˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ life cycle assessment of glass contaniner ...˜ % * recycle ˙˚ reuse...

12
Life Cycle Assessment of Glass Contaniner Production Reusing and Recycling in Bangkok and Metropolitant Area 1 , Chakrit jatupornwatanaphon 1 , 2 2 Recycle Reuse 10-80% GWP ACID ABSTRACT In this research will study about life cycle assessment of glass container soft drink in 3 size , alcohol drink in 3 size including , analysis of reusing and recycling process in Bangkok and Metropolitant area by recording input and output of energy ,fuel , raw material and emission of each process in glass production , transportation , reuse and recycle. In this paper is found that in each glass container will show environmental impact in different way, middle bottle have a most effect on environmental impact in glass container production . Besides, Reusing and Recycling have include in this work by vary the value since 10-80% . This will be a different perform on enviromental impact . Finally , All results will be translated in Global warming Potentail (GWP) and Acidification (ACID) for assessment. Keywords: Life cycle assessment , Glass Containers , Global Warming Potentail (GWP) e-mail address : [email protected] 10330 The graduate school , Chulalongkorn university, Prayathai Road , Pratumwan , Bangkok 10330 1 10330 1 Department of Chemical, Faculty of Engineering , Chulalongkorn university, Prayathai Road , Pratumwan , Bangkok 10330

Upload: others

Post on 13-Sep-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

����������� ������� ������� ���������� ������������������������ � �!"#$�� ������%&$������!"�

Life Cycle Assessment of Glass Contaniner Production Reusing and Recycling in

Bangkok and Metropolitant Area

��A��� ��&��B&C# 1, Chakrit jatupornwatanaphon1,

�%A�IJ��

����������� ����������������������������������������������������������� ������ 2 ���� �������#$�� 2 ���� �����%�������������&��' � ������� ����(��&��&)������������ &������$��*+�������,-� .�����(��*��(�/�����������0����#�������� +������*1&�� ��2��+��� �����%�����#�����������3*1* �&)�����4����*(���#�1�������� ���������(�����4��� ���(�������#�� ���(������������� ���&��&)�� +(��� &���������������&)�4����*(���#�1��������*1����������.�������������4����*(���*1#$�&�#���������4�����21�� �������(�*�(���&�������((���������������� �����%�����* ���� Recycle ������� ��� Reuse &�<��*1���������������� 10-80% * �&)�4����*(���#�1������������������������ ���� �����0�*��)���������� ��������� GWP ��� ACID

ABSTRACTIn this research will study about life cycle assessment of glass container soft drink in 3 size ,

alcohol drink in 3 size including , analysis of reusing and recycling process in Bangkok and Metropolitant area by recording input and output of energy ,fuel , raw material and emission of each process in glass production , transportation , reuse and recycle. In this paper is found that in each glass container will show environmental impact in different way, middle bottle have a most effect on environmental impact in glass container production . Besides, Reusing and Recycling have include in this work by vary the value since 10-80% . This will be a different perform on enviromental impact . Finally , All results will be translated in Global warming Potentail (GWP) and Acidification (ACID) for assessment. Keywords: Life cycle assessment , Glass Containers , Global Warming Potentail (GWP) e-mail address : [email protected] (�,-����*����� �$g�����,h�)���*����� %��+/��* ����*$���� �*� 10330

The graduate school , Chulalongkorn university, Prayathai Road , Pratumwan , Bangkok 10330 1i�<���� �<� <,�����������#��h �$g�����,h�)���*����� %��+/��* ����*$���� �*� 10330 1Department of Chemical, Faculty of Engineering , Chulalongkorn university, Prayathai Road , Pratumwan , Bangkok 10330

Page 2: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

A���� �$�#�)�����<�21���21�&�����*��*�%2�����(*(�*# �<�/&�����*���21�����40�(��.i<����(��.i<

�<�21���21����������� �� ������ �(��h )�2� #$�� �� ���� ���#��4�&)������,���4���i����*1&��&����(���$�<�21���21�������������� ��������� �i����(���$�<�21���21�����)��1�*1����&�����������+��)�����21���������������#����%* �&)�����)k�����,�#��<��*1��0�i��&����������������������������#����%����((&)�#������������i����(���$�21�3��������<$,#�(���*1.����������(���$i�,-h�����21��+�������������#����%<��0�����<���<�*������%������ ����(��&��&)�����* ��������������#�����2��+�������������������#�<2����)���������)���������*$����4���#0�������4���i�,-h*1� ���(���$����� �#��<��*1���<�#0�

��21������)k����&�������������� �*1�+��)���* �&)�40����������<���#�&�*1���������1����(�������������������������� �������� �����������������������3*14������������* �����������1��4����*(���#�1��������*1���������������<�21���21� �����%�������'�<��������� ���&��&)�� ���#�1�*1#�����������������������3<2� ��������(�*�(&��������*1�� �����������(���+��#��������%������ �)��<�� % Reuse ��� % Recycle <������ '�1�%���� ���������21�3������������+��+�&�< ���( �������(�*�(&����������� ��������(�*�(������� 2 ����*1�� �*1����<2� � ������ 3 ���������� ���� 250 ml 422 ml 1000 ml , #$�� 3 ���������� 175 ml 350 ml 700 ml �����%������������4����*(#�1����������21� % Reuse ��( % Recycle ������ 10-80%

Page 3: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

�����!#$���C����%�����%I���

���4�����������������*1# �<�/4 ������

1. �������� batch 3. ���* �&)���k�

2. ���)����������0� 4. ���<����2��

���4����������4�4��*1�#�� ����&�����������4#������( ���%$��(�����21�3��*� *��� )���0��� ���� ��������)��������������(�����)���*1��������#�(�0,h����� ����(��&��&)�� �� �*��*1����*1#$�*1���������)������&��+�����������%��<��&������&����4�������3 &����$��((���������� .'�����*1�<���� ��� �������4�������������1�)�������&��o��$(�����������*1� ������������3*1���&������� ����(��)������&)������<���# �<�/)�2����������� Recycle process ��1����

&�#�������� ����(��&��&)���<���# �<�/*1������������������������21����� ���(�����4����<����$��������'�('��������<�����1����21�����&�)���)������(����� ������������ ����(��&��&)��������������+21���4����*(����3���#�1��������������������#�*p�i�+���*1#$�

�����k(�������)�2��������*1&�������#�1�*1<��< ����%��<2� �����#��������(���$ �����k(�������)�2��������*1�)�2�&�������4����*(��������,��� ���%$��(*1�+�1����������� '�1������0���(����������������k(��������%$��(�������������*��&� ���#�1�*1# �<�/<2��������*����������#������3��������k(�������

Page 4: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

*1&���������.�����)�2�*1����3*1��������*1�)�2�&����� �� ����(�����*1&)/��������&��<���������%1%���&�����������%��<��+������ 4����*(���#�1�������� ����3�����%1%���

&���������*14�����+(��� ���.���h������&�����������)��������(���%$��()������ �)���)���������'�1���� �<����0�*1�������&�����.���h&�������������� ���.���h*1# �<�/�����

1. #����%�����&��+������&����(�����4��� '�1������(���� +������<�������������(������0�<�������&����4������� , Sensible heat ������* �&)�����)��� �����%�� Sensible heat # �)��(���* �&)����%$��()��������������

2. ���r�'+������3*1����������)��������� Raw material ���������1�������0��������� ����4#� 3. #����%�����&�����%$��( '�1���������������&��+���������4����*(���#�1��������*1����������

)������%$��(&)������� ����4#���1���� ������������������ (Recycle)

���*1��������(2��������� ����(��&��&)�� �<���� ��� �&����(�����4����� �����������21��������������*$�&����)����%$��(����3�+21�� ���&�������(����� '�1���� ����(��&��&)�����<2����� ��������)�2����*1�)�2�&��������* ����)������������(���%$��( '�1����)���������&��+���������4����*(���#�1��������*1�����������)������%$��( .��� �+��

Figure 1. Comparison air-emission with Non-Recycle and Recycle Process

���������� (Reuse)

���������(������ ����(��&��&)��*1�<����+��)���&��$�#�)�������4�������������� ���&��' �)�2����� ��������*1����#i�+���0�����������&��&)������� �*1�������.�����*1����&����������� �(���$i�,-h '�1����&��' ��� ���p*1����#�*p�i�+������2�����*$�&����4���������21���������������$�����'�('�������� �*1�+��)���&��$�#�)�������(���$i�,-h.��&���������������&��' ������#�<2� �������*1� �������s��*����#i�+����3��������� .�����&���,�������o/)�<2������ ������������3������ ����������(��#���*1t����������������������������� '�1�������������(�������*1&���������

Page 5: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

���)k�������(�����&��' � ����<���#���������k���21����������������������&�������+��������� 1 ��*�k#�(�0,h ����� �*1����������+��)���&��$�#�)�����+���������+���������4����*(���#�1�������� ���%����������k��� ���(�����&��' � �k���* �&)�����4����*(���#�1����������21������������#�� ����#��)�$*1������(�����&��' �������� ����*1�)�2�&������������ ����<���� ��� �����)��)���*�����)�2��)���*1��(������'�1��)���)���*1*�1�����*��*���&�� ���* �&)�#�����2��+������&��0��((��������#��

���(�����������(������ ����(��&��&)��&�����*��*��������&�����������+��)��������������k��� ����h�'k��h&����&��' � ������� ����(��&��&)��*1�<����)���#������������ �*1� �)�������������� ��21��������� ��������3���������� �*���*<.�.�� )�2� ��<���#����%&����4�������3&�����*��*� %��������&�����(#������(������ ����(��&��&)��������&��' ����������*1�)���#����#i�+�����������4����������*����3 �+21�&)��<����+��+����<�������������������������4����*(���#�1��������&)������� �����%���� ���������*$�������(��$����4������&)�����#�*p�i�+����� ��������#�1��������&�����*����3���������)���#� �����J��C�� �J (Methodology)

&����* �������&��)������������������������ (Life cycle assessment) �+21�� ���* �������<���)h4����*(���#�1��������&���������3 &�����������4���������� 3 ����������������������1����4�����%������ ����(��&��&)�� .�����������4����*(&��������*1* �&)�����i���.������(Global warming) ���i���*1* �&)�����u���� (Acidification) �����k(����0���* ������k(����0��(������� � 2 #���������������������#���������������4���������� ����� �<��+������������������������3*1�����*��)��< ���,)�<�� GWP ��� Acidification �+21�� ���&�������%�����.������4����*(*1�������

Figure.2 Flow chart of research data

Factory pack DC Modren trade

Modern Trade

Gabage Plant

Recycle Plant

Reuse Plant

Page 6: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

�� ��������T�� &����������* ������k(����0��� �����*����.������+21�� ���< ���,)������,� ������'�*1&���� '�1�&�

*1�������&���%(��*$���0� 2 �(( <2� 10 ������ 18 ���&������#��# �)��(�%�%(��*$��*����h��� ����18 ��� &��� ���� 1 ���� : ����*�� 3 ��.����� ���# �)��( �%(��*$����� 10 ��� &��� ���� 1 ���� : ����*�� 3.2 ��.�������21�* ������k(����0�����*��&�������������#��<�(�������� ���<0,��(<�������������#����+��&����&����2��+������&��0�*1 3

Figure. 3 Gas-Emission with each fuel (g/km)

�� ����������� , ������������������ , ���������� &�#�������������4�����* ������k(����0�����3&�.�������,����� ���&����2��+���&�.�����'�1�&�

*1���&���� �NGV�����%��&���������(�����*1* �&)���������#�����3 ������4����������&�����*��*�*1�����k(����0������&�� %Recycle %Reuse �*����( 60%,10% ���� ���( '�1�&����������* ���� ���1������ % Recycle ��� % Reuse �+21������%��<������1��������21� % Recycle �+�1���� ���%Reuse <�*1 &�*��������� ��21� % Reuse �+�1���� % Recycle <�*1 ������ 10-80 %�����#��4����*(��������(#�1�������� ����<���� ��� �*1������* ������k(����0������������&���������(�����* �(�/�#�������������������������������0�*1 4 '�1����*1��* ���� ���1������<�� % Reuse ��� % Recycle * �.�����&���((� ������� Vellini 2009 '�1��� ��((� ����*1�*�����4�����������'�<�������%������ ����(��&��&)��*1�<�����1����21��*1��* �&)���������&�����%$��(*1�� �#��)�$ *1* �&)�����i������#�1�����������*1#$�����0�*1 5

Page 7: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

Figure 4. Input and Output of Life Cycle Assessment process Data

Figure.5 Using Raw Material inculding with Reuse,Recycle

<��GWP,ACID�� ��������������*1&������������* ����< ���,)��+21������4����*(���#�1��������.�����< ���,<�� GWP ���<�� ACID �����&����p�����������(( Eco-indicator 95 ����

Impact score= Characterization factor x Inventory .��)�<�� Characterization factor ��� Database ���.������ Sima pro 7, Eco-invent �� ����*����� ����< ���,)�<��4����*(����� �������(�*�(������&���������������������&��4����*(���#�1������������*1#$� ��$��� ��!#�����%I��� �������J��%�J��I��I�I�J��$��������IbIJ��&�c%�def���I����J &����* �������&���� 2 ����<2� ���� ������ , #$�� ����������������*1������� '�1���+(��� &����� ������ 3 ���� � 250 ml, 422ml ,1000 ml ���� ���������� 422 ml �����&)�����4����*(���#�1�����������*1#$�&��0�*1 6&�#���������4�������������������k�%�� 0.78 �*���������&)/� 0.4 �*��������� ���&�*�����(����������#$���������� 175 ml ,350 ml,700 ml ����������� 175 ml �����&)�������+�����*1#$�.������������������&)/�%�� 2 �*�������������%�� 0.42 �*�� &��0�*1 7

Page 8: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

&�#���������4���������)k����������� ��������������������#$��������k��4����*(���#�1�����������*1#$�������&�*�����(�����21�� ����4����������(�����#��������&)�4�*1���������������0�*1 8 , 9

Figure.6,7 Comparison with liquor and Soft-Drink Glass Container in Each size

Figure.8,9 Comparison with liquor and Soft-Drink Glass Container in Each size incuding with Transportation

�)k������21����� ��������(#��+��*1���������������������#������* �&)��������&)/�����#��+��*1����������������*1#$� �����������*��������21�����&������#����� �������� ������������#$��*1�����&)/������������#��*1&�� �����*1�����<�������*1#$� &����� ��������������#������*1�� 2221 �������*1�� ��� ���#$��������#�� 3456 �������*1�� ��21��*�(��(�����,������*1����������* �&)������#������������&)/�����������������21�� ���< ���,��+���z�1�������*1���* ��� � Functional Unit * �&)��������&)/�&)�4����*(���*1#$� �������dJ$���A�� % Reuse %Recycle ��21�* �������1������<�� % Reuse ��� % Recycle ��+(�����21�* ���� ���1������<�� % Recycle ������ 10-80 % .��&)� % Reuse <�*1 ��+(���������� 250 ml ��* �&)�4����*(���#�1���������������*1#$� ���&��,�����������#$������������ 175 ���4����*(�������*1#$�

Page 9: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

Figure.10 . Emission of soft drink glass container 250ml %Recycle10-80% with% Reuse 10 constant

Figure 11. Emission of soft drink glass container 250ml %Recycle10-80%with% Reuse 10 ���&��0� 10 ��� 11 �� ��+��<�������������������� ������������#$���������� 1 ����'�1�

�*����������%�� 3 ����������� ������#����%� ����|���#�����)������ �4�*1����#���� ������ *1 1 ��� 2 ���� ��+(�����21� % Recycle �+�1������� ��* �&)������,�r�'+�����<�� GWP ���� %���������r�'+��#���������������*1���#������k<2������,��� CO2 *1��������������.������+�1�����������'�1�*���������� ������� Recycle *1������� ��� �*1������&��+������&����(�����������������#��4����*(&)������2��+����+�1��������r�' CO2 *1�����������4��)�������2��+���������������������

��������k����r�' CO2 *1��������%�����������k������<�� GWP ��� ACID �k������21��������������������r�'�����21����#�$������� % Recycle ��������* �&)� <�� GWP , ACID ����

Table.1 Enviromental Impact when % Recycle 10%-80%by % Reuse 10% Constant

Size of SoftDrink %Dust %SO2 %NOX %CO %CO2 %HC %GWP %ACID

250 ml -60.44 2.84 -78.55 -74.98 4.66 -82.48 -12.52 -79.17

422 ml -65.18 2.82 -78.96 -76.73 -0.94 -82.51 -11.89 -78.57

1000 ml -64.54 2.13 -79.43 -76.31 3.72 -82.50 -2.70 -80.00

Page 10: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

&�*�����(�����21�* ���� ���1������<�� % Reuse ������ 10-40 % .��&)� <�� % Recycle <�*1 60 % ��+(��� ���� ������ ���� 422 ml ���&)�4����*(���#�1�������������*1#$� &��,�����������#$��������k� 175 ml ��&)�4����*(���#�1���������������*1#$�

Figure 12,13.Emission of Soft-drink glass container 422 ml and Liquor 175 ml%REUSE 10-40% by% Recycle 60 % constant

&����(�����&��' � *1�+�1���������* �&)��r�'+���������������%����������k������* ����&��' � *1�+�1������������#��4�&)����(�����&������#��������(<2�� ��� �*1������&��� ������2��+������������* �&)������,�r�'+������3���+�1�������%�����&�����$���������#�� ���%�����*������������4�����������#����������������� ��� Reuse *1�+�1���������* �&)�<�� GWP , ACID �������* �&)� �r�'+������3��������0�*1 14 ��������k������&��' � ��21��+�1���������#��4�&)��r�'+������3*1������������� �#��#���*1������� ����+�1����� ����(��&��&)���k��� ����r�'*1* �&)�����.��������*� CO2 NOX ����#��#���*1�+�1���������������+�1� % Recycle ��21�������������������#������������*1* ���� Reuse ��21�&�������������#�������%������*��&������#�������������������* �&)����&��+��������2��+�������3������* �&)�#��#�������+�1��r�'*1* �&)�����.������������������������*1 2 ��21��*�(��(�����*1 1 �������)k���������������������������&��r�'*1* �&)�����.������ Table 2 GWP in Soft-Drink glass container % Reuse 10-40%by 60%Recycle constant

Size of

SoftDrink

%Dust %NOX %CO2 %SO2

250 ml -54.29 -84.02 1.67 0.41

422 ml -55.41 -81.72 5.50 0.40

1000 ml -43.62 -82.84 0.27 0.36

Page 11: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

Figure 14.Enviromental Impact in Soft-Drink glass container % Reuse 10-40%by 60%Recycle constant

T����� &���������z(�(� &����p����������������������(LCA Methodology) &����(�����4���������� �����#�� �����%�����&��' �(Reuse) ���� ����(��&��&)�� (Recycle) *1'�1���1����21����%��4���i�,-h*1�� ��<�21���21�*1�� �*1����&��&��o��$(���������*��*�&���������$��*+�������,-� ���* ����������+$��������%�� ������<���)h4����*(���#�1������������������(���i�,-h 2 ����<2� ���� ������ ���#$�� *1�� �*1����&�����*��*� '�1�&�����������������*1���������� 3 �����+21�� �������(�*�(%��4����*(���#�1������������������(���$i�,-h����&��4����*(���#�1�����������*1#$�'�1�4�*1����������� ���� �������������� 422 ml������#$��������k� 175 ml ���&)�4����*(���#�1�����������*1#$�%�� 0.7 �*����� 0.43 �*�� *��&������� Emission *1%0�������������� �������<�� GWP �� ACID ������������������* �������1������<�� % Recycle ��� % Reuse �+21�* ������������.���&�������1������4����*(���#�1��������&��������(���$i�,-h*�� 2 ����������.��&��.�������4��� [1,4] *1��1����21����������&�����%$��(*1� ���&��&����4������ '�1�&�������1������ %Recycle ��� % Reuse �����21�<�� % ��������* �&)�<���������� GWP ��� ACID ������� �����������k���%��* ����+����,�%�� Emission *1%0���������������������+�1�<�� % ���* �&)��r�'+��� �+�� CO2 ��� SOX ����������������������� 2-5 �*�� *���%��* �����+�1� % Recycle ������� ��� �*1������&��+�����������2��+���&����(��������&)������� �����������������* �&)�������������r�'�������4��)�������������� ����������(��� �+�1� % Reuse %������������+�1� % Reuse ��* �&)�#��#���&����4������.�������4������������� ���&�������������#��*1������������#��4�&)� Emission *1������������4��)��� ������2��+������������������ ������&����������������(��)��&����(�����4��������������������)���%��<����� ���������<�� % Recycle, Reuse ���<���� �������*1��* �&)�����4����*(���#�1������������*1#$� ��������k��� ���4������� ��������������)�2����#$��������k�&)������� )�2���� ���������#��&)��� �#��#���*1+��)������<�������������40�(��.i<�k��������4����*(���#�1����������*�����

Page 12: ˘ ˘ ˇ ˆ˙˝˛˚ ˇ ˜ !#$ Life Cycle Assessment of Glass Contaniner ...˜ % * Recycle ˙˚ Reuse &

���T���������

<,���������*<��<���<��h(��|$������*h���4���i�,-h(�������2553). "���*������������ <��h(��|�$r�����*h���4���i�,-h" Slide )���*1 58 -65 ����h +��ph���.�, ,�t����h ���h*���)�2�, ���*�+�h , �����, +#$+� #�(0�,hp�#��, "������������������

�r�'<��h(��������'����(�����.���#���#h�������(����$�#�)�����������"�������$�#�������������������������.���#���#h���.'��$�*�� <���*1 9 (ThaiVCML2009)19-21 +�������� 2552

�$����h ������$����h 2009 ")������������.���h����������������������������4���i�,-h" 2009 Slide 30-35

)�/+� +�1����� ECEE Chemical Enginerring,TU �)�����������p������<���)h CFP� Slide 4 , 30-35 Vellini M. and M. Savioli. 2009. �Energy and environmental analysis of glass containe production

and recycling 2009�, Energy 34 (2009) 2137�2143 www.elsevier.com/locate/energy DC-Environment. 2008. Life Cycle Assessment of four beer packaging options: glass bottle, PET

bottle, aluminium can & steel can.Unger N., et al. 2000. General requirements for LCA

software tools. Institute of Waste

Ecoinvent. 2003. !Final Report Eco-invent 2000�, SimaPro 7.0, Amersfoort.