一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其包括以下步骤：建立基于全生命周期的洗衣粉水足迹模型、确定和收集模型计算所需数据、计算步骤和洗衣粉水足迹等级分类；其中计算步骤由清单分析、蓝水足迹、灰水足迹、酸化足迹和富营养化足迹计算，以及水足迹等级指标计算组成；水足迹等级指标为：单位产品取用水量、单位产品废水产生量、单位产品化学需氧量产生量和废水重复利用率；水足迹等级分为三级，一级最好，三级最差。

A Life Cycle Based Water Footprint Calculating Method for Laundry Powder

【技术实现步骤摘要】
一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法
本专利技术涉及一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法。
技术介绍
水足迹(WaterFootprint)概念是荷兰水资源专家Hoekstra在虚拟水理论研究的基础上提出的，用以描述人类活动对水资源系统的影响。具体到产品工业水足迹，是指产品在工业生产过程中所需要的水资源总量。水足迹是一个多维指标，在地理和时间上共同规定了总水足迹的所有组成部分，其包括蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹。其中，蓝水足迹是指产品供应链上的蓝水资源(地表水和地下水)消耗量；绿水足迹指绿水资源(储存在土壤中的雨水，如土壤水分)的消耗量；灰水足迹则与污染量有关，可定义为根据现有环境水质标准同化污染物负荷所需消耗的淡水量。目前，有关洗衣粉的节水评价只是把生产过程中使用的新鲜水和排放的废水进行统计和评价，没有考虑到洗衣粉的原材料、运输、使用等过程的全生命周期的蓝水足迹和灰水足迹、以及酸化和富营养化足迹。另外，对于关键的生产环节，没有进行等级划分。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法。解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是包括以下步骤：S1.建立基于全生命周期的洗衣粉水足迹模型将洗衣粉水足迹分为蓝水足迹、灰水足迹、酸化足迹、富营养化足迹及水足迹等级指标体系；所述的蓝水足迹是蓝水消耗的指标，也就是地表水和地下水的消耗指标；所述的灰水足迹是与洗衣粉生产过程相联系的水污染程度的指标；所述的酸化足迹是基于酸性气体释放氢离子的量，以SO2为参照物质，得到的特征化因子用于表示酸性气体对酸化的贡献；所述的富营养化足迹是基于氮磷营养物质对生物量形成的贡献，以磷酸根为参照物质，得到的特征化因子用于表示营养物质对富营养化的贡献；上述四项足迹均为上游阶段-从摇篮到大门、核心阶段-从大门到大门和下游阶段-从大门到坟墓三个阶段的足迹之和；所述的水足迹等级指标体系由核心阶段的生产过程中的单位产品取用水量(m3/t)、单位产品废水产生量/(m3/t)、单位产品化学需氧量产生量/(g/t)、废水重复利用率(％)四个指标组成；所述的上游阶段涉及的内容包括：资源采选；资源提炼；在上游阶段模型中使用的电和燃料生产的影响；最终产品配料的生产；配料基本包装的生产；使用的辅助产品的生产(如清洗工厂和一般维修)；核心过程使用的半成品的生产，如果适用；基本和二次包装的制造；所述的核心阶段涉及的内容包括：从上游阶段到核心阶段的运输；产品的制造；贮存；包装；清洗工厂和一般维修(每三年以上)；搬运货物的燃料消耗；制造过程产生的废弃物的处理；所述的下游阶段涉及内容包括：从最后制造到平均的零售点或配送平台的运输；使用阶段中水的稀释(水消耗)；包装废弃物的处理过程；S2.确定和收集模型计算所需数据将模型计算所需数据分为：现场数据和背景数据；计算首先使用现场数据,如果现场数据收集缺乏,则选择背景数据；所述的现场数据是指在现场具体操作过程中收集来的数据，包括生产过程的能源与水资源消耗、洗衣粉原料的使用量、洗衣粉包装材料的使用量和废物产生量；还包括运输数据,即洗衣粉原料、包装从制造地点到最终交货点的运输距离；所述的背景数据包括原料的生产数据、权威的电力的组合的数据(如火力、水、风力发电等)、不同运输类型造成的环境影响以及洗衣粉成分在环境中降解或在污水处理厂处理过程的排放数据；洗衣粉现场数据包括：(1)洗衣粉的原材料成分、用量及运输清单的现场数据将原材料分为表面活性剂和其他成分两类，表面活性剂包括：直链烷基苯磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚和皂(钠盐)；其他成分包括：硅酸钠、聚羧酸盐、偏硅酸钠、碳酸钠、沸石、羧甲基纤维素、防腐剂、酶制剂和硫酸钠；每一种原材料采集的数据有：含量％、单次洗涤消耗量/g、原料产地、运输方式(包括货车、火车、飞机、轮船或其他方式)、运输距离/km和单位洗衣粉运距/(km/kg)；(2)生产过程所需清单的现场数据生产过程所需清单的现场数据包括电耗千瓦时(kW.h)、煤耗兆焦(MJ)、水吨(t)和蒸汽立方米(m3)；每一种类型数据需要按照车间生产总消耗量和单次洗涤消耗量来采集；(3)洗衣粉生产包装过程所需清单的现场数据洗衣粉生产包装过程所需清单的现场数据指包装材料，包括瓦楞纸、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)；采集每一种材料的单位产品用量(单位：克)和单次洗涤消耗量的数据(克)；(4)洗衣粉配送过程所需清单的现场数据将洗衣粉配送过程所需清单的现场数据分为以下过程：从洗涤剂生产地到分销中心、从分销中心到超市卖场、从生产地到销售卖场的总运输距离；每一过程采集的数据有：运输方式(包括货车、火车、飞机、轮船或其他方式)、运输距离km和单位洗衣粉运距(km/kg)的数据；S3.计算步骤：第一步：清单分析将所收集的数据进行核实后,进行数据的分析处理,用以建立生命周期评价科学完整的计算程序；根据实际情况选择软件，通过建立各个过程单元模块,输入各过程单元的数据,得到全部输人与输出物质和排放清单；第二步：蓝水足迹、灰水足迹、酸化足迹和富营养化足迹计算蓝水足迹等于各个阶段的蓝水消耗量，计算公式如下：WFBW＝ΣBWi式中：WFBW为洗衣粉系统蓝水足迹；BWi为清单分析中第i种物质的蓝水足迹；灰水足迹等于各个阶段的灰水消耗量，计算公式如下：WFGW＝ΣGWi式中：WFGW为洗衣粉系统灰水足迹；GWi为清单分析中第i种物质的灰水足迹；酸化足迹基于酸性气体释放氢离子的量，以SO2为参照物质，得到的特征化因子用于表示酸性气体对酸化的贡献，计算公式如下：EPac＝Σ(APi×mi)式中：EPac为洗衣粉系统的酸化潜值；mi为清单分析中第i种物质的排放量；APi为第i种物质的酸化潜力；富营养化足迹，假设以水体生物的平均化学组成：C106H263O110N16P代表平均生物量，在其他营养物质充足的情况下，基于氮磷营养物质对生物量形成的贡献，以磷酸根为参照物质，得到的特征化因子用于表示营养物质对富营养化的贡献，计算公式如下：EPEP＝Σ(EPi×mi)；式中：EPEP为洗衣粉系统的富营养化形成的潜值；mi为清单分析中第i种物质的排放量；EPi为第i种物质的富营养化形成潜力；第三步：水足迹等级指标的计算将洗衣粉洗衣粉水足迹等级指标分为：单位洗衣粉取用水量(m3/t)、单位洗衣粉废水产生量/(m3/t)、单位洗衣粉化学需氧量产生量/(g/t)、废水重复利用率(％)四个指标组成；企业的新鲜水及能源使用量、洗衣粉产量、工序能耗均以法定月报表或者年报表为准；各项指标的计算方法如下：单位洗衣粉取用水量每生产一吨洗衣粉所消耗的新鲜水量；新鲜水指从各种水源取得的水，是用于供给企业用水的源水水量；各种水源包括取自地表水、地下水、城镇供水工程以及从市场购得的蒸汽水的产品，按下式计算：式中：V为每生产一吨洗衣粉的取水量，单位为立方米每吨(m3/t)；Vi为在一年内洗衣粉生产取水量，单位为立方米(m3)；Mc为在一定计量时间内洗衣粉产量，单位为吨(t)；单位产品废水产生量每生产一吨洗衣粉产生的废水量，按下式计算：式中：Vj为生产每吨家用洗涤剂产生的废水量，单位为立方米每吨(m3/t)；Vg为在一年本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是包括以下步骤：建立基于全生命周期的洗衣粉水足迹模型；确定和收集模型计算所需数据；计算步骤：蓝水足迹、灰水足迹、酸化足迹和富营养化足迹计算；洗衣粉水足迹等级分类。

【技术特征摘要】
1.一种基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是包括以下步骤：建立基于全生命周期的洗衣粉水足迹模型；确定和收集模型计算所需数据；计算步骤：蓝水足迹、灰水足迹、酸化足迹和富营养化足迹计算；洗衣粉水足迹等级分类。2.根据权利要求1所述的基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是：所述的步骤确定和收集模型计算所需数据方法如下：模型计算所需数据分为现场数据和背景数据；计算时首先使用现场数据,如果现场数据收集缺乏,则选择背景数据；洗衣粉现场数据包括：(1)原材料成分、用量及运输清单将原材料分为表面活性剂和其他成分两类；表面活性剂包括：直链烷基苯磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚和皂；其他成分包括：硅酸钠、聚羧酸盐、偏硅酸钠、碳酸钠、沸石、羧甲基纤维素、防腐剂、酶制剂和硫酸钠；每一种原材料采集的数据有：含量％、单次洗涤消耗量/g、原料产地、包括以货车、火车、飞机、轮船或其他方式的运输方式、运输距离/km和单位洗衣粉运距/(km/kg)；(2)生产过程所需清单包括电耗千瓦时(kW.h)、煤耗兆焦(MJ)、水吨(t)和蒸汽立方米(m3)；每一种类型数据需要按照车间生产总消耗量和单次洗涤消耗量来采集；(3)洗衣粉生产包装过程所需清单指包装材料，包括瓦楞纸、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)；采集每一种材料的单位产品用量，单位：克；以及单次洗涤消耗量的数据，单位：克；(4)洗衣粉配送过程所需清单配送过程分为以下过程：从洗涤剂的生产地到分销中心、从分销中心到超市卖场、从生产地到销售卖场的总运输距离；每一过程采集的数据有：包括货车、火车、飞机、轮船或其他方式的运输方式、运输距离km和单位洗衣粉运距(km/kg)的数据。3.根据权利要求1所述的基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是：所述的计算步骤方法如下：蓝水足迹等于各个阶段的蓝水消耗量，计算公式如下：WFBW＝ΣBWi式中：WFBW为洗衣粉系统蓝水足迹；BWi为清单分析中第i种物质的蓝水足迹；灰水足迹等于各个阶段的灰水消耗量，计算公式如下：WFGW＝ΣGWi式中：WFGW为洗衣粉系统灰水足迹；GWi为清单分析中第i种物质的灰水足迹；酸化足迹基于酸性气体释放氢离子的量，以SO2为参照物质，得到的特征化因子用于表示酸性气体对酸化的贡献，计算公式如下：EPac＝Σ(APi×mi)式中：EPac为洗衣粉系统的酸化潜值；mi为清单分析中第i种物质的排放量；APi为第i种物质的酸化潜力；富营养化足迹，假设以水体生物的平均化学组成：C106H263O110N16P代表平均生物量，在其他营养物质充足的情况下，基于氮磷营养物质对生物量形成的贡献，以磷酸根为参照物质，得到的特征化因子用于表示营养物质对富营养化的贡献，计算公式如下：EPEP＝Σ(EPi×mi)；式中：EPEP为洗衣粉系统的富营养化形成的潜值；mi为清单分析中第i种物质的排放量；EPi为第i种物质的富营养化形成潜力。4.根据权利要求1所述的基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是：所述的步骤洗衣粉水足迹等级分类方法如下：洗衣粉水足迹等级分为三级：一级为国际先进水平；二级为国内领先水平；三级为国内先进水平；水足迹等级为一级时，等级指标值为：单位洗衣粉取用水量/(m3/t)≤0.3，单位洗衣粉废水产生量/(m3/t)≤0.3，单位洗衣粉化学需氧量产生量/(g/t)≤200，废水重复利用率/％≥95；水足迹等级为二级时，等级指标值为：单位洗衣粉取用水量/(m3/t)≤0.5，单位洗衣粉废水产生量/(m3/t)≤0.4，单位洗衣粉化学需氧量产生量/(g/t)≤300，废水重复利用率/％≥70；水足迹等级为三级时，等级指标值为：单位洗衣粉取用水量/(m3/t)≤0.8，单位洗衣粉废水产生量/(m3/t)≤0.5，单位洗衣粉化学需氧量产生量/(g/t)≤400，废水重复利用率/％≥60。5.根据权利要求4所述的基于全生命周期的洗衣粉水足迹计算方法，其特征是：所述的步骤洗衣粉水足迹等级分类的指标如下：将洗衣粉水足迹等级指标分为：单位洗衣粉取用水量(m3/t)、单位洗衣粉废水产生量/(m3/t)、单位洗衣粉化学需氧量产生量/(g/t)、废水重复利用率(％)四个指标组成；企业的新鲜水及能源使用量、洗衣粉产量、工序能耗均以法定月报表或者年报表为准；各项指标的计算方法如下：单位洗衣粉取用水量每生产一吨洗衣粉所消耗的新鲜水量；新鲜水指从各种水...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍文虹，刘华，陈洪江，
申请(专利权)人：刘华，
类型：发明
国别省市：广东,44