工业过程的生命周期

9．2．2　工业过程的生命周期

工业过程的生命周期包括三个阶段：资源供应和过程实施；主体和辅助过程运行；翻新、再循环和处置（见图9．2）⁽³¹⁾。

图9．2　生产过程的生命周期阶段

1）资源供应和过程实施

（1）资源供应

任何生产过程的生命周期的第一阶段都是为整个生产过程提供原料。因此，首先要考虑的是原料的来源。很多时候原料都是从自然界直接开采；然而如果可能的话，应该尽量使用再生材料，这样可以避免材料开采时产生环境破坏。而且使用再生材料往往消耗更少的能源（见表9．7），排放更少的废弃物。例如，使用1t废钢可以减少1．5t铁矿石的用量；1t再生铝和1t精铝相比可以节省95%的能源（从矿石到生成1t精炼铝要耗能8t_标准煤，而1t再生铝只需要0．4t_标准煤）⁽³²⁾。

表9．7　初始和再利用矿产品的能源消耗（10亿t）

资料来源：M．Carley ＆P．Spapens，1998，Sharing the World Sustainable Living and Global Equity in the 21st Century，Earthscan Publication．转引自：张雷．矿产资源开发与国家工业化．北京：商务印书馆．2004．44

其次还要考虑生产过程所用材料的制备方法。例如在金属部件的生产过程中，除考虑金属板材的来源外，金属板材的成型、清洗及部件包装都应该以对环境影响小的方式进行。

（2）过程实施

与资源供应处于生命周期同一阶段的是过程实施。这一阶段要考虑的是为生产过程就绪而开展的活动所产生的环境影响，如过程设备的制造和安装以及管道、传送带、废液槽等其他支持设备的安装。

2）主体和辅助过程运行

（1）主体过程运行

过程设计应该最大限度地减少环境影响。理想的过程应该限制使用有毒有害材料，能源消耗最小化，避免或尽可能减少“三废”的产生，并保证产生的副产品能够在其他过程或其他企业中得以应用。应特别注意避免产生有毒、有害而且非常难以再循环或处置的废弃物。

（2）辅助过程运行

几个生产过程常常会构成一种共生关系，其中每一个过程都影响和依赖于其他过程的存在。因此全面地过程评价不但要考虑主体过程对环境的影响，还应考虑主体过程前后的辅助过程对环境的影响。例如，一个焊接过程通常需要先进行金属清洗，传统工艺上会使用损耗臭氧的含氟氯烃；同时，钎焊后也需要清洗以除去有腐蚀性的焊剂⁽³³⁾。因此，在考虑上述系统的环境责任时，除了要考虑主体过程外，还要考虑辅助过程是否对环境有不利的影响。

3）翻新、再循环和处置

所有的过程设备都终将会变得陈旧老化，因此，过程设计必须考虑部件或材料的便于拆卸和再利用性能，这一点如同对产品设计的考虑。例如使用能够快速拆卸的硬件、对塑料成分加以标注等。可见设计决策很多时候是由那些制造过程设备的企业而不是由使用这些设备的企业做出的。设计人员最初对过程设计特征的选择，将在相当程度上影响到未来能否以对环境影响小的方式进行过程的再循环。