竹集成材地板和竹重组材地板生命周期评价(LCA)比较研究

摘要

竹地板是我国的特色林产品,生产技术和产品质量均处于国际领先水平。竹地板生产过程存在着水体污染、有害气体排放等环境问题,给人类健康带来了一定的危害。近3—4年来,一种工艺技术与传统竹集成材地板显著不同的新产品一竹重组材地板发展极为迅速,成为地板行业的新宠。但这种新型竹地板的生产对环境的影响程度与传统竹集成材地板相比如何还是一个未知数。生命周期评价(LCA)被认为是目前材料或产品环境影响评价最为科学的方法,在产品的绿色度评价、保护环境和自然资源方面正发挥着越来越重要的作用。
　　 本论文开展竹集成材地板、竹重竹材地板生命周期评价(LCA)比较研究,应用目前国际上较为先进的LCA评价软件SimaPro,并结合中国实际情况对竹地板整个生命周期中物质和能量的输入、输出进行定量分析,分析对比两种竹地板制造、使用和废弃焚烧过程的材料、能源消耗、污染物释放及对环境影响,定量化地判断其“绿色程度”,对其清洁生产提出可行的改进建议。论文的主要研究结论如下:
　　 (1)竹集成材地板生命周期影响评价
　　 在生产阶段,竹条制造工艺过程造成的环境负荷最大,约占59.3％,其次为地板成品生产,占21.1％,板坯生产的环境负荷最低,占18％。在竹集成材地板生产中,竹条生产阶段的环境负荷是板坯和成品制造两个阶段的2-3倍,因为是该阶段消耗的电力、热能、水资源最多,水体排放量最大。因此减少竹条制备阶段的电力和能源消耗对于改善竹集成材地板的环境友好性至关重要。
　　 竹条生产阶段对人体健康的影响最大,其次成品制造阶段,最小为板坯制造阶段。对于生态系统质量,竹条制造阶段最大,板坯制造次之,成品制造最小；而对于资源损耗,竹条生产阶段最大,成品制造阶段次之,板坯制造阶段最小。
　　 在竹集成地板的整个生命周期中,产品制造阶段对环境造成的负荷最大,使用阶段对环境几乎没有不利影响。废弃阶段由于将地板燃烧的热能得以利用,减少了相应煤资源的消耗,因此从全球范围上看,对改善环境有积极作用。
　　 (2)竹重组材地板生命周期影响评价
　　 板坯制造阶段造成的环境负荷最大,约占56.9％,其次为竹束制造阶段,占26.6％,成品生产阶段的环境负荷最低,占14.4％。板坯生产阶段的环境负荷大约是竹束制造阶段的2倍,成品制造阶段的4倍。减少板坯制备阶段的电力和热能损耗对于改善竹重组材地板的环境友好性至关重要。
　　 板坯制造阶段对人体健康和生态系统质量的影响最大,其次为竹束制造阶段,最小为成品制造阶段,而对于资源损耗,板坯制造阶段最大,成品制造阶次之,竹束制造阶段最小。
　　 在竹重组材地板的整个生命周期中,产品制造阶段对环境造成的负荷最大,使用阶段对环境几乎没有不利影响。废弃阶段由于将地板燃烧的热能得以利用,减少了相应煤资源的消耗,因此从全球范围上看,对改善环境有积极作用。
　　 (3)两种地板生命周期影响评价比较研究
　　 竹集成地板的竹条制备阶段对环境造成的负荷是竹重组材地板竹束制备阶段的1.64倍,但前者在板坯制造阶段的环境负荷只是后者的1／4。两种地板在成品制造阶段的环境负荷差异不大。总体上看,制造1m2竹重组材地板造成的环境负荷大约是竹集成材地板1.61倍,表明虽然竹重组材地板的原料利用率高,经济效益显著,但从环境的观点上看,其对环境造成的负面影响要大于竹集成材地板。
　　 本研究对于丰富我国竹地板产品的生命周期清单数据库,推动LCA竹木质产品生命周期评价(LCA)的研究与应用,以及我国竹／木质产品乃至林业产业的可持续发展都具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

1.前言

1.1 研究背景

1.1.1 中国竹资源与竹产业发展概述

1.1.2 竹地板的种类和典型生产工艺

1.1.3 生命周期评价(LCA)

1.2 研究目的和意义

2.生命周期评价(LCA)的框架和内涵

2.1 目的和范围确定

2.1.1 功能单位

2.1.2 系统边界

2.2 清单分析

2.2.1 数据类型

2.2.2 数据质量要求

2.2.3 数据缺少和数据缺乏时的处理

2.2.4 分配方法

2.3 生命周期影响评价

2.3.1 生命周期影响评价的实施步骤

2.3.2 几种常用的生命周期影响评价方法比较

2.4 结果解释

3.两种竹地板生命周期评价(LCA)比较研究

3.1 目的和范围确定

3.1.1 研究目的

3.1.1 范围确定

3.2 清单分析

3.2.1 基础调研数据

3.2.2 缺失数据的处理

3.3 生命周期影响评价

3.3.1 SimaPro 7.1软件简介

3.3.2 选择的生命周期影响评价方法

3.3.3 计算结果

3.4 结果解释

4.结论与建议

4.1 主要结论

4.2 对下步工作的建议

参考文献:

附录 :

致谢