Полный анализ LCA (рис.6.3) включает в себя четыре этапа:1. Определение цели и области применения анализа (Goal Definition and Scoping) - определение и описание продукции, производственного процесса или услуги. Создание условий для проведения оценки, определение границ анализа и воздействий на окружающую среду.2. Инвентаризационный анализ (Life Cycle Inventory) - определение количественных характеристик входных параметров (энергия, вода, сырье материалы) и выходных (выбросы в окружающую среду (например, выбросы в атмосферу, утилизация твердых отходов, сбросов сточных вод)) для каждой стадии ЖЦ рассматриваемого объекта исследования.3. Оценка воздействий на окружающую среду (Life Cycle Impact Assessment) - оценка потенциала человеческих и экологических последствий используемой энергии, воды, сырья и материалов, а так же выбросов в окружающую среду, определенных в инвентаризационном анализе.4. Оценка результатов (Interpretation) – интерпретация результатов анализа состояния запасов и оценки воздействий на окружающую среду, для того, чтобы выбрать наиболее предпочтительную продукцию, процесс или услугу. Рис. 6.4. Основные фазы LCAИсходя из главного принципа LCA – «от колыбели до могилы», анализу и оценке подлежит продукционная цепочка – от производства машиностроительной продукции до потребления произведенной продукции и размещения отходов производства и потребления в окружающей среде. Весь комплекс сложных взаимосвязей между производством продукции и окружающей средой может быть представлен с помощью концепции жизненного цикла (ЖЦ) продукции в виде продукционной цепочки (рис. 6.5). С точки зрения управления воздействием на окружающую среду ЖЦ продукции представляет собой совокупность последовательных и взаимосвязанных стадий продукционной цепочки. Рис. 6.5. Продукционная цепочка
Инвентаризационный анализ жизненного цикла - фаза оценки жизненного цикла, включающая собирание и количественное определение входных и выходных потоков для данной продукционной системы на всех стадиях жизненного цикла продукции.В соответствии с Госстандартом РФ ИСО 14041-2000 инвентаризационный анализ жизненного цикла (ИАЖЦ) включает сбор данных, необходимых для исследования, а также инвентаризацию данных входных и выходных потоков. Данные ИАЖЦ определяют цель и область исследования, а также необходимость сбора дополнительных данных. В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт: ГОСТ Р ИСО 14040—99 Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Принципы и структура.Поскольку ИАЖЦ — это сбор и анализ данных входных и выходных потоков, а не оценка воздействий на окружающую среду, связанных с этими данными, то интерпретация результатов ИАЖЦ сама по себе не может служить основой для заключения о воздействиях на окружающую среду.Проведение инвентаризационного анализа жизненного цикла рекомендуется для:- оказания помощи организациям в реализации системного подхода к взаимосвязанным продукционным системам;- формулирования цели и области исследования, описания и моделирования анализируемых систем, сбора данных и составления отчета по результатам ИАЖЦ;- установления исходных данных для определения экологических характеристик данной продукционной системы методом количественной оценки потребляемых потоков энергии и сырьевых материалов, выбросов в атмосферу, сбросов в воду, почву (экологические входные и выходные данные), как для системы в целом, так и для системы, разделенной на единичные процессы;- идентификации тех единичных процессов в рамках продукционной системы, в которых используемые потоки энергии, сырьевых материалов и выбросов (сбросов) наиболее значительны, с целью проведения плановых улучшений;- получения данных с целью последующего их использования при определении критериев экологической маркировки;- оказания помощи при определении вариантов экологической политики, например в отношении закупок.
Инвентаризационный анализ ЖЦ позволяет провести оценку ресурсных потоков каждого звена продукционной цепочки, тем самым давая возможность управлять и изменять входные и выходные потоки, и, как следствие, повышать интегральную ресурсную эффективность производства и минимизировать воздействие на окружающую среду.Данный анализ позволяет предприятиям:1. Выбрать критерий для определения потребностей в ресурсах, необходимых для функционирования системы2. Выделить определенные компоненты системы, которые направлены на рациональное использование ресурсов3. Сравнить альтернативные варианты материалов, продукции, процессов производства.Представляя собой количественную оценку экологического воздействия, инвентаризационный анализ ЖЦ может быть использован для улучшения экологических аспектов продукции на различных стадиях ее жизненного цикла. Он может применяться на уровне организации при стратегическом планировании, определении приоритетов, проектировании продукции или процесса. Инвентаризационный анализ жизненного цикла включает сбор данных, необходимых для исследования, а также инвентаризацию данных входных (энергия, вода, сырье материалы) и выходных (выбросы в окружающую среду (например, выбросы в атмосферу, утилизация твердых отходов, сбросов сточных вод)) потоков. При инвентаризационном анализе выделяется продукционная система, которая представляет собой совокупность единичных процессов, связанных между собой потоками полуфабрикатов, выполняющих одну или более заданных функций. Единичные процессы (рис. 6.6) соединяются между собой потоками полуфабрикатов и/или потоками отходов, предназначенных для переработки, потоками продукции – с другими продукционными системами и элементарными потоками – с окружающей средой (выбросы в атмосферу, сбросы в воду и излучение и т.д.) Рис 6.6. Единичный процессМинимизация потребления энергии, материалов, водных ресурсов, отходов, выбросов в атмосферу определяет задачу выбора лучшей технологии единичного процесса. Поскольку продукционная система является совокупностью единичных процессов, то определяется наиболее эффективный вариант продукции изделия с точки зрения минимального воздействия на окружающую среду.
Выбросы и сбросы загрязняющих веществ воздействуют на различные компоненты окружающей среды, порождая соответствующие экологические проблемы (категории воздействий). Уровень категорий воздействий определяется исходя из объемов выбросов и отходов, вырабатываемых в продукционной системе. Важным шагом в инвентаризационном анализе является созданиедиаграммы Процесс – Потоки ресурсов, которая будет служить детальным планом для данных, подлежащих сбору. Каждый шаг в системедолжен быть отражен в диаграмме, в том числешаги для производства вспомогательной продукции, таких какхимических веществ и упаковки. Последовательный инвентаризационный анализ каждой стадии ЖЦ продукции ясно изображает относительный вклад каждой подсистемы для всей системы производства конечной продукции. Это происходит на основе привязки инвентаризационных данных по воздействиям на окружающую среду к определенным категориям воздействия (табл. 6.1).Таблица 6.1Пример категорий воздействий и параметров инвентаризационного анализа
Категории воздействия
|
Параметры инвентаризационного анализа
|
Парниковый эффект
|
Выбросы углекислого газа, метана, закиси азота
|
Выбросы фотооксидантов
|
Выбросы метана, формальдегида, бензола, летучих органических соединений
|
Закисление среды
|
Выбросы двуокиси серы, оксидов азота, хлористого водорода, фтористого водорода, аммиака, сероводорода
|
Потребление природных ресурсов
|
Расход нефти, природного газа, угля, серной кислоты, железа, песка, воды, древесины, земельных ресурсов и др.
|
Токсическое воздействие на человека
|
Выбросы пыли, окиси углерода, мышьяка, свинца, кадмия, хрома, никеля, двуокиси серы, бензола, диоксинов
|
Образование отходов
|
Образование бытовых и промышленных отходов разных классов опасности, шлаков, илов очистных сооружений
|
Вклад звена продукционной системы в ту или иную категорию воздействия V рассчитывается посредством суммирования масс выбросов m с учетом соответствующего экоиндикатора I (для каждой категории воздействия свой экологический индикатор (эти индикаторы определяются для конкретного региона за определенный период времени на основе базовых норм выброса) по формуле:Результаты метода LCA могут использоваться для принятия решений как на уровне отдельных предприятий (например, при моделировании производства, путей сбыта продукции), так и на государственном уровне (например, при принятии решений об ограничении или запрете применения определенных видов сырья). Для внедрения метода LCA в России необходимо, в первую очередь, развивать возможности и способы обмена экологически-релевантной информацией. Важным условием успешного применения LCA на предприятиях должна стать организация информационного обеспечения проведения оценки ЖЦ и поддержка со стороны природоохранных служб. LCA позволяет компаниям определить «узкие места» в производственном процессе, что влечет за собой возможности по сокращению расходов, повышению производственной эффективности, а также стимулирует развитие инновационных подходов при производстве продукции.Объединение методов анализа жизненного цикла (LCA и LCC) позволит проводить более комплексную оценку и анализ воздействий продукции на внешнюю среду, а также принимать более грамотные управленческие решения относительно оптимизации деятельности компании, снижения ее издержек и негативного воздействия продукции.Совместное применение подходов LCA и LCC при проектировании новых видов продукции.На основе только ресурсных показателей и объемах воздействий на окружающую среду предприятия не могут принимать решения производстве нового вида продукции. Необходима экономическая оценка эффективности производства нового вида продукции, и здесь уже используется методология СЖЦ.На основе анализа концепций оценки жизненного цикла продукции (LCА) и стоимости жизненного цикла продукции (LCC) на рис. 6.7 представлена базовая схема разработки новых видов продукции на основе критериев ресурсосбережения