《绿色设计产品评价技术规范 水泥》编制说明.docx
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《绿色设计产品评价技术规范水泥》编制说明
《绿色设计产品评价技术规范水泥》
编制说明
绿色设计产品评价规范编制组
2020年6月
一、任务来源及编制背景
1.1任务来源
为更好的贯彻落实《中国制造2025》,加快实施绿色制造工程,构建绿色制造体系,结合《工业和信息化部办公厅关于开展绿色制造体系建设的通知》(工信厅节函〔2016〕586号)要求,在“十三五”期间,以化工、特色轻工、有色、装备制造、建材、纺织、新能源、医药、电子信息行业为重点领域,推广应用绿色制造技术,提升绿色制造水平,构建化工产业绿色制造体系。
根据《工业和信息化部办公厅关于印发2018年第三批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》(工信厅科函[2018]54号),《绿色设计产品评价技术规范水泥》(2018-1504T-JC)作为行业标准立项,完成年限2020年。
由建材工业综合标准化技术委员会归口,编制工作由北京国建联信认证中心有限公司等单位负责。
1.2背景和意义
随着我国经济建设的调整发展,特别是城市化进程的加快,资源能源消耗加剧,建筑能耗持续攀升,环境污染和生态破坏日益严重,引起了国家的高度关注。
党的十八大报告提出“大力推进生态文明建设”,牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念是应对我国能源生态严峻形势的政策指南。
《中国制造2025》、《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》,提出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。
2015年,习近平总书记提出了“供给侧结构性改革”重大目标,要求用改革的办法推进结构调整,矫正资源配置扭曲,扩大有效供给,提高全要素生产率,促进经济社会持续、健康发展。
而大力发展绿色产品,促进消费模式转变,正是供给侧改革的关键。
因此,为落实供给侧结构性改革要求,以促进全产业链和产品全生命周期绿色发展为目的,工信部开展了以企业为建设主体,以公开透明的第三方评价机制和标准体系为基础,以绿色工厂、绿色产品、绿色园区、绿色供应链为的主要内容的绿色制造体系建设工作。
工信部提出要全面统筹推进绿色制造体系建设,到2020年,绿色制造体系初步建立,绿色制造相关标准体系和评价体系基本建成,在重点行业出台100项绿色设计产品评价标准的建设目标。
绿色建筑是如今建筑行业发展的主流趋势,这就要求从原料到成品彻底实现节能的要求。
作为建筑的基本原料的水泥行业自然责无旁贷。
高效、绿色的生产的轨道是水泥行业的可行之机。
如今的水泥行业产能过剩、污染浪费现象依然严重,供给侧改革将加速水泥行业的快速转型,所以一系列高科技、新型化设备的问世必将助推水泥行业走上绿色生产的发展道路。
“十三五”以来,以“去产能、稳增长、增效益”为主线的水泥行业供给侧结构改革工作初见成效。
全国现在有规模以上水泥企业3000余家,水泥总产量稳定在24亿吨左右,熟料产量约14亿吨,占全球水泥总产量的60%左右。
全国水泥工业,碳排放总量达12亿吨,占工业碳排放总量的20%。
《绿色设计产品评价技术规范水泥》旨在依据《生态设计产品评价通则》(GB/T32611),采用产品全生命周期绿色管理理念,重点从资源、能源、环境和产品品质四个方面选取表征水泥产品全生命周期绿色程度的评价指标,并规定其生命周期评价报告编制方法,具有以下作用和意义:
(1)目前,我国尚无针对水泥产品的绿色设计产品评价技术规范,绿色水泥产品缺乏统一的定义和标准。
本标准的制定,将统一我国绿色水泥产品的定义和指标体系要求;
(2)本标准为开展水泥的绿色设计产品评价提供了技术依据,将水泥产品纳入了绿色设计产品评价范围,扩充了绿色建材产品目录,为预拌混凝土、预拌砂浆等下游产品提供了绿色原材料,将推动我国绿色建材产品的生产和应用,有力地支撑《促进绿色建材生产和应用行动方案》所提出的行动目标的实现;
(3)通过开展水泥绿色设计产品的评价工作,将促使科研院所、生产企业在产品设计开发阶段系统考虑原材料选用、生产、销售、使用、回收、处理等各个环节对资源环境造成的影响,从而显著降低产品能耗物耗、污染物和温室气体排放,助力于《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》所提出的绿色制造目标的实现。
二、工作简况
本标准遵循生命周期的基本指导思想,在广泛收集国内外水泥行业环境保护、清洁生产相关的政策、法律法规、技术导则、标准等文献,选择典型企业开展系统深入地实地调研,结合我国水泥环保的现状,进行全面系统研究的基础上,完成了本标准征求意见稿的撰写。
该标准给出了绿色水泥的基本要求、评价指标体系框架、生命周期评价要求、评价方法。
具体编制过程如下:
2018年7月,工信部下达《绿色设计产品评价技术规范水泥》建材行业标准制修订计划,计划编号2018-1504T-JC。
2019年3月14日,召开标准编制工作启动会,确定标准编制组,由北京国建联信认证中心有限公司、天瑞水泥集团有限公司、华新水泥股份有限公司等单位负责起草;
2019年6月,完成行业初步调研,搜集并分析了相关数据,作为标准评价指标提出的科学参考依据,编制完成标准初稿;
2019年9月5-6日,组织行业专家讨论,编制组向与会专家和企业介绍了本标准的起草背景、过程和主要内容。
会后,起草组针对有关意见和建议,对标准进行了修改;
2020年5月26日,通过远程会议形式召开标准专家讨论会,就评价指标关键问题进行研讨,会后形成《绿色设计产品评价技术规范水泥》征求意见稿;
2020年6月,公开对外征求意见。
三、编制原则及标准的主要技术内容说明
3.1本标准的编制原则
遵循标准编制先进性、科学性、一致性和可行性的原则。
在编制过程中,以GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》为依据,以GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:
标准化文件的结构和起草规则》为指导,在符合国家现行法律、法规以及水泥行业政策要求的前提下,结合《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》、《工业绿色发展规划(2016-2020年)》、《原材料工业质量提升三年行动方案(2018-2020年)》等政策制定的相关目标,参考国内外相关标准,广泛调研国内相关行业企业实际生产情况,综合考虑水泥产品行业当前水平与发展趋势,从产品生命周期的角度,对水泥绿色设计做出了详细的规定。
依据生命周期评价方法,考虑到水泥产品的整个生命周期,从设计开发、原材料获取、生产、包装、运输、使用及废弃后回收处理等阶段,深入分析各阶段的资源消耗、生态环境、人体健康影响因素,选取不同阶段的典型指标构成评价指标体系。
本标准在满足评价指标体系要求的基础上,采用生命周期评价方法,开展生命周期清单分析,进行生命周期影响评价,将环境影响评价结果作为产品生态设计评价的重要参考依据,以体现标准的系统性、科学性和可操作性。
3.2标准的主要内容及说明
3.2.1范围
本标准规定了水泥绿色设计产品评价的评价要求、生命周期评价报告编制方法和评价方法。
本标准适用于通用硅酸盐水泥及熟料的绿色设计产品评价。
3.2.2术语和定义
在充分考虑本标准适用范围以及参考其他相关标准定义的基础上给出本标准的术语和定义。
参考国家现行相关标准,对绿色设计、绿色设计产品等关键性术语作相关定义。
3.2.3主要技术指标
3.2.3.1基础条件
首先企业需满足以下基本条件,基本要求涵盖企业污染物排放、清洁生产水平、工艺技术、管理体系、能源计量器具配置、法律法规满足程度和产品基本性能等要求,如下所示:
1)企业应符合工业和信息化部公告的《水泥行业规范条件》的要求,通用硅酸盐水泥产品基本性能应满足GB175要求,硅酸盐水泥熟料产品应满足GB/T21372要求。
说明:
企业应达到的最基本条件
2)企业污染物排放应满足GB4915等污染物排放标准要求,污染物排放总量满足排污许可证要求,近3年无重大安全、质量和环境污染事故。
说明:
企业污染物排放的基本要求。
不但污染物排放浓度要达到国家标准,同时污染物排放总量也必须达到国家和地方的控制指标。
3)列入政府主管部门强制性清洁生产审核名单的生产企业,其清洁生产水平应达到《水泥行业清洁生产评价指标体系》规定的二级及以上要求。
4)生产企业宜采用国家鼓励的先进技术工艺,如《产业结构调整指导目录(2019年本)》等文件鼓励的技术,不应采用如《产业结构调整指导目录(2019年本)》等文件中淘汰或禁止的技术、工艺、装备及相关物质。
说明:
企业应采用国家鼓励推广的低污染、低排放、低能耗、经济高效的清洁生产工艺、技术、装备,实现节能减排、绿色清洁。
5)生产企业应按照GB/T19001、GB/T24001、GB/T28001和GB/T23331建立并有效运行质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全和能源管理体系,并通过第三方认证。
6)生产企业应按照GB/T35461配备能源计量器具,按照GB24789配备水计量器具,并根据环保法律法规和标准要求配置污染物检测和在线监测设备,具有熟料生产线的企业(除电石渣水泥生产线外)应配套建设余热发电系统。
说明:
企业应配备符合标准数量的能源及水计量器具,对于各生产环节实现监控,以实现节能节水、绿色生产。
电石渣水泥生产线由于能耗较低一般不具备建设余热发电系统的条件。
7)一般固体废弃物的收集、贮存、处置应符合GB18599的相关规定。
危险废物的贮存应符合GB18597的相关规定,后续应交付持有危险废物经营许可证的单位处置。
8)水泥窑协同处置固体废弃物污染物排放应满足GB30485、HJ662要求,水泥熟料中可浸出重金属含量应满足GB30760要求。
说明:
对于具有水泥窑协同处置设施的企业除应满足水泥行业相关环境保护法律法规要求外,还应满足GB30485、HJ662、GB30760等水泥窑协同处置相关法规要求。
3.2.3.2资源属性
资源属性从石灰石来源、塑料中绿色物料使用率、单位熟料天然钙质原材料消耗量、生产过程产生的固体废物的综合利用率、生产废水回收利用率、单位产品取水量和所用耐火砖成分等方面提出指标要求,具体见下表。
表3-1资源属性相关指标
序号
项目
单位
方向
拟定指标值
判定依据
1
石灰石来源
-
-
石灰石矿山应满足绿色矿山要求
石灰石采购合同、满足绿色矿山要求的证明文件
2
熟料中绿色物料使用率
%
≥
12
提供证明材料
3
单位熟料天然钙质原材料消耗量
t/t
≤
1.3
提供证明材料
4
生产过程产生的固体废物的综合利用率
%
≥
98
提供证明材料
5
生产废水回收利用率
%
≥
98
提供证明材料
6
单位产品取水量
熟料烧成
m3/t
≤
0.161
提供证明材料
水泥粉磨
0.0085
7
耐火砖成分
-
-
不应使用含铬耐火砖
耐火砖采购合同及证明资料
企业生产所用石灰石应来源于具有绿色矿山资质的石灰石矿山。
熟料中绿色物料的使用率应大于30%,绿色物料的涵盖内容依据财政部、税务总局发布的《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》,包括采矿选矿废渣、冶炼废渣、化工废渣和其他废渣。
其中,采矿选矿废渣,是指在矿产资源开采加工过程中产生的煤矸石、粉末、粉尘和污泥;冶炼废渣,是指转炉渣、电炉渣、铁合金炉渣、氧化铝赤泥和有色金属灰渣,但不包括高炉水渣;化工废渣,是指硫铁矿渣、硫铁矿煅烧渣、硫酸渣、硫石膏、磷石膏、磷矿煅烧渣、含氰废渣、电石渣、磷肥渣、硫磺渣、碱渣、含钡废渣、铬渣、盐泥、总溶剂渣、黄磷渣、柠檬酸渣、脱硫石膏、氟石膏、钛石膏和废石膏模;其他废渣,是指粉煤灰、燃煤炉渣、江河(湖、海、渠)道淤泥、淤沙、建筑垃圾、废玻璃、污水处理厂处理污水产生的污泥。
单位熟料天然钙质原材料消耗量、单位产品取水量依据行业调研结果选取行业前20%的量作为指标值。
生产过程产生的固体废物的综合利用率和生产废水回收利用率企业应尽量做到生产过程中产生的废水与固体废物的全部重复利用。
由于水泥产品中水溶性六价铬几乎全部来源于耐火砖,因此在企业生产过程中应避免使用含铬的耐火砖。
3.2.3.3能源属性
能源属性从单位熟料产品综合能耗、单位水泥产品综合能耗和发电能耗比等方面提出指标要求,具体见下表。
表3-2能源属性相关指标
序号
项目
单位
方向
拟定指标值
判定依据
1
单位熟料产品综合能耗
kgce/t
-
满足GB16780中2级限值要求
依据GB16780统计、计算
2
单位水泥产品综合能耗
kgce/t
-
满足GB16780中2级限值要求
依据GB16780统计、计算
3
余热发电能耗比
%
≥
4.3
依据GB/T33650统计、计算
单位熟料产品综合能耗与单位水泥产品综合能耗依照最新修订的GB16780水泥产品能源消耗限额中2级能耗的限制要求制定。
余热发电能耗比参考GB/T33650水泥制造能耗评价技术要求中A级指标进行选取。
3.2.3.4环境属性
环境属性从大气污染物排放、单位产品碳排放水泥污染物排放等方面提出指标要求,具体见下表。
表3-3环境属性相关指标
序号
项目
单位
方向
拟定指标值
判定依据
1
大气污染物排放
-
-
满足GB4915特别限值要求
按照GB4915检验并提供环境检验报告
2
单位产品碳排放量
熟料烧成
tCO2/t
≤
0.89
提供证明材料
水泥粉磨
0.018
3
水体污染物排放
-
-
废水无外排
-
企业的大气污染物排放应满足现行国家标准GB4915中的特别限值要求。
水泥与熟料产品的单位产品碳排放量依据行业调研结果进行选取。
依据《水泥行业清洁生产评价指标体系》有关要求,企业生产废水无外排。
3.2.3.4产品属性
产品属性从熟料28d抗压强度平均变异系数、水泥28d抗压强度平均变异系数、水溶性六价铬含量、氯离子含量和放射性核素限量等方面提出指标要求,具体见下表。
表3-3产品属性相关指标
序号
项目
单位
方向
拟定指标值
判定依据
1
熟料28d抗压强度平均变异系数
%
≤
3
按照GB/T17671检验,并计算年度平均变异系数
2
水泥28d抗压强度平均变异系数
强度等级42.5
3.5
强度等级52.5及以上
3
3
水溶性六价铬含量
mg/kg
≤
5
按照GB31893检验并提供检验报告
4
氯离子含量
%
≤
0.08
按照GB/T176检验并提供检验报告
5
放射性核素限量
外照射指数
-
≤
0.8
按照GB6566检验并提供检验报告
内照射指数
0.6
水泥与熟料的28d抗压强度平均变异系数指标限值参考T/CBMF17-2017《水泥生产企业质量管理规程》进行确定。
水溶性六价铬含量指标限值参考现行国家标准与国际标准综合选取。
氯离子含量指标限值在GB175的基础上提出了进一步要求。
放射性核素限量指标限值依据现行国家标准并进行了进一步提升。
3.2.4产品生命周期评价报告编制方法
生命周期评价报告中应包含两部分内容,第一部分为基本信息部分,基本信息部分里应提供报告信息、申请者信息、评估对象信息、采用的标准信息等基本信息,其中报告信息包括报告编号、编制人员、审核人员、发布日期等,申请者信息包括公司全称、统一社会信用代码、地址、联系人、联系方式等。
同时在报告中也应标注产品的主要技术参数,如产品名称、强度等级等。
第二部分为符合性评价部分,该部分需要在报告中提供对基本要求和评价指标要求的符合性情况,并提供所有评价指标报告期与基期改进情况的说明。
其中报告期为当前评价的年份,一般是指产品参与评价年份的上一年;基期为一个对照年份,一般比报告期提前一年。
附录B中提供了编制生命周期评价报告的方法和流程。
主要包括评价对象及工具、生命周期清单分析、生命周期影响评价和绿色设计改进方案。
报告的最后需要依据基本要求、评价指标、生命周期评价报告以及改进方案得出该种产品是否是绿色设计产品的初步结论。
此外,还需要提供产品主要原材料清单、产品工艺流程图以及各单元过程的数据收集表等资料来证明核查过程的来源和依据。
3.2.5评价方法
同时满足基本要求、评价指标要求以及提供产品生命周期评价报告三项要求的产品可判定为绿色设计产品:
判定为绿色设计产品的可按照GB/T32162的要求粘贴标识,可以各种形式进行相关信息自我声明,声明内容应包括但不限于基本要求、评价指标的要求,但需要提供相关的符合有关要求的验证说明材料。
3.2.6附录A
附录A为规范性附录,是评价指标要求中的部分指标计算方法。
3.2.7附录B
附录B为资料性附录,是水泥产品编制生命周期评价报告的方法和依据。
附录B依据GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》和GB/T24040《环境管理+生命周期评价原则与框架》编制而成,包括目的和范围的确定、生命周期清单分析、生命周期影响评价及生命周期解释和报告阶段。
3.2.7.1目的和范围的确定
目的与范围的确定是生命周期评价中的第一步,也是至为重要的一步,其重要性在于它决定为何要进行某项生命周期评价(包括对其结果的应用意图),并表述所要研究的系统和数据类型。
(1)目的
GB/T24040中要求,研究目的中须明确陈述其应用意图,开展该项研究的理由以及它的使用对象。
因此本标准的目的为通过评价水泥产品全生命周期的环境影响大小,提出绿色设计或生态化改进方案,从而可为提升和改善水泥产品的绿色设计提供依据。
使用对象为水泥产品的生产商。
(2)范围
研究范围依据目的确定,需要分析的因素主要有:
研究范围的修改及论证、功能、功能单位、系统边界、数据类型、输入输出初步选择准则、数据质量要求等。
据此,本标准将功能单位定义为可测量的生产1吨(t)熟料或水泥产品,来为输入和输出提供参照基准,以保证结果的可比性。
(3)系统边界
确定系统边界,即确定要纳入到模型化系统的单元过程。
在理想情况下,建立产品系统的模型时,应使其边界上的输入和输出均为基本流。
水泥产品全生命周期可划分为原材料获取、能源获取、利废原料获取、运输、产品生产、产品使用以及生命末期等过程,其中各部分具体内容如下:
a)原材料获取:
产品生产过程中消耗的主要原材料的开采及生产过程;
b)能源获取:
所用焦炭、电力、汽油、燃料油等能源的开采及生产过程;
c)利废原料获取:
如城市生活垃圾、危险废物、冶金行业的合金废渣、高炉废渣等的生产过程;
d)运输:
主要原材料、能源及利废原料的运输过程;
e)产品生产:
产品生产所涵盖的全部工序。
f)产品使用:
产品出厂后的运输、使用与维护过程;
g)回收再利用:
产品报废、回收、循环利用与最终处置过程。
由于水泥产品是非终端消费品,其使用、废弃和回收过程的环境影响难以获取,故本标准界定的系统边界为“从摇篮到大门”的生命周期过程,即包括但不限于原材料、能源、利废原料的获取,运输、产品生产。
(4)数据质量要求
数据质量要求是生命周期评价可信度的保障。
这里的数据是指在评估中用到的所有定性和定量的数值或信息,这些数据可能来自测量到的环境清单数据,也可以是中间的处理结果。
针对数据采集过程中所涉及的物质(能量)数据设定了相应的取舍准则,如下所示:
a)所有的能源输入均需列出,包括使用的含能废弃物;
b)应列出主要的原材料及利废原料输入,符合准则可忽略;
c)国家或地方相关标准规定的大气、水体、土壤的各种污染物和固体废弃物均需列出;
d)任何有毒有害物质均不可忽略;
e)忽略的单项物质(能量)流或单元过程对环境影响的贡献均不得超过1%;
f)所有忽略的物质(能量)流与单元过程对环境影响贡献总和不超过5%,且应予以说明。
3.2.7.2生命周期清单分析
生命周期清单分析(LifeCycleInventroy,LCI)是生命周期评价过程的第二步,涉及到数据的收集和计算程序。
是对产品、工艺流程、活动等研究系统整个生命周期阶段的资源和能源使用以及向环境(如:
空气、水、土壤)排放的废弃物进行定性、定量的分析过程。
目的是对产品系统的有关输入和输出进行量化。
根据预先确定的研究目的和范围需要来确定。
(1)数据采集
数据采集类型包括输入和输出,其中输入包括能量输入、原材料输入,辅助性输入,其他物理输入;输出报告产品以及大气污染物、水体污染物、固体废弃物以及其他环境因素。
同时数据按照来源可以分为现场数据和背景数据。
标准的附录C和附录D提供了数据采集格式,其中现场采集数据按附录C中表C.1格式采集,背景数据按附录D中表D.1格式采集,对数据的获得方式和来源均应予以说明。
在采集过程中,应对缺失的数据进行合理填补,并说明数据填补方法。
为了保证计算结果可信度,标准对于数据采集质量作出要求,现场数据采集质量应满足完整性、准确性和一致性;背景数据采集质量应满足代表性、完整性和一致性。
采集过程中,应验证数据的有效性,通过物料平衡、能量平衡、与历史数据和相近工艺数据对比等方式,确认数据的准确性与合理性。
对于异常数据,应分析原因,予以替换,替换的数据应满足数据质量要求。
(2)数据计算
在数据收集与确认完成后,需要根据计算程序对水泥产品系统中每一个单元过程和功能单位求得清单结果。
生命周期评价中的清单分析计算程序在确认数据后还需将数据与单元过程、功能单位分别相关联,同时根据流程图和系统边界可以将各单元过程相互关联,从而对整个系统进行计算,即数据合并。
这一计算是以统一的功能单位作为该系统所有单元过程中物流、能量流的共同基础,求得系统中所有的输入和输出数据,形成产品生命周期清单,可参见附录E。
(3)分配
大部分工业过程都是产出多种产品,并将中间产品和弃置的产品通过再循环用作原材料。
当环境负荷要用其中一种或部分产品来表征时,就产生了输入输出数据如何在多个产品或多个系统之间分配的问题。
将过程或产品系统中的输入和输出流划分到所研究的产品系统以及一个或更多的其他产品系统中,GB/T24040《环境管理生命周期评价原则与框架》将其定义为分配(allocation)。
因此,必须根据既定的方案将物流、能量流和环境排放分配到各个产品。
本标准中同一企业生产的熟料和多种水泥产品互为共生产品,而对于涉及的共生产品清单分配方法应在生命周期评价报告中予以明确说明。
水泥产品优先采用质量分配法。
3.2.7.3生命周期影响评价
依据GB/T32161-2015《生态设计产品评价通则》要求,本章包括影响类型确定、清单因子归类、分类评价以及计算方法。
(1)影响类型确定
本标准编制过程中,标准起草组对多家水泥生产企业进行了调研,收集了新型干法水泥生产过程的现场数据和背景数据,使用ReCiPe评价方法(该方法为评价产品全生命周期环境影响的国际主流方法之一)进行过程贡献、环境影响贡献以及物质贡献分析见表3-4,辨识了水泥产品的关键影响类型、单元过程以及输入输出物质。
据此选取气候变化(climatechange)、化石能源稀缺(Fossilresourcescarcity)、矿物资源稀缺(Mineralresourcescarcity)、颗粒物形成(fineparticulatematterformation)、陆地生态系统酸化(terrestrialacidification)等贡献率大于万分之一的环境影响类型作为必要的环境影响类型,在依据本标准对水泥产品进行生命周期评价时必须包括相关数
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