“ 十一五”国家科技支撑计划重点项目——国家重点领域认证认可推进工程 造纸行业典型产品 LCA 分析及 III 型环境标志认证技术研究

课题中期汇报

课题编号： 2008BAK42B02

课题承担单位：中环联合（北京）认证中心有限公司国家认证认可监督管理委员会认证认可技术研究所

中国制浆造纸研究院 北京工业大学2009 年 10 月 14 日

2

汇报提纲汇报提纲课题考核指标及其完成情况课题的关键技术课题的创新点课题成果课题效益分析经费使用情况问题与建议

1

2

3

4

5

6

7

下阶段重点研究任务8

3

11 课题考核指标及其完成情况课题考核指标及其完成情况 研究技术路线：研究技术路线：

核心研究阶段

论证报告阶段

示范阶段

•建立Ⅲ型环境标志评价指标体系和认证体系；•汇总造纸典型产品生命周期信息，建立LCI 基础数据库；•建立造纸产品种类规则 (PCR) 文件建立典型产品的环境产品声明（ EPD ）

理论研究阶段调研测试阶段

•建立造纸行业典 型 产 品 生 命周 期 分 析 方 法；•开 展 国 外 III型 环 境 标 志 认证技术研究。

•开展造纸行业典 型 产 品 的 生产 工 艺 流 程 及技 术 数 据 收 集；•造纸行业典型产 品 生 产 排 放数据的检测。

我国Ⅲ型环境标志认证实施战略研究报告建立Ⅲ型环境标志认证示范基地；人员培养。

课题五大研究阶段

4

11 课题考核指标及其完成情况课题考核指标及其完成情况 建立适于造纸行业典型产品的 LCA 评价方法 1 套 1

完成适于造纸行业典型产品 LCI 基础数据库 1 套2

建立造纸行业典型产品的Ⅲ型环境标志评价指标体系和认证流程3 制定Ⅲ型环境标志认证实施规则、认证实施指南等认证认可技术文件4

完成选定造纸产品类型的产品 PCR 文件 2 ～ 3 种5

协助企业完成相应的典型产品的环境产品声明（ EPD ）6

建立Ⅲ型环境标志认证技术研发基地，完成人员培养任务78

9 完成有关造纸行业典型产品生命周期评价的专著 1 本10 发表 5 ～ 8 篇论文

技术考核指标 完成情况50%

50%

60%

60%

50%

50%

50%50%

50%80%

完成《我国Ⅲ型环境标志认证实施战略研究报告》

5

22 课题的关键技术课题的关键技术2.1 造纸行业典型产品 LCA 基础数据的采集、分析和

评估方法

2.2 建立符合我国国情的造纸行业生命周期评价方法

2.12.1 造纸行业典型产品造纸行业典型产品 LCALCA 基础数基础数据的采集、分析和评估方法据的采集、分析和评估方法

某典型产品 LCA 数据构成图

污水处理厂

浆厂

水分配

化学品电网买电

自备电厂电力分配 抄纸 经销商包装

以各工段的耗电量进行分配 以各工段用水量进行分配以各工段废水的污染负荷及进水量进行分配

造纸行业典型产品

LCA 基础数据 分析方法

评估方法

采集方法

造纸企业调造纸企业调研：数据搜集研：数据搜集与测试；与测试；查阅各类统查阅各类统计年鉴；计年鉴；参考文献资参考文献资料；料；

利用利用 KCL-ECOKCL-ECO软件采用稀疏软件采用稀疏矩阵法（矩阵法（ SparSparse Matrixse Matrix ）对）对原始调研数据原始调研数据进行分析处理进行分析处理，得到整个研，得到整个研究系统中究系统中 1t1t 复复印纸的输入输印纸的输入输出清单。出清单。首先进行敏感性分析，得出清单对分析结果的影响程度；对于影响程度较大的参数进行不确定性分析。不确定性较高的数据为主要参数，对其质量进行严格要求。

2.12.1 造纸行业典型产品造纸行业典型产品 LCALCA 基础数基础数据的采集、分析和评估方法据的采集、分析和评估方法

敏感性分析

不确定性分析

数据的筛选

可忽略数据 分析数据

不确定性源的重点识别，保障数据质量皮尔逊（皮尔逊（ PearsoPearso

nn ）法）法

蒙特卡罗（蒙特卡罗（ MontMonte Carloe Carlo ）方法）方法

评估方法

COCO22 来源来源 排放量（排放量（ kg/tkg/t复印纸）复印纸） 贡献率贡献率（（%%）） 相关性相关性系数系数针叶木浆厂针叶木浆厂 1968.011968.01 55.855.8 0.560.56

自备电厂自备电厂 1123.81123.8 31.931.9 0.320.32

阔叶木浆厂阔叶木浆厂 301.47301.47 8.58.5 0.080.08

——针叶浆厂 纸厂——针叶浆厂 纸厂 65.8665.86 1.91.9 0.020.02

——纸厂 一级经销商——纸厂 一级经销商 30.4830.48 1.01.0 0.010.01

——原煤 自备电厂——原煤 自备电厂 24.724.7 0.70.7 0.0070.007

——阔叶浆厂 纸厂——阔叶浆厂 纸厂 13.7513.75 0.40.4 0.0040.004

第一步 : 对 LCA 中清单数据的敏感性分析方法：基于清单参数之间主要为线形关系，因此选择评价输入与输出之间线形相关程度的皮尔逊（ Pearson ）法进行敏感性分析 , 筛选出对清单输出贡献率大的排放源或流程中的数据。如：对某造纸企业排放 CO2 的各个源进行敏感性分析

CO2 源敏感性分析结果从分析结果中得到原煤运输及阔叶浆料运输中 CO2 的排放对总量的影响分别为 0.7 和 0.4,小于 1% 可忽略不计，其他的排放源是必需收集的数据

COCO22来源来源 方程的不确方程的不确定性范围定性范围 服从分布服从分布 均值不确定性范围均值不确定性范围针叶木浆厂针叶木浆厂 ±10±10 正态正态 ±8±8

自备电厂自备电厂 ±10±10 正态正态 ±3±3

阔叶木浆厂阔叶木浆厂 ±10±10 正态正态 ±1±1

——针叶浆厂 纸厂——针叶浆厂 纸厂 ±10±10 正态正态 ±6±6

——纸厂 一级经销商——纸厂 一级经销商 ±10±10 正态正态 ±1±1

第二步 : 对筛选出的排放源数据采用蒙特卡罗方法进行不确定性分析，确定应重点进行监控的排放数据。如对上述筛选出数据进行的不确定性分析结果CO2 源不确定性分析结果

从结果中看出针叶木浆厂的生产不仅对结果影响大，而且数据本身存在较大的不确定性，因此对针叶木浆生产过程中的排放为重点监控。针叶木浆到纸厂的交通运输中也存在较大的不确定性，也需要重点监控。

2.22.2 建立符合我国造纸行业生命周期建立符合我国造纸行业生命周期评价方法评价方法 开发一套采用我国基础数据及基本模型参数，并开发一套采用我国基础数据及基本模型参数，并适用于我国的资源环境状况和工艺生产过程的具适用于我国的资源环境状况和工艺生产过程的具有中国特色的生命周期评价方法。有中国特色的生命周期评价方法。

采用我国的基础能源及交通排放因子采用我国的基础能源及交通排放因子11

根据我国国情及相关政策选择环境影响类别根据我国国情及相关政策选择环境影响类别22

采用近两年我国环境统计数据更新环境类别的基准采用近两年我国环境统计数据更新环境类别的基准33

利用目标距离法确定各个环境类别的权重利用目标距离法确定各个环境类别的权重44

2.22.2 建立符合我国造纸行业生命周期建立符合我国造纸行业生命周期评价方法评价方法相关污染物的环境排放因子相关污染物的环境排放因子（能源排放：（能源排放： COCO22 、、 NONOXX 、、 SOSO

22 、、 TSPTSP ；交通排放：；交通排放： COCO22 、、 NNOxOx 、、 COCO 、、 PMPM ））

采用我国的基础能源及交通排放因子采用我国的基础能源及交通排放因子

根据我国国情及政策选择环境影响类别根据我国国情及政策选择环境影响类别

确定环境类别确定环境类别：： COCO22 、 、 COD、 SO2 、总氮、总磷、交通运输等

通过研究我国污染物排放数据、通过研究我国污染物排放数据、能源消耗数据、人口统计数据等，能源消耗数据、人口统计数据等，建立建立 20072007 年的年的标准标准人当量基准。人当量基准。使评价结果更能反映我国的实际使评价结果更能反映我国的实际情况。情况。

采用近两年我国环境统计数据更新环境采用近两年我国环境统计数据更新环境类别的基准类别的基准

利用目标距离法确定各个环境类别的权重利用目标距离法确定各个环境类别的权重

33 课题的创新点课题的创新点

软件介绍： KCL-ECO软件由芬兰纸浆造纸研究院研发，包含基于芬兰和欧洲的纸和纸浆及相关工业的模块。该系统的特点是：一个单元操作的输入与输出之间的关系是由一组线性方程即功能单位来确定的；软件使用连续或稀疏矩阵来求解系统方程，不考虑副产品；重要的特色在于软件中不确定性方法的使用，如蒙特卡罗方法。

将 KCL-ECO软件与 Ecoinvent 数据库首次结合，并针对我国现状， 对数据库进行修正，形成我国基础数据库，为各行业生命周期评价提供支持。在软件中集成其他影响评价方法，增加用户对评价方法的选择，增强软件的评价功能。包括： Eco-indicator95 、 CML 、 EDIP 等

首次对 KCL-ECO软件中数据库及评价方法进行修正、完善，对我国造纸行业进行生命周期评价，为造纸行业的 III 型环境标志认证提供技术支持。

3.1

33 课题的创新点课题的创新点

采用我国能源生产排放及交通运输排放数据，形成符合我国现状的生命周期清单基础数据库。通过近两年我国环境及能源统计数据更新我国各个环境类别的标准化基准。根据我国实际情况，利用“目标距离法”确定我国目前各个环境类别的权重。

建立适合我国国情的造纸行业生命周期评价方法。3.2

33 课题的创新点课题的创新点

中国目前已有中国目前已有 II 型环境标志和型环境标志和 IIII 型环境标志，还未有机构和组型环境标志，还未有机构和组织开展织开展 IIIIII 型环境标志。本课题通过分析国外的型环境标志。本课题通过分析国外的 IIIIII 型环境标志的型环境标志的认证方式、方法和程序，结合中国的特点，建立中国认证方式、方法和程序，结合中国的特点，建立中国 IIIIII 型环境型环境标志认证体系，首次在我国认证认可方面引进了标志认证体系，首次在我国认证认可方面引进了 IIIIII 型环境标志，型环境标志，填补了我国填补了我国 IIIIII 型标志认证项目的空白。型标志认证项目的空白。

15

建立了中国 III 型环境标志认证体系，填补了中国 III 型环境标志认证项目的空白。3.3

16

44 课题成果课题成果 已完成 7 篇，其中 6 篇已被接收 / 发表。

1. 国外 III 型环境标志发展概况——该论文已被《中国环保产业》录用2. 生命周期评价及其在造纸行业中的应用——该论文已被《中国造纸》录用 3. 生命周期评价在环境保护中的研究与应用，环境保护 2009 （ 416 ）： 59-614. 生命周期评价中清单的不确定性分析——该论文已被《安全与环境学报》录用 5. 生命周期评价中清单的不确定性分析——发表于中国环境科学学会学术年会论文集6. 生命周期评价在杀虫剂类管理上的应用研究——发表于第五届环境化学学会学术年会论文集7. 基于产品生命周期理论的企业环境成本研究——已完成

学术论文

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44 课题成果课题成果 已完成 2 套研究报告， 2 套调研报告。

1. 课题组针对国外 III 型环境标志认证的实践展开了研究，形成《国外 III 型环境标志发展研究》报告 1 套；2. 课题组选取复印纸作为研究的第一类典型产品，已经形成《产品种类规则 复印纸》 PCR 文件一套；3. 课题组完成关于常熟市芬欧汇川复印纸产品生命周期调研报告；4. 课题组完成山东太阳纸业复印纸产品生命周期调研报告。

研究报告

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44 课题成果课题成果已完成 1名本科生培养。

1.1. 课题已完成课题已完成 11名本科生培养；名本科生培养；2.2.正在培养学术带头人正在培养学术带头人 44名；名；3.3.正在培养青年教师正在培养青年教师 11 人；人；4.4.正在培养硕士研究生正在培养硕士研究生 33名；名；5.5.正在培养认证认可研发人员正在培养认证认可研发人员 2020名；名；6.6.正在培养Ⅲ型环境标志认证技术服务人员正在培养Ⅲ型环境标志认证技术服务人员 4040 人人；；7.7.正在培养造纸行业技术及管理人员正在培养造纸行业技术及管理人员 5050 人。人。

人员培养

19

55 实施成效及效益分析实施成效及效益分析 课题将以大中型造纸企业为研究对象。分析我国课题将以大中型造纸企业为研究对象。分析我国

各种类型造纸企业生命周期，并识别出中小型造各种类型造纸企业生命周期，并识别出中小型造纸企业典型产品的资源消耗、能源消耗的关键工纸企业典型产品的资源消耗、能源消耗的关键工艺，并帮助改进工艺，减少企业资源消耗和排污艺，并帮助改进工艺，减少企业资源消耗和排污成本，为企业赢得显著的经济效益。成本，为企业赢得显著的经济效益。

以年产浆纸以年产浆纸 100100 万吨规模企业为例，每天产生废万吨规模企业为例，每天产生废水水 55 万万 mm33 ，每吨废水处理费用为，每吨废水处理费用为 2.52.5 元。浆纸元。浆纸企业采用企业采用 LCALCA 方法控制产排污每减少方法控制产排污每减少 1%1% ，全，全国每年可节省国每年可节省 21602160 万元处理费用。 万元处理费用。

经济经济效益效益

20

55 实施成效及效益分析实施成效及效益分析 本课题推出的本课题推出的 IIIIII 型环境标志认证，能够帮助造型环境标志认证，能够帮助造

纸企业建立有效的环境管理手段，规范和引导造纸企业建立有效的环境管理手段，规范和引导造纸行业的可持续发展；同时，在造纸行业推进纸行业的可持续发展；同时，在造纸行业推进 IIII

II 型环境标志认证，减少造纸行业的污染排放，型环境标志认证，减少造纸行业的污染排放，也有助于对其他行业进行辐射，提高全社会的环也有助于对其他行业进行辐射，提高全社会的环保意识。保意识。

社会社会效益效益

21

55 实施成效及效益分析实施成效及效益分析 本课题为造纸行业提供生命周期分析方法，并指导企业进行本课题为造纸行业提供生命周期分析方法，并指导企业进行 IIIIII

型环境标志认证。采用生命周期分析方法，深入我国目前具有型环境标志认证。采用生命周期分析方法，深入我国目前具有先进技术及设备的复印纸企业，结果表明复印纸从纸浆生产到先进技术及设备的复印纸企业，结果表明复印纸从纸浆生产到一级经销商的生命周期评价中，先进造纸企业“三废”的排放一级经销商的生命周期评价中，先进造纸企业“三废”的排放情况与我国情况与我国 0707年未涂布印刷书写纸的平均排放水平相比，吨年未涂布印刷书写纸的平均排放水平相比，吨纸废水排放少纸废水排放少 45.7%,45.7%, 比全国工业废水排放总量少比全国工业废水排放总量少 8.8%8.8% ；吨纸；吨纸CODCOD 排放少排放少 55.2%55.2% ，比全国工业废水，比全国工业废水 CODCOD 总排放量少总排放量少 19.219.2

%% ；气体排放中吨纸；气体排放中吨纸 SOSO22 排放量少排放量少 24.9%24.9% ；灰渣、污泥、纤；灰渣、污泥、纤维等固体废弃物的总排放少维等固体废弃物的总排放少 30%30% 。。

因此通过本研究可以帮助国内造纸企业找到生产过程中造成重因此通过本研究可以帮助国内造纸企业找到生产过程中造成重大环境影响的关键环节，促进生产工艺的改进，从而有效地减大环境影响的关键环节，促进生产工艺的改进，从而有效地减少水体、大气、固体废弃物等污染物排放。少水体、大气、固体废弃物等污染物排放。

环境环境效益效益

22

66 经费使用情况经费使用情况 总经费：总经费：课题总经费课题总经费 236236万元万元。。 中期经费：中期经费：课题的两笔经费已至课题承担课题的两笔经费已至课题承担

单位，总计单位，总计 180180 万元万元整。整。 经费划拨情况：经费划拨情况：根据课题预算的安排，目根据课题预算的安排，目前已经全部完成了对子任务承担单位经费前已经全部完成了对子任务承担单位经费的划拨。的划拨。

23

66 经费使用情况经费使用情况 课题已用经费共计：课题已用经费共计： 84.684.6 万元万元 占总经费（占总经费（ 236236万元）的 万元）的 35.8%35.8% 。。

经费支出各科目完成情况（ %）

支出 预算设备费 11.3 15

材料费 13 13.00

差旅费 8.61 41.49

会议费 4.96 22.49

测试化验费 2.67 17.36

出版费 15.2 43

劳务费 3.38 21.5

专家咨询费 1.48 13.56

国际合作与交流 14 24.4 燃料动力费 4 10.00 管理费 6 14.2

总计 84.6 236

经费支出情况一览表 单位：万元

0

20

40

60

80

100

120

设备费

材料费

差旅费

会议费

测试化验费

出版费

劳务费

专家咨询费

国际合作与交流

燃料动力费

管理费

24

77 问题及建议问题及建议技术难点解决难点的建议进一步研究的建议

7.1

7.2

7.3

25

7.17.1 技术难点技术难点11 技术方法技术方法

如何合理并准确 的 选取适 合 中 国 国情 的 生 命 周期 评 价 方 法。

22 数据数据如何提高 企业现场的 数据准确 性 ，保 障 数 据 质量

33 公共平台公共平台我 国 的 LCA 基础 应 用平台和公开的国家 LCI基 础 数 据 库还有待完善，在选 择ＬＣＡ基础 数 据 库上存在一定局限。

26

7.27.2解决难点的建议解决难点的建议33 公共平台公共平台

1. 调研国内外相关的生命周期基础数据库的情况；2. 通过分析对比 确认适合我们造纸行业的生命周期清单基础数据库；3.结合我国造纸行业实际，建立适合我国的基础数据库

技术方法技术方法1. 调研国内外相关行业的 LCA 方法；2. 通过对比分析确认适合中国造纸行业的生命周期评价方法；3. 结合我国造纸行业实际，修改ＬＣＡ特征化因子，优化建立适宜于我国国情的生命周期评价方法。

22 数据数据1. 对于 企业 提供的数据，我们需要对其进行验证；2. 对于企业未能提供的数据，我们将通过抽样检测的方式获取数据；3. 对于不适用于检测的数据，我们将调研行业的文献资料进行评估确认。

11

27

7.37.3 进一步研究的建议进一步研究的建议 课题组在总结本课题的研究经验和成果的课题组在总结本课题的研究经验和成果的

基础上，将研究的内容扩展到基础上，将研究的内容扩展到“适用于中“适用于中国国 IIIIII 型环境标志认证的基础数据库”型环境标志认证的基础数据库”的范的范围，为中国围，为中国 IIIIII 型标志认证向其他行业推广型标志认证向其他行业推广奠定技术基础。奠定技术基础。

28

88下阶段重点研究任务下阶段重点研究任务造纸行业第二类典型产品的研究造纸行业第一类典型产品的研究2009.11~2009.12

完成《我国Ⅲ型环境标志认证实施战略研究报告》

完成《生命周期评价与 III型环境标志认证 》专著编写工作

2009.9~2009.10论证报告

2010.1~2010.4 2010.3~2010.6建立复印纸生命周期

清单数据库形成复印纸 PCR文件

（发布稿）建立Ⅲ型环境标志评

价指标体系和认证流程

完成复印纸企业 III型环境标志认证和环境产品声明

实地调研和搜集数据新闻纸实验测试建立新闻纸生命周期

清单数据库形成新闻纸 PCR文件

（发布稿）；完成新闻纸企业 III型

环境标志认证和环境产品声明

建立Ⅲ型环境标志认证示范基地以及Ⅲ型环境标志认证技术研发基地

完成人员培养的任务

应用示范