Свяжитесь с нами

+7 (495) 989-43-69


(многоканальный)

e-mail: arz-p@arzpuck.ru

8-926-917-76-62
8-926-917-76-69

+7 (499) 123-54-44,
+7 (499) 124-56-63,
+7 (499) 797-49-76,
+7 (499) 127-67-40,
+7 (499) 127-18-78,
+7 (499) 755-71-13.

Оценка жизненного цикла

Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) — это экспертиза (перечень или опись) ресурсов, используемых при изготовлении, использовании и утилизации изделий, и оценка их воздействия на окружающую среду. ОЖЦ может применяться и к технологиям. Первый этап — это определение масштабов исследования. На этом этапе устанавливаются границы, через которые материальные ресурсы и энергия поступают в данный цикл, а продукты и отходы, выделяющиеся в воздух и воду, а также твердые отходы данный цикл покидают. Исследование может охватывать добычу сырья, производство, транспортировку и использование изделий до момента выбрасывания или вторичной переработки. Такая экспертиза вполне конкретна и основывается на фактах, причем должна выполняться в соответствии со стандартами ISO.

Второй этап — это оценка воздействия на окружающую среду. Критерии, используемые при экспертизе, объективны, но оценить это воздействие сложно, поскольку величины порогов воздействия по ряду причин в разных местах могут быть различны. Мы уже упоминали пример водоемов, куда сливают сточные воды, которые могут быть весьма различны — от неглубокой реки до эстуария.

Стандарты ISO по ОЖЦ были разработаны в рамках международного сотрудничества, координируемого Обществом по экологической токсикологии и химии (SETAC) и Комиссией ЕС (КЕС). Были выпущены следующие стандарты:

750 14040:1997 - ОЖЦ. Принципы и основы;

ISO 14041:1998 — ОЖЦ. Цели, масштабы определения и анализ состояния;

ISO 14042:2000 — ОЖЦ. Оценка воздействия в жизненном цикле;

ISO 14043:2000 — ОЖЦ. Понятие жизненного цикла;

ISO/TS 14048:2000 - ОЖЦ. Формат хранения данных;

ISO/TR 14049:2000 - ОЖЦ. Примеры применения ISO 14041 к целям, масштабам определения и анализу состояния.

Оценка жизненного цикла полезна для определения и количественной оценки точек жизненного цикла, где происходит значительное воздействие на окружающую среду, а также для оценки влияния изменений жизненного цикла (например, при замене одной технологии другой). Пример ОЖЦ приведен в совместной работе фирм Tetra Pak, StoraEnso и Шведской федерации предприятий лесного хозяйства с анализом минимизации количества картона и изменений в технологии печати, нанесения полимерного экструзионного покрытия, системы дистрибьюции, извлечения и вторичной переработки, причем все эти изменения уменьшали экологическое воздействие в жизненном цикле литровой картонной упаковки для молока.

Заключение

Современное состояние проблем бумаги и картона обусловлено отнюдь не экологическими соображениями. Вторичную их переработку стали применять не менее 100 лет назад по техническим и коммерческим соображениям. В 2002 г. макулатура обеспечивала около 45% мировой потребности в волокнистых полуфабрикатах. Количество собранного и переработанного вторичного волокна возрастает по нескольким причинам:

• рост потребности в волокне с увеличением производства бумаги и картона; увеличение сбора макулатуры благодаря повышению сознательности общества и внедрения программ утилизации отходов.

Можно указать преимущества каждого из трех основных источников волокна:

  1. Целлюлоза — это гибкое волокно, позволяющее производить более прочные изделия; после отбелки химически чистой целлюлозы ее запах и вкус становятся нейтральными, что позволяет с успехом применять ее для упаковки пищевых продуктов, чувствительных ко вкусу и запаху; технологические добавки извлекаются и используются повторно; энергия, используемая при производстве, является возобновляемой, так как ее источником являются нецеллюлозные компоненты древесины.
  2. Древесная масса — это жесткое волокно, придающее бумаге и картону пухлость, то есть дающие увеличение толщины при заданной массе единицы площади (г/м2); это позволяет производить более жесткие изделия по сравнению с изделиями на основе других волокон; обеспечивается высокий выход из древесины; они могут подвергаться химической обработке для отбелки, имеют достаточно нейтральный запах и вкус, позволяющий упаковывать многие пищевые продукты, чувствительные ко вкусу и запахам.
  3. Вторичное волокно обладает необходимыми функциональными свойствами и экономически эффективно. Качество его зависит от исходных бумаги или картона. Использование вторично переработанных волокон при изготовлении бумаги и картона положительно оценивается обществом и экономично, но его экологические преимущества не доказаны. Считается, что основным преимуществом с точки зрения экологии является «сохранение лесов» благодаря вторичной переработке и утилизации отходов.

Еще одним преимуществом считается то, что вторично переработанные волокна сохраняют первоначально запасенную в нем солнечную энергию, а при производстве и использовании первичного волокна эта энергия расходуется. Вместе с тем энергия потребляется при сборе отходов и доставке макулатуры на перерабатывающие предприятия; кроме того, пропорционально больше энергии требуется для изготовления вторичных изделий. При производстве бумаги и картона со вторично переработанным волокном возникают дополнительные потери, и поскольку в эквивалентных вторичных изделиях масса волокна больше, пропорционально большее количество воды необходимо выпарить в процессе производства. Поскольку всю эту энергию дает ископаемое топливо, выбросы в атмосферу также пропорционально больше.

Эти факты приведены не из стремления к полемичности, а исключительно для противопоставления их тому представлению, что использование вторично переработанного волокна чем-то лучше для окружающей среды. В материально-техническом отношении для вторичной переработки необходимы и первичные волокна. За короткое время сложно заменить первичное волокно вторичным, а экономические ограничения и потребности общества в утилизации отходов приведут к расширению восстановления и использования макулатуры. Это важно, поскольку возобновляемость ресурсов зависит как от экологических последствий, так и от экономических и социальных потребностей.

Можно указать на конкретные преимущества разных видов волокон и их сочетания при получении разных видов бумаги и картона, предназначенных для разного использования. Не все волокна полностью взаимозаменяемы, в связи с чем нецелесообразно настаивать на обязательном указании минимального уровня или содержания вторично переработанного волокна.

Для удовлетворения эксплуатационных требований во многих промышленных сферах использования бумаги и картона требуется первичное волокно. Оно необходимо также для сохранения качества восстановленных волокон и общего количества, требуемого промышленностью в целом. Первичное волокно также необходимо для замены (восполнения) вторично переработанных волокон, теряемых при повторной переработке. Волокна нельзя восстанавливать бесконечно; кроме того, переработка уменьшает длину волокон и, в конечном итоге, они остаются в осадке. Поэтому можно утверждать, что на практике необходимы как первичные, так и вторичные волокна.

Возобновляемость ресурсов, как было показано, зависит от социальных, экономических и экологических факторов. Многие указывают, что экологические споры по отдельным вопросам типа соотношения первичных и вторичных волокон в изделиях уже переросли в дебаты, характеризующиеся более системным подходом к экологическим проблемам, а именно:

  • добыча сырья;
  • использование энергии для изготовления бумаги и картона;
  • изготовление из них упаковки;
  • соблюдение норм по выбросам в атмосферу, сточным водам и твердым отходам на всех этапах;
  • обеспечение потребностей изделий в упаковке на всех стадиях жизненного цикла — упаковывания, дистрибьюции, транспортирования, реализации и использования конечным потребителем;
  • утилизация упаковки на конечном этапе ее жизненного цикла с возможностями ее повторного использования, вторичной переработки, сжигания с извлечением энергии или отправки на свалку.

Система в целом должна быть устойчивой в экологическом, экономическом и социальном аспекте, а также должна включать процессы, обеспечивающие ее постоянное улучшение. Вышеизложенное подтверждает, что именно такой подход применяется в настоящее время на производстве и в использовании упаковки на основе бумаги и картона.

Запасы древесины для целлюлозно-бумажной промышленности являются возобновляемыми. Независимая сертификация лесов проводится во многих регионах, включая Северную Америку и Европу. Более 50% энергии, используемой в целлюлозно-бумажной промышленности, получено из возобновляемых источников. Предприятия, где в процессе производства не используется биомасса, и заводы, на которые подается электричество, с точки зрения общества находятся в одинаковом положении в отношении используемых ресурсов.

В настоящее время энергию получают в основном из ископаемого топлива, но доля возобновляемых ресурсов постоянно растет. Предприятия повысили эффективность использования энергии за счет когенерации (ТЭЦ), а также снизили объемы выбросов в атмосферу за счет перехода с угля и нефти на природный газ. Снизилось и водопотребление, а качество сточных вод улучшилось. Количество вторично используемой бумаги и картона, а также доля вторичных волокон, используемых в производстве бумаги и картона, увеличились.

Своей деятельностью во всех этих областях и благодаря независимой экспертизе на соответствие международным стандартам по защите окружающей среды (ISO 14000, EMAS) и управлению качеством (ISO 9000) фирмы, занятые производством и использованием бумажной и картонной упаковки, продолжают демонстрировать свою приверженность устойчивому развитию и непрерывному совершенствованию.

И наконец, важная характеристика целлюлозно-бумажной промышленности, на которой основаны ее заявления об устойчивости, — это та роль, которую она играет во всемирном карбоновом (углеродном) цикле. Углеродный цикл — это основа взаимосвязи атмосферы, моря и суши (рис. 2.5). Вся жизнь на Земле зависит от углерода в той или иной форме. Бумага и картон также входят в этот цикл, поскольку:

  • атмосферный СО2 поглощается лесом, и в древесине превращается в волокна целлюлозы;
  • деревья в своей совокупности образуют леса;
  • леса оказывают существенное влияние на климат, биоразнообразие и т. д., запасая солнечную энергию и СО2;
  • основным сырьем для бумаги и картона является древесина;
  • нецеллюлозные компоненты древесины дают более 50% энергии, используемой для производства бумаги и картона, что приводит к тому, что СО2 снова возвращается в атмосферу;
  • часть бумаги и картона, используемая в течение длительного времени (напри мер, книги), а также лесоматериалы действуют как «сток углерода», удаляя СО2 из атмосферы;
  • при сжигании бумаги и картона после их использования с регенерацией энергии и при биоразложении на свалках они выделяют СО2 в атмосферу.

Бумажная промышленность вкладывают средства в лесное хозяйство. Это ведет к накоплению новой древесины, причем ее объемы значительно превышает объемы вырубаемой. Кроме того, количество СО2, использованного для получения новой древесины, превышает количество образующегося при использовании биотоплива в производстве бумаги и картона, а также в конце их жизненного цикла при сжигании с регенерацией энергии или при биоразложении.

арболовый (углеродный) цикл бумаги и картона

Рис. 2.5. Карболовый (углеродный) цикл бумаги и картона

Таким образом, целлюлозно-бумажная промышленность эффективно способствует развитию лесного хозяйства и удаляет СО2 из атмосферы, что служит достижению желаемой цели — обеспечению устойчивого развития общества.