牛皮制革的生命周期评价

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制革业是个古老的行业,迫切需要科技支撑,得到改造与振兴。近年来,清洁制革呼声虽然很高,但是发展却非常缓慢,主要原因之一是基础研究相对薄弱。生命周期思想的两个重点,“量化”和“全程”,可以帮助解决这个问题。   生命周期评价(LCA)是对产品及其包装物、生产工艺、原材料、能源或其他某种人类活动行为的全过程,包括原材料的采集、加工、生产、包装、运输、消费和回收以及最终处理等,进行资源和环境影响分析与评价的方法。能够帮助人们对其所从事活动的资源消耗和环境影响有一个彻底、全面、综合的认识,以便寻求机会,采取对策,减轻对环境的影响。   本论文对山东某牛皮制革厂和安徽某牛皮制革厂,收集和量化各工序的能量和物质的输入输出,得到制革生命周期清单(LCI),然后进行生命周期影响评价(LCIA),确定每个工序对于环境的影响。   结果表明,每投入一吨盐湿皮,需要输入水30吨,化工原料400kg,电200kWh;输出头层坯革220kg,二层灰裸皮762kg,副产品480kg;产生废水28.5吨,CODCr50kg,氨氮12kg,硫化物8.5kg,悬浮物160kg,总铬1.88kg。其中CODCr的排放主要来源于浸灰脱毛工序,达到70%,氨氮的排放主要来源于脱灰和软化工序,达到45%,硫化物的排放主要来源于浸灰脱毛工序,达到42%,悬浮物的排放主要来源于浸灰脱毛工序,达到31%,总铬的排放主要来源于主鞣工序,达到76%。   从微观角度,其中输入铬粉以及废铬液的排放对环境的影响最大,达到40%,然后是输入电能和有机化工原料的影响,均接近20%。从宏观角度主鞣工段对于环境影响最大,达到45%,然后是复鞣工段、准备工段,分别为31%和24%。   依据牛皮制革LCA结果,推荐采用压缩工艺以减少用水量,无铬鞣工艺或废铬液循环技术,对浸灰脱毛废水单独预处理这些清洁生产方案,以减少制革对于环境的影响。   制革LCA是长期的研究,不仅可以提高制革这个传统行业的科技含量,而且还能拓展LCA这门新科学的应用领域,对于企业、科研部门、政府部门和市场,都有重要意义。本论文抛砖引玉,期待今后更加完善,为后序的更广泛的制革工业LCA,和可持续发展起到参考和促进作用。
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