论文部分内容阅读
陶瓷砖是重要的建筑装饰材料,在建筑行业不可或缺并且需求量较大。本研究以抛光砖和内墙砖产品为例,采用生命周期评价(LCA)和生命周期成本分析(LCC)方法,分别量化了有无污染控制情景下的陶瓷砖产品制备全过程环境与经济的影响。生命周期环境影响评价选用的是国际上广泛应用的ReCiPe模型进行计算。LCC的计算结合了实际成本法、支付意愿法及人力资本核算等方法。本文的表层清单数据来自企业实际运行数据,背景数据取自CPLCID(Chinese Process-based Life Cycle Inventory Database)和 Eco-invent 数据库。研究结果表明污染控制措施(即尾气污染控制和废水处理)能够明显地减少污染物排放。气候变化,海洋生态毒性,陆地生态毒性,人体毒性和化石消耗是主要的环境影响类别。这些关键环境影响类别主要由排放至土壤的氯,排放至大气的二氧化硫,以及排放至大气的二氧化碳导致。关键流程分析结果表明,无机化学药品制备过程对环境与经济负荷的贡献最为突出,分别占总负荷的12.93%和39.62%。LCC研究结果表明,陶瓷砖产品的生命周期成本为2.77美元/m2,净利润为0.27美元/m2。主要的经济成本由设备(17%)、沙土(14%)、无机化学药品(13%)、设备维护(9%)和税收(8%)构成。此外,交通运输,煤炭和电力的环境-成本负荷均较高,而直接大气排放的环境负荷较高,但经济成本较低。敏感性分析结果表明,降低无机化学药品的消耗可带来最大的环境与经济效益。化学药品的使用量降低5%,气候变化影响与经济成本可以分别减少0.11 kg CO2 eq和$1.82×10-2。但煤炭制备环节带来的各类别环境效益和经济效益最少。应用蒙特卡罗模型对有无污染控制方案的环境负荷大小进行的不确定性分析结果表明,无污染控制方案对陆地酸化、海洋生态毒性、淡水生态毒性、海洋富营养化、淡水富营养化、颗粒物形成等环境类别的影响高于有污染控制方案。针对剩余的环境类别,有无污染控制方案的环境负荷,未见明显差异。与现有建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额相比,本研究中产品方案的污染物排放水平较低,且综合能耗值符合先进生产产品的水平。无机化学药品生产过程中的施釉步骤及产生的余釉,使该环节成为对环境与经济影响最显著的流程。因此,该环节可以作为降低环境与经济负荷的着力点。当考虑替换发电类型,如用水力发电,可以有效地降低气候变化和海洋生态毒性类别的环境影响。因此,陶瓷砖企业可以从加强污染控制、减少无机化学药品使用、以及利用清洁可再生能源进行生产等方面来减少行业污染。尤其在生产过程中,从源头控制余釉的产生量。