3．玻璃生产的LCA评价
3.1目标与范围的确定
本文研究目标是根据具体企业玻璃生产的基础数据，按照LCA方法计算出生命周期清单，应用环境影响评价方法计算不同环境影响的相对大小，辨识出玻璃生产中环境负荷相对较大的部分，对典型玻璃企业的环境负荷进行有效评价，并给出可行的改进建议。研究对象选定为华东及华中两家典型玻璃企业（文中分别设为A厂、B厂）的特定生产线，其中A厂为350t／d与500t／d两条生产线，B厂为500t／d一条生产线。年份上A厂为2004～2007年，B厂为2004年与2005年。研究的范围为下图2中所划定的系统边界。
如图所示，将配合料制备等四个阶段设定为研究的系统边界，理由是该边界涵盖了玻璃生产中几乎全部且主要的原料能源的输入及废弃物的排放。而原材料的开采与运输及后期使用与废弃两个阶段由于数据收集相对困难而可信度不高，且目前企业通常不直接从事原料开采。为了保证评价研究的可以准确反映玻璃企业生产的实际情况，故将原材料的开采及运输等两个阶段排除在系统边界外。
3.2数据的收集与清单计算
通过设定系统边界，可以着手收集基础数据。本文中数据皆来自实际厂家调研，经过核实对照后确认可以采集的数据。原料输入包括砂岩、石灰石、长石、白云石、纯碱（芒硝用量极少，可忽略不计），能源输入主要是煤焦油、重油和电力，向外排放的废弃物有CO2、SO2等气体，可参见图2。以A厂2007年500t／d浮法线为例，得到基础数据表如表1所示。
表1 A厂2007年玻璃生产基础数据表
生命周期清单是指生产功能单位的产 |
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