第六章清洁生产

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1、第六章 清洁生产与 工业生态学,2020/9/26,1,本章要点,第一节 清洁生产的历史背景 第二节 清洁生产原理 第三节 相关的科学方法 第四节 循环经济与生态工业,2020/9/26,2,第一节 清洁生产的历史背景,环境问题的产生 人类环境保护思想的起源与发展 人类污染防治战略的演变 清洁生产的早期萌芽,2020/9/26,3,环境问题的产生,“八大公害事件” 马斯河谷事件 多诺拉事件 伦敦烟雾事件 洛杉矶光化学烟雾事件,水俣病事件 富山事件 四日事件 米糠油事件,2020/9/26,4,人类环境保护思想的起源与发展,思想的启蒙，模式的挑战 寂静的春天 增长的极限,2020/9/26,5,

2、新世纪的曙光：可持续发展,可持续发展是满足当前需要又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展 可持续发展成为指导世界各国经济社会发展的总体战略 清洁生产是可持续发展的基础,2020/9/26,6,人类污染防治战略的演变,稀释排放 末端控制 循环回收利用 清洁生产,废弃物产生后再控制, 控制使废弃物少产生,2020/9/26,7,清洁生产的早期萌芽,1976.11-12，欧共体巴黎“无废工艺和无废生产的国际会议”，确认：应着眼于消除造成污染的根源，而不仅仅是消除污染造成的恶果。 1979.4，欧共体理事会宣布推行清洁生产政策。,2020/9/26,8,清洁生产的早期萌芽,1984年，联合国欧洲经济委

3、员会在塔什干召开的会议上将无废工艺定义为： “无废工艺乃是这样一种生产产品的方法（流程，企业，地区-生产综合体）。借助这种方法，所有的原料和能量在原料-生产-消费-二次原料的循环中得到最合理和综合的利用，同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。”,2020/9/26,9,美国废物最小化,减少废物产生 源削减：在产生的源头，而不是在排放口。 着眼于产生废物的原因，而不是治理它的后果 再循环：过程内：返回原生产流程 过程外：用于其它生产过程 主要目标：在生产过程减量，减容，降低或消 除毒性,2020/9/26,10,美国污染预防法（1990）,废物最小化的拓展：预防优先 基本国策 布什国会演讲

4、：着力于管道与烟囱末端，对已产生的污染着力于治理，消除损害，这样的环境保护政策已不适用。我们需要新的技术，新的过程，以便能预防污染或使污染减至最低在原先污染产生前就加以制止。,2020/9/26,11,环境政策的四个层次,源削减 (Source Reduction) 循环回用 (Recycling) 处理 (Treatment) 处置 (Disposal),2020/9/26,12,联合国环境规划署（UNEP),1989.5联合国环境署工业与环境活动中心（UNEP IE/PAC)根据UNEP理事会会议决定。制订清洁生产计划，在全球推动清洁生产 1998国际清洁生产宣言,2020/9/26,13

5、,清洁生产（Cleaner Production)的定义,为提高生态效率，降低人类与环境风险，对生产过程、产品和服务活动持续实施的整体预防性的环境战略： 生产过程：节约原料和能源，淘汰有毒原材料， 削减废物的数量与毒性； 产品：减少从原材料开采直到产品最终处置的整 个生命周期的不利影响； 服务：将环境因素纳入服务设计与所提供的服务 过程中。 联合国环境规划署,2020/9/26,14,第二节 清洁生产原理,清洁生产定义 清洁生产的相对性 清洁生产的主要内容,2020/9/26,15,清洁生产的相近提法,少废无废工艺 无公害工艺 绿色工艺 生态工艺 环境无害工艺 与环境相容（友善）工艺,再循环工

6、艺 无废生产 废料最小化 减废技术 污染预防 源头削减,2020/9/26,16,清洁生产定义,1989年联合国环境署工业与环境规划活动中心（UNEP/PAC)提出清洁生产定义： “清洁生产是指将综合预防污染的环境策略持续应用于生产过程和产品中，以减少对人类和环境的风险性”。 1998第五次国际清洁生产研讨会进一步完善：“清洁生产是将综合性预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率，降低对人类和环境的危害”。 中国21世纪议程：“清洁生产是指满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物耗和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化

7、、资源化和无害化，或消灭于生产过程中。.”,2020/9/26,17,清洁生产定义,中华人民共和国清洁生产促进法第二条实用化的定义：“本法所称清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备等，从源头削减污染，提高资源利用效率，.” 世界可持续发展工商理事会（WBCSD)：“清洁生产是在流程、产品和服务中，为了提高生态效率和减少人类的环境风险连续应用预防性综合环境策略的过程。”,2020/9/26,18,清洁生产概念,基本目的： 提高资源、能源利用率; 减少污染产生排放，降低对人体健康和环境的风险 活动对象：生产过程，产品、服务 行为特征：预防性、综合性、持续性,

8、2020/9/26,19,清洁生产概念,清洁生产内涵： 内涵的核心是实行源削减和对生产或服务的全过程实 施控制。 清洁生产途径： 源削减 企业内部的回收利用 企业外部的综合利用 末端治理,2020/9/26,20,清洁生产的相对性,所谓清洁的工艺和清洁的产品是和现 在的工艺和产品比较而言的。因此，推行 清洁生产，本身是个不断完善的过程，随 着社会经济的发展和科学技术的进步，需 要适时提出更新的目标，争取达到更高的 水平。,2020/9/26,21,“鱼”和“熊掌”可以兼得？,清洁生产是双赢战略 在清洁生产的概念中不但含有技术上 的可行性，还包括经济上的可赢利性，体 现经济效益、环境效益和社会效

9、益的统一。,2020/9/26,22,清洁生产的主要内容,“三清一控制”： 清洁的原料与能源 清洁的生产过程 清洁的产品/服务 贯穿于清洁生产的全过程控制,2020/9/26,23,第三节 相关的科学方法,生命周期评价 生态设计 环境标志,2020/9/26,24,生命周期评价（LCA),生命周期评价（Life Cycle Assessment,LCA)的概念最早由美国可口可乐公司的Harry E.Teasloy等首先提出。它又被称为生命周期方法，摇篮到坟墓分析，生命周期分析等。首例生命周期评价的研究工作是1969年由美国中西研究所为可口可乐公司的饮料容器进行能源消耗评估。 国际环境毒理学和化

10、学学会（Society of Environmental Toxicology and Chemistry,SETAC)首先认识到LCA的潜在价值。在上世纪90年代初，它成立了一个生命周期评价顾问组，专门负责LCA的方法论和应用方面的研究，并正式提出了LCA这个术语。,2020/9/26,25,定 义,生命周期：一种产品从采集原材料开始，经过原材料加工，产品制造，产品包装和运输，然后由消费者使用、回用和维修，最终再循环或作为废弃物处理和处置这一整个过程称为产品的生命周期。 生命周期评价：汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个生命周期内的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。 国际标准

11、化组织（ISO),2020/9/26,26,能量 能量能量 能量能量 原材料获得材料加工生产产品产品使用最终处置焚烧， 或消费填埋，循环回用 废物废物废物 废物 回用 产品循环,产品生命周期的主要阶段,2020/9/26,27,生命周期评价步骤,目标与范围（Goal Definition and Scoping) 清单分析(Life Cycle Inventory) 影响评价(Life Cycle Impact Assessment, LCIA) 结果解释(Interpretation),2020/9/26,28,LCA的基本框架,ISO14040对LCA的基本框架作出了规范。LCA包括4个阶

12、段，即目标和范围的确定;清单分析;影响评估和结果讨论。,LCA的四个阶段,SETAC,改善评价,2020/9/26,29,生命周期评价的应用,产品生态设计 生命周期评价 生命周期管理,2020/9/26,30,产品的生态设计,生态设计（Eco Design)又称绿色设计或环境设计:是指应用生态学的思想，在产品开发阶段综合考虑与产品相关的生态环境问题，设计出对环境友好，又能满足人的需求的一种新的产品设计方法。 产品生态设计的基本思想：污染预防应从设计开始，把改善环境影响的努力凝结在产品设计中。为此在传统的产品设计准则中加进了环境准则，并将其列于优先考虑的位置。,2020/9/26,31,产品设计

13、的准则,环境准则 费用准则 性能准则 美学准则,降低物料消耗 降低能耗 减少废物产生 减少健康安全风险 生态降解,费用最低 利润最大,满足各项使用功能 保证产品质量, 符合消费者的审美情趣,2020/9/26,32,生命周期管理：环境标志,环境标志是一种产品的证明性商标，它表明该产品不仅质量合格，而且在设计、生产、使用到放弃过程中符合特定的环境保护要求，与同类产品相比，具有低毒少害，节约资源等环境优势。 可引导公众的现代消费意识，引导企业生产环境有益产品 环境标志是环境标志产品的专用认证标志 德国，1978，蓝色天使 加拿大，1988，环境选择 日本，1988，生态标志 北欧，1989，环境标

14、志 中国，1993，环境标志,2020/9/26,33,德国的“蓝色天使”环境标志,加拿大的“环境选择”环境标志,日本的“生态标志”环境标志,北欧的环境标志,2020/9/26,34,环境标志-中国的制度,1993年8月，中国国家环保局正式颁布中国的环境标志图形。 中国的环境标志图形由青山、绿水、太阳和十个环组成。环境标志图形的中心结构表示人类赖以生存的环境；外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示公众参与，共同保护环境。,2020/9/26,35,环境标志目标,为消费者提供准确的信息 增强消费者的环境意识 促进销售 推动生产模式的转变 保护环境,2020/9/26,36,生命周期管理（LCM),

15、延伸的生产者的责任 （扩展的生产者的责任）,2020/9/26,37,第四节 循环经济与生态工业,生态工业 循环经济,2020/9/26,38,著名作家安徒生的故乡.,丹麦不只有童话，不只有安徒生。 从新的角度：节能与环保 卡伦堡工业共生园区,丹麦卡伦堡(Kalunborg) 生态工业园区,2020/9/26,39,丹麦卡伦堡生态工业园区(Kalunborg Eco-Industrial Park),丹麦的卡伦堡市只有2万人口，但是这座小城却建设了世界上第一个生态工业园区。 企业彼此间形成类似自然界食物链的关系。被称之为“工业共生体系”。,2020/9/26,40,卡伦堡工业共生体系企业间主要

16、废料交换流程示意图,卡伦堡工业共生体 系企业间主要废料 交换流程示意图,2020/9/26,41,生态学基本原理,自然生态系统示意图,2020/9/26,42,理想的工业生态系统示意图,2020/9/26,43,生态工业的概念,生态工业是指仿照自然界生态过程物质循环的方式来规划工业生产系统的一种工业模式。 在生态工业系统中，各生产过程不是孤立的，而是通过物料流、能量流和信息流相互关联的，一个生产过程的废物可以作为另一过程的原料而加以利用。 生态工业追求的是系统内各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质循环，达到资源、能源、投资的最优利用。 T.E.Graedel,B.R.Allenby Industrial Ecology,1995,2020/9/26,44