Різні різниці

Експертна оцінка життєвого циклу керамічних виробів. Аналіз життєвого циклу продукції. Характерні особливості та фази ОЖЦ

Експертна оцінка життєвого циклу керамічних виробів.  Аналіз життєвого циклу продукції.  Характерні особливості та фази ОЖЦ

користування допоміжними матеріалами. Подібним чином можна оцінити, чи ефективно використовується енергія.

Метод картування(або складання ситуаційних планів) широко використовується для збору, візуального аналізу та подання результатів аудиту. Найчастіше розробляється цілий набір тематичних карт схем, що відображають, наприклад, розташування джерел забруднення повітряного середовища, ґрунтів, поверхневих і підземних вод, несанкціоноване розміщення відходів (включаючи і накопичення їх на проммайданчику), нераціональне використання ресурсів (води, енергії, сировини, матеріалів). Такі карти "схеми, ілюстровані" фотографіями, виступають як свідчення аудиту. досягнуті в результаті впровадження рекомендацій екологічного аудиту.

Необхідність у інструментальних аналізахпри проведенні екологічного аудиту виникає досить рідко, переважно при проведенні аудиту стану промислового майданчика та аудиту потенційної відповідальності. У той же час, найпростіші методи та портативне обладнання можуть використовуватися аудиторами для оцінки масштабів проблеми або забезпечення документального свідоцтва при проведенні оцінки вихідної ситуації.

У висновку аудиту дуже важливо підготувати короткий звіт для керівництва

і обговорити проміжні результати. Короткий звіт подається в ході за "ключної зустрічі з керівництвом аудируемой організації. Цей етап" дозволяє уникнути помилок, уточнити взаємні позиції, визначити акценти щодо подробиці викладу результатів і рекомендацій у підсумковому звіті.

Критерієм успішності аудиту в цілому завжди стає застосовність розробок ботанних рекомендацій і ті результати, яких досягає підприємство, впроваджуючи організаційні та технічні рішення, можливість застосування яких виявлена ​​в результаті екологічного аудиту. інструментів екологічного менеджменту, що застосовуються для виявлення та практичної реалізації можливостей зниження негативного впливу на навколишнє середовище.

7.2 Оцінка життєвого циклу

Вперше підходи оцінки життєвого циклу (Life Cycle Assessment, LCA) були запропоновані міжнародною організацією SETAC – Товариством екологічної токсикології та хімії. В результаті робіт із запобігання забруднення навколишнього середовища стійкими токсичними сполуками, здатними накопичуватися в живих організмах і приводити до довгострокових негативних ефектів, вчені дійшли висновку про необхідність інструменту відстеження процесів трансформації ресурсів, що призводять до утворення шкідливих речовин, їх втрат , надходження у продукцію та розсіювання у навколишньому середовищі.

Значний розвиток методи LCA отримали в 80-ті рр., коли компанії в інтересах маркетингової політики хотіли представити споживачам свою продукцію як цілком «дружню для навколишнього середовища» (“environmentally

friendly”), тобто продукцію, виробництво, споживання та утилізація якої не завдають значної шкоди навколишньому середовищу. Перші досліди оцінок впливу продукції на навколишнє середовище протягом життєвого циклу породили певні сумніви в можливостях застосування подібних підходів. Стало очевидно, що жоден критерій сам по собі не може бути використаний для такої оцінки. Необхідно було поєднати ці критерії в одну комплексну теорію - концепцію життєвого циклу, що дозволяє зробити «прозорим» життєвий шлях досліджуваної продукції та полегшити можливість доступу до кожної ланки життєвого ланцюжка, можливості їх управління та зміни, і, як наслідок, мінімізувати вплив на навколишнє середовище.

Метод став часто застосовуватися не тільки комерційними, а й державними підприємствами, національні органи зі стандартизації розпочали роботу з оформлення застосовуваних підходів, і невдовзі дозріла необхідність в уніфікації підходів ОЖЦ. загальні підходи та принципи ОЖЦ - ISO 14040:1997. Подальша робота великої кількості експертів у рамках підкомітету 5 ISO/TC 207 дозволила уніфікувати підходи до оцінки життєвого циклу продукції, надати офіційний статус виконуваним роботам, проводити паралелі для порівняння екологічної результативності. видів продукції На сьогодні ОЖЦ присвячено вже 7 стандартів ISO серії 14000.

Оцінка життєвого циклу

Збір інформації та оцінка вхідних та вихідних потоків, а також можливих впливів на навколишнє середовище на всьому протязі життєвого циклу продукційної системи.

У рамках термінології стандартів ISO серії 14000 життєвий цикл розуміється як послідовні та взаємопов'язані стадії продукційної системи від отримання сировини або природних ресурсів до кінцевого розміщення в навколишньому середовищі. У літературі, присвяченій питанням ОЖЦ, для опису ідеї життєвого циклу використовується образний термін від колиски до могили (from cradle to grave). Тобто при оцінці життєвого циклу розглядаються не тільки етапи виробництва продукції, а й, наприклад, стадії видобутку природних ресурсів, виготовлення напівфабрикатів, допоміжні виробництва, а також її транспортування споживачеві, використання, розміщення відходів.

Процедура оцінки життєвого циклу обов'язково включає (див. рис. 17)

постановку мети дослідження та визначення меж системи;

виконання інвентаризаційного аналізу життєвого циклу, (збір інформації та кількісну оцінку вхідних та вихідних потоків речовин та енергії);

власне оцінку життєвого циклу, тобто виявлення та оцінку величини та значущості існуючих та потенційно можливих впливів;

інтерпретацію результатів, аналіз альтернатив, розробку висновків та рекомендацій, аналіз їх якості (критичний аналіз).

Структура оцінки життєвого циклу

Визначення цілей та меж системи

Інтерпретація

Інвентаризація

впливу

Область безпосереднього застосування:

Розвиток та покращення виробництва;

Стратегічне планування;

формування суспільної думки;

Маркетинг;

Інше.

Рисунок 17. Загальна структура оцінки життєвого циклу (ISO 14040:1997).

Межі продукційної системи (географічні, фізичні) у кожному даному випадку визначаються метою дослідження. Наприклад, для оцінки впливу продукції, що виробляється на території національного парку, на його природні комплекси, що охороняються, дослідження доцільно почати з транспортування сировинних компонентів до місця їх переробки і локального виробництва частини необхідної енергії і завершити на етапі транспортування продукції споживачеві, якщо використовується вона за межами парку. Для повноти оцінки в наведеному прикладі добре було б врахувати також вплив на розглянуту територію в результаті виробництва електроенергії, що закуповується, що в цьому випадку не представляється можливим, оскільки електроенергія надходить з національної мережі, в якій є безліч різних за характеристиками і розташування джерел .

Виконання інвентаризаційного аналізу - описи всіх видів взаємодії продукції з навколишнім середовищем - вельми трудомістка і відповідальна частина ОЖЦ (див. рис. 18). до остаточного поховання або в обраних межах системи), адекватність даних, отриманих на цьому етапі, визначають якість результатів оцінки в цілому.

Досить складно кількісно оцінити на навколишнє середовище і виконати детальний порівняльний аналіз. З технічної точки зору можна використовувати різні програмні продукти, розроблені фахівцями.

Природні ресурси

Енергія, матеріали

Енергія, матеріали

Викиди у повітря, скиди у водні об'єкти, тверді відходи тощо.

Енергія, матеріали

Викиди у повітря, скиди у водні об'єкти, тверді відходи тощо.

Енергія, матеріали

Викиди у повітря, скиди у водні об'єкти, тверді відходи тощо.

Енергія, матеріали

Викиди у повітря, скиди у водні об'єкти, тверді відходи тощо.

Видобуток сировини

Виробництво

вихідних

компонентів

Виробництво

Використання

продукції

Утилізація

продукції

18. Структура опису життєвого циклу.

ально для ОЖЦ (наприклад, програма SimaPro дозволяє проводити інвентаризаційний аналіз та оцінку впливу в ході життєвого циклу і містить різні визнані бази даних для оцінки впливу різних факторів).

На основі результатів проведеної оцінки роблять висновки про ступінь впливу продукції на навколишнє середовище, про його прийнятність. Виробництво практично будь-якої продукції передбачає використання деякої різноманітності сировини, енергетичних ресурсів, технологічних рішень. Проводять аналіз альтернатив, пошук способів можливого зменшення несприятливих впливів на навколишнє середовище і на підставі отриманих результатів готують рекомендації. На цій же стадії необхідний критичний аналіз, що дозволяє гарантувати якість проведеної ОЖЦ. Критичний аналіз забезпечує перевірку того, що

методи, що використовуються для проведення ОЖЦ, відповідають вимогам стандартів, що застосовуються;

методи, що використовуються для проведення ОЖЦ, науково та технічно обґрунтовані;

використовувані дані адекватні та відповідають цілі дослідження;

інтерпретація відображає обмеження застосовуваних підходів та методів та мету дослідження;

звіт про дослідження прозорий та відповідає своєму призначенню. Рекомендації ОЖЦ, у свою чергу, використовуються менеджерами та маркето"

логами для уточнення стратегії компанії, удосконалення виробничого процесу, розробки та поліпшення продукції. Іноді результатом проведення ОЖЦ може стати висновок про доцільність відмови від виробництва даного виду продукції та заміна його іншим, часто - перегляд функцій або складу продукції , зміна постачальників

Сформулюємо практичну застосування ОЖЦ. Насамперед, це метод підтримки прийняття рішень, який допомагає організації:

досягти більш повного розуміння впливів на навколишнє середовище, ризиків та можливої ​​відповідальності, пов'язаних з конкретною продукцією або послугою;

підвищити ефективність взаємовідносин з постачальниками та споживачами;

покращити окупність екологічних інвестицій;

визначити ключові напрями вдосконалення продукції та процесу виробництва;

розробити показники, які чітко відображають можливі впливи продукції та послуг на довкілля протягом усього життєвого циклу;

перетворити масив даних про продукційну систему на інформацію, яка може бути використана для оцінки досягнень компанії, аналізу досягнутих показників з позицій екологічної результативності та з урахуванням вимог сталого розвитку, покращити взаємини з споживачами.

Від інших методів ОЖЦ відрізняє можливість глобального, концептуального, стратегічного погляду на продукцію, що випускається компанією в існуючих умовах.

Великі компанії реалізують проекти по ОЖЦ, результатами яких нерідко стають екологічні заяви про перевагу конкретного виду продукції порівняно з конкуруючою продукцією, що виконує аналогічні функції. При цьому матеріали дослідження, використані підходи та методи є прозорими, тобто представляються відкрито , у доступному для розуміння зацікавлених сторін вигляді. Мультинаціональні корпорації розглядають ОЖЦ як інструмент впливу на прийняття рішень багаточисельними постачальниками та споживачами.

Із залученням консалтингових фірм компанія IBM збирає та аналізує відомості про споживання та використання ресурсів постачальниками IBM. ОЖЦ розглядається як методична основа прийняття рішень у частині переваги тих чи інших видів сировини, матеріалів та допоміжних речовин. Результатом програми стала поступова заміна фарб, що містить" щих органічні розчинники, фарбами на водній основі, у всіх виробничих процесах постачальників.

Малі та середні підприємства використовують скоріше підходи ОЖЦ, ніж масштабні процедури, фокусуючи увагу на вдосконаленні екологічної результативності, обґрунтуванні вибору сировинних або допоміжних матеріалів, упаковки тощо, використовуючи вже відомі відомості. Як приклади в цій галузі часто наводять перехід на використання економічних джерел світла, відмова від залучення у виробничий цикл хлорорганічних розчинників, застосування комплектуючих, що передбачають повернення виробнику після використання для організації рециклу.

Застосування ОЖЦ для цілей маркування продукції поки не знайшло широкого застосування, в першу чергу через високу трудомісткість процесу. Зазвичай на практиці використовуються лише окремі підходи ОЖЦ, а межі системи, що розглядається, досить вузькі. До таких підходів відноситься поширене маркування продуктів харчування як «органічних» або «екологічних», тобто таких, процес виробництва яких і матеріали, що при цьому використовуються, відповідають вимогам певного стандарту (наприклад, ). Детальніше про екологічне маркування див. у розділі 7.4.

Однак будь-які інструменти мають обмеження, і потрібно чітко уявляти, що і підходи ОЖЦ можуть застосовуватися тільки з розумінням цих обмежень, оскільки вони можуть впливати на результати оцінки та на рішення, що приймаються на

її основу.

1. Можливість вибору і припущення, що робляться в ОЖЦ (вибір кордонів системи, джерел даних, категорій впливу та ін.), визначають суб'єктивний характер дослідження, а людині, як відомо, властиво помилятися.

2. Використання моделей для інвентаризаційного аналізу та оцінки впливу обмежене тими припущеннями, які в них використовуються.

3. Здійснення ОЖЦ досить трудомістке і передбачає оперування великим масивом даних, що описують аналізовані процеси. Об `єм

використовуваних даних збільшує ймовірність помилок при їх зборі, аналізі, інтерпретації.

4. Результати досліджень ОЖЦ, сфокусованих на глобальних та регіональних питаннях, можуть бути незастосовні на локальному рівні, тому що місцеві особливості можуть бути неадекватно представлені в регіональному або глобальному масштабі.

5. Точність ОЖЦ обмежена доступністю та адекватністю використовуваних даних, а також їх якістю (усереднення, перепустки, різні типи даних, помилки вимірювань, недотримання розмірності, місцева специфіка).

6. Недоліки обліку просторових і тимчасових характеристик в інвентаризаційному описі, що використовується для оцінки впливу, призводять до невизначеностей у результатах оцінки. Невизначеність варіюється з просторовими та тимчасовими характеристиками кожної категорії впливу.

7. Для порівняння результатів різних досліджень ОЖЦ слід пам'ятати

сумісності застосовуваних для оцінки методик і обов'язково враховувати місцеві та регіональні умови, які можуть значно впливати на результати оцінки.

Частково ці обмеження знімаються під час проведення критичного аналізу (аналізу якості оцінки), але прийняття серйозних рішень необхідно застосування додаткових методів підтримки прийняття рішень.

З точки зору особливостей, характерних для російських умов, слід відзначити проблему доступності вичерпних і достовірних даних для складання інвентаризаційного опису. Досвід фахівців показує, що досить складно, а в деяких випадках навіть неможливо, виділити і привести до єдиного формату відомості, що характеризують витрати енергії, речовин, матеріалів, води тощо. за кожен вид продукції, і навіть відповідні втрати, викиди, скиди, відходи. Дешевизна багатьох ресурсів, у тому числі води та енергії, а також прогалини в організації виробництва призвели до того, що в минулому їх облік у багатьох випадках вівся недостатньо, і звичка вести облік ресурсів і відповідні записи сформувалася не так давно. Навіть у тих випадках, коли дані збиралися регулярно протягом декількох років, ступінь усереднення великий, і визначити частку ресурсів, витрачених на виробництво конкретного виду продукції, а тим більше уточнити внесок у забруднення навколишнього середовища неможливо.

Вітчизняні підприємства загалом далекі від організації робіт з ОЖЦ, але вже з успіхом використовують її підходи у практиці підтримки прийняття рішень.

На підприємстві електротехнічної промисловості була поставлена ​​мета поетапної заміни полівінілхлоридної (ПВХ) ізоляції, на матеріал, вільний від сполук хлору (поліетилен) і використовує безпечні добавки як обмежувачі горіння. Рішення стало результатом взаємодії з зацікавленими сторонами (обласними природоохоронними органами та громадськими організаціями). Початок дослідженням поклав припущення про виділення діоксинів у процесі термообробки ПВХ на підприємстві. Виконана оцінка показала, що ймовірність утворення шкідливих речовин (в т.ч., діоксиноподібних) у виробництві

УДК: 658 ББК: 30.6

Омельченко І.М., Бром А.Є.

СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ОЦІНКИ ЖИТТЯВОГО ЦИКЛУ

ПРОДУКЦІЇ

Omelchenko I.N., Brom Л.Є.

SYSTEM OF AN ASSESSMENT OF LIFE CYCLE OF PRODUCTION

Ключові слова: сталий розвиток, оцінка життєвого циклу, екологічна дія, інформаційний модуль, інвентаризаційний аналіз, продукційний ланцюг.

Keywords: sustainable development, assessment of life cycle, ecological influence, information module, inventory analysis, productional chain.

Анотація: у статті розглядається метод оцінки життєвого циклу продукції, що реалізує концепцію сталого розвитку виробництва, описано основи проектування інформаційних модулів на основі LCA (оцінки ЖЦ продукції, що включають оцінку процесів переробки з урахуванням викидів у зовнішнє середовище), наведено схему продукційного ланцюга для промислового підприємства.

Abstract: в матеріалі методу оцінки життя циклувиробництва, реалізовуючи поняття sustainable development production is considered. Основи дизайну інформаційних modules на базі LCA є описані. Scheme productional chain for industrial enterprise is shown.

У зв'язку з постійним погіршенням екологічного стану планети та виснаженням природних ресурсів вчені почали замислюватися про оцінку впливів продукції на всіх етапах її життєвого циклу на довкілля. Концепція сталого розвитку поєднує у собі три аспекти: економічний, екологічний і соціальний і є такою моделлю розвитку, коли він досягається задоволення життєвих потреб нинішнього покоління без зменшення такої можливості майбутніх поколінь.

Концепція сталого розвитку є продовженням концепції CALS, однак як критерій використовує не тільки мінімізацію вартості життєвого циклу (ЖЦ) продукції (метод та інструменти LCC, Life Cycle Cost), а мінімізацію всіх ресурсів, що використовуються протягом усього ЖЦ з оцінкою.

ної впливу процесів їх переробки на довкілля (рисунок 1).

Для проектування інформаційних модулів оцінки впливу виробничих процесів та продукції на довкілля використовується метод LCA (Life Cycle Assessment), який в даний час почав активно впроваджуватися західними підприємствами. Передумовою створення даного методу послужило те, що виходом виробничої системи є як продукція, а й шкідливі на довкілля (див. малюнок 2). Метод LCA (метод оцінки життєвого циклу продукції з урахуванням впливів) є системним підходом до оцінки екологічних наслідків виробництва продукції протягом усього її життєвого циклу від видобутку та переробки сировини та матеріалів до утилізації окремих компонентів.

Енергія Вода

Забруднення Токсини

Малюнок 1 - Відмінності концепцій CALS та сталого розвитку

Концепція CALS: Витрата вартісних ресурсів протягом ЖЦ продукції -» min

Концепція сталого розвитку: Витрата ресурсів* протягом усього ЖЦ продукції -» min Ресурси* = вартісні, сировина, електроенергія, вода, тверді відходи, викиди в атмосферу

Омельченко І.М., Бром А.Є.

Сировина і матеріали

Водні ресурси

Придбання сировини

Виробництво

Використання/Повторне використання/Сервісне обслуговування_

Управління відходами виробництва

Продукція

Викиди в атмосферу

Забруднення води

Тверді відходи

Придатна для подальшого використання продукція

Інші дії на довкілля

Рисунок 2 - Функціональна модель виробничої системи у методі LCA

Для впровадження методики LCA розроблено міжнародний стандарт ISO 140432000 «Управління довкіллям. Оцінка життєвого циклу. Інтерпретація життєвого циклу».

Інформаційні системи, спроектовані відповідно до LCA, дозволяють оцінити кумулятивну дію на навколишнє середовище протягом усіх ця-

Таблиця 1 - Основні інформаційно-логістичні системи

пов ЖЦ продукції, що зазвичай не розглядається у традиційних аналізах (наприклад, при видобутку сировини, перевезенні матеріалів, кінцевої утилізації продукції і т.д.). Таким чином, перелік основних інформаційно-логістичних систем доповнюється на даний момент модулями LCA (таблиця 1).

Логістична технологія Базові інформаційно-логістичні системи

RP (Requirements/ resource planning) -Планування потреб/ресурсів MRP (Materials requirements planning) - Планування потреб у матеріалах

MRP II (Manufacturing resource planning) - Планування ресурсів виробництва

DRP (Distribution Requirements Planning) -Планування потреб у розподілі

DRP (Distribution Resource Planning) -Планування ресурсів у розподілі

OPT (Optimized Production Technology) - Оптимізована виробнича технологія

ERP (Enterprise Resource Planning) - Планування ресурсів підприємства

CSPR (Customer Synchronized Resource Planning) – Система планування ресурсів, синхронізована зі споживачами.

SCM -Supply Chain Management) -Керування ланцюгом поставок ERP/CSRP (Модуль SCM)

CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) - Безперервна інформаційна оцінка ЖЦ продукції ERP/CRM/SCM-системи

PDM/PLM, CAD/CAM/CAE-системи

Sustainable Development -Концепція сталого розвитку LCA (Life Cycle Assessment) -Оцінка ЖЦ продукції LCC (Life Cycle Assessment) -Оцінка вартості ЖЦ продукції ERP (Модуль оцінки екологічних впливів)

Аналізу та оцінки на входи-виходи та впливів на навколишнє середовище підлягає продукційний ланцюжок - від виробництва машинобудівної продукції до експлуатації виробленої продукції та розміщення відходів виробництва та споживання у навколишньому середовищі. Весь комплекс складних взаємозв'язків між виробництвом продукції та довкіллям може бути представлений у вигляді продукційного ланцюжка (рисунок 3). При такому підході, з погляду управління впливом на довкілля, ЖЦ продукції є сукупність послідовних і взаємозалежних стадій продукційного ланцюжка, а необхідною умовою успішного застосування LCA стає наявність інформаційних систем класу ERP.

В основі LCA лежить методика оцінки екологічних аспектів та потенційних впливів продукції, процесу/послуги на навколишнє середовище за допомогою:

Складання переліку вхідних (енергетичні та матеріальні витрати) та вихідних (викиди в довкілля) елементів на кожній стадії ЖЦ;

Оцінки потенційних екологічних наслідків, пов'язаних з виявленими вхідними та вихідними елементами

Інтерпретації результатів, щоб допомогти керівникам прийняти правильні та обґрунтовані рішення.

Повний аналіз оцінки ЖЦ продукції LCA (рисунок 4) включає чотири окремих, але взаємопов'язаних процесу:

1. Визначення мети та сфери застосування аналізу (Goal Definition and Scoping) - визначення та опис продукції, виробничого процесу або послуги. Створення умов щодо оцінки, визначення меж аналізу та впливів на довкілля.

2. Інвентаризаційний аналіз (Life

Cycle Inventory) - визначення кількісних характеристик вхідних параметрів (енергія, вода, сировина матеріали) та вихідних (викиди в довкілля (наприклад, викиди в атмосферу, утилізація твердих відходів, скидів стічних вод)) для кожної стадії ЖЦ об'єкта дослідження, що розглядається.

3. Оцінка впливів на довкілля (Life Cycle Impact Assessment) - оцінка потенціалу людських та екологічних наслідків використовуваної енергії, води, сировини та матеріалів, а також викидів у навколишнє середовище, визначених в інвентаризаційному аналізі.

4. Оцінка результатів (Interpretation) - інтерпретація результатів аналізу стану запасів та оцінки впливів на навколишнє середовище, для того, щоб вибрати найкращу продукцію, процес чи послугу.

Інвентаризаційний аналіз ЖЦ (ИАЖЦ) проводиться до прийняття рішень у межах організації виробництва та включає у собі процедури збирання та розрахунку даних з метою кількісного визначення вхідних і вихідних потоків даних продукційної системи. Вхідні та вихідні потоки можуть включати використання ресурсів, викиди в атмосферу, скиди у воду і землю, пов'язані з системою. Процес інвентаризаційного аналізу є ітераційним. Цей аналіз дозволяє підприємствам:

Вибрати критерій для визначення потреб у ресурсах, необхідних для функціонування системи

Виділити певні компоненти системи, спрямовані на раціональне використання ресурсів

Порівняти альтернативні варіанти матеріалів, продукції, процесів виробництва

Оцінка Життєвого циклу продукції

Визначення мети та області для проведення аналізу

Інвентаризаційний аналіз

Оцінка впливів на навколишнє середовище

Оцінка результатів

Рисунок 4 - Основні фази LCA

p align="justify"> Важливим кроком в інвентаризаційному аналізі є створення діаграми Процес - Потоки ресурсів, яка буде детальним планом для даних, що підлягають збору. Кожен крок у системі має бути відображений у діаграмі, у тому числі кроки для виробництва допоміжної продукції, такої як хімічні речовини та упаковки. Послідовний ін-

вентаризаційний аналіз кожної стадії ЖЦ продукції ясно зображує відносний внесок кожної підсистеми для всієї системи виробництва кінцевої продукції. Це відбувається на основі прив'язки інвентаризаційних даних щодо впливів на навколишнє середовище до певних категорій впливу (таблиця 1).

Парниковий ефект Викиди вуглекислого газу, метану, закису азоту

Викиди фотооксидантів Викиди метану, формальдегіду, бензолу, летких органічних сполук

Викиди двоокису сірки, оксидів азоту, хлористого водню, фтористого водню, аміаку, сірководню

Споживання природних ресурсів Витрата нафти, газу, вугілля, сірчаної кислоти, заліза, піску, води, деревини, земельних ресурсів та інших.

Токсична дія на людину Викиди пилу, окису вуглецю, миш'яку, свинцю, кадмію, хрому, нікелю, двоокису сірки, бензолу, діоксинів

Освіта відходів Освіта побутових та промислових відходів різних класів небезпеки, шлаків, мулів очисних споруд

Вклад ланки продукційної системи у ту чи іншу категорію впливу V розраховується за допомогою підсумовування мас викидів т з урахуванням відповідного екоіндикатора I (для кожної категорії впливу свій екологічний індикатор; ці індикатори визначаються для конкретного регіону за певний період часу на основі базових норм викиду) за формулою:

Результати методу LCA можуть бути використані для прийняття рішень як на рівні окремих підприємств (наприклад, при моделюванні виробництва, шляхів збуту продукції), так і на державному рівні (наприклад, при прийнятті рішень про обмеження або заборону застосування певних видів сировини).

Омельченко І.М., Бром А.Є.

Для застосування методу LCA у Росії необхідно, у першу чергу, розвивати можливості та способи обміну екологічно-релевантною інформацією. Важливою умовою успішного застосування LCA на

підприємствах має стати організація інформаційного забезпечення проведення оцінки ЖЦ та підтримка з боку природоохоронних служб.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1. ГОСТ Р ІСО 14043-2001

2. Екологічний супровід проектів: навч. посібник/Ю.В. Чижиків. - М: Вид-во МДТУ ім. н.е. Баумана, 2010. – 308 с.

Вісник Волзького університету імені В.М. Татищева №2 (21)

Вперше підходи оцінки життєвого циклу (Life Cycle Assessment, LCA) були запропоновані міжнародною організацією SETAC - Товариством екологічної токсикології та хімії. В результаті робіт із запобігання забруднення навколишнього середовища стійкими токсичними сполуками, здатними накопичуватися в живих організмах і призводити до довгострокових негативних ефектів, вчені дійшли висновку про необхідність інструменту відстеження процесів трансформації ресурсів, що призводять до утворення шкідливих речовин, їх втрат, надходження у продукцію та розсіювання у навколишньому середовищі.

Значний розвиток методи LCA отримали в 80-ті рр., коли компанії в інтересах маркетингової політики хотіли уявити споживачам свою продукцію як цілком «дружню для навколишнього середовища» (environmentally friendly), тобто продукцію, виробництво, споживання та утилізація якої не наносять значних збитків навколишньому середовищу. Перші досліди оцінок впливу продукції на навколишнє середовище протягом життєвого циклу породили певні сумніви щодо можливостей застосування подібних підходів. Стало очевидно, що жоден критерій сам по собі не може бути використаний для такої оцінки. Необхідно було поєднати ці критерії в одну комплексну теорію - концепцію життєвого циклу, що дозволяє зробити «прозорим» життєвий шлях досліджуваної продукції та полегшити можливість доступу до кожної ланки життєвого ланцюжка, можливості їх управління та зміни, і, як наслідок, мінімізувати вплив на навколишнє середовище .

Метод став часто застосовуватися не тільки комерційними, а й державними підприємствами, національні органи зі стандартизації розпочали роботу з оформлення підходів, що застосовувалися, і незабаром дозріла необхідність в уніфікації підходів ОЖЦ. У 1997 р. Технічним комітетом 207 ISO було завершено роботу над стандартом, що описує загальні підходи та принципи ОЖЦ - ISO 14040:1997. Подальша робота великої кількості експертів у рамках підкомітету 5 ISO/TC 207 дозволила уніфікувати підходи до оцінки життєвого циклу продукції, надати офіційний статус виконуваним роботам, проводити паралелі для порівняння екологічної результативності альтернативних видів продукції. На сьогоднішній день ОЖЦ присвячено вже 7 стандартів ISO серії 14000.

В рамках термінології стандартів ISO серії 14000 життєвий цикл розуміється як послідовні та взаємопов'язані стадії продукційної системи від отримання сировини або природних ресурсів до кінцевого розміщення у навколишньому середовищі. У літературі, присвяченій питанням ОЖЦ, для опису ідеї життєвого циклу використовується образний термін від колиски до могили (from cradle to grave). Тобто в оцінці життєвого циклу розглядаються як етапи виробництва, а й, наприклад, стадії видобутку природних ресурсів, виготовлення напівфабрикатів, допоміжні виробництва, і навіть її транспортування споживачеві, використання, розміщення відходів.

Процедура оцінки життєвого циклу обов'язково включає:

постановку мети дослідження та визначення меж системи;

виконання інвентаризаційного аналізу життєвого циклу (збір інформації та кількісну оцінку вхідних та вихідних потоків речовин та енергії);

власне оцінку життєвого циклу, тобто виявлення та оцінку величини та значущості існуючих та потенційно можливих впливів;

інтерпретацію результатів, аналіз альтернатив, розробку висновків та рекомендацій, аналіз їх якості (критичний аналіз).

Процедура оцінки життєвого циклу представлена ​​малюнку 2.

Малюнок 2. Загальна структура оцінки життєвого циклу (ISO 14090:1997)

Межі продукційної системи (географічні, фізичні) у кожному даному випадку визначаються метою дослідження. Наприклад, для оцінки впливу продукції, що виробляється на території національного парку, на його природні комплекси, що охороняються, дослідження доцільно почати з транспортування сировинних компонентів до місця їх переробки і локального виробництва частини необхідної енергії і завершити на етапі транспортування продукції споживачеві, якщо використовується вона за межами парку. Для повноти оцінки в наведеному прикладі добре було б врахувати також вплив на розглянуту територію в результаті виробництва електроенергії, що закуповується, що в цьому випадку не представляється можливим, оскільки електроенергія надходить з національної мережі, в якій є безліч різних за характеристиками і розташування джерел.

Виконання інвентаризаційного аналізу - описи всіх видів взаємодії продукції з довкіллям - дуже трудомістка та відповідальна частина ОЖЦ. Повнота опису всіх видів відходів, що використовуються сировини та енергії, залучених до повного життєвого циклу продукту (від видобутку сировини до остаточного поховання або у вибраних межах системи), адекватність даних, отриманих на цьому етапі, визначають якість результатів оцінки в цілому. Структура інвентаризаційного аналізу представлена ​​малюнку 2.

Досить складно кількісно оцінити на навколишнє середовище і виконати детальний порівняльний аналіз. З технічної точки зору можна використовувати різні програмні продукти, розроблені спеціально для ОЖЦ (наприклад, програма SimaPro дозволяє проводити інвентаризаційний аналіз та оцінку впливу під час життєвого циклу та містить різні визнані бази даних для оцінки впливу різних факторів).

На основі результатів проведеної оцінки роблять висновки про рівень впливу продукції на навколишнє середовище про його прийнятність. Виробництво практично будь-якої продукції передбачає використання деякої різноманітності сировини, енергетичних ресурсів, технологічних рішень. Проводять аналіз альтернатив, пошук способів можливого зменшення несприятливих впливів на довкілля та виходячи з отриманих результатів готують рекомендації. На цій же стадії необхідний критичний аналіз, що дозволяє гарантувати якість ОЖЦ, що проводиться. Критичний аналіз забезпечує – перевірку того, що

методи, що використовуються для проведення ОЖЦ, відповідають вимогам стандартів, що застосовуються;

методи, що використовуються для проведення ОЖЦ, науково та технічно обґрунтовані;

використовувані дані адекватні та відповідають цілі дослідження;

інтерпретація відображає обмеження застосовуваних підходів та методів та мету дослідження;

* Звіт про дослідження прозорий і відповідає своєму призначенню.

Рекомендації ОЖЦ, у свою чергу, використовуються менеджерами та маркетологами для уточнення стратегії компанії, удосконалення виробничого процесу, розробки та покращення продукції. Іноді результатом проведення ОЖЦ може стати висновок про доцільність відмови від виробництва даного виду продукції і заміна його іншим, часто перегляд функцій або складу продукції, зміна постачальників.

Рисунок 3 Структура опису життєвого циклу

Сформулюємо практичну застосування ОЖЦ. Насамперед, це метод підтримки прийняття рішень, який допомагає організації:

досягти більш повного розуміння впливів на довкілля, ризиків та можливої ​​відповідальності, пов'язаних з конкретною продукцією чи послугою;

підвищити ефективність взаємовідносин з постачальниками та споживачами;

покращити окупність екологічних інвестицій;

визначити ключові напрями вдосконалення продукції та огіїсу виробництва;

розробити показники, які чітко відображають можливі впливи продукції та послуг на довкілля протягом усього життєвого циклу;

перетворити масив даних про продукційну систему на інформацію, яка може бути використана для оцінки досягнень компанії, аналізу досягнутих показників з позицій екологічної результативності та з урахуванням вимог сталого розвитку, покращити взаємини із споживачами.

Від інших методів ОЖЦ відрізняє можливість глобального, концептуального, стратегічного погляду на продукцію, що випускається компанією в існуючих умовах.

Великі компанії реалізують проекти по ОЖЦ, результатами яких нерідко стають екологічні заяви про перевагу конкретного виду продукції порівняно з продукцією, що конкурує, виконує аналогічні функції. При цьому матеріали дослідження, використані підходи та методи є прозорими, тобто видаються відкрито, у доступному для розуміння зацікавлених сторін вигляді. Мультинаціональні корпорації розглядають ОЖЦ як інструмент впливу прийняття рішень численними постачальниками і споживачами.

Із залученням консалтингових фірм компанія IBM збирає та аналізує відомості про споживання та використання ресурсів постачальниками IBM. ОЖЦ розглядається як методична основа прийняття рішень щодо переваги тих чи інших видів сировини, матеріалів і допоміжних речовин. Результатом програми стала поступова заміна фарб, що містять органічні розчинники, фарбами на водній основі у всіх виробничих процесах постачальників.

Малі та середні підприємства використовують скоріше підходи ОЖЦ, аніж масштабні процедури, фокусуючи увагу на вдосконаленні екологічної результативності, обґрунтуванні вибору сировинних чи допоміжних матеріалів, упаковки тощо, використовуючи вже відомі відомості. Як приклади у цій галузі часто наводять - перехід використання економічних джерел світла, відмова від залучення у виробничий цикл хлорорганічних розчинників, застосування комплектуючих, які передбачають повернення виробнику після використання в організацію рецикла.

Застосування ОЖЦ з метою маркування продукції поки що не знайшло широкого застосування, насамперед через високу трудомісткість процесу. Зазвичай практично застосовуються лише окремі підходи ОЖЦ, а межі аналізованої системи досить вузькі. До таких підходів належить поширене маркування продуктів харчування як «органічних» або «екологічних», тобто таких, процес виробництва яких і матеріали, що при цьому використовують, відповідають вимогам певного стандарту.

Однак будь-які інструменти мають обмеження, і потрібно чітко уявляти, що й підходи ОЖЦ можуть застосовуватися тільки з розумінням цих обмежень, оскільки вони можуть впливати на результати оцінки та рішення, що приймаються на її основі.

  • 1. Можливість вибору та припущення, які робляться в ОЖЦ (вибір меж системи, джерел даних, категорій впливу та ін.), визначають суб'єктивний характер дослідження, а людині, як відомо, властиво помилятися.
  • 2. Використання моделей для інвентаризаційного аналізу та оцінки впливу обмежено тими припущеннями, які в них використовуються.
  • 3. Здійснення ОЖЦ є досить трудомістким і передбачає оперування великим масивом даних, що описують аналізовані процеси. Обсяг використовуваних даних збільшує ймовірність помилок за її збиранні, аналізі, інтерпретації.
  • 4. Результати досліджень ОЖЦ, сфокусованих на світових і регіональних питаннях, може бути незастосовні локальному рівні, т.к. місцеві особливості можуть бути неадекватно представлені у регіональному чи глобальному масштабі.
  • 5. Точність ОЖЦ обмежена доступністю та адекватністю використовуваних даних, а також їх якістю (усереднення, перепустки, різні типи даних, помилки вимірювань, недотримання розмірності, місцева специфіка).
  • 6. Недоліки обліку просторових та тимчасових характеристик в інвентаризаційному описі, який використовується для оцінки впливу, призводять до невизначеностей у результатах оцінки. Невизначеність варіюється з просторовими та часовими характеристиками кожної категорії впливу.
  • 7. Для порівняння результатів різних досліджень ОЖЦ слід пам'ятати про сумісність методик, що застосовуються для оцінки, і обов'язково враховувати місцеві та регіональні умови, які можуть значно впливати на результати оцінки.

Частково ці обмеження знімаються при проведенні критичного аналізу (аналізу якості оцінки), для прийняття серйозних рішень необхідно застосування додаткових методів підтримки прийняття рішень.

З погляду особливостей, притаманних російських умов, слід зазначити проблему доступності вичерпних і достовірних даних упорядкування інвентаризаційного описи. Досвід фахівців показує, що досить складно, а в деяких випадках навіть неможливо, виділити та привести до єдиного формату відомості, що характеризують витрати енергії, речовин, матеріалів, води тощо. за кожен вид продукції, і навіть відповідні втрати, викиди, скиди, відходи. Дешевизна багатьох ресурсів, у тому числі води та енергії, а також прогалини в організації виробництва призвели до того, що в минулому їх облік у багатьох випадках вівся недостатньо, і звичка вести облік ресурсів і відповідні записи сформувалася не так давно. Навіть у тих випадках, коли дані збиралися регулярно протягом кількох років, ступінь усереднення велика, і визначити частку ресурсів, витрачених на виробництво конкретного виду продукції, а тим більше уточнити внесок у забруднення навколишнього середовища неможливо.

Вітчизняні підприємства загалом далекі від організації робіт з ОЖЦ, але вже з успіхом використовують її підходи у практиці підтримки прийняття рішень.

На підприємстві електротехнічної промисловості була поставлена ​​мета поетапної заміни полівінілхлоридної (ПВХ) ізоляції, на матеріал, вільний від сполук хлору (поліетилен) і використовує безпечні добавки як обмежувачі горіння. Рішення стало результатом взаємодії із заінтересованими сторонами (обласними природоохоронними органами та громадськими організаціями). Початок досліджень поклав припущення про виділення діоксинів у процесі термообробки ПВХ на підприємстві. Виконана оцінка показала, що ймовірність утворення шкідливих речовин (у т. ч. діоксиноподібних) у виробництві дуже незначна, але вона велика для процесів горіння (таких, як часті пожежі на полігонах та несанкціонованих звалищах, де розміщуються відходи проводів та кабелів).

Таким чином, рішення керівництва підприємства щодо переходу на нові типи продукції було спрямоване на запобігання забруднення навколишнього середовища токсичними речовинами у процесі виробництва продукції та поводження з відходами. Крім того, було вирішено конфлікт із держорганами, які спочатку наполягали на аналітичному обстеженні можливих джерел викидів* та встановлення очисного обладнання.

Не слід забувати і про те, що великі західні компанії привносять свої підходи на проммайданчики, розташовані в РФ, і все частіше висувають вимоги до російських постачальників. Так, практично всі постачальники автомобільної промисловості, які співпрацюють з міжнародними корпораціями, перейшли на використання фарб з великим вмістом твердих речовин (і відповідно меншою часткою органічних розчинників).

Оцінку ТУ та якості необхідно здійснювати на всіх стадіях життєвого циклу. Цілі оцінки ТУ та якості на кожній стадії для кожного виду продукції можуть бути індивідуальними. Однак важливим є розробка та реалізація життєвого циклу нової та модернізованої продукції, в основі планової діяльності, що містить цільової програми «якість». Цілями управління якості на етапі утилізації в умовах ринку є виключення та скорочення до мінімуму шкідливого впливу на навколишнє середовище, економія споживання енергії та сировини після її використання.

Центральний принцип промислової екології - Оцінка життєвого циклу (ОЖЦ ГОСТ Р ИСО 14040 ) (life-cjcleassessтепт, LCA).

Суть LCA полягає у вивченні, виявленні та оцінці відповідних впливів на навколишнє середовище матеріалу, процесу, продукту або системи протягом їх життєвого циклу від створення до утилізації або, що більш переважно, до відтворення в тій же іншій корисній формі. Суспільство екологічної токсикології та хімії визначає процес LCA наступним чином:

Оцінка життєвого циклу — це об'єктивний процес підрахунку екологічних впливів, пов'язаних із продуктом, процесом чи діяльністю, шляхом підрахунку та визначення використаних енергії, матеріалів та викидів у навколишнє середовище, та підрахунку, реалізації можливостей щодо введення в дію екологічних покращень. Оцінка включає повний життєвий цикл продукту, процесу або виду діяльності, охоплюючи видобуток та переробку сировини, виробництво, транспортування та розподіл, використання, повторне використання, обслуговування, рециклювання та кінцеве розміщення.

Схема стадій життєвого циклу припускає, що корпорація виробляє кінцевий продукт для відправки та продажу безпосередньо покупцю. Часто, однак, корпорація виробляє напівфабрикати: хімічні речовини для різних процесів, сталеві болти, системи гальм - зроблені для продажу та включення до складу продуктів іншої фірми. Як ця концепція застосовується за таких обставин?

Розглянемо три різних типи виробництва:

  • (А) виробництво напівфабрикатів чи сировини(наприклад, пластикові блоки з нафтової сировини або рулони паперу із рециклованої макулатури, виноматеріали із виноградної сировини);
  • (В) виробництво компонентів із напівфабрикатів(наприклад, концентрати для харчової промисловості, кнопки для одягу зі сталі або фарбованого матеріалу з бавовни);
  • (С) переробка напівфабрикатівкінцеві продукти (наприклад, сорочки, алкогольні напої з готового сусла).

Рис. 5 показує виробництво, де команда з проектування та виробництва здійснює фактично повний контроль над усіма стадіями життя продукту, крім стадії 1 — предпроизводственной. Для корпорації, чия діяльність належить до типу А чи В , перспектива змінює деякі стадії життя, але не все.

Рис. 5 Діяльність п'яти стадіях життєвого циклу продукції споживчого використання. В екологічно відповідальній продукції екологічні впливи мінімізуються на кожній стадії

Стадія 1, виробнича . Доки корпорація типу А є дійсним добувачем матеріалів, концепція цього етапу життя ідентична для корпорацій всіх типів.

Стадія 2, виробництво. Ідея цієї стадії життя ідентична корпорацій всіх типів.

Стадія 3, доставка продуктів. Концепція цієї стадії життя ідентична корпорацій всіх типів.

Стадія 4, Використання продукту. Для корпорацій А використання продукту по суті контролюється корпораціями або С, хоча властивості продукту, такі, як чистота або склад напівфабрикатів, можуть впливати на виробництво побічних продуктів і відходів. Для корпорацій Їх продукти іноді можуть впливати на стадію використання кінцевого продукту корпорації С, як при використанні енергії трубами охолодження або в вимогі мастила підшипників.

Стадія 5, ремонт, реццкування або поховання. Властивості проміжних матеріалів, вироблених корпораціями А, часто можуть визначити можливість рециклованості кінцевого продукту. Наприклад, ряд пластиків зараз проектуються з урахуванням оптимізації їх рециклюваності. Для корпорацій Підхід до стадії 5 залежить від складності виробленої деталі. Якщо йдеться про деталі, наприклад, про кондесатор, кількість і різноманітність її матеріалів і її структурна складність заслуговують на розгляд. Якщо це можна назвати модулем, проблеми аналогічні проблемам виробника кінцевого продукту простота розбирання, можливість ремонту і т.п.

Таким чином, корпорації А та В можуть і повинні мати справу з оцінкою LCA їх продуктів, майже так само як і корпорації С. Питання перших трьох етапів життя в принципі знаходяться повністю під їх контролем. їх продукти впливають на характеристики етапів 4 та 5 продуктів корпорації С.

5.2 Порядок LCA

Оцінка життєвого циклу може бути великим та складним завданням та мати багато варіантів. Проте існує спільна угода щодо формальної структури LCA, що містить три стадії:

  1. визначення мети та масштабу,
  2. інвентаризаційний аналіз викидів
  3. аналіз та оцінка впливу;

при цьому за кожною стадією слід інтерпретація результатів(Рис. 6).

Рис.6 Стадії оцінки життєвого циклу продукції

  1. визначення мети та масштабу,

Спочатку визначаються мета та масштаб LCA, потім проводяться інвентаризація викидів та аналіз впливу. Інтерпретація результатів на кожній стадії стимулює аналіз можливих поліпшень (які можуть як зворотний зв'язок впливати на кожен з етапів, так що весь процес носить ітеративний характер). Нарешті, випускається посібник з проектування з урахуванням вимог довкілля.

Для початку оцінки LCA немає важливішого кроку, ніж точне визначення масштабу оцінки: які матеріали, процеси чи продукти мають розглядатися та наскільки широко будуть визначені альтернативи? Розглянемо, наприклад, питання скидання хлорованих розчинників у процесі звичайного хімічного чищення. Мета аналізу - скорочення впливу на довкілля. Однак рамки аналізу мають бути чітко визначені. Якщо він обмежений, рамки можуть включати лише методи гарного ведення домашнього господарства, регулювання «кінця труби», адміністративних процедур та змін процесу. Альтернативні матеріали – у разі розчинники – також мають розглядатися. Якщо, однак, рамки визначаються широко, можуть включати альтернативні варіанти надання послуг: деякі дані показують, що багато речей відправляють у пункти хімічної чистки задля чищення, лише для прасування. Відповідно пропозиція альтернативних послуг з прасування може значно скоротити викиди. Можна поглянути на проблему системно: при тому, що нам відомо про полімери та волокна, чому все ще використовуються ткані матеріали та процеси чищення, які вимагають хлорованих розчинників? Серед питань, які вплинули б на вибір масштабу у випадках, аналогічних вищезазначеному: (а) хто здійснює аналіз і наскільки можна контролювати реалізацію альтернатив; (б) які ресурси доступні для проведення дослідження; та (с) які найбільш вузькі рамки аналізу, які таки забезпечують адекватний розгляд системних аспектів проблеми?

Стрілки означають основні потоки інформації. На кожному етапі результати інтерпретуються, забезпечуючи, таким чином, можливість коригування екологічних характеристик діяльності, що оцінюється.

Слід також оцінити ресурси, які можна використовувати для проведення аналізу. Більшість традиційних методів LCA, по суті, дають можливість необмеженого збору даних і, таким чином, фактично необмежених витрат ресурсів. Як загальне правило, глибина аналізу повинна привести у відповідність до ступеня свободи вибору альтернативи та важливість екологічних чи технологічних аспектів, що призводять до оцінки. Наприклад, аналіз використання різних пластиків в корпусі портативного програвача компакт-дисків, що виробляється в даний час, можливо, не вимагатиме складного аналізу: ступеня свободи, доступні проектувальнику в такій ситуації, вже досить обмежені існуючою конструкцією і його ринковою нішою. З іншого боку, урядові регулюючі органи, які передбачають обмежити використання сировини у великих кількостях у численних та різноманітних виробничих додатках, побажали б провести справді всебічний аналіз, оскільки ступенів свободи при пошуку замінників може бути досить багато і вплив замінників, що широко використовуються в економіці, на навколишню середовище може бути значним.

  1. Інвентаризаційний аналіз

Друга складова LCA - інвентаризаційний аналіз (ІАЖЦ ГОСТ Р ІСО 14041) (іноді званий LCIA в іноземній літературі), безсумнівно, розроблений найкраще. Він використовує кількісні дані для визначення рівнів та типів енергії та матеріалів, що використовуються у промисловій системі, та відповідних викидів у навколишнє середовище. Підхід заснований на ідеї сімейства матеріальних бюджетів, у яких аналітики вимірюють витрати та вихід енергії та ресурсів. Оцінка здійснюється у всьому життєвому циклу.

  1. аналіз та оцінка впливу;

Третя стадія LCA, аналіз впливу, включає зіставлення викидів системи та впливів на зовнішній світ, в який ці викиди потрапляють або, принаймні, навантажень, що надаються на зовнішній світ.

Фаза інтерпретації результатів полягає в тому , що на підставі даних, отриманих на попередніх етапах, робляться висновки та надаються рекомендації. На цьому етапі часто отримують пояснення потреб та можливостей скорочення впливу на навколишнє середовище в результаті здійснюваної або передбачуваної промислової діяльності. Ідеально це здійснюється у двох формах: (1) підтримує LCA і (2) запобігає забруднення.

Менш великі, але цінні дії можуть бути вжиті в результаті інтерпретації результатів стадій огляду (визначення рамок) та інвентаризації викидів.

1

Сьогодні метод Оцінки життєвого циклу, ОЦЖ (рос.) або Life-Cycle Assessment, LCA (англ.) є одним з провідних інструментів екологічного менеджменту в Європейському союзі, заснований на серії ISO-стандартів і призначений для оцінки еколого-економічних, соціальних аспектів та впливів на довкілля у системах виробництва продукції та утилізації відходів. Метою проведеної авторами дослідницької роботи було вивчення потенційних областей, у яких можливе застосування цього методу оцінки. Авторами проведено аналіз універсального методу оцінки життєвого циклу щодо його історичних аспектів розвитку в Європейському Союзі, потенційних галузей застосування та використання на основі сучасних програмних продуктів. Дана характеристика основним етапам проведення оцінки життєвого циклу та показано можливість застосування методу для систем управління відходами в природоохоронному секторі Росії. В результаті літературного аналізу можна зробити висновок, що одним з нових напрямків застосування ОЖЦ є порівняння різних систем управління відходами або розробка нової стратегії управління відходами. У разі аналізу системи управління відходами, ОЖЦ приймається як основа для порівняння екологічної ефективності різних варіантів поводження з відходами та прийняття стратегічних рішень у цій галузі. Автори роблять висновок, що метод ОЖЦ заслуговує на пильну увагу з боку російського природоохоронного сектора, оскільки метод ОЖЦ є важливим аналітичним засобом для обґрунтування вибору між різними технологіями, сценаріями, що володіє надійністю, достовірністю одержуваних результатів.

оцінка життєвого циклу

екологічно чисте виробництво

виробничий процес

управління відходами

1. ГОСТ Р ІСО 1440-2010. Екологічний менеджмент. Оцінка життєвого циклу. Принципи та структура / Національний стандарт Російської Федерації. - М.: Стандартінформ, 2010.

2. Christensen T. Solid Waste Technology & Management. – ISWA, 2011. – 1026 pp.

3. Damgaard A. Особисте-cycle-assessment of historical development of air pollution control and energy recovery in waste incineration // Waste Management. – 2010. – № 30. – P. 1244-1250.

4. Guinée J.B., Gorrée M., Heijungs R. Handbook on Life Cycle Assessment. Operational Guide до ISO стандартів. – Kluwer Academic Publishers, 2002. – 692 pp.

5. Horne R., Verghese K., Grant T. Life cycle assessment: principles, practice and prospects - CSIRO Publishing, Melbourne, 2009. - 173 рр.

6. ISO (2006a): Environmental management - life cycle assessment - principles and framework. ISO 14040. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

7. ISO (2006b): Environmental management - life cycle assessment - requirements and guidelines. ISO 14044. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

8. Klöpffer W., Grahl B. Ökobilanz (LCA): Ein Leitfaden für Austendung und Beruf. - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009. – 426 pp.

9. McDougall F., White P., Franke M., Hindle P. Integrate Solid Waste Management: A Life Cycle Inventory, 2nd Edition. – Blackwell Science Ltd., 2001. – 198 pp.

Вступ

Сьогодні метод Оцінки життєвого циклу, ОЦЖ (рус.)або Life-Cycle Assessment, LCA (англ.)- один із провідних інструментів екологічного менеджменту в Європейському союзі, заснований на серії ISO-стандартів та призначений для оцінки еколого-економічних, соціальних аспектів та впливів на довкілля у системах виробництва продукції та утилізації відходів. Універсальний у своєму роді метод ОЖЦ використовують практично у всіх галузях промисловості, зокрема в машинобудуванні, будівництві, електроніці, традиційній та альтернативній енергетиці, виробництві полімерів, продуктів харчування, дизайні продукції та утилізації відходів.

ОЦЖ є відносно молодим методом, але не настільки юним, яким його багато хто представляє. Підходи та роздуми про життєві цикли можна знайти у старих літературних джерелах. Так, наприклад, шотландський економіст та біолог Патрік Геддес (Patrick Geddes)ще в 80-ті роки. XIX століття розробив процес, який по праву можна вважати попередником інвентаризації. Його дослідження лежало в галузі енергопостачання при видобутку кам'яного вугілля.

У 1969 р. компанія «Кока-кола» профінансувала одне з найперших досліджень ОЖЦ у XX столітті, проведених у «НДІ Мідвест» (США) з метою порівняння різних видів пакувальних матеріалів за двома екологічними параметрами: виробництво відходів та виснаження природних ресурсів. НДІ використав методологію, названу аналізом ресурсів та екологічного профілю (REPA-Resource and Environmental Profile Analysi s ) . Пізніше, в 1974 р., тим самим НДІ розробили проект порівняно кількох видів упаковки, профінансований Агентством з охорони навколишнього середовища (США). Саме ці два проекти стали класичним послідовним прикладом застосування методології ОЖЦ у конкретній компанії. Такі дослідження нині називаються, переважно, матеріальним балансом .

Те саме стосується першого німецького дослідження екологічного балансу молочної упаковки, проведеного в 1972 р. вченим В. Обербахер (В. Oberbacher)в Інституті " Battelle-Institut»у Франкфурті на Майні У сімдесяті роки професор Мюллер-Венк (Müller-Wenk,Universität St.-Gallen, Institut für Ökonomie und Ökologie)із університету Сант-Галлена, інститут економіки та екології (Швейцарія) вперше розробив концепцію «екологічної бухгалтерії». Знаменною подією цього періоду в 1984 стало дослідження Швейцарської федеральної лабораторії з тестування матеріалів (EMPA)та Швейцарського федерального агентства з охорони навколишнього середовища (BUS)з питань екологічних параметрів упаковки "Ecological report of packaging material".Термін ОЖЦ був уперше використаний у цьому дослідженні.

У 1993 р. у Міжнародній організації зі стандартизації (ISO) Товариством екологічної токсикології та хімії (СІТКА)у роботі «Кодекс практики» було визначено оцінку життєвого циклу (LCA).Схожі визначення можна знайти в «DIN-Normenausschuss Grundlagen des Umweltschutzes (NAGUS) 1994»та у директивах, розроблених за дорученням скандинавських міністрів довкілля «Північні Керівництва» .

Протягом останніх десяти років через швидкий розвиток обчислювальної техніки та створення великих баз даних інтерес до ОЖЦ ще більше зріс. Все більше державних організацій, компаній та науково-дослідних установ застосовує ОЖЦ у процесах прийняття рішень та розробки планів розвитку виробництва як окремих продуктів, так і цілих секторів економіки. Основні програмні продукти на європейському ринку, які вибороли визнання:

  • SimaPro – Голландія;
  • GABi, UMBERTO – Німеччина;
  • EASEWASTE - Данія;
  • Ecoinvent v2,3 – Швейцарія.

Проте з появою безлічі методологій та програмних продуктів проведення ОЖЦ виникали проблеми при порівнянні результатів аналізів різних досліджень, оскільки досі ще не існувало загальної методології, критеріїв оцінки та рівноцінних джерел інформації. Саме тому було розроблено Міжнародний Стандарт ІСО 14040-14043, який уніфікував методологію ОЖЦ та надав можливість для порівняння результатів різних аналізів.

Існує кілька визначень ОЖЦ. Наприклад, Міжнародна організація стандартів так визначила поняття життєвого циклу: «...послідовні та взаємопов'язані стадії життєвої системи продукту чи процесу, починаючи з видобутку природних ресурсів і до утилізації відходів», а оцінка життєвого циклу - це: «...систематизований набір процедур зі збору та аналізу всіх матеріальних та енергетичних потоків системи, включаючи вплив на навколишнє середовище під час всього життєвого циклу продукту та/або процесу...» .

Оцінка життєвого циклу - це процес оцінки екологічних впливів, пов'язаних з продуктом, процесом або іншою дією шляхом визначення та кількісного обчислення:

  • обсягів спожитої енергії, матеріальних ресурсів та викидів у навколишнє середовище;
  • кількісної та якісної оцінки їх впливу на навколишнє середовище;
  • визначення та оцінки можливостей для покращення екологічного стану системи.

Оцінка проводиться з метою отримання вичерпної оцінки екологічного впливу, що дає більш надійну інформацію для ухвалення економічних, технічних та соціальних рішень. Слід наголосити, що сам ОЖЦ не вирішує екологічні проблеми, а скоріше надає потрібну інформацію для їх вирішення. Виходячи з головного принципу ОЖЦ – «від колиски до могили», екологізації підлягає весь продукційний ланцюжок – від виробництва продукції до її утилізації.

ОЖЦ є ітеративним методом - тобто всі роботи виконуються паралельно з безперервним аналізом отриманих результатів та коригуванням попередніх етапів. Ітеративний підхід у рамках системи та між етапами забезпечує всебічність та послідовність дослідження та подання результатів. Принципи, зміст, вимоги етапів проведення ОЖЦ регламентуються стандартами ISO.

Згідно з ISO 14040 оцінка життєвого циклу складається з чотирьох етапів.

1. Визначення мети та сфери застосування (ІSO 14041).

При визначенні мети та сфери застосуванняслід встановити мету дослідження та межі системи, що вивчається (тимчасові та просторові), описати використовувані джерела даних, а також методи, що застосовуються для оцінки екологічних впливів, та обґрунтувати їх вибір. Однак на наступних етапах може виникнути необхідність переглянути і скоригувати прийняті параметри, наприклад звузити межі або коло екологічних впливів, що розглядаються при нестачі інформації.

2. Інвентаризаційний аналіз життєвого циклу (ІSO 14041).

Інвентаризаційний аналіз життєвого циклу (life cycle inventory analysis)являє собою найбільш тривалий і витратний етап, на якому збираються дані про вхідні та вихідні потоки матерії та енергії, залучених у виробництво. Для їх обліку виробнича система підрозділяється окремі модулі, з стадій життєвого циклу продукції (видобуток сировини, отримання напівфабрикатів, виготовлення, реалізація, використання, утилізація продукту). Крім цього, у межах деяких стадій, особливо складних у технологічному плані, можуть бути виділені модулі, що відповідають поодиноким виробничим процесам. Наприклад, при виробництві пакувальної поліетиленової плівки з напівфабрикату (гранульованого поліетилену низької щільності) доцільно виділити такі модулі: розплавлення гранул, екструзія, охолодження та упаковка плівки. Важливим під час проведення інвентаризаційного аналізу є облік всіх супутніх життєвому циклу продукції транспортних перевезень як між окремими етапами життєвого циклу (наприклад, від постачальника сировини до виробника), і у межах (наприклад, у цехах підприємства).

3. Оцінка впливу протягом життєвого циклу (ІSO 14042).

Оцінка впливу протягом життєвого циклу (life cycle impact assessment), тобто. оцінка значимості потенційних впливів на довкілля, проводиться за результатами інвентаризаційного аналізу і є методологічно найскладнішим і тому спірним етапом ОЖЦ.

У цій фазі ОЖЦ насамперед важливо впорядкувати зафіксовані на попередньому етапі екологічні впливи за так званими категоріями впливів (споживання мінеральних ресурсів та енергії, утворення токсичних відходів, руйнування озонового шару стратосфери, парниковий ефект, зниження біологічного розмаїття, шкода здоров'ю людини та ін.) . Надалі необхідно кількісно охарактеризувати кожну з категорій та зіставити ці різнопланові впливи, щоб відповісти на питання, яке з них завдає найбільшої шкоди навколишньому природному середовищу (наприклад, викиди парникових газів або ерозія ґрунтів). Для оцінки впливу розроблено ряд методик (і відповідних програмних продуктів), жодна з яких не є універсальною і не позбавлена ​​суб'єктивізму.

4. Інтерпретація життєвого циклу (ІSO 14043).

Завданням останнього етапу ОЖЦ інтерпретації життєвого циклу (Life cycle interpretation)є розробка рекомендацій щодо мінімізації шкідливих впливів на довкілля. Поліпшення екологічних характеристик продукції завдяки обліку рекомендацій ОЖЦ зрештою несе з собою безліч екологічних (наприклад, зниження матеріало- та енергоємності продукту) та економічних переваг (наприклад, економія коштів на закупівлю сировини, підвищення попиту з боку екологічно свідомого споживача, покращення економічного іміджу підприємства) та ін.).

Хоча процес ОЖЦ складається з чотирьох послідовних етапів, ОЖЦ є процедурою, що повторюється, в якій досвід, отриманий на пізнішому етапі, може служити як зворотний зв'язок, що веде до зміни одного або декількох більш ранніх етапів процесу оцінки.

З якою метою використовується ОЖЦ у Європі? Це питання є одним із ключових для мотивації будь-якої організації, яка приймає рішення про фундаментальні зміни у виробництві, дизайні продукту або управлінні організацією. Основними причинами для проведення ОЖЦ для продукту чи послуги є:

  • бажання організації зібрати інформацію про екологічні впливи продукту чи послуги з метою виявлення можливостей зменшення їх впливу на довкілля;
  • роз'яснення споживачам найкращих способів використання та кінцевої утилізації продукції;
  • збирання інформації для підтримки та забезпечення екосертифікатів (наприклад, для отримання знака екомаркування).

Сьогодні метод ОЖЦ знаходить дедалі ширше практичне застосування у різних галузях. Крім прямого застосування для оцінки продукції, також ОЖЦ використовується в ширшому контексті для розробки складних бізнес-стратегій, державної політики щодо різних сторін життя суспільства.

В останнє десятиліття дослідження в галузі управління відходами з використанням методології ОЖЦ відіграють важливу роль при виборі найбільш прийнятних рішень щодо їх утилізації. У разі аналізу системи управління відходами ОЖЦ приймається як основа для порівняння екологічної ефективності різних варіантів поводження з відходами та прийняття стратегічних рішень у цій галузі. Очікується, що у Європейському союзі у майбутньому ОЖЦ стане важливим інструментом для всіх аспектів системи управління відходами. На жаль, дуже часто в оцінці життєвого циклу продукції відходам не приділяється достатньої уваги. Зазвичай ОЖЦ продукції фокусується з виробництва продукції, на стадії її використання, а відходи часто залишаються поза системою, на яку розраховується вплив на довкілля. У разі ОЖЦ відходів, навпаки, використана продукція, яка вже закінчила своє життя, є основною метою досліджень .

Слід зазначити, що системи, аналізовані в ОЖЦ управління відходами, зазвичай, мають непросту структуру, оскільки поводження з відходами саме собою є складною системою, яку важко дослідити. З іншого боку, у процесі оцінки розглядаються та інші пов'язані з нею системи, такі як виробництво енергії, виробництво продукції з вторинної сировини тощо. У таблиці 1 показано кілька відмінностей, куди необхідно звернути увагу під час проведення оцінки даних систем (табл. 1) .

Таблиця 1- Порівняння застосування методів оцінки життєвого циклу для продукції та системи управління відходами

ПРОДУКЦІЯ

ВІДХОДИ

ОЖЦ може бути використана для оптимізації життєвого циклу конкретного продукту, зазвичай у рамках інфраструктури системи (система виробництва енергії, транспортна система, система управління твердими відходами)

ОЖЦ використовується для оптимізації інфраструктури систем управління відходами

ОЖЦ була застосована спочатку для продукції (у 80-ті роки)

ОЖЦ стала застосовуватися пізніше (у 90-ті роки)

Функціональна одиниця визначається з погляду призначення товару. Наприклад, прання одягу або доставка певної ваги чи обсягу продукту споживачеві

Зазвичай функціональна одиниця має відношення до кількості відходів, що утворилися, як правило - 1 тонна на 1 жителя.

Кордони системи включають видобуток сировини, виробництво з нього продукту, продаж продукту, використання продукту та його утилізацію.

Кордони системи починаються з того моменту, коли матеріали (продукти) стають відходами. В систему включаються всі стадії обробки відходів (починаючи зі збирання та транспортування та закінчуючи переробкою чи похованням). Тобто доти, доки матеріали перестають входити до складу відходів, за рахунок емісій в атмосферу чи воду, перетворення на інертні матеріали на полігонах, або знову стають корисним продуктом.

ОЖЦ застосовується тими, хто може керувати розробкою продукту, його виробництвом та ринком збуту

ОЖЦ застосовується тими, хто планує систему керування твердими відходами

В результаті проведеного літературного аналізу можна зробити висновок, що одним з нових напрямків застосування ОЖЦ є порівняння різних систем управління відходами або розробка нової стратегії управління відходами. Незважаючи на наявність нормативної бази (ГОСТ Р ИСО 14040-43), методологія ОЖЦ у Росії поки що не отримала помітного розвитку та практичного застосування. В даний час опубліковані результати лише окремих російських досліджень щодо застосування ОЖЦ у промисловості - в галузі автомобільного та авіаційного транспорту, будівельних робіт, виробництва пакувальних матеріалів, сільськогосподарської продукції, управління відходами. Метод ОЖЦ заслуговує на пильну увагу з боку російського природоохоронного сектора, оскільки є важливим аналітичним засобом для обґрунтування вибору між різними технологіями, сценаріями, що володіє надійністю, достовірністю одержуваних результатів.

Рецензенти:

  • Федотов Костянтин Вадимович, д.техн.н., професор, генеральний директор Науково-дослідного та проектного інституту «ТОМС», м. Іркутськ.
  • Зелінська Олена Валентинівна, д.техн.н., професор, генеральний директор ТОВ «ЕкоБудІнновації», м. Іркутськ.

Бібліографічне посилання

Уланова О.В., Старостіна В.Ю. КОРОТКИЙ ОГЛЯД МЕТОДУ ОЦІНКИ ЖИТТЯВОГО ЦИКЛУ ПРОДУКЦІЇ І СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ВІДХОДАМИ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2012. - № 4.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6799 (дата звернення: 01.02.2020). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»