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摘要：清潔生產(chǎn)是一個系統(tǒng)工程，是對生產(chǎn)全過程以及產(chǎn)品的整個生命周期采取污染預(yù)防的綜合措施。采用LCA的 方法 對日用陶瓷生產(chǎn)過程進行全面 分析 與評價，并提出了實施清潔生產(chǎn)的途徑。

關(guān)鍵詞：清潔生產(chǎn) 生命周期評價 日用陶瓷生產(chǎn)

The assessment of performing clean-up production in the household porcelain

Abstract: The cleaner production is a systematic project and synthetical measure of

adopting pollution prevention in the whole production process and the whole life cycle of products. It suggests to analyze and to evaluate production process using LCA , and to provide the implementing way of cleaner production.

Key words cleaner production; life cycle assessment; household porcelain production

清潔生產(chǎn)是一項實現(xiàn) 經(jīng)濟 與環(huán)境協(xié)調(diào)持續(xù) 發(fā)展 的戰(zhàn)略。因此，“清潔”是相對于現(xiàn)有生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品和能源而言的，是漸進和革新的結(jié)合。實現(xiàn)清潔生產(chǎn)也就是實現(xiàn)污染預(yù)防。

評價一項清潔生產(chǎn)技術(shù)，就需要對工藝、產(chǎn)品、能源進行整個生命周期的資源消耗和環(huán)境 影響 分析。而整個生命周期包括從地球中獲得原材料、原材料加工、產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝、消費、回用及最終處置等階段，這就是生命周期評價(Life Cycle Assessment, 簡稱LCA)的核心思想。對 企業(yè) 生產(chǎn)過程進行LCA不僅打破了傳統(tǒng)的“末端治理模式”，注重從生產(chǎn)的全過程尋找使污染最小化的途徑，還可以優(yōu)化清潔生產(chǎn)技術(shù)，幫助企業(yè)分析生產(chǎn)過程的資源和環(huán)境影響[2--4]。

眾所周知，傳統(tǒng)陶瓷的生產(chǎn)具有資源和能源消耗大，環(huán)境污染嚴重的特點。現(xiàn)階段，我國傳統(tǒng)陶瓷 工業(yè) 仍以大量消耗資源及能源的粗放經(jīng)營為特征，這大大制約了陶瓷工業(yè)的進一步發(fā)展。故推行清潔生產(chǎn)，加強管理是陶瓷工業(yè)轉(zhuǎn)為 現(xiàn)代 化生產(chǎn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本要求。

1. 生命周期的主要階段

1.1　原材料的獲取

陶瓷原料是地球表面含量豐富的硅酸鹽類物質(zhì)，所以被稱為高克拉克值材料。從宏觀上看，資源分布廣泛，陶瓷工業(yè)的發(fā)展幾乎不受資源的制約。但是，由于現(xiàn)階段陶瓷原材料落后的生產(chǎn)方式，致使天然原料的開采、分選對環(huán)境的污染主要集中在土地、植被的破壞，水土流失、淘洗分選過程的水污染和散亂廢棄的尾礦渣。當(dāng)務(wù)之急，建立標準化原料專業(yè)生產(chǎn)基地是實現(xiàn)陶瓷現(xiàn)代生產(chǎn)的基本要求，也是加強源頭治理、實行生產(chǎn)全過程控制的一個方面。因此， 目前 原材料的獲取尚未達到清潔生產(chǎn)的要求。

1.2 日用陶瓷的生產(chǎn)工藝過程

本階段包括原料的制備、成型加工、高溫?zé)珊统善返牟曙�、烤花及制品的包裝、運送銷售整個過程(見圖1)。

1.3 日用陶瓷生產(chǎn)過程廢棄物的處置

在日用陶瓷生產(chǎn)過程中原料制備工藝主要產(chǎn)生工業(yè)廢水，造成水污染，急需處理，并提高生產(chǎn)用水的效率和循環(huán)利用;成型加工產(chǎn)生的邊角料、廢泥坯全部返回上道工序再處理利用。石膏模具廢料大多被回收處理利用;燒成階段產(chǎn)生的廢瓷、窯具廢料大多作為熟料回收再利用。

1.4 產(chǎn)品的使用和最終處置

傳統(tǒng)日用陶瓷生產(chǎn)多使用天然礦物原料，由于其直接來自 自然 界，經(jīng)過漫長的演變過程，其組成及存在形式與周圍環(huán)境達到了最佳的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定，以此制成的制品廢棄后，與周圍環(huán)境也會有較好的親和性，不會對水系和土壤造成污染。另外，還由于陶瓷制品使用壽命長，相對環(huán)境負荷小，對人體不會產(chǎn)生直接危害，無二次污染，因而暫不考慮其最終的廢棄處置。

2. 影響分析與評價

2.1 目標界定與 研究 對象

本研究的目的是通過對日用陶瓷生產(chǎn)過程的環(huán)境影響分析，實現(xiàn)陶瓷的清潔生產(chǎn)。根據(jù)我國現(xiàn)有陶瓷生產(chǎn)的實際，確定了原料制備、成型加工、燒成和彩烤四個主要生產(chǎn)過程(見圖2)。

范圍界定在直接采用標準化的原料，坯體干燥以窯爐余熱為主要熱源，不考慮原材料的開采，輔助材料生產(chǎn)等過程。燃料為焦化煤氣。

研究對象為三種不同裝飾的陶瓷產(chǎn)品，因為日用陶瓷制品按裝飾工藝劃分：釉上彩、釉中彩和釉下彩。釉上彩陶瓷以釉面貼花為代表，是市場上大眾產(chǎn)品;釉中彩是通過彩烤使花色滲入釉層內(nèi)的一類陶瓷，是公認的高檔日用陶瓷;釉下彩陶瓷是指在層下的花面裝飾。以 中國 青花瓷為代表。其中釉上彩瓷存在著花色易剝落、鉛、鎘出溶危害等 問題 ，而后二者產(chǎn)品不存在上述缺陷，并可作為微波爐用瓷。

2.2 生產(chǎn)過程的輸出輸入清單

根據(jù)上述目標界定，對日用陶瓷生產(chǎn)各過程的資源、能源消耗和污染物排放進行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與處理，分析結(jié)果如表1所示。

數(shù)據(jù)主要來源于《日用陶瓷工業(yè)手冊》，景德鎮(zhèn)陶瓷工業(yè)設(shè)計研究院的《工廠設(shè)計技術(shù)報告》內(nèi)部資料;其次為公開發(fā)表的 文獻 資料，企業(yè)生產(chǎn)運行實測數(shù)據(jù)，環(huán)保部門的監(jiān)測報告和相關(guān)研究的文獻等[5，6]。

從表1中可以看出，在能源消耗方面，釉中彩瓷最大，釉上彩次之，釉下彩最小。對于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物(廢泥、廢品、廢輔助料)，盡管數(shù)量較大，基本都可回收再用，因而它們在生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響可忽略不計。

表1 生產(chǎn)1噸陶瓷產(chǎn)品的清單分析結(jié)果

Table 1 Life cycle inventory of production of household porcelain

2.3 環(huán)境影響分析

遵循ISO14040系列標準[7—9]，日用陶瓷生產(chǎn)的環(huán)境影響類型可分為全球變暖效應(yīng)、酸化、富營養(yǎng)化，煙灰塵和固體廢棄物五種。并且，為了進一步確定和分析生產(chǎn)過程的環(huán)境影響及對生命周期各階段的主要貢獻，我們對釉上彩、釉中彩和釉下彩陶瓷生產(chǎn)各過程的環(huán)境影響類型進行貢獻分析，以確定具有最大貢獻的環(huán)境干擾因子或工藝過程。從表二中不難看出，在陶瓷生產(chǎn)中環(huán)境干擾因子對環(huán)境影響類型的貢獻率有很大差異。在全球變暖、酸化和富營養(yǎng)化影響中主要的干擾因子為CO2、SO2、NOx，表明陶瓷生產(chǎn)中氣體污染物排放對環(huán)境影響最大，且主要集中在燒成和烤花生產(chǎn)過程中。這也正是釉下彩瓷制品環(huán)境影響相對最低的根本原因。

3. 實行清潔生產(chǎn)的改進評價與措施

通過采用LCA思想對陶瓷生產(chǎn)過程進行環(huán)境 影響 分析 與評價，我們認為日用陶瓷實施清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵在于做到以下幾點：

(1) 采用高效少廢的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，建立原材料生產(chǎn)專業(yè)工廠，實現(xiàn)原料標準化供給，使用無毒無害的原料，從而減少生產(chǎn)過程中資源的浪費，降低環(huán)境污染。

加強生產(chǎn)過程的控制，提高生產(chǎn)過程的原輔助料循環(huán)利用，實現(xiàn)物耗最小化，廢物的資源化、減量化，促進陶瓷生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新。由于陶瓷生產(chǎn)廢水主要來自原料制備過程，其中懸浮物SS顯著偏高，因此可以設(shè)立陶瓷廢水處理設(shè)施，做到廢水的回收再用，實現(xiàn)廢水的零排放。

表2 陶瓷生命周期階段的類型參數(shù)結(jié)果的百分比組成

Table 2　Proportion of life cycle impact category indication at

different stages

(2)采用清潔能源和節(jié)約能源。作為能耗

比較高的陶瓷行業(yè)，要盡量采用潔凈的氣體燃料，還必須對引起大氣污染的 工業(yè) 窯爐進行技術(shù)改造，選擇節(jié)能型設(shè)備，采用先進的燃燒技術(shù)和煙塵處理技術(shù)，提高燃燒效率，降低全球變暖效應(yīng)影響，減少SO2、NOx污染物排放。因為在對陶瓷生產(chǎn)過程環(huán)境影響分析評價中，已知燒成與彩烤工藝過程的環(huán)境影響最大。

(3)以ISO14000認證創(chuàng)立管理新模式。通過對用于同一目的三種陶瓷產(chǎn)品生命周期各階段的環(huán)境影響分析，顯示釉下彩瓷比釉上、釉中彩瓷更具環(huán)境的優(yōu)越性，并且，作為高檔日用瓷，釉下彩瓷(尤為 中國 青花瓷)從 社會 經(jīng)濟 及可持續(xù) 發(fā)展 角度更具綜合實力。隨著我國加入WTO，作為輕工類的日用陶瓷迎來了更多的機會與挑戰(zhàn)。只有實行清潔生產(chǎn)，生產(chǎn)綠色陶瓷產(chǎn)品，才能推動我國日用陶瓷產(chǎn)品的國際化，減少非關(guān)稅貿(mào)易壁壘，提高我國陶瓷產(chǎn)品的國際市場競爭力。

參考 文獻 ：

[1] 朱慎林,趙毅紅，周中平等. 清潔生產(chǎn)導(dǎo)論. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001

[2] 張 彤,趙慶祥，林哲等. 生命周期評價與清潔生產(chǎn). 城市環(huán)境與城市生態(tài)，1995，8(4);32—37

[3] 石曉楓. 生命周期評價在 企業(yè) 清潔生產(chǎn)中的 應(yīng)用 . 環(huán)境導(dǎo)報，1999，(5);23—25

[4] 孫啟宏. 生命周期評價在清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用前景. 環(huán)境 科學(xué) 研究 ，2002，15(4);4—7

[5] 楊物華. 陶瓷工廠設(shè)計參考. 南京：南京大學(xué)出版社，1993.

[6] 楊物華. 陶瓷工廠設(shè)計概論. 南京：南京大學(xué)出版社，1993.

[7] GB/T.24041-2000,ISO14041. 環(huán)境管理-生命周期評價-目的與范圍的確定和清單分析.

[8] GB/T.24042-2002,ISO14042. 環(huán)境管理-生命周期評價-生命周期影響評價.

[9] GB/T.24043-2002,ISO14043. 環(huán)境管理-生命周期評價-生命周期解釋.

[10] 尹奇德,曾光明,夏清. 陶瓷清潔生產(chǎn)研究. 陶瓷2001，(5);36—39

[11] 沈帥冰 陶瓷生產(chǎn)過程中污染物的成因與防治. 現(xiàn)代 技術(shù)陶瓷，2003，95(1);26—30

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