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御馨大豆分离蛋白产品碳足迹报告

时间:2017-04-11 来源:香驰控股

 

御馨大豆分离蛋白产品碳足迹报告

 

 

 

 

 

 

 

委托方:

山东御馨生物科技有限公司

 

受托方:

成都亿科环境科技有限公司

 

 

 

20174


 

执行摘要

本项目受山东御馨生物科技有限公司(以下简称“御馨”)委托,由成都亿科环境科技有限公司执行完成。研究的目的是以生命周期评价方法为基础,采用国际标准化组织(International Organization for Standardization,简称ISO)编制的ISO 14067标准和英国标准协会(British Standards Institution,简称BSI)编制的PAS 2050标准中规定的碳足迹核算方法,计算得到御馨生产的分离蛋白产品的碳足迹。

为了满足碳足迹第三方认证以及与各相关方沟通的需要,本报告的功能单位

定义为生产1kg分离蛋白。系统边界为从摇篮到大门类型,现场调查了御馨从大豆进厂到大豆分离蛋白出厂的过程,其中也调查了企业废水处理厂,而其他物料、能源获取和城市废水处理的数据来源于数据库。

大豆分离蛋白获取的碳足迹见第四章。报告中对生产大豆分离蛋白的不同过程比例的差别、各生产过程迹累碳足计比例做了对比分析。从单个过程对碳足迹贡献来看,发现大豆分离蛋白过程对产品碳足迹的贡献最大,增幅也最大。从物质获取来看,蒸汽获取对碳足迹贡献最大,其次为大豆获取和电力获取,三者占产品碳足迹的95.59%

研究过程中,数据质量被认为是最重要的考虑因素之一。本次数据收集和选择的指导原则是,数据尽可能具有代表性,主要体现在生产商、技术、地域、时间等方面。现场调查了御馨从大豆进厂到大豆分离蛋白出厂的过程,包含废水初步处理过程。大部分国内生产的大宗原材料的数据来源于CLCD数据库,此数据库由四川大学自主开发,代表了中国基础工业平均水平,CLCD数据库缺乏的原材料数据由Ecoinvent提供,中国的混合电力生产的数据来源于CLCD数据库。本研究选用的数据在国内外LCA研究中被高度认可和广泛应用。

此外,通过eBalance软件实现了产品的生命周期建模、计算和结果分析,以保证数据和计算结果的可溯性和可再现性。


 

1.       产品碳足迹介绍(CFP)介绍

近年来,温室效应、气候变化已成为全球关注的焦点,碳足迹这个新的术语越来越广泛地为全世界所使用。碳足迹通常分为项目层面、组织层面、产品层面这三个层面。产品碳足迹(Carbon Footprint of ProductsCFP是指衡量某个产品在其生命周期各阶段的温室气体排放量总和,即从原材料开采、产品生产(或服务提供)、分销、使用到最终处置/再生利用等多个阶段的各种温室气体排放的累加。温室气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFC)和全氟化碳(PFC)等[1]。碳足迹的计算结果为产品生命周期各种温室气体排放量的加权之和,用二氧化碳当量(CO2e表示,单位为kg CO2e或者gCO2e。全球变暖潜值(Gobal Warming Potential,简称GWP),即各种温室气体的二氧化碳当量值,通常采用联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)提供的值,目前这套因子被全球范围广泛适用。

产品碳足迹计算只包含一个完整生命周期评估(LCA)的温室气体的部分[2]。基于LCA的评价方法,国际上已建立起多种碳足迹评估指南和要求,用于产品碳足迹认证,目前广泛使用的碳足迹评估标准有三种:①《PAS20502008商品和服务在生命周期内的温室气体排放评价规范》此标准是由英国标准协会(BSI与碳信托公司(Carbon Trust)、英国食品和乡村事务部(Defra)联合发布,是国际上最早的、具有具体计算方法的标准,也是目前使用较多的产品碳足迹评价标准;《温室气体核算体系:产品寿命周期核算与报告标准》,此标准是由世界资源研究所(World Resources Institute,简称WRI)和世界可持续发展工商理事会(World Business Council for Sustainable Development,简称WBCSD)发布的产品和供应链标准;ISO/TS 140672013温室气体——产品碳足迹——量化和信息交流的要求与指南》,此标准以PAS2050为种子文件,由国际标准化组织(ISO)编制发布。产品碳足迹核算标准的出现目的是建立一个一致的、国际间认可的评估产品碳足迹的方法。

2.       目标与范围定义

2.1 御馨及其产品介绍

山东御馨生物科技有限公司隶属于香驰控股有限公司公司,始建于2003年,拥有一条大豆低温粕生产线、13条蛋白生产线和2条膳食纤维生产线,主要设备从美国、德国、瑞士等国家引进,采用日本先进工艺,原料全部采用国产非转基因大豆,年加工大豆35万吨,年产大豆分离蛋白6万吨、组织蛋白3.4万吨、大豆膳食纤维2万吨、浓缩蛋白1万吨、低温豆粕20万吨,分离蛋白总产能和大豆膳食纤维总产能均位居全国第一位,品种涵盖了饮料、保健品、肉制品等领域,先后通过了IPHACCP、清真等认证,是山东省名牌产品,远销亚、非、欧、北美等50多个国家和地区。成为国内外食品行业包括肉制品、面制品、乳制品、饮料、保健品和儿童食品的优质原料供应商,是国内外著名食品加工企业的重要合作伙伴。拥有省级技术中心和一流的检测中心,配有设施先进的中试车间,是国家农副产品深加工示范工程,省高新技术企业。是农业产业化国家重点龙头企业、全国循环经济试点单位、国家环境友好企业、中国制造业企业500强。

2.2 研究目的

本研究的目的是得到御馨生产的大豆分离蛋白产品全生命周期过程的碳足迹,为第三方碳足迹认证提供详细信息和数据支持。

碳足迹核算是御馨实现低碳、绿色发展的基础和关键,披露产品的碳足迹是御馨环境保护工作和社会责任的一部分,也是御馨迈向国际市场的重要一步。本项目的研究结果将为御馨与大豆分离蛋白产品的采购商和第三方的有效沟通提供良好的途径,对促进产品全供应链的温室气体减排具有一定积极作用。

本项目研究结果的潜在沟通对象包括两个群体:一是御馨内部管理人员及其他相关人员,二是企业外部利益相关方,如上游大豆供应商、下游采购商、地方政府和环境非政府组织等。

2.3 研究范围

根据本项目研究目的,按照PAS2050[3]ISO14067[4]标准的要求。确定本研究的研究范围包括功能单位、系统边界、分配原则、取舍原则、影响评价方法和数据质量要求等。

2.3.1 功能单位

为方便系统中输入/输出的量化,功能单位被定义为生产1kg大豆分离蛋白,产品粗蛋白含量≥90%

2.3.2 系统边界


1大豆分离蛋白获取系统边界

在这项研究中,产品的系统边界属“从摇篮到大门”的类型,为了实现上述功能单位,丝巾产品的系统边界见下表:

1 包含和未包含在系统边界内的生产过程

包含的过程

未包含的过程

ü     大豆分离蛋白生产的生命周期过程包括:大豆获取→低温豆粕生产→大豆分离蛋白生产→企业废水处理→城市污水处理

ü     中国的电力生产、蒸汽的生产

ü     废水处理达标排入自然水体的过程

ü     其他辅料的生产(除未包含的部分)

ü     原料的运输、产品的包装

ü  资本设备的生产及维修

ü  产品的运输、销售和使用

ü  产品回收、处置和废弃阶段

ü  封口线、布袋粉、麦芽糊精、磷脂、蛋白酶、玉米油的获取

 

2.3.3 分配原则

由于丝巾产品及上游原料生产过程中有副产品的产出,因此涉及分配问题。本研究中涉及的主要分配方法经济价值分配法。具体使用过程如下:

l  低温豆粕生产:主产品为低温豆粕,副产品为毛油、豆皮、小豆,由于主副产品经济价值相差很大,这里使用经济价值分配法

l  大豆分离蛋白生产:主产品为大豆分离蛋白,副产品为湿豆渣,由于主副产品经济价值相差很大,这里使用经济价值分配法

2.3.4 取舍准则

本研究采用的取舍准则为:

l  各生产单元过程物料与产品的重量比小于1%,且上游数据不可得的物料被忽略

l  各生产单元过程物料与产品的重量比小于1%,且上游数据可得的物料不被忽略

l  各生产单元过程物料与产品的重量比大于1%,且上游数据不可得的物料采用按化学成分近似替代

根据以上取舍原则,被忽略的物料有:低温豆粕生产过程中的封口线占0.002%;分离蛋白生产过程中的麦芽糊精、磷脂、蛋白酶、玉米油(分别占0.050%0.011%0.001%0.006%)。

2.3.5 影响类型和评价方法

基于研究目标的定义,本研究只选择了全球变暖这一种影响类型,并对产品生命周期的全球变暖潜值(GWP)进行了分析,因为GWP是用来量化产品碳足迹的环境影响指标。

研究过程中统计了各种温室气体,包括二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亚氮(N2O),四氟化碳(CF4),六氟乙烷(C2F6,六氟化硫(SF6),氢氟碳化物(HFC)和哈龙等。并且采用了IPCC第四次评估报告(2007)提出的方法来计算产品生产周期的GWP值。该方法基于100年时间范围内其他温室气体与二氧化碳相比得到的相对辐射影响值,即特征化因子,此因子用来将其他温室气体的排放量转化为CO2当量(CO2e)。例如,1kg甲烷在100年内对全球变暖的影响相当于25kg二氧化碳排放对全球变暖的影响,因此以二氧化碳当量(CO2e)为基础,甲烷的特征化因子就是25kg CO2e[6]

 

2.3.6 软件和数据库

在研究中,eBalance v4.7软件被用来建立产品生命周期模型,计算碳足迹和分析计算结果。eBalance v4.7软件是由亿科环境科技有限公司研发的通用LCA分析软件,支持全生命周期过程分析,并内置了中国生命周期参考数据库(CLCD)和瑞士的Ecoinvent数据库。

研究过程中用到的数据库,包括CLCDEcoinvent数据库,数据库中生产和处置过程数据都是从摇篮到大门的汇总数据,分别介绍如下:

中国生命周期参考数据库(CLCD)由四川大学开发,是一个基于中国基础工业系统生命周期核心模型的行业平均数据库。CLCD数据库包括国内主要能源、交通运输和基础原材料的清单数据集,其中电力(包括火力发电和水力发电以及混合电力传输)和公路运输被本研究所采用。2009年,CLCD数据库研究被联合国环境规划署(UNEP)和联合环境毒理学与化学协会(SETAC)授予生命周期研究奖。

Ecoinvent数据库由瑞士生命周期研究中心开发,数据主要来源于瑞士和西欧国家,该数据库包含约4000条的产品和服务的数据集,涉及能源,运输,建材,电子,化工,纸浆和纸张,废物处理和农业活动等。http://www.Ecoinvent.org

2.3.7 数据质量要求

为满足数据质量要求,在本研究中主要考虑了以下几个方面:

n  数据准确性:实景数据的可靠程度

n  数据代表性:生产商、技术、地域以及时间上的代表性,代表企业2016年生产水平

n  模型一致性:采用的方法和系统边界一致性的程度

为了满足上述要求,并确保计算结果的可靠性,在研究过程中首选选择来自生产商和供应商直接提供的初级数据,其中企业提供的经验数据取平均值,本研究在20173月进行企业现场数据的调查、收集和整理工作。当初级数据不可得时,尽量选择代表区域平均和特定技术条件下的次级数据,次级数据大部分选择来自CLCD数据库和Ecoinvent数据库;当目前数据库中没有完全一致的次级数据时,采用近似替代的方式选择CLCD数据库和Ecoinvent数据库中数据。数据库的数据是经严格审查,并广泛应用于国际上的LCA研究。各个数据集和数据质量将在第4章对每个过程介绍时详细说明。

现场过程温室气体的直接排放量为次级数据,全由标准或文献中的公式计算得到。

3.       过程描述

3.1 低温豆粕生产

现场调研发现,到厂大豆首先经初清去尘、筛选后得到得到粒径较大、干净的大豆,再经过预处理(大约50℃热水处理)去除豆皮,将脱皮的大豆用正己烷浸泡后得到低温豆粕,18.6%的低温豆粕外售。正己烷经加热蒸发后回用,并获得毛油副产品。低温豆粕通常采用40kg包装袋和吨袋(PP材质)包装供后续生产使用,包装袋回收使用。生产废水直接排入山东省博兴县结源环保有限公司污水处理厂(2万方/日),达《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)1B等级标准,排入光大水务(博兴)有限公司污水处理厂(51万立方米/日)达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准排入支脉河(全场废水处理方式一致)。


2低温豆粕生产流程图

 

现场收集了2016年企业实际生产的数据,数据清单整理见下表:

2低温豆粕生产过程数据清单

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类型

清单

用途

数量

单位

排放因子来源

敏感性

产品

低温豆粕

主产品

1.00E+00

t

\

41.28%

毛油

副产品

2.65E-01

t

\

\













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