北京生態設計與綠色制造促進會：香皂產品生命周期評價報告（29頁）.pdf

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1、 香皂香皂產品產品生命周期生命周期評價評價報告報告 北京生態設計與綠色制造促進會 2 項目成員名單項目成員名單 王金柱 張宇峰 免責聲明免責聲明 本報告由上海家化聯合股份有限公司委托北京生態設計與綠色制造促進會編寫。報告基于國際和行業通用的 ISO14040/44 標準，報告中的信息和數據由上海家化及其供應商所提供，力求但并不能保證該信息的準確性和完整性，客戶也不應該認為報告結果和結論適用于各種情況。未經書面許可授權，任何機構和個人不得以任何形式刊發或轉載本報告。此外，授權的刊發和轉載，需注明出處，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。3 目錄目錄 1.生命周期評價生命周期評價.5

2、 2.目標與范圍定義目標與范圍定義.5 2.1 研究目的研究目的.5 2.2 研究范圍研究范圍.6 2.2.1 功能單位功能單位.6 2.2.2 環境影響指標環境影響指標.6 2.2.3 系統邊界系統邊界.6 2.3 數據取舍規則數據取舍規則.7 2.4 數據質量要求數據質量要求.8 2.5 軟件和數據庫軟件和數據庫.9 3.數據收集數據收集.10 3.1 產品生產過程數據收集產品生產過程數據收集.10 3.2 原料生產過程數據收集原料生產過程數據收集.10 3.3 外材生產數據收集外材生產數據收集.11 3.4 能源生產及運輸數據收集能源生產及運輸數據收集.11 3.5 使用及廢棄數據收集使

3、用及廢棄數據收集.11 4 產品生命周期清單分析產品生命周期清單分析.12 4.1 內材原料內材原料.12 4.1.1 皂粒皂粒.12 4.1.2 冰片冰片.14 4.1.3 合成薄荷腦合成薄荷腦.15 4.2 香皂生產過程香皂生產過程.16 4.3 外材外材.17 4.3.1 外材部件原料外材部件原料.17 4 4.3.2 外材部件生產外材部件生產.17 4.3.3 外材運輸外材運輸.18 4.4 產品的運輸過程產品的運輸過程.18 4.5 產品使用及廢棄回收產品使用及廢棄回收.19 4.5.1 產品使用過程產品使用過程.19 4.5.2 產品廢棄過程產品廢棄過程.19 5 產品生命周期影響

4、分析產品生命周期影響分析.21 5.1 產品生命周期環境影響評價結果產品生命周期環境影響評價結果.21 5.2 香皂內材造成的環境影香皂內材造成的環境影響響.22 5.3 香皂外材造成的環境影響香皂外材造成的環境影響.24 5.4 產品生命周期碳足跡指標結果產品生命周期碳足跡指標結果.25 6 生命周期解釋生命周期解釋.26 6.1 假設和局限性假設和局限性.26 6.2 數據質量評估數據質量評估.27 6.2.1 代表性代表性.27 6.2.2 完整性完整性.27 6.2.3 可靠性可靠性.27 6.2.4 一致性一致性.28 6.3 結論結論.28 參考文獻參考文獻.29 5 1.生命周期

5、評價生命周期評價 生命周期評價方法(Life Cycle Assessment,LCA)是系統化、定量化評價產品生命周期過程中資源環境效率的標準方法1-3，它通過對產品上下游生產與消費過程的追溯，幫助生產者識別環境問題所產生的階段，并進一步規避其在產品不同生命周期階段和不同環境影響類型之間進行轉移4。國內外很多行業都開展了產品 LCA 評價，用于行業內企業的對標和改進、行業外部的交流，并為行業政策制定提供參考依據。2.目標與范圍定義目標與范圍定義 2.1 研究目的研究目的 上海家化聯合股份有限公司（以下簡稱“上海家化”）在化妝品研發和制造領域處于國內行業領先水平，擁有佰草集、高夫、六神、美加凈

6、等知名品牌。上海家化是上海市高新技術企業，擁有國家級企業技術中心和國家級工業設計中心；入選了國家工信部首批生態（綠色）設計示范企業創建計劃。按照工信部對生態設計工作的要求，產品生命周期評價（Life Cycle Assessment,LCA）是完成示范企業創建的重要工作內容?；谝陨涎芯勘尘?，本項目按照 ISO14040/44 的要求，建立香皂產品從原材料生產到產品出廠的生命周期模型，編寫 LCA 分析報告，結果和相關分析可用于以下目的：得到產品的生命周期環境影響指標結果，用于作為香皂產品生產企業比較不同工藝下產品的資源環境效率的基礎，為未來選擇更為環境友好的工藝技術創造條件。報告可用于評估選

7、用不同原材料造成的環境影響，用于輔助香皂產品的綠色設計。報告可用于市場宣傳，展示企業產品在資源環境效率方面的優勢，建立良好的產品形象。本報告中包含產品全球變暖潛勢（GWP）指標結果，可作為企業開展產品碳足跡認證的基礎。6 2.2 研究范圍研究范圍 2.2.1 功能單位功能單位 上海家化生產的香皂產品種類較多，本項目選取銷量最大的六神清涼香皂（125g 規格）作為典型產品，代表香皂類產品進行研究。香皂產品包括香皂（內材）以及外包裝（外材）兩部分。功能單位定義為規格為 125g的香皂產品。2.2.2 環境影響指標環境影響指標 環境影響類型和指標的選擇取決于研究的目的，它將影響數據收集的范圍。環境指

8、標選擇可考慮報告的受眾和應用，如目標市場、客戶、相關方所關注的環境問題，以及產品特有的環境影響類型。鑒于本研究所評價對象生產過程的特點，且任一產品的生產都會同時造成能源與資源的消耗，均涉及到多目標的評價與綜合分析，本研究選擇 CML-IA(baseline)方法體系進行生命周期環境影響評價。CML-IA(baseline)是萊頓大學環境研究中心發表的一種生命周期環境影響評價方法體系。該方法考慮的影響被分成 3 個大類：材料和能源（非生物和生物資源的消耗）的消耗，污染（全球變暖、富營養化、酸化等）和損害。該方法是面向問題的方法，是基于傳統生命周期清單分析特征及標準化的方法，采用中間點分析減少了假

9、設的數量和模型的復雜性。該方法在國內外生命周期評價領域被大量應用，并得到了廣泛認可。根據產品特點，本研究考慮的環境影響類別包括化石燃料資源耗竭（ADP-化石燃料）、全球變暖（GWP）、酸化（AP）、光化學臭氧生成（POCP）和富營養化（EP）。以上指標中，全球變暖（GWP）即為碳足跡，該指標可以幫助企業發現減少產品溫室氣體排放、實現節能減排的途徑，同時也是一種促進綠色消費的重要手段，從而支持可持續的生產與消費。通過對產品碳足跡的評估和針對性的改進，可以提高企業和供應鏈在原材料和產品生產上的使用效率，這也有利于企業成本的降低。2.2.3 系統邊界系統邊界 本研究的系統邊界包括上游原料、外材、能源

10、的生產階段，香皂產品生產階段，原料和產品運輸階段，以及使用廢棄階段。如圖 1所示：7 圖 1 香皂產品生命周期系統邊界 2.3 數據數據取舍規則取舍規則 在選定系統邊界和環境影響指標的基礎上，應規定一套數據取舍準則，忽略對評價結果影響不大的因素，從而簡化數據收集和評價過程。本研究取舍準則如下：a)原則上可忽略對 LCA 結果影響不大的能耗、原輔料、使用階段耗材等消耗。例如，小于產品重量 1%的普通消耗可忽略。日化產品內材涉及精細化工原料，其數據往往難以獲得。對于難以獲得的精細化工原料可以忽略，但忽略的單個原料占產品內材重量比不應大于 3%；b)道路與廠房等基礎設施、生產設備、廠區內人員及生活設

11、施的消耗和排放，可忽略；c)原則上應包括與所選環境影響類型相關的所有環境排放，但在環境排放數據不可得或缺失的情況下，可忽略，但應在報告中解釋說明。8 2.4 數據質量數據質量要求要求 數據質量評估的目的是判斷LCA結果和結論的可信度，并指出提高數據質量的關鍵因素。本研究數據質量可從四個方面進行管控和評估，即代表性、完整性、可靠性、一致性。1）數據代表性：包括地理代表性、時間代表性、技術代表性三個方面。地理代表性：說明數據代表的國家或特定區域，這與研究結論的適用性密切相關。時間代表性：應優先選取與研究基準年接近的企業、文獻和背景數據庫數據。技術代表性：應描述生產技術的實際代表性。2）數據完整性：

12、包括產品模型完整性和數據庫完整性兩個方面。模型完整性：依據系統邊界的定義和數據取舍準則，產品生命周期模型需包含所有主要過程。產品生命周期模型盡量反映產品生產的實際情況，對于重要的原輔料（對某一環境影響指標超過 5%的物料）應盡量調查其生產過程；在無法獲得實際生產過程數據的情況下，可采用背景數據，但需對背景數據來源及采用依據進行詳細說明。未能調查的重要原輔料需在報告中解釋和說明。背景數據庫完整性：背景數據庫一般至少包含一個國家或地區的主要能源、基礎原材料、化學品的開采、制造和運輸過程，以保證背景數據庫自身的完整性。3）可靠性：包括實景數據可靠性、背景數據可靠性、數據庫可靠性。實景數據可靠性：對于

13、主要的原輔料消耗、能源消耗和運輸數據應盡量采用企業實際生產記錄數據，環境排放數據應優先選用環境監測報告數據。所有數據將被詳細記錄相關的數據源和數據處理算法。采用經驗估算或文獻調研所獲取的數據應在報告中解釋和說明。背景數據可靠性：重要物料和能耗的上游生產過程數據優先選擇代表原產地國家、相同生產技術的公開基礎數據庫，數據的年限優先選擇近年數據。在沒有符合要求的背景數據的情況下，可以選擇代表其他國家、代表其他技術的數據作為替代，并應在報告中解釋和說明。9 數據庫可靠性：背景數據庫需采用來自本國或本地區的統計數據、調查數據和文獻資料，以反映該國家或地區的能源結構、生產系統特點和平均的生產技術水平。4）

14、一致性 所有實景數據（包括每個過程消耗與排放數據）應采用一致的統計標準，即基于相同產品產出、相同過程邊界、相同數據統計期。若存在不一致的情況，應在報告中解釋和說明。2.5 軟件和數據庫軟件和數據庫 本研究采用“上海家化產品生命周期評價系統（SJPLCAS）”和北京工業大學材料環境協調性評價基礎數據庫(SinoCenter)，建立產品生命周期模型并計算分析。部分原輔料數據采用了瑞士 Ecoinvent數據庫的數據。上海家化產品生命周期評價系統（SJPLCAS）是基于生命周期評價國際標準，結合上海家化主要產品特點設計的生命周期評價系統。該系統旨在搭建上海家化產品的生命周期評價模型，指導產品綠色（生

15、態）設計與優化，尋求減少產品生命周期環境影響的技術途徑，最終提高企業綠色產品競爭力、降低對資源環境的影響。北京工業大學材料環境協調性評價基礎數據庫(SinoCenter)的 LCI 數據集，是在國家“863”計劃、“973”計劃等國家支持計劃和北京重點基金的支持下，與主要工業及行業部門合作，在企事業單位的密切配合下，取得的材料生產過程環境負荷資料，并基于 LCA 方法，通過建立相應的模型，開發完成的各類材料及公用系統的編目清單數據集。經過 10 多年的不懈努力和發展，SinoCenter 數據庫已具有較大的規模，積累材料生命周期分析基礎數據近 10 余萬條，并在技術和商業上開展了具體的應用5。

16、Ecoinvent數據庫6是國際上用戶最多的 LCA 數據庫之一，包含歐洲及世界多國的 7000 多個單元過程數據集以及相應產品的匯總過程數據集。Ecoinvent 數據庫適用于含進口原材料的產品或出口產品的 LCA研究，在本項目中也用于代替中國本地缺失的數據。10 3.數據收集數據收集 3.1 產品生產過程數據收集產品生產過程數據收集 香皂制造工藝流程如圖 2 所示：圖 2 香皂產品制造工藝流程 根據 2.2.1中功能單位的定義，產品生產的統計單位為 1塊 125g規格的香皂。根據企業統計數據，產品生產的工藝流程可以簡單劃分為內材的配置生產以及包裝過程。表 1 中列出了香皂生產過程主要原料消

17、耗量。表 1 生產 1塊 125g 香皂的原料直接輸入 類別類別 名稱名稱 單位單位 數量數量 原料輸入原料輸入 皂粒 g 120.5 冰片 g 0.0125 合成薄荷腦 g 0.5 表 1 中列出的數據來源于上海家化提供的數據。香皂生產過程主要消耗電力，沒有直接的空氣污染物、液體廢棄物和固體廢棄物排放。香皂生產過程由上海家化位于浙江余姚的 OEM 工廠完成。香皂生產過程的電力消耗通過現場調研得到。3.2 原料原料生產過程數據收集生產過程數據收集 本研究中所考慮的六神香皂主要原料包括表 1 中的原料輸入，包括皂粒，合成薄荷腦和冰片。其中，皂粒生產的清單數據采用現場調研的方法獲??；其余原料采用問

18、卷調研的方式通過上游生產廠商獲取。內材 包裝 產品 原料 生產 外材 11 3.3 外材生產外材生產數據收集數據收集 本研究考慮的香皂產品外材部件包括花盒、塑袋、紙箱和封箱帶等部分，各部分包含的材料如表 2 所示：表 2 外材各部件及原材料 部件名稱部件名稱 原材料名稱原材料名稱 重量重量（g g）花盒 320g 玖龍肥皂專用紙 11.19 塑袋 FOHBOPP 0.7 紙箱 ?？?248 瓦楞紙 256 芯紙 84 封箱帶 BOPP 1.53 丙烯酸丁酯 1.64 對于各外材部件，其生產包括部件生產過程以及原材料生產兩部分?；ê杏晌挥谏虾５陌b材料企業生產，其生產數據根據現場實地調研獲得。

19、花盒所用原料“320g 玖龍肥皂專用紙”則采用 SinoCenter 數據庫的背景數據。紙箱和封箱帶的生產數據難以獲得，近似的認為原材料生產造成的環境影響即為這兩個部件的全部環境影響。兩者原材料的生產采用 SinoCenter 數據庫的背景數據。3.4 能源生產及運輸數據收集能源生產及運輸數據收集 本報告中的直接能源數據涉及原煤、電力、低壓蒸汽等，運輸過程數據涉及道路運輸及海運。本研究涉及的能源生產數據以及運輸基礎數據來源于 SinoCenter 數據庫。運輸過程考慮內材原料的運輸、外材原料的運輸、外材部件的運輸、產品的運輸以及產品廢棄過程的運輸。內材原料的運輸為皂粒、冰片等原料運輸到香皂生產

20、廠；外材原料運輸為紙板等外材原料運輸到外材部件生產廠；外材部件運輸為花盒、紙箱等外材部件運輸到香皂產品生產廠（即余姚 OEM 廠）；產品運輸為產品運送到消費者手中；廢棄運輸為產品廢棄物的運輸。對于現場調研的過程，運輸距離使用生產廠之間的道路運輸距離，其余非現場調研過程涉及的運輸距離采用估算得到。3.5 使用及廢棄使用及廢棄數據收集數據收集 香皂屬于日化產品，在使用過程中沒有能耗或其他消耗，但在使用后會進入到生活污水中，從而造成環境影響。香皂的主要成分為皂粒，占比超過百分之九十，在這里假設香皂使用造成的 12 環境影響全部來自于進入生活污水的皂粒成分。而皂粒為脂肪酸鈉鹽的混合物，為簡化分析，假設

21、皂粒成分全部為硬脂酸鈉（C17H35COONa），根據完全氧化硬脂酸鈉的耗氧量，將香皂使用的排放換算為化學需氧量（COD）。香皂產品外材原料主要為紙和塑料，為兩種常見的回收率較高的材料。其回收率及廢棄數據采用文獻調研數據。4 產品生命周期產品生命周期清單分析清單分析 4.1 內材內材原料原料 本報告考慮的內材原料包括皂粒、冰片以及合成薄荷腦。由于日化原料涉及的生產流程通常比較長，涉及多種中間產品，且原料較為復雜，追溯到化工原料的最初源頭較為困難，因此對于內材的原料僅考慮其本身的生產過程，對于其上游原料的生產不予以考慮。對于這三種原料，考慮的過程包括原料的生產過程以及原料的運輸過程兩部分。原料的

22、運輸指的是原料從原料生產廠運輸到香皂生產廠的過程。4.1.1 皂粒皂粒（1）皂粒的生產過程 六神香皂皂粒由位于上海的原料供應企業生產。皂粒生產流程如圖 3所示。圖 3 皂粒生產流程 原料油（棕櫚硬脂）由中壓蒸汽水解為甘油水和脂肪酸，脂肪酸經過蒸餾后與液堿等原料反應制得皂粒。其中，溫度較高的中壓蒸汽由企業的蒸汽鍋爐生產，燃料為天然氣，生產蒸汽需要消耗去離子水；脂肪酸蒸餾等過程則采用外購的低壓蒸汽。13 皂粒生產過程的原料消耗、中壓和低壓蒸汽消耗量、電耗、水耗以及生產中壓蒸汽的資源能源消耗采用生產企業的現場調研數據，低壓蒸汽的生產采用 SinoCenter 數據庫的背景數據。天然氣燃燒生產中壓蒸汽

23、產生的 CO2排放采用省級溫室氣體清單編制指南中的燃料碳含量及碳氧化率計算。企業生產產生的固體廢棄物主要為危險廢棄物，由有資質的企業專門回收處理，故認為其沒有造成環境影響。原料油（棕櫚硬脂）的水解過程產生甘油水和脂肪酸兩種產品，該過程的環境負荷按照質量分配給這一過程的兩種主要產品。生產 1 噸皂粒的直接消耗與排放如下表所示：表 3 生產 1 噸皂粒的直接消耗與排放 項目項目 名稱名稱 單位單位 數量數量 原料消耗原料消耗 棕櫚硬脂 kg 1195.6522 液堿（50%）kg 250 鹽 kg 5 水 kg 1590.2174 能源消耗能源消耗 天然氣 m3 0.1973 電 kWh 65.9

24、745 低壓蒸汽 kg 579.3478 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 0.427 SO2 kg 0.000000759 NOx kg 0.000355 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 0.005134 NH4+kg 0.001496（2）皂粒的運輸過程 皂粒從原料生產廠運輸到香皂生產廠的距離確定為 200km，運輸方式為道路運輸。道路運輸的環境負荷采用 SinoCenter 數據庫的背景數據。那么生產 1 塊 125g 香皂皂粒運輸的環境負荷如下表 4所示:表 4 生產 1塊 125g 香皂皂粒運輸的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源

25、消耗 原煤 kg 1.77E-04 天然氣 m3 6.27E-05 原油 kg 1.83E-03 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 4.92E-03 CH4 kg 2.37E-07 N2O kg 2.27E-07 14 CO kg 1.13E-05 SO2 kg 8.05E-06 NOx kg 5.12E-05 NMVOC kg 2.17E-06 PM kg 1.87E-06 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 2.05E-08 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 2.84E-05 爐渣 kg 6.38E-06 4.1.2 冰片冰片（1）冰片的生產過程 香皂中的冰片由

26、位于福建建陽的原料企業生產。冰片生產過程的直接消耗與排放數據通過問卷調研的方式從生產企業獲得。生產 1噸冰片的直接消耗與排放如下表 5所示。表 5 生產 1 噸冰片的直接消耗與排放 項目項目 名稱名稱 單位單位 數量數量 原料消耗原料消耗 蒎烯 kg 1914.8936 無水草酸 kg 478.7234 液堿，32%kg 744.6809 能源消耗能源消耗 柴油 kg 0.1 電力 kWh 81.5（2）冰片的運輸過程 冰片運輸從原料生產廠運輸到香皂生產廠的距離確定為 550km，運輸方式為道路運輸。道路運輸的環境負荷采用 SinoCenter數據庫的背景數據。表 6 生產 1塊 125g 香

27、皂冰片運輸的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 2.02E-06 天然氣 m3 7.15E-07 原油 kg 2.08E-05 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 5.61E-05 CH4 kg 2.71E-09 N2O kg 2.59E-09 CO kg 1.29E-07 SO2 kg 9.18E-08 15 NOx kg 5.84E-07 NMVOC kg 2.47E-08 PM kg 2.13E-08 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 2.34E-10 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 3.24E-07 爐渣 k

28、g 7.28E-08 4.1.3 合成薄荷腦合成薄荷腦（1）合成薄荷腦的生產過程 香皂中的合成薄荷腦由日本原料供應商在日本本土生產。由于原料在國外生產，現場調研不便，也采用問卷調研的形式進行。日本供應商沒有直接提供合成薄荷腦生產的資源能源以及排放，僅提供企業整體的環境數據。通過企業整體環境數據可以得到所有產品生產的平均環境負荷。假設合成薄荷腦的生產的環境負荷與平均環境負荷相同，那么生產 1 噸合成薄荷腦的消耗與排放如下表 7 所示：表 7 生產 1 噸合成薄荷腦原料的直接消耗和排放 項目項目 名稱名稱 單位單位 數量數量 原料消耗原料消耗 合成薄荷腦原料 kg 1211.5955 水 m3 5

29、3.6923 能源消耗能源消耗 天然氣 m3 113.3814 燃料油 kg 18.4460 液化石油氣 kg 1.1039 電力 kWh 1289.9862 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 23.2803 NOx kg 0.1153 PM kg 0.01648 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 3.8157 BOD5 kg 2.0446 SS kg 0.4481（2）合成薄荷腦的運輸過程 合成薄荷腦在日本生產，運輸到中國需要經過海運。假定合成薄荷腦從日本橫濱港由海路運輸到上海港，再由上海港陸路運輸到香皂生產廠。合成薄荷腦的運輸過程確定為海運 1900km，道路運輸 20

30、0km。海路運輸和道路運輸的環境負荷采用 SinoCenter數據庫的背景數據。16 表 8 生產 1塊 125g 香皂合成薄荷腦運輸的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 5.71E-08 天然氣 m3 2.02E-08 原油 kg 5.89E-07 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 1.58E-06 CH4 kg 1.14E-10 N2O kg 4.97E-11 CO kg 4.46E-09 SO2 kg 2.59E-09 NOx kg 1.80E-08 NMVOC kg 1.59E-09 PM kg 1.43E-09 液體廢棄物排放

31、液體廢棄物排放 COD kg 6.61E-12 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 9.15E-09 爐渣 kg 2.05E-09 4.2 香皂香皂生產過程生產過程 香皂的生產和包裝由位于余姚的上海家化 OEM 工廠完成。香皂生產過程，是將皂粒等不同原料配置成各相后，按照工序將各相依次加入混合攪拌機攪拌，并經過精制、研磨、真空壓條、切割打印等工序，從而生產出待包裝的香皂。香皂的生產工藝相對簡單，生產設備僅消耗電力，幾乎不產生其他廢棄物的排放。因此，香皂的生產過程僅考慮電力消耗。香皂生產的電耗來自于工廠現場調研，每生產一塊 125g 香皂需要消耗電力 0.02358kWh。生產 1 塊香

32、皂的主要環境負荷如下表 9所示：表 9 生產 1塊 125g 香皂的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 1.11E-02 天然氣 m3 7.38E-05 原油 kg 1.82E-04 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 1.94E-02 CH4 kg 2.58E-07 N2O kg 3.56E-07 CO kg 2.73E-05 SO2 kg 1.32E-04 NOx kg 8.96E-05 NMVOC kg 7.16E-07 PM kg 7.35E-06 17 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 1.37E-06 固體廢棄物排放

33、固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 1.89E-03 爐渣 kg 4.25E-04 4.3 外材外材 4.3.1 外材部件原料外材部件原料 香皂所涉及的外材如上表 2 所示。香皂的紙箱裝箱數為 72 塊/箱。則每盒香皂產品消耗的外材數量如下表 10 所示：表 10 一塊 125g 香皂產品的外材原料 外材部件外材部件 原材料原材料 單位單位 數量數量 花盒 肥皂專用紙 g 11.2 塑袋 FOHBOPP g 0.7 紙箱 ?？?g 3.44 瓦楞紙 g 3.56 芯紙 g 1.167 封箱帶 BOPP g 0.02125 丙烯酸丁酯 g 0.02278 花盒、塑袋和紙箱的原材料生產數據調研較為困難

34、，因此均采用背景數據。對于部分數據缺乏的材料（肥皂專用紙、FOHBOPP、BOPP、芯紙），采用相近材料的背景數據替代。肥皂專用紙采用白卡紙的數據替代，FOHBOPP 和 BOPP 都采用定向聚丙烯薄膜的數據替代，芯紙采用普通紙的數據替代。4.3.2 外材部件生產外材部件生產 花盒由上海外材部件供應商生產，生產過程的直接消耗與排放由企業現場調研得到。下表11 所示：表 11 花盒生產過程的直接消耗與排放 項目項目 名稱名稱 單位單位 數量數量 原料消耗原料消耗 專用紙 g 20 能源消耗能源消耗 電 kWh 0.004368 空氣污染物排放空氣污染物排放 NMVOC g 0.002404 18

35、 紙箱和塑袋生產過程直接消耗和排放較難獲取，且數量較少，此處予以忽略。因此，紙箱和塑袋僅考慮原料生產造成的環境影響。4.3.3 外材運輸外材運輸 外材運輸包括外材部件原料的運輸及材料部件運輸兩部分。外材原料通常距離外材生產企業不遠，假定原料運輸距離均為 50km?；ê袨樯虾Ｍ獠牟考躺a，到香皂生產廠的距離確定為 170km，其他外材部件的運輸距離假定為 100km。外材原料及外材部件的運輸方式均為道路運輸。所有外材運輸所造成的環境負荷如下表 12所示：表 12 外材原料及外材部件運輸所造成的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 3.78E-0

36、5 天然氣 m3 1.34E-05 原油 kg 3.90E-04 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 1.05E-03 CH4 kg 5.06E-08 N2O kg 4.84E-08 CO kg 2.40E-06 SO2 kg 1.72E-06 NOx kg 1.09E-05 NMVOC kg 4.62E-07 PM kg 3.98E-07 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 4.38E-09 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 6.07E-06 爐渣 kg 1.36E-06 4.4 產品產品的運輸過程的運輸過程 六神香皂在全國有多個產地，且有多個轉運中心，產品從生產地

37、運送到消費者所在地的距離難以估算。為簡化分析，本研究將產品運輸距離假定為家化余姚 OEM 工廠到武漢的距離。一塊125g規格的香皂產品運輸到消費者的環境負荷如表 13 所示：表 13 一塊 125g 規格的香皂產品運輸到消費者的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 9.11E-04 天然氣 m3 3.22E-04 原油 kg 9.39E-03 19 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 2.53E-02 CH4 kg 1.22E-06 N2O kg 1.17E-06 CO kg 5.79E-05 SO2 kg 4.14E-05 NOx kg

38、2.63E-04 NMVOC kg 1.11E-05 PM kg 9.59E-06 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 1.06E-07 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 1.46E-04 爐渣 kg 3.28E-05 4.5 產品使用及廢棄回收產品使用及廢棄回收 4.5.1 產品使用過程產品使用過程 香皂在使用過程沒有直接的消耗，也沒有廢棄過程。但是香皂使用后，其成分會進入生活污水，從而造成環境影響。香皂的主要成分為皂粒，其含量超過百分之九十，假設香皂使用造成的環境影響全部來自皂粒。皂粒為脂肪酸鈉鹽的復雜混合物，在本報告中，為簡化分析，假設皂粒的成分為硬脂酸鈉（C17H35

39、COONa），香皂使用后硬脂酸鈉排入生活污水造成的污染程度由化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）表示。COD 是以化學方法測量水樣中有機物被強氧化劑氧化時所消耗的氧當量，用以表示水中有機物量的多寡，反映了水中受還原性物質污染的程度。根據硬脂酸鈉的化學式 C17H35COONa，可以計算得到每氧化 1g 氧化硬脂酸鈉，需要消耗氧氣 2.6g。那么，使用一塊 125g香皂造成的 COD為 313.29g。4.5.2 產品廢棄過程產品廢棄過程 香皂本身使用完即為生命周期結束，其外包裝會廢棄成為生活垃圾。生活垃圾中，有一部分會回收利用，另一部分被焚燒或填埋。為簡化分析模型

40、，假定回收的部分直接減少了對應原材料的生產，降低了環境影響；沒有被回收的廢棄部分全部被焚燒，外材不同部分焚燒造成的環境影響相同。根據相關文獻7，假定生活垃圾中，廢紙回收率為 48%，廢塑料回收率為 23%。焚燒單位數量生活垃圾造成的直接消耗和排放通過文獻調研得到，如下表 14所示：20 表 14 生活垃圾焚燒的直接消耗和排放清單8 項目項目 名稱名稱 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 柴油 kg 0.23 電 kWh 61.6 能源回收能源回收 電 kWh 342 資源資源消耗消耗 水 t 2.3 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 256.21 CO kg 0.3 SO2 kg

41、0.12 NOx kg 0.9 HCl kg 0.06 NMVOC kg 0.18 Hg kg 0.0002 Cd kg 0.0002 Pb kg 0.002 二噁英 kg 2E-10 產品廢棄和回收的運輸過程均假定為 30km。產品外材廢棄和回收運輸過程造成的環境負荷如表 15 所示：表 15 一塊 125g 規格的香皂產品外材廢棄和回收運輸過程造成的主要環境負荷 類別類別 項目項目 單位單位 數量數量 能源消耗能源消耗 原煤 kg 4.59E-06 天然氣 m3 1.62E-06 原油 kg 4.73E-05 空氣污染物排放空氣污染物排放 CO2 kg 1.27E-04 CH4 kg 6.

42、14E-09 N2O kg 5.88E-09 CO kg 2.92E-07 SO2 kg 2.08E-07 NOx kg 1.33E-06 NMVOC kg 5.61E-08 PM kg 4.83E-08 液體廢棄物排放液體廢棄物排放 COD kg 5.32E-10 固體廢棄物排放固體廢棄物排放 粉煤灰 kg 7.36E-07 爐渣 kg 1.65E-07 21 5 產品產品生命周期生命周期影響分析影響分析 5.1 產品生命周期產品生命周期環境影響評價結果環境影響評價結果 根據以上各階段的數據收集，在 SJPLCAS 軟件中建模計算得到香皂產品生命周期環境影響結果。表 16 列出了生產 1塊規

43、格為 125g的香皂產品生命周期特征化結果。表 16 香皂產品生命周期特征化結果 環境影響類別環境影響類別 單位單位 數量數量 ADP-化石燃料 MJ 4.80E-01 AP kg SO2 eq 4.99E-04 EP kg PO43-eq 1.01E-02 GWP kg CO2 eq 6.98E-02 HTP kg 1,4-DB eq 1.19E-03 POCP kg C2H4 eq 1.53E-05 采用 World 2000 歸一化基準值，到歸一化結果，如表 17所示；表 17 香皂產品歸一化結果 環境影響類型環境影響類型 數量數量 ADP-化石燃料 1.28E-15 AP 2.09E-

44、15 EP 4.42E-14 GWP 1.60E-15 POCP 4.16E-16 由上表 17 的歸一化結果可以看到，香皂產品最大的環境影響類別為富營養化（EP），比其他環境影響類別高出 1-2 個數量級。EP 主要來自香皂的使用過程的 COD 排放，且使用過程對EP 貢獻占比超過 99%。由于香皂使用過程只有 COD 造成的環境影響對 EP 有貢獻，對其他環境影響類別的貢獻為 0，因此后面的分析將不考慮使用香皂使用過程的環境影響。去除香皂使用過程后，香皂外材、內材、香皂產品運輸及香皂外材廢棄造成的環境影響的歸一化結果如圖 4 所示：22 圖 4 香皂內材、外材、產品運輸及外材廢棄過程所造成

45、的環境影響 從圖 4 可以看到，在不考慮使用過程的情況下，香皂內材造成的環境影響最大，占到總環境影響的 41.35%；外材造成的環境影響其次，占到總環境影響的 31.23%；產品運輸造成的環境影響略小于外材生產的環境影響，占到總環境影響的 29.15%；而香皂外材造成的環境影響為負值-1.73%。之所以為負值，是因為香皂外材作為生活垃圾，在焚燒過程中會有電力回收?；厥盏倪@部分電力可以代替發電造成的環境影響。5.2 香皂內材造成的環境影響香皂內材造成的環境影響 香皂內材造成的環境影響歸一化結果如表 18和圖 5所示：表 18 香皂內材造成的環境影響歸一化結果 影響類型影響類型 合計合計 皂粒皂粒

46、 冰片冰片 合成薄荷腦合成薄荷腦 香皂生產過程香皂生產過程 ADP-化石燃料 6.03E-16 1.52E-17 0.00E+00 2.12E-18 5.86E-16 GWP 5.85E-16 1.19E-16 3.00E-20 1.79E-18 4.64E-16 HTP 1.60E-16 2.55E-17 1.00E-20 3.80E-19 1.34E-16 POCP 2.11E-16 1.88E-17 1.00E-20 2.70E-19 1.92E-16 AP 1.00E-15 1.48E-16 4.00E-20 2.15E-18 8.51E-16 EP 1.17E-16 4.26E-17

47、 1.00E-20 9.10E-19 7.38E-17 -5.00E-16 香皂內材 香皂外材 香皂產品運輸 香皂外材廢棄 Abiotic depletion(fossil fuels)Global warming(GWP100a)Human toxicity Photochemical oxidation Acidification Eutrophication 23 圖 5 香皂內材造成的環境影響歸一化結果 由表 18 和圖 5可以看到，香皂內材的環境影響主要由香皂生產過程造成，占到了總環境影響的 85.98%；其次為皂粒的生產，占到內材總環境影響的 13.79%。冰片與合成薄荷腦對環境影

48、響的貢獻相對來說可以忽略不計。香皂在生產過程中僅消耗電力，幾乎沒有其他消耗與排放，因此，香皂生產過程的電耗對香皂內材的環境影響具有決定性的貢獻。圖 6 皂粒生產與運輸對皂粒環境影響的貢獻 0.00E+00 皂粒 冰片 合成薄荷腦 香皂生產過程 ADP-化石燃料 GWP HTP POCP AP EP 83%17%皂粒，生產 道路運輸 24 如圖 6 所示，皂粒生產對環境影響的貢獻占 83%，處于絕對優勢，而運輸對皂粒環境影響的貢獻也達到了 17%，不可忽視。5.3 香皂香皂外材造成的環境影響外材造成的環境影響 香皂外材造成的環境影響歸一化結果如表 19和圖 7所示：表 19 香皂外材造成的環境影

49、響歸一化結果 影響類型影響類型 合計合計 外材外材原料原料生產生產 香皂花盒生產香皂花盒生產 外材原料及部件運輸外材原料及部件運輸 ADP-化石燃料 6.96E-16 5.85E-16 1.09E-16 3.25E-18 GWP 4.09E-16 2.98E-16 8.60E-17 2.51E-17 HTP 5.32E-17 2.30E-17 2.48E-17 5.43E-18 POCP 1.34E-16 9.46E-17 3.56E-17 4.02E-18 AP 4.37E-16 2.48E-16 1.58E-16 3.15E-17 EP 2.92E-16 2.70E-16 1.37E-17

50、 8.98E-18 圖 7 香皂外材造成的環境影響歸一化結果 由表 19 和圖 7 可以看到，香皂外材造成的環境影響主要由外材原料生產造成，占到總環境影響的 75.13%；香皂花盒生產對總環境影響的貢獻為 21.13%；外材原料運輸以及部件運輸對總環境影響的貢獻較小，僅為 3.87%。0.00E+00 香皂外材原料 香皂花盒生產 外材原料及部件運輸 ADP-化石燃料 GWP HTP POCP AP EP 25 各個外材原料生產過程對外材原料總環境影響的貢獻如圖 8所示：圖 8 各外材原料生產對外材原料總環境影響的貢獻 由圖 8 可以看到肥皂專用紙的生產過程對外材原料總環境影響的貢獻最大，達到

51、52.18%；其次為定向聚丙烯薄膜，占到 22.38%；再次是?？埡屯呃慵?，分別占到總環境影響的 13.99%和 9.06%。香皂花盒的生產過程主要消耗電力，其他消耗和排放物數量相對較小，因此花盒生產對環境影響的貢獻主要來自電力消耗。5.4 產品產品生命周期碳足跡指標結果生命周期碳足跡指標結果 根據收集的數據，在家化產品生命周期評價軟件系統中建模計算得到一塊 125g 香皂生命周期碳排放情況。生產 1 塊規格為 125g 的香皂產品的碳足跡結果為 6.98E-02 kg CO2-eq。表 20 列出了各過程清單數據碳足跡貢獻結果。表 20 香皂各過程清單數據碳足跡貢獻結果 過程過程 貢獻百分

52、比貢獻百分比 皂粒生產過程 6.63%冰片生產過程 0.00%合成薄荷腦生產過程 0.10%4.75%52.18%13.99%9.06%0.54%22.38%芯紙 肥皂專用紙 ?？?瓦楞紙 丙烯酸丁酯 定向聚丙烯薄膜 26 香皂生產過程 26.64%芯紙生產過程 1.24%肥皂專用紙生產過程 13.32%?？埳a過程 2.89%瓦楞紙生產過程 1.13%丙烯酸丁酯生產過程 0.05%定向聚丙烯薄膜生產過程 2.03%香皂花盒生產過程 4.80%外材原料及部件運輸過程 1.40%香皂產品運輸過程 39.97%香皂使用過程 0.00%香皂外材廢棄過程-0.20%從表 20 中可以看到，香皂產品

53、運輸過程占到生命周期碳足跡的 39.97%，香皂生產過程占到生命周期碳足跡的 26.64%，肥皂專用紙生產過程占到 13.32%。這三個過程貢獻了絕大多數產品生命周期碳足跡，三者占到生命周期碳排放總量的 79.93%。其余生命周期過程的碳足跡貢獻比例均小于百分之十。由于生活焚燒過程中有電力回收，因此香皂外材廢棄過程的碳足跡貢獻為負值。6 生命周期解釋生命周期解釋 6.1 假設和局限性假設和局限性 本次香皂產品 LCA 報告的實景數據中香皂產品生產過程數據來源于企業數據，背景數據來源于北京工業大學材料環境協調性評價基礎數據庫(SinoCenter)和瑞士的 Ecoinvent 數據庫。香皂產品生

54、產數據僅代表特定企業的生產水平，其他企業同類產品生產的實際數據可能與本報告有一定的偏差。香皂產品生產過程的環境排放包含固體廢棄物，但主要由企業自己回收，因此本報告中沒有考慮。受項目調研時間及供應鏈管控力度限制，未調查所有原料的實際生產過程，計算結果與實際供應鏈的環境表現有一定偏差。建議在調研時間和數據可得的情況下，進一步完善調研缺失原材料的生產過程數據，有助于提高數據質量，為企業在供應鏈上推動協同改進提供數據支持。27 6.2 數據質量評估數據質量評估 6.2.1 代表性代表性 本次報告中各單元過程實景數據采用企業生產統計數據，數據代表特定生產企業的一般水平。背景數據庫數據采用近 6 年的數據

55、。6.2.2 完整性完整性（1）模型完整性 本次報告中產品生命周期模型均包含上游原輔料生產和運輸、產品生產過程，滿足本研究對系統邊界的定義。在各單元過程中，除產品生產過程現場用水量和環境排放由于數量小、統計資料缺失被忽略外，其余的投入均被考慮在內。（2）背景數據庫完整性 本研究所使用的背景數據庫包括 SinoCenter 數據庫和瑞士的 Ecoinvent 數據庫。SinoCenter數據庫包括中國國內能源、原材料、運輸等基礎數據集清單數據集，累積數據超過 10 萬條。Ecoinvent 數據庫包含歐洲及世界多個國家的 7000 多個單元過程數據集以及相應產品的匯總過程數據集。以上兩個背景數據

56、庫均包含了主要能源、基礎原材料、化學品的開采、制造和運輸過程，滿足背景數據庫完整性的要求。6.2.3 可靠性可靠性（1）實景數據可靠性 本次報告中，各實景過程主要原料和能源消耗數據均來自企業資料統計或實測數據，數據可靠性高。（2）背景數據可靠性 本研究中 SinoCenter 數據庫數據采用中國或中國特定地區的統計數據、調查數據和文獻資料，數據代表了中國生產技術及市場平均水平，數據收集過程的原始數據和算法均被完整記錄，使得數據收集過程隨時可重復、可追溯。28 6.2.4 一致性一致性 本研究所有實景數據均采用一致的統計標準，即按照單元過程單位產出進行統計。所有背景數據采用一致的統計標準，其中

57、SinoCenter 數據庫在開發過程中建立了統一的核心模型，并進行詳細文檔記錄，確保了數據收集過程的流程化和一致性。6.3 結論結論 本次報告主要得出以下結論：規格為 125g 的香皂產品，全生命周期環境影響最大的是香皂的使用過程，該過程的大量 COD 排放導致了富營養化潛勢歸一化結果比其他環境影響類型高出 1 到 2 個數量級。規格為 125g 的香皂產品，在不考慮使用過程的情況下，香皂內材、香皂外材、香皂產品運輸和香皂外材廢棄過程對總環境影響的貢獻分別為 41.35%、31.23%、29.15%和-1.73%。內材的最主要環境影響來自于香皂的生產過程；外材最重要的環境影響來源于外材原料的

58、生產；原料中肥皂專用紙生產的環境影響貢獻最大。建議企業可以針對這兩個過程進行改進，可以顯著降低香皂產品的生命周期環境影響。對于產品碳足跡貢獻最大的是香皂產品運輸過程，占到生命周期碳足跡的 39.97%；其次是香皂生產過程和肥皂專用紙生產過程，分別占碳足跡的 26.64%和 13.32%。為降低產品生命周期碳足跡，除了降低香皂生產的能源消耗以外，還可以縮短產品從工廠到顧客的運輸距離，以及選用能耗較低的紙張做香皂花盒。29 參考文獻參考文獻 1 Iso I S O.ISO 14040.Environmental management-Life cycle assessment-Principles

59、 and framework(ISO 14040:2006).J.International Standard Iso,2006.2 Iso I S O.ISO 14044.Environmental management-Life cycle assessment-Requirements and guidelines(ISO 14044:2006).J.International Standard Iso,2006.3 GB/T 24040-2008.環境管理生命周期評價原則與框架S.中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.2008.4 Birger L fgre

60、n,Anne-Marie Tillman,Bjrn Rinde.Manufacturing actors LCA J.Journal of Cleaner Production,2011,19(17):20252033.5 龔先政，聶祚仁，王志宏,等.中國材料生命周期分析數據庫開發及應用J.中國材料進展,2011,30(8):1-7.6 Ecoinvent Database.http:/www.ecoinvent.org/database/database.html 7 范滿國.我國可回收垃圾資源化分析J.城鄉建設,2018(2):23-27.8 趙薇,孫一楨,張文宇,等.基于生命周期方法的生活垃圾資源化利用系統生態效率分析J.生態學報,2016,36(22):7208-7216.