基于LCA的循環外賣餐盒減排分析

摘要：為減少外賣餐盒全生命周期碳排放，通過生命周期評估方法模擬計算一次性外賣餐盒的生命周期環境影響，并使用情景分析模擬了循環外賣餐盒項目的碳減排效果。結果表明，一次性聚丙烯外賣餐盒的碳足跡由大到小為生產階段、終處理階段、運輸階段。同時，循環外賣餐盒項目具有減排效果，循環使用7次后就產生了碳減排效果。

關鍵詞：生命周期評價；減排分析；環境影響評估

中圖分類號：TB"""""" 文獻標識碼：A""""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.14.074

0 引言

近年來我國外賣行業飛速發展，成本較低的塑料餐盒被大量使用[1]。為了保護環境，中國提出碳中和政策，如何處理好外賣塑料垃圾成為了政府的重要課題[2]。

為了解決外賣包裝廢物產生的環境影響，世界各地的研究者開展了詳細豐富的研究，主要的研究方向有以下3種。

（1）替代方案：針對不同材質的外賣餐盒開展全生命周期分析，研究結果表明可發性聚苯乙烯（Expandable Polystyrene，EPS）外賣餐盒造成的環境影響最小，比鋁制容器的環境影響低7%，比PP塑料餐盒的環境影響低25%，但由于EPS塑料的成本高昂，EPS外賣餐盒很難在國內大面積推廣[3]。

（2）新終處理方式：針對塑料餐盒進行機械回收從而降低塑料造粒，減少生產從而降低碳排放，同樣受制于我國并未形成有效的塑料餐盒回收機制，讓這一處置方式停留在模擬階段[4]。

（3）循環使用：針對塑料餐盒開展循環利用，通過專人回收處理來模擬循環使用帶來的減排效果，但在分析過程中發現運營成本過高，很難產生收益[5]。

本文以LCA為研究方法，使用SimaPro軟件建模，抓取ReCipe midpoint環境評估指標中最關鍵的溫室氣體排放指標，對一次性外賣餐盒和循環外賣餐盒開展分析全生命周期碳排放分析。此外，本文建立了依托社區團購點開展的循環外賣盒場景和外賣餐盒垃圾分類定點收集回收機械處理的場景，根據不同場景模擬不同方式的減排效果，旨在為外賣餐盒垃圾分類處置政策制定提供借鑒和參考。

1 研究方法

1.1 生命周期評估法

在國際上，LCA是應用最廣泛的環境評估方法。1997 年 ISO 14040標準《環境管理生命周期評價原則與框架》頒布，提出了LCA基本框架，包括目標和范圍定義 、清單分析、影響評價和結果解釋4個階段[6]。開展LCA的常用軟件有E-Blance、GaBi，以及SimaPro，本文選取最為常用且兼容數據庫最多的SimaPro 9.0軟件，選?。℅lobal warming potential，GWP）作為環境評估指標對外賣餐盒的環境影響進行分析。

1.2 情景分析法

在減排分析上，本文采用情景分析法，這種方法被廣泛應用在LCA建模分析中[7]。

在情景設置上，本研究一共考慮了兩個情景：情景1：設定了一個依托社區團購點開展的循環外賣盒情景，針對循環外賣盒和傳統一次性外賣盒開展對比研究。情景2：模擬外賣餐盒能夠集中收集并進行機械回收的情景。

同時，在情景1中，為了評估循環外賣食品容器的減排效果，設定了一個環境影響平衡點，具體計算過程如果下：

break–evenpoint=CEP，R+CET，R+CEEol，R（CESingleUse-CEReuse）（1）

CEP，R=一個循環外賣盒生產加工的碳排放（2）

CET，R=一個循環外賣盒運輸過程的碳排放（3）

CEE，R=一個循環外賣盒終處理的碳排放（4）

CESingleUse=一次性外賣盒的總碳排放（5）

CEReuse=循環一次的碳排放（6）

2 外賣餐盒的生命周期評估

2.1 目標產品與研究范圍定義

本文的目標產品為一次性PP塑料盒和循環使用的PP塑料盒。在規格上，本文選取的外賣餐盒容積為最為常用的750mL。具體參數上，通過淘寶采購網調查，750mL的一次性外賣餐盒的上口直徑為15cm底部直徑為11cm高為6.5cm，質量為32gPP塑料顆粒和2g雜質。750mL的循環使用外賣餐盒的上口直徑為13cm，下口直徑為10cm，高為7cm，質量分布為148g PP塑料，8g硅膠，4g雜質。

在塑料餐盒的生產階段，一次性餐盒和循環利用餐盒的制作工藝十分相似但略有不同。一次性PP塑料盒生產需要注塑機、模具、冷卻干燥機以及修剪打磨機。循環外賣盒的生產工藝和一次性外賣盒的生產工藝基本一致，只是多了硅膠的生產和壓模切削，因此在電力和水的消耗上會比一次性外賣盒的生產加工過程多一些[8]。

在運輸階段，相比于傳統的一次性PP塑料餐盒的采購運輸，外賣配送，垃圾清運3個階段，循環外賣盒多了一次運輸，即社區團購點清洗后返回商家的運輸。

在地理邊界上，選取天津作為研究對象，運輸階段的數據模擬采用地圖軟件測算。

采購運輸采用符合國六標準的五菱榮光1.5L作為運輸車輛，根據容積計算，單次運輸能力為8000個外賣盒。同時，根據地圖軟件測算，塑料加工廠到市內六區的運輸距離從20km到65km不等，因此設定采購運輸距離為50km。

外賣配送運輸采用符合新國標的電動自行車具體參數上采用的是電池容量為48V 24A 1.152kW·h的電動自行車，單次續航里程為100km，充電效率90%，根據規格計算每公里耗電0.0128kW·h。配送距離測試采用隨機數函數生成50組從100～5000m內的外賣訂單。此外，由于外賣小哥接單時本身距離商家就會存在一段距離，因此將模擬的平均數放寬1.2倍后，得出的模擬平均運輸距離為：3280m。

清運運輸采用東風華神T3國六9方壓縮垃圾車作為運輸車輛。東風華神T3國六9方壓縮垃圾車本身符合國六排放標準，容積10.5mL，載重4900kg，使用柴油作為燃料，綜合油耗為20L/100km。在建模時，由于數據庫缺少國內汽車排放數據，因此采用規格參數和國六限制幾乎一致的歐六排放標準的標準清運車的數據進行模擬計算。在運輸距離上，天津市的垃圾處理中心現有13座，根據地圖軟件測算清運距離都不超過50km，因此本文模擬清運距離為50km，單次清運1.2t外賣餐盒垃圾。

最后在垃圾終處理階段，天津目前采用的是生活垃圾全部焚燒，廚余垃圾進行堆肥處理，可回收物分揀回收的綜合處理方式。

此外，相比于一次性外賣盒，循環外賣盒需要在社區團購進行清洗和消毒，本文選用的洗碗機是樂創（lecon）超聲波洗碗機1m單水槽版，每小時清洗效率為700件，綜合運行功率2.6kw，耗水量288L/h，完全可以滿足大型社區的循環外賣盒清洗工作。這部洗碗機的使用也會造成碳排放，在simaPro中輸入洗碗機的耗電量和廢水量，輸出的碳排放結果為0.03503954kg CO2eq，即每一個循環外賣盒的清洗和消毒都需要造成為0.03503954kg CO2eq的碳排放。

2.2 清單分析

在產品制造階段，定義的是1kg的產品所需要的輸入和輸出，因此下文表格中有的是以1kg為基礎度量單位的，后續在裝配階段則會根據產品規格設定一份外賣餐盒的具體質量，因此表中運輸和終處理階段的數據是以一份外賣餐盒為單位進行測算的[9]。此外，在生產制造過程的測算中考慮了料損，料損數據來源為Ecoinvnetor3數據庫中的詞條說明。

根據上文系統邊界圖，在simapro軟件中建立一次性外賣餐盒和循環使用外賣餐盒從生產加工到終處理回收的全生命周期的輸入清單如下表1所示。

2.3 輸出結果與影響評價

經過SimaPro軟件的測算，篩選ReCipe評價方法中的關鍵指標GWP指標的結果如下：

生產階段：生產1kg一次性PP塑料餐盒產生的GWP環境影響為3.292263kg CO2eq，造粒產生了1.950584kg CO2eq，注塑產生了1.325059kg CO2eq，消耗的水和電力分別產生了1.17E-05kg CO2eq和0.016608kg CO2eq。生產1kg循環外賣盒產生的GWP環境影響為4.45726kg CO2eq，造粒和注塑與一次性PP塑料制造工藝一致，擠出工藝產生了1.008309kg CO2eq，硅膠生產造成了0.140629kg CO2eq，消耗的水和電力分別產生了1.4E-05kg CO2eq和0.0249kg CO2eq運輸階段：一次性外賣盒采購運輸0.0213984kg CO2eq，配送0.011621447kg CO2eq，清運0.01270788kg CO2eq。循環使用的PP塑料餐盒采購運輸0.0285kg CO2eq，配送0.011621447kg CO2eq，清運0.04377kg CO2eq。終處理階段：焚燒一次性塑料餐盒產生的GWP影響為0.103281352kg CO2eq。焚燒循環使用餐盒的GWP影響為0.6394837kg CO2eq。

總體來看，排放集中在生產階段，其次是終處理階段，最后是運輸階段。因此在減排分析上，應該集中在減少生產，優化終處理方式以及優化運輸階段碳排放上。

2.4 情景分析結果

循環外賣餐盒考慮的是減少生產，即實現外賣餐盒的循環使用從而降低排放。將上文分析結果匯總，如下表2所示。

帶入到上文公式1.1后，一個循環外賣盒需的環境平衡點為6.44次循環，即一個循環外賣盒重復使用7次后就完成了對自己生產使用過程中的碳排放的抵消并造成減排效果。此外，經過進一步數據計算，外賣盒循環次數達到8次時，產生的減排收益即可抵消一個一次性外賣盒的碳排放，當循環次數達到13次，產生的減排收益即可抵消一個循環外賣盒的碳排放。

3 結語

外賣塑料餐盒在生命周期中產生了較大的碳排放，有關部門應盡快針對外賣餐盒制定可執行的垃圾管理政策。同時，循環使用外賣餐盒和垃圾分類定點回收是十分有效的減排方法。

參考文獻

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