應(yīng)用高新技術(shù)建設(shè)“環(huán)境材料型”水泥工業(yè)(3)

陳全德

　　LCA方法：包含目標(biāo)和范圍確定，編目分析、影響解析、綜合評(píng)估等四個(gè)方面內(nèi)容：
　　1、目標(biāo)和范圍確定：是指評(píng)價(jià)的產(chǎn)品（或材料）目標(biāo)的確定；評(píng)價(jià)目標(biāo)的范圍及其系統(tǒng)邊界確定?！　?duì)水泥工業(yè)來(lái)講，由于生產(chǎn)方式差異較大，為了具有可比性，評(píng)價(jià)目標(biāo)可確定為熟料或分品種的水泥成品；起始邊界可從原料礦山或原料入廠開始；終了邊界可定為熟料入庫(kù)或分品種水泥入庫(kù)或出廠為止。由于水泥成品對(duì)建筑工業(yè)或混凝土及其制品工業(yè)來(lái)講僅系原料或半成品，因此建筑物或構(gòu)筑物的壽命，難于包括在水泥工業(yè)LCA研究范圍之內(nèi)。
　　2、編目分析：關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算。例如：資源、能源、大氣影響、水質(zhì)影響、固體廢棄物等都要在原料獲取、加工，半成品與成品制備，運(yùn)輸，消費(fèi)，回收再生、處理處置等子過(guò)程中分別采集、計(jì)算，然后再匯總綜合處理。因此除對(duì)全過(guò)程中各個(gè)子過(guò)程中的數(shù)據(jù)都要詳細(xì)研究，工作需要非常仔細(xì)、認(rèn)真方可保證LCA全過(guò)程的準(zhǔn)確完善。對(duì)水泥工業(yè)來(lái)講，編目分析中，子過(guò)程有：礦山開采、運(yùn)輸、破碎；原、燃料運(yùn)輸、破碎、堆存或預(yù)均化；生料制備、輸送、氣力均化；煤粉制備、輸送；熟料煅燒全過(guò)程直至入庫(kù)；水泥粉磨及輸送入庫(kù)；水泥儲(chǔ)存、輸送及袋裝或散裝出廠等。編目分析收取數(shù)據(jù)要包括以下內(nèi)容：
　　（1）各項(xiàng)原料、半成品及產(chǎn)品產(chǎn)值
　?。?）資源消耗量
　　（3）能源消耗量
　?。?）各種廢氣、廢水、廢物排出量
　?。?）“三廢”中有害物排出量（如：煙塵、CO2、SO2、NOx及其他重要污染物等）。
　　以上數(shù)據(jù)，需包含日、月、年總量、單位產(chǎn)品或單位廢氣、廢水、粉塵或固體廢棄物有害成分含量，以及處理和再利用狀況等。同時(shí)，包括年、月、日平均值和最高、最低值等。
　　3、影響解析：在編目分析中已取得大量數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在同行業(yè)或本企業(yè)歷史數(shù)據(jù)中，進(jìn)行單項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷分析評(píng)價(jià)是可行的。它可以檢驗(yàn)本企業(yè)在同行業(yè)中某單項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷（如：能源、資源消耗或“三廢”排放的環(huán)境負(fù)荷等）地位或采用某些技術(shù)或管理改進(jìn)后的效果等。但是，這些單項(xiàng)“環(huán)境負(fù)荷”如做到“指標(biāo)歸一化”，采用某一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行疊加以獲得一個(gè)綜合環(huán)境負(fù)荷指標(biāo)，在不同行業(yè)之間對(duì)比，或研究它對(duì)全球或某地區(qū)環(huán)境影響則是十分困難的。同時(shí)，“三廢”排出對(duì)環(huán)境的影響（如：溫室效應(yīng)、酸沉降、生態(tài)破壞等）尚無(wú)統(tǒng)一評(píng)判批準(zhǔn)。因此，我國(guó)“863”計(jì)劃所列的由北京工業(yè)大學(xué)等單位承擔(dān)的《材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)研究》（MLCA）項(xiàng)目，建立了材料生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的“雙指標(biāo)評(píng)價(jià)體系”，并建議采用“標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)照法”對(duì)LCA結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和檢驗(yàn)。由于該方法是將有關(guān)實(shí)際生產(chǎn)線的各種環(huán)境負(fù)荷值與“標(biāo)準(zhǔn)流程”的相關(guān)數(shù)值進(jìn)行比較。避開了“環(huán)境負(fù)荷絕對(duì)值”難以確定的難題，又可以正確反映LCA研究對(duì)象與標(biāo)準(zhǔn)流程相比所具有的水平及存在的問(wèn)題，有利于采用高新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，趕超先進(jìn)水平。對(duì)水泥工業(yè)來(lái)講，“標(biāo)準(zhǔn)流程”可選取國(guó)際新型干法生產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)中各項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷分項(xiàng)及綜合指標(biāo)已具有當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平的流程，以便接受評(píng)估單位以此作為目標(biāo)加以追趕（LCA具體計(jì)算將另文專述）。
　　4、綜合評(píng)估
　　綜合評(píng)估是根據(jù)被評(píng)估生產(chǎn)工藝線各項(xiàng)環(huán)境負(fù)荷測(cè)定和計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行分項(xiàng)和綜合評(píng)估。
　?。?）與標(biāo)準(zhǔn)工藝線或同類工藝線、同類產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，以研究本工藝線或產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷達(dá)到的水平，尋求改進(jìn)提高途徑。
　?。?）對(duì)本工藝線或本產(chǎn)品采取某種技術(shù)、管理改進(jìn)措施前后，環(huán)境負(fù)荷值變化狀況進(jìn)行對(duì)比分析。以研究技術(shù)或管理改進(jìn)措施的效果。
　?。?）為達(dá)到某種標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)值進(jìn)行的工藝技術(shù)、管理或產(chǎn)品檢查
　?。?）為達(dá)到某種目標(biāo)而對(duì)現(xiàn)有工藝或產(chǎn)品進(jìn)行檢查，對(duì)工藝及產(chǎn)品現(xiàn)狀進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性分析。
　?。?）作為綜合利用各種廢棄物（如：廢渣、廢料、工業(yè)及生活垃圾、再生能源及危險(xiǎn)廢棄等）的指南。
　　美國(guó)與80年代曾對(duì)使用一次性嬰兒尿布問(wèn)題進(jìn)行辯論，以后通過(guò)LCA研究，一個(gè)最干旱的州，水源緊張、人口稀少、荒地遼闊，于是洲會(huì)議決定推廣使用一次性尿布（用后填埋）；1994年美國(guó)伊里利諾洲還曾對(duì)收碎玻璃瓶溶化和使用石英原料生產(chǎn)玻璃問(wèn)題進(jìn)行LCA研究，其結(jié)論是：當(dāng)使用碎玻璃瓶作為再生原料，節(jié)能可達(dá)13%左右，但當(dāng)玻璃瓶回收點(diǎn)與溶化廠的距離超過(guò)100英里時(shí)，由于運(yùn)輸過(guò)程中能耗增加，則無(wú)節(jié)約能源可能。此外，1995年德國(guó)還就多次重復(fù)利用的牛奶玻璃瓶包裝及一次性無(wú)菌紙盒包裝問(wèn)題進(jìn)行LCA研究等等。因此，LCA研究還需結(jié)合各國(guó)、各地區(qū)的具體環(huán)境狀況與法律、標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定進(jìn)行，以便對(duì)方案進(jìn)行選擇、改進(jìn)的必要性與可能性及可行性進(jìn)行綜合評(píng)估，以取得最佳效果及效益。
　　如上所述，水泥產(chǎn)品同盟許多低值易耗產(chǎn)品的生命周期是有很大不同的，同時(shí)水泥對(duì)建筑工業(yè)或混凝土工業(yè)來(lái)講只是原料或半成品，因此在LCA研究中的目標(biāo)及范圍（系統(tǒng)邊界）劃分亦需根據(jù)水泥工業(yè)具體情況確定。同時(shí)，水泥工業(yè)進(jìn)行LCA研究并不可能摒棄原來(lái)傳統(tǒng)的“技術(shù)測(cè)定”或“熱工標(biāo)定”以及“熱工系統(tǒng)工程研究”內(nèi)容，而是要與它們更好的結(jié)合，以它們?yōu)榛A(chǔ)才能更好地進(jìn)行LCA研究。

三、應(yīng)用高新技術(shù)、加強(qiáng)科學(xué)管理，建設(shè)“環(huán)境材料型”水泥工業(yè)
　　建設(shè)我國(guó)“環(huán)境材料型水泥產(chǎn)業(yè)，必須做到加強(qiáng)科學(xué)管理與采用高新技術(shù)相結(jié)合。一方面，加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展新型干法水泥生產(chǎn)，改變技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)落后狀況；另一方面，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，加強(qiáng)現(xiàn)代化科學(xué)管理，提高全員素質(zhì)水平。當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)給各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)深刻影響，人口彭漲、資源短缺、環(huán)境惡化已成為當(dāng)代可持續(xù)發(fā)展面臨的三大問(wèn)題。因此，1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開了“環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，發(fā)表了《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展宣言》，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）也于1993年6月成立了“環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)”（ISO/TC207）正式開展了全球環(huán)境管理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，預(yù)計(jì)將要頒布100多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)為ISO14000系列。第一批有關(guān)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)中最基礎(chǔ)、最重要的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（ISO14001、14004、14010、14011、14012）已于1996年頒布。我國(guó)也于1995年10月成立了與ISO/TC207相對(duì)應(yīng)的“全國(guó)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CSBTS/TC207）”，并于1996年12月正式頒布了等同于ISO14001等的五個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（即GB/T24001、24004、24010、24011、24012），以推動(dòng)我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化管理工作。ISO14001（或GB/T24001）等五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容是：環(huán)境管理體系—規(guī)范及使用指南；環(huán)境管理體系—原則、體系和支持技術(shù)通用指南；環(huán)境審核指南—通用原則；環(huán)境審核指南—審核程序—環(huán)境管理體系審核；環(huán)境審核指南—環(huán)境審核員資格要求。同時(shí)，在ISO14000標(biāo)準(zhǔn)系列中還對(duì)“生命周期評(píng)估”（LCA）預(yù)留了ISO14040～14049十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，其中：ISO14040（原則和框架）已于1997年6月頒布，ISO14041（存量分析），ISO14042（影響評(píng)估），ISO14043（評(píng)價(jià)和改進(jìn)）已經(jīng)起草，不久即可頒布。
　　環(huán)境管理認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)ISO14001是關(guān)于企業(yè)環(huán)境影響的管理的，它要求認(rèn)證單位建立環(huán)境管理體系，制定環(huán)境方針和目標(biāo)，對(duì)環(huán)境進(jìn)行承諾、控制和持續(xù)改進(jìn)等。而ISO14040等LCA標(biāo)準(zhǔn)，則是對(duì)環(huán)境改進(jìn)的一種技術(shù)支撐，其本身并不能改善環(huán)境，它必須通過(guò)一種機(jī)制（如：技術(shù)、管理、操作等改進(jìn)）方可達(dá)到改善環(huán)境的目的。因此，在工業(yè)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，第一必須貫徹ISO14001等五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行認(rèn)證：第二要通過(guò)貫徹代高新技術(shù)，加強(qiáng)科學(xué)管理等手段進(jìn)行工藝改進(jìn)，達(dá)到降低環(huán)境負(fù)荷、保護(hù)環(huán)境的目的。
　　對(duì)我國(guó)水泥工業(yè)來(lái)講，淘汰落后生產(chǎn)工藝，發(fā)展具有當(dāng)代技術(shù)水平的新型干法生產(chǎn)工藝，是降低環(huán)境負(fù)荷，建設(shè)“環(huán)境材料型”產(chǎn)業(yè)的必由之路。同時(shí)，發(fā)展新型干法水泥生產(chǎn)中，必須重視采用高新技術(shù)和不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，決不能“因陋就簡(jiǎn)”，認(rèn)為只要加“窯尾一把火”，就是新型干法工藝了，這樣只能事與愿違，得不償失。
　　八十年來(lái)，國(guó)際水泥工業(yè)在新型干法水泥生產(chǎn)全過(guò)程，不斷吸取現(xiàn)代科學(xué)最新理論及高新技術(shù)成果，在降低環(huán)境負(fù)荷，保護(hù)環(huán)境方面取得了豐碩成果，使水泥工業(yè)迅速向“環(huán)境材料型”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，不但得到了持續(xù)發(fā)展，并且增強(qiáng)了國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。在我國(guó)即將加入“WTO”的今天，其經(jīng)驗(yàn)十分值得吸取。這些理論與成果是：