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清洁生产与资源综合利用团队在《Science of the Total Environment》发表中国味精行业清洁生产技术生命周期环境影响评价研究成果


威尼斯游戏大厅清洁生产与资源综合利用团队在《Science of the Total Environment》(IF=7.963)期刊上发表题为《Environmental life cycle assessment of monosodium glutamate production in China: Based on the progress of cleaner production in recent ten years》的文章。



1、文章导读

生命周期评价(LCA)被广泛认为是评价各种绿色产品、技术与服务的最佳方法与决策支持工具。LCA在全球政策的推动下正在迎来高速发展时期。味精是我们生活中的一种重要调味品,中国在近十年来也一直是全球味精生产和出口量最大的国家。味精由玉米为主要原料进行生产,生产过程中投入大量的能源和水,还会产生含有高浓有机物的废水,处理过程复杂且能耗高,过去味精行业清洁生产水平的发展都是针对某一具体技术,但味精行业的绿色发展不仅需要某个部分的改进,更需要整个生产链共同改进。所以本研究引入LCA方法,对味精生产的整个生命周期进行环境影响评估,充分了解其生命周期内每一部分的环境影响,有针对性的提出改进建议。在生命周期中现存的一个问题是上游数据来源与实际代表性之间的差异,在一些研究中使用国外数据库中的数据来代表中国的生产过程,这是否会造成结果的不准确也需要进一步考虑。因此,本研究的目的是基于中国味精生产企业过去十年清洁生产水平的进步,对不同的味精生产技术进行生命周期研究,评估味精不同生产技术的环境影响,探寻味精产品绿色发展之路。还将数据库中的数据与实际收集的数据进行了环境影响计算结果对比,发现二者存在明显差异。

2、原文摘要

中国是世界上味精的主要生产国。味精主要由玉米淀粉发酵产生。本研究建立了2008-2019年中国味精生产的4个典型情景(S1-S4)。使用eFootprint计算了5个中点类别环境影响[初级能源消耗(PED、水资源消耗(WU)、全球气候变化潜值(GWP)、酸化潜值(AP)和富营养化潜值(EP]。中国2019年每生产1t味精的上述环境影响分别为52800MJ、169000kg、4590kg CO2eq、42.1 kgSO2eq6.35 kg PO43-eq。味精从摇篮到大门的生命周期包括玉米种植阶段(高WU)和味精生产过程(高PED、GWP、APEP)。随着近十年来味精行业清洁生产水平的进步,环境影响的标准化结果从S1S4显著降低。敏感性和不确定性分析表明,味精生产过程中的蒸汽消耗、玉米生长期间的灌溉水和施肥带来的氨挥发是影响生命周期环境影响的3个主要因素。不同来源(Ecoinvent数据库、中国华北玉米-小麦轮作系统或东北玉米单作系统)的玉米种植数据环境影响计算结果存在明显差异。这表明在追溯上游数据来源时应尽可能收集当地的实景数据。在对生产蒸汽的一次能源进行替代时发现,与使用煤和天然气相比,使用生物质燃气生产蒸汽可以降低PED、WU和GWP。但使用何种能源替代煤炭需要根据不同地区的实际能源储备情况而定。

1 味精LCA研究的系统边界图

2 味精生产全生命周期环境影响计算结果和清单物质的贡献: a) PED, b) WU,c) GWP, d) AP, e) EP.

3 1t味精环境影响指标的灵敏度和不确定性分析结果

3、原文信息


本文第一作者为威尼斯游戏大厅19级硕士研究生丁佳莹,通讯作者为威尼斯游戏大厅董黎明教授。本研究工作得到国家自然科学基金(41861124004)项目资助。

原文链接:https://authors.elsevier.com/a/1e7EnB8ccr3ao