生态工业与循环经济教学课件PPT.ppt

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1、第四章 生态工业与循环经济第一节第一节 循环经济循环经济第二节第二节 生态工业基本理论生态工业基本理论第三节第三节 生态工业园区及实例生态工业园区及实例第四章 生态工业与循环经济第一节第一节 循环经济循环经济第二节第二节 生态工业基本理论生态工业基本理论第三节第三节 生态工业园区及实例生态工业园区及实例一、循环经济的提出一、循环经济的提出二、循环经济的定义二、循环经济的定义三、循环经济的原则三、循环经济的原则四、循环经济实施的层面四、循环经济实施的层面五、循环经济技术五、循环经济技术六、实施循环经济的保障六、实施循环经济的保障第一节第一节 循环经济循环经济(Circular Economy)

2、一、循环经济的提出一、循环经济的提出工业革命以来的经济发展模式:自然资源工业革命以来的经济发展模式:自然资源产品产品废物,这是一种废物,这是一种“高开采、低利用、高排放高开采、低利用、高排放”(二高一低)的(二高一低)的线性经济线性经济。线性经济中,生产系统内是一些相互不发生关系线性经济中,生产系统内是一些相互不发生关系的线性物质流的组合。的线性物质流的组合。制造商制造商消费者消费者环环 境境开采者开采者资源资源产品产品废物废物 20世纪世纪60年代,美国经济学家鲍尔丁提出了年代,美国经济学家鲍尔丁提出了“宇宙飞船经济理论宇宙飞船经济理论”,即地球就像在太空中飞,即地球就像在太空中飞行的宇宙飞

3、船,这艘飞船靠不断消耗自身有限的行的宇宙飞船,这艘飞船靠不断消耗自身有限的资源而生存。资源而生存。 如果人们不合理地开发资源和破坏环境,超如果人们不合理地开发资源和破坏环境,超过了地球的负载能力,地球就会像宇宙飞船一样过了地球的负载能力,地球就会像宇宙飞船一样资源耗尽而失去发展动力。资源耗尽而失去发展动力。1. 鲍尔丁:鲍尔丁:“即将到来的宇宙飞船式经济即将到来的宇宙飞船式经济”,1965.2. 克尼斯等人:克尼斯等人:经济学与环境经济学与环境,1970年代。年代。3. 皮尔斯和图奈:皮尔斯和图奈:自然资源和环境经济学自然资源和环境经济学,1990。代表性著作:代表性著作:二、循环经济的定义二

4、、循环经济的定义定义定义1:以物质闭环流动以物质闭环流动(Closing Materials Cycle)为特征的经济。为特征的经济。制造商制造商消费者消费者开采者开采者资源资源产品产品废物废物废物处理者废物处理者资源资源再生资源再生资源废物废物废废物物定义定义2:将生产所需的资源通过回收、再生等方法再:将生产所需的资源通过回收、再生等方法再次获得使用价值,实现循环利用,减少废弃物排次获得使用价值,实现循环利用,减少废弃物排放的经济生产模式。放的经济生产模式。定义定义3:指在人、自然资源和科学技术的大系统内,:指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全在资

5、源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。定义定义4:模仿大自然的整体、协同、循环和自适应功:模仿大自然的整体、协同、循环和自适应功能去规划、组织和管理人类社会的生产、消费、能去规划、组织和管理人类社会的生产、消费、流通、还原和调控活动的简称,是一类融自生、流通、还原和调控活动的简称,是一类融自生、共生和竞争经济为一体、具有高效的资源代谢过共生和竞争经济为一体、具有高效的资源代谢过程、完整的系统耦合结构的网络型、进化型复合程、完整的

6、系统耦合结构的网络型、进化型复合生态经济。生态经济。农业循环经济模式三、循环经济的三、循环经济的3R原则原则减量化原则(减量化原则(Reduce)再利用原则(再利用原则(Reuse)循环循环/资源化原则(资源化原则(Recycle)减量化原则:减量化原则:指生产和消费流程中的物质量减少,指生产和消费流程中的物质量减少,又叫又叫减物质化减物质化。从经济活动的源头注意节约资源。从经济活动的源头注意节约资源和减少废物产生。和减少废物产生。生产生产通过工艺改造,减少原料的使用通过工艺改造,减少原料的使用包装包装适度和简单的包装适度和简单的包装消费消费减少对物品的过度需求,提倡节俭,减少对物品的过度需求

7、,提倡节俭,减少物减少物质使用量,提高信息使用量,质使用量,提高信息使用量,如用电子文档如用电子文档代替纸质文档。代替纸质文档。 再利用原则:再利用原则:尽可能多次以及尽可能以多种方式延尽可能多次以及尽可能以多种方式延长使用所购买的物品,而不是用过一次就废弃。长使用所购买的物品,而不是用过一次就废弃。生产生产设计和制造设计和制造时就考虑再利用,如按标准进时就考虑再利用,如按标准进行设计,便于部件更换,而不必更换整个产品。行设计,便于部件更换,而不必更换整个产品。消费消费把使用后的物品扔掉之前,想一想家中和把使用后的物品扔掉之前,想一想家中和单位里单位里再利用它的可能性再利用它的可能性,简单方法

8、是对物品进,简单方法是对物品进行修理而不是频繁更换。行修理而不是频繁更换。资源化资源化(循环循环)原则:原则:物品在完成其使用功能后能物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源而不是无用的垃圾。重新变成可以利用的资源而不是无用的垃圾。资源化方式:资源化方式:原级资源化方式:废物经资源化后制成原级资源化方式:废物经资源化后制成与原来与原来相同用途的新产品相同用途的新产品,如纸制品。,如纸制品。次级资源化方式:废弃物经资源化后制成次级资源化方式:废弃物经资源化后制成对原对原料要求较低的新产品,料要求较低的新产品,如塑料的降级使用。如塑料的降级使用。减少减少进入生产和消费过程的物质量,从源头考虑

9、产品的再再使用与资源化。使用与资源化。循环Recycle再用Reuse输入控制过程控制输出控制产品或包装以初始形式多次使用多次使用,实现产品形式的循环经济。废弃物变成再生再生资源资源,最大程度地实现物质的循环使用。减量Reduce线性经济:资源线性经济:资源生产生产消费消费废弃物废弃物排放排放单向流动单向流动循环经济:资源循环经济:资源生产生产消费消费废弃物废弃物排放排放资源资源反馈式流动反馈式流动传统经济与循环经济传统经济与循环经济四、循环经济实施的层面四、循环经济实施的层面 企业层面企业层面 区域层面区域层面 社会层面社会层面 (一)企业层面(一)企业层面 企业内部采取企业内部采取工艺和管

10、理创新,工艺和管理创新,提高原辅料利提高原辅料利用率、加强资源综合利用和减少废料和污染物的用率、加强资源综合利用和减少废料和污染物的生产和排放,实现物料循环和能源多级利用。生产和排放,实现物料循环和能源多级利用。绿色生产过程绿色生产过程原辅料、能源原辅料、能源工艺技术工艺技术生产设备生产设备管理与操作管理与操作产品产品/中间产品中间产品废物废物输出输出内部循环内部循环/回收利用回收利用外部循环外部循环/综合利用综合利用 摩托罗拉公司的绿色生态设计摩托罗拉公司的绿色生态设计绿色包装项目绿色包装项目 包装填充材料包装填充材料 标准包装盒标准包装盒 重复使用包装袋重复使用包装袋 塑料托盘改造塑料托盘

11、改造 改进纸箱设计等改进纸箱设计等 包装填充材料包装填充材料将废纸箱加工成包装填充物,取代泡沫塑料。将废纸箱加工成包装填充物,取代泡沫塑料。重复使用包装袋重复使用包装袋 防静电包装袋是供货商的原材料包装防静电包装袋是供货商的原材料包装, , 价格昂贵价格昂贵, , 但每次使用后作为废物扔掉。将静电袋收集清洗检但每次使用后作为废物扔掉。将静电袋收集清洗检测合格后返回给供货商重复使用。测合格后返回给供货商重复使用。改进纸箱设计改进纸箱设计改进纸箱设计改进纸箱设计, 提高纸箱利用率。提高纸箱利用率。旧纸箱旧纸箱新纸箱新纸箱炼钢厂的循环经济炼钢厂的循环经济旧工艺旧工艺新工艺新工艺 (二)区域层面(二)

12、区域层面 依据依据工业生态学工业生态学(Industrial Ecology)原理,原理,建立企业之间废物的输入输出关系,上游建立企业之间废物的输入输出关系,上游企业的废物作为下游企业的原材料,构成企业的废物作为下游企业的原材料,构成区域循环经济区域循环经济的运行体系。的运行体系。 这种形式也称作这种形式也称作生态工业园生态工业园。其中最早。其中最早最著名的当属丹麦最著名的当属丹麦卡伦堡生态工业园卡伦堡生态工业园。丹麦卡伦堡生态工业园丹麦卡伦堡生态工业园(三)社会层面(三)社会层面 倡导倡导绿色消费绿色消费,培育,培育资源回收产业资源回收产业,在整个社,在整个社会形成会形成“资源资源产品产品再

13、生资源再生资源”的闭合回路。的闭合回路。例:日本的循环社会和静脉产业例:日本的循环社会和静脉产业2000年日本颁布年日本颁布推进形成循环型社会基本法推进形成循环型社会基本法,宗旨是改变传统发展模式,发展循环经济,建立宗旨是改变传统发展模式,发展循环经济,建立循环型社会。循环型社会。在日本,把废弃物转换为再生资源的企业属于在日本,把废弃物转换为再生资源的企业属于“静脉产业静脉产业”,因为这些企业能使生活和工业垃圾,因为这些企业能使生活和工业垃圾变废为宝、循环利用,就像把含有较多二氧化碳变废为宝、循环利用,就像把含有较多二氧化碳的血液送回心脏的静脉。的血液送回心脏的静脉。目前日本目前日本“静脉产业

14、静脉产业”发展中,把生活垃圾转换发展中,把生活垃圾转换成家畜饲料、有机肥料或燃料电池用燃料。成家畜饲料、有机肥料或燃料电池用燃料。日本其它的废弃物再生利用率也达到了很高的水日本其它的废弃物再生利用率也达到了很高的水平,例如碎玻璃、铁罐、铝罐、塑料瓶、旧塑料、平,例如碎玻璃、铁罐、铝罐、塑料瓶、旧塑料、废纸、汽车等的再生利用率分别为废纸、汽车等的再生利用率分别为78、84、81、35、46、57、80,产生了极大的,产生了极大的经济效益、社会效益和环境效益。经济效益、社会效益和环境效益。例:日本的循环社会和静脉产业例:日本的循环社会和静脉产业(续续)五、循环经济的技术基础五、循环经济的技术基础n

15、清洁生产技术清洁生产技术n废物利用技术废物利用技术n污染处理技术污染处理技术(一)清洁生产技术(一)清洁生产技术通过无废、少废生产的技术,实现产通过无废、少废生产的技术,实现产品的绿色化和生产过程的零排放。品的绿色化和生产过程的零排放。清洁生产技术要保证清洁生产技术要保证技术上可行,经技术上可行,经济上可盈利济上可盈利。(二)废物利用技术(二)废物利用技术 通过这些技术实现废物的通过这些技术实现废物的资源化和产业化资源化和产业化处处理。理。 例如:例如:废纸废纸加工再生技术加工再生技术废玻璃废玻璃加工再生技术加工再生技术废塑料废塑料转化为汽油和柴油的技术转化为汽油和柴油的技术有机垃圾有机垃圾制

16、成复合肥技术制成复合肥技术废电池废电池等有害废物回收利用技术等。等有害废物回收利用技术等。例例1:日本的生活废物利用技术:日本的生活废物利用技术北海道三机循环公司建立的札幌市生活垃圾处理北海道三机循环公司建立的札幌市生活垃圾处理中心,采用全新的技术将中心,采用全新的技术将食品废弃物转换成饲料。食品废弃物转换成饲料。处理能力为处理能力为50 吨吨/天,每年可生产饲料约天,每年可生产饲料约1. 5 万吨。万吨。一些日本公司正在开发把一些日本公司正在开发把生活垃圾转换为甲烷生活垃圾转换为甲烷的的技术。用这种方法制取的氢气技术。用这种方法制取的氢气,可以作为燃料电池可以作为燃料电池的燃料。的燃料。例例

17、2:我国的废物利用技术:我国的废物利用技术l 利用利用粉煤灰代替粘土生产水泥粉煤灰代替粘土生产水泥,增加产量,降,增加产量,降低燃料消耗量低燃料消耗量1617。另外粉煤灰也可以用作。另外粉煤灰也可以用作农业肥料、烧砖等。农业肥料、烧砖等。l 垃圾焚烧发电垃圾焚烧发电:我国自:我国自1985年在深圳建立垃圾年在深圳建立垃圾焚烧发电厂以来,先后在珠海、杭州、上海等焚烧发电厂以来,先后在珠海、杭州、上海等15个城市建成了个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂,每天焚烧垃座垃圾焚烧发电厂,每天焚烧垃圾圾1000吨。据统计,目前我国建成、在建和正在吨。据统计,目前我国建成、在建和正在报批的垃圾发电厂有报批的垃

18、圾发电厂有140多座。多座。(三)污染处理技术(三)污染处理技术 对于目前清洁生产和废物利用技术难以解决对于目前清洁生产和废物利用技术难以解决的问题,则利用污染治理技术,即通过废物净化的问题,则利用污染治理技术,即通过废物净化装置实现有毒有害废物的净化处理,就是传统的装置实现有毒有害废物的净化处理,就是传统的末端治理技术。包括:末端治理技术。包括:水污染控制技术水污染控制技术大气污染控制技术大气污染控制技术固体废弃物处理技术固体废弃物处理技术噪声污染防治技术噪声污染防治技术六、实施循环经济的保障六、实施循环经济的保障法律体系法律体系经济政策经济政策运行机构运行机构公众参与公众参与(一)法律体系

19、(一)法律体系 健全的法律制度是发展循环经济的基本保证。健全的法律制度是发展循环经济的基本保证。 德国德国是世界上最早开展循环经济立法的国家。是世界上最早开展循环经济立法的国家。 1978年:年:废物处理法废物处理法和和电子产品回收制度电子产品回收制度。 1994年:年:循环经济和废物清除法循环经济和废物清除法 1999年:年:垃圾法垃圾法和和联邦水土保持与废弃物法令联邦水土保持与废弃物法令 2000年:年:2001年森林经济年合法伐木限制命令年森林经济年合法伐木限制命令 2002年:年:持续推动生态税改革法持续推动生态税改革法 2003年:年:再生能源法再生能源法日本循环经济法律体系可分日本

20、循环经济法律体系可分3个层次:个层次: 第一层次由基本法第一层次由基本法促进建立循环社会基本法促进建立循环社会基本法构成,构成,2000年年12月公布实施。月公布实施。 第二层次是综合性的两部法律,即第二层次是综合性的两部法律,即固体废弃固体废弃物管理和公共清洁法物管理和公共清洁法(1970年制定,年制定,2000年修订)年修订)和和促进资源有效利用法促进资源有效利用法( 2001) 第三层次是根据各种产品的性质制定第三层次是根据各种产品的性质制定5部具体法部具体法律法规,分别是律法规,分别是促进容器与包装分类回收法促进容器与包装分类回收法、家用电器回收法家用电器回收法、建筑及材料回收法建筑及

21、材料回收法、食品回收法食品回收法及及绿色采购法绿色采购法。 日本循环经济法律法规体系日本循环经济法律法规体系基础层面(基本法)基础层面(基本法)第二层面(综合性法律)第二层面(综合性法律)第三层面(针对不同产品第三层面(针对不同产品的具体法规)的具体法规)推进形成循环型社会基本法废物处理及清扫法促进资源有效利用法促进容器包装的分类收集及再商品化法特定家庭用机器再商品化法建筑工程资材再资源化法促进食品循环资源再生利用法国家推进供应环境产品法我国的循环经济立法我国的循环经济立法 1985年年关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定1996年年关于进一步开展资源综

22、合利用的意见关于进一步开展资源综合利用的意见规定了资源规定了资源综合利用的原则及优惠政策综合利用的原则及优惠政策2003年年1月月1日施行日施行清洁生产促进法清洁生产促进法2009年年1月月1日施行日施行循环经济促进法循环经济促进法(二)经济政策(二)经济政策 1、鼓励回收资源的行动、鼓励回收资源的行动例如:例如:美国美国对使用计算机比较集中的大学、机关等回对使用计算机比较集中的大学、机关等回收打印机的色带,根据回收数量奖励新的色带或收打印机的色带,根据回收数量奖励新的色带或计算机。计算机。日本日本许多城市鼓励学校、社区等集体回收报纸、许多城市鼓励学校、社区等集体回收报纸、废布、牛奶盒等有用物

23、质,并给予奖金。废布、牛奶盒等有用物质,并给予奖金。我国我国规定,对于从事废弃物资源再利用的企业,规定,对于从事废弃物资源再利用的企业,给予税收方面的优惠。给予税收方面的优惠。2、征税、收费以减少废物排放、征税、收费以减少废物排放 对生产方而言,征收材料税后,由于增加对生产方而言,征收材料税后,由于增加成本,促使生产方节约原材料使用,并进行循成本,促使生产方节约原材料使用,并进行循环利用。环利用。 例如美国有一项研究表明,如果将每袋垃圾例如美国有一项研究表明,如果将每袋垃圾(32加仑)收费提高到加仑)收费提高到1.5美元,将使城市垃圾美元,将使城市垃圾减少减少18%。3、其它措施、其它措施 例

24、如例如保证金保证金办法,一些欧洲国家和美国部分办法,一些欧洲国家和美国部分州为了回收某些物品,如饮料瓶罐、蓄电池等实州为了回收某些物品,如饮料瓶罐、蓄电池等实施先交保证金,回收后再退还保证金的办法,取施先交保证金,回收后再退还保证金的办法,取得很好效果。这种方法对于有毒有害、必须安全得很好效果。这种方法对于有毒有害、必须安全处置的物品如蓄电池等尤为重要。处置的物品如蓄电池等尤为重要。(三)循环经济设施的运行机构(三)循环经济设施的运行机构大体上有三种类型:大体上有三种类型:1、政府负责组建、政府负责组建 这种形式在经济欠发达、公众收入底、环保意识这种形式在经济欠发达、公众收入底、环保意识不高时

25、具有必要性,但由于不按市场经济规律运行,不高时具有必要性,但由于不按市场经济规律运行,存在一些弊端,如运行效率低、管理不善等。存在一些弊端,如运行效率低、管理不善等。2、企业按经济规律回收、利用、处置废物、企业按经济规律回收、利用、处置废物 这类企业各国都有,以盈利为目的,通常以这类企业各国都有,以盈利为目的,通常以个体或小企业为主。个体或小企业为主。 对于许多再生利用成本高而无利可图的废物,对于许多再生利用成本高而无利可图的废物,这类企业不愿处置。这类企业不愿处置。 这种情况下需通过政府补贴这种情况下需通过政府补贴弥补其损失。弥补其损失。3 3、回收中介机构、回收中介机构 中介机构并不直接回

26、收或处置废物,而是起到中介机构并不直接回收或处置废物,而是起到组织或提供信息的作用。组织或提供信息的作用。 如日本大阪的如日本大阪的“废品回收情报网络废品回收情报网络”,出版,出版大阪资源循环月刊大阪资源循环月刊,组织旧货,调剂余缺,推,组织旧货,调剂余缺,推动废物减量化。动废物减量化。(四)公众参与(四)公众参与 公众参与环保和循环经济活动的程度既标志社会文公众参与环保和循环经济活动的程度既标志社会文明程度,也是环境保护、循环经济成功的必要保证。明程度,也是环境保护、循环经济成功的必要保证。 环境保护发展的三个阶段:环境保护发展的三个阶段:初级阶段,政府通过法律、行政手段控制环境污染;初级阶

27、段,政府通过法律、行政手段控制环境污染;第二阶段,企业由被动转向主动;第二阶段,企业由被动转向主动;第三阶段,民众在生产生活各方面参与环保,具备环保和循第三阶段,民众在生产生活各方面参与环保,具备环保和循环经济意识。例如居民参与环保政策、法规、措施的听证会;环经济意识。例如居民参与环保政策、法规、措施的听证会;价格非常低廉地出售用过的物品供他人继续使用。价格非常低廉地出售用过的物品供他人继续使用。第四章 生态工业与循环经济第一节第一节 循环经济循环经济第二节第二节 生态工业基本理论生态工业基本理论第三节第三节 生态工业园区及实例生态工业园区及实例第二节第二节生态工业基本理论生态工业基本理论一、

28、工业生态学概述一、工业生态学概述二、工业生态学基本理论二、工业生态学基本理论生生态态工工业业是是按按工工业业生生态态学学和和生生态态经经济济学学原原理理组组织织起起来来的的基基于于生生态态系系统统承承载载能能力力、具具有有高高效效的的经经济济过过程程及及和和谐谐的的生生态态功功能能的的网网络络型型、进进化化型型工工业业,它它通通过过两两个个或或两两个个以以上上的的生生产产体体系系或或环环节节之之间间的的系系统统耦耦合合实实现现高高效产出,使物质和能量效产出,使物质和能量循环利用循环利用或或多级利用多级利用。生生态态工工业业(Ecological Industry)是是依依据据工工业业生生态态学

29、学和和生生态态经经济济学学原原理理,以以节节约约资资源源、清清洁洁生生产产和和废废弃弃物物循循环环利利用用为为特特征征,以以现现代代科科学学技技术术为为依依托托,运运用用生生态态规规律律、经经济济规规律律和和系系统统工工程程的的方方法法经经营营和和管管理理的的工工业业发发展模式。展模式。生态工业生态工业(Eco-industry)在在19961996年美国生态学会第年美国生态学会第8181届年会上,美国生态届年会上,美国生态学会主席学会主席Meyer J.L.Meyer J.L.先生把先生把工业生态学工业生态学(Industrial Ecology(Industrial Ecology,也称产

30、业生态学,也称产业生态学) )与生态与生态工程学、生态经济学、生态设计学和环境伦理学工程学、生态经济学、生态设计学和环境伦理学列为未来生态学发展的列为未来生态学发展的5 5个前沿领域之一。个前沿领域之一。生产者生产者植物植物消费者消费者动物、人类动物、人类分解者分解者微生物微生物自然生态系统自然生态系统有限的有限的废物废物有限的有限的资源资源 废物处理者废物处理者 消费者消费者 开采者或物质开采者或物质制造者(矿物、制造者(矿物、植物植物) 物质处理者物质处理者“制造商制造商”理想的工业生态系统理想的工业生态系统思考:生态学理论思考:生态学理论 对于环境问题的解决有何启示?对于环境问题的解决有

31、何启示?(一)工业生态学产生的背景(一)工业生态学产生的背景(二)工业生态学的概念(二)工业生态学的概念(三)工业生态学发展历史(三)工业生态学发展历史(四)工业生态学与传统环境科学的区别(四)工业生态学与传统环境科学的区别(五)国内外的工业生态学教育(五)国内外的工业生态学教育一、工业生态学概述一、工业生态学概述缺陷:缺陷:(1)工业生产过程的单向性;)工业生产过程的单向性;(2)工业生产技术的短视性和局限性。)工业生产技术的短视性和局限性。问题:问题:资源枯竭,大量废物,环境污染。资源枯竭,大量废物,环境污染。传统的线性生产方式传统的线性生产方式(一)工业生态学产生的背景(一)工业生态学产

32、生的背景工业生产方式的变革:工业生产方式的变革:学习自然生态系统,运用一种学习自然生态系统,运用一种更为一体化的生产方式来代替过于简单的传统生产方更为一体化的生产方式来代替过于简单的传统生产方式,构建式,构建工业生态系统工业生态系统,提高资源利用效率,同时又,提高资源利用效率,同时又降低环境影响,降低环境影响,20世纪世纪70-80年代年代工业生态学工业生态学产生。产生。如何解决传统线性生产方式导致的资源和环境问题?如何解决传统线性生产方式导致的资源和环境问题?(一)工业生态学产生的背景(一)工业生态学产生的背景(1 1)生态学和经济学的统一)生态学和经济学的统一(2 2)生态学与环境科学的统

33、一)生态学与环境科学的统一(3 3)工业系统应与其环境)工业系统应与其环境/ /生态系统相统一生态系统相统一(二)工业生态学的概念(二)工业生态学的概念 工业生态学是一门以工业生态学是一门以生态学观点生态学观点研究工业化背景下人研究工业化背景下人类类社会经济活动与生态环境相互关系社会经济活动与生态环境相互关系的学科,它要求系的学科,它要求系统地把环境因素纳入产品的设计开发过程,通过统地把环境因素纳入产品的设计开发过程,通过资源循资源循环环和和能源高效利用能源高效利用,实现经济与环境兼容、人与自然和,实现经济与环境兼容、人与自然和谐共处的可持续发展目标。谐共处的可持续发展目标。1萌芽阶段萌芽阶段

34、20世纪世纪60年代末,年代末,日本通产省日本通产省的工业的工业-生态工生态工作小组提出作小组提出以生态学的观点重新审视现有工业体以生态学的观点重新审视现有工业体系系的观念,的观念,1972年发表年发表工业生态学:生态学工业生态学:生态学引入工业政策的引论引入工业政策的引论。1983年年比利时比利时政治研究与信息中心出版政治研究与信息中心出版比比利时生态系统:工业生态学研究利时生态系统:工业生态学研究。(三)工业生态学的发展历史(三)工业生态学的发展历史2诞生阶段诞生阶段1989年年9月,美国学者月,美国学者Frosch和和Gallopoulos在在科学美国人科学美国人期刊上发表期刊上发表“可

35、持续工业发展可持续工业发展战略战略”一文,被认为工业生态学作为一门学科诞一文,被认为工业生态学作为一门学科诞生的标志。生的标志。3发展阶段发展阶段20世纪世纪90年代以来,工业生态学理论和实践进年代以来,工业生态学理论和实践进入蓬勃发展阶段。入蓬勃发展阶段。(三)工业生态学的发展历史(三)工业生态学的发展历史发展阶段的主要表现:发展阶段的主要表现:a、90年代,年代,美国科学院美国科学院举行多次会议,对工业生态学的举行多次会议,对工业生态学的概念、内容、方法和应用前景等问题进行了研讨,概念、内容、方法和应用前景等问题进行了研讨,形成了形成了工业生态学的基本框架。工业生态学的基本框架。b、美国、

36、美国Allenby于于1992年首次完成年首次完成工业生态学博士论文工业生态学博士论文的答辩。的答辩。c、JournalofCleanerProduction 1993年出版。年出版。d、1996年年10月美国可持续发展总统委员会在弗吉尼亚州月美国可持续发展总统委员会在弗吉尼亚州召开了关于召开了关于生态工业园生态工业园的工作会议,对生态工业园定义、的工作会议,对生态工业园定义、建设原则、美国生态工业园实践情况进行了研讨。建设原则、美国生态工业园实践情况进行了研讨。(三)工业生态学的发展历史(三)工业生态学的发展历史e、1996年年生命周期评价生命周期评价杂志面世。杂志面世。f、1997年,美国

37、年,美国环境科学与工程环境科学与工程发表发表“21世纪研究的世纪研究的优先领域优先领域”专题报告,介绍了专题报告,介绍了今后今后20年需要加强关注的年需要加强关注的6个个优先领域:优先领域:经济与风险评估、环境监测与生态学、环境中经济与风险评估、环境监测与生态学、环境中的化学品、能源系统、的化学品、能源系统、工业生态学工业生态学、人口。、人口。g、1998年年11月,美国矿产资源局举行月,美国矿产资源局举行“关于科学、可持关于科学、可持续能力和天然资源管理:续能力和天然资源管理:物质与能量流动研究物质与能量流动研究”专题工作专题工作会,对工业生态学研究具有重要意义。会,对工业生态学研究具有重要

38、意义。h、2000年,年,国际工业生态学协会国际工业生态学协会成立。自成立。自2001年起每两年起每两年召开一次国际会议。年召开一次国际会议。(三)工业生态学的发展历史(三)工业生态学的发展历史(四)工业生态学与传统环境科学的区别(四)工业生态学与传统环境科学的区别 传统环境科学传统环境科学:研究某一个:研究某一个具体具体的环境问题并探的环境问题并探求其解决办法,主要采取求其解决办法,主要采取末端治理和污染预防末端治理和污染预防的方法解决环境问题。的方法解决环境问题。工业生态学工业生态学:从:从系统系统的角度,把环境问题同所有的角度,把环境问题同所有的行为人(包括生产者、消费者和社会等)的行为

39、人(包括生产者、消费者和社会等)作作为一个整体为一个整体来处理,探求系统的解决办法。来处理,探求系统的解决办法。(四)工业生态学与传统环境科学的区别(四)工业生态学与传统环境科学的区别 (五)国内外的工业生态学教育(五)国内外的工业生态学教育1 1耶鲁大学耶鲁大学 拥有美国历史最悠久的拥有美国历史最悠久的环境类研环境类研究生究生教育,教育,工业生态学工业生态学教育包括硕士学位培养教育包括硕士学位培养计划和博士学位培养计划。出版发行计划和博士学位培养计划。出版发行工业生工业生态学态学杂志。杂志。2 2哈佛大学(肯尼迪政府学院)哈佛大学(肯尼迪政府学院)工业生态学工业生态学和绿色制造和绿色制造课程

40、课程3 3挪威理工大学挪威理工大学 全国范围内招生。全国范围内招生。4 4丹麦技术大学丹麦技术大学 制造工程系实施产品生命周期制造工程系实施产品生命周期培训计划培训计划(五)国内外的工业生态学教育(五)国内外的工业生态学教育5 5密歇根大学密歇根大学 自然资源与环境学院为学生开设自然资源与环境学院为学生开设工业工业生态学理论与实践生态学理论与实践6 6、康奈尔大学、康奈尔大学 拥有专门的环境中心,拥有专门的环境中心,19921992年制定生态年制定生态产业发展计划。产业发展计划。7 7卡内基梅隆大学卡内基梅隆大学 绿色设计创新计划绿色设计创新计划国内:许多高校院所,如中科院过程研究所、武汉大学

41、、国内:许多高校院所,如中科院过程研究所、武汉大学、复旦大学、清华大学、东北大学、南开大学等。复旦大学、清华大学、东北大学、南开大学等。8.8.加州大学伯克利分校加州大学伯克利分校 绿色设计与制造协会绿色设计与制造协会二、工业生态学基本理论二、工业生态学基本理论(一)企业与生物体的相似性(一)企业与生物体的相似性(二)企业种群生态学(二)企业种群生态学(三)工业生态群落(三)工业生态群落(四)工业生态系统(四)工业生态系统思考:我们学过哪些生态学知识?思考:我们学过哪些生态学知识?物种物种种群种群群落群落生态系统生态系统(一)企业与生物体的相似性(一)企业与生物体的相似性(1 1)具有应激性;

42、)具有应激性;(2 2)能利用能源和物质资源;)能利用能源和物质资源;(3 3)具有独立的行为;)具有独立的行为;(4 4)能繁殖后代;)能繁殖后代;(5 5)所有多细胞生物均起源于单细胞)所有多细胞生物均起源于单细胞并经历生长的各个阶段;并经历生长的各个阶段;(6 6)生命是有限的。)生命是有限的。生物体具有的特征生物体具有的特征? ?(一)企业与生物体的相似性(一)企业与生物体的相似性(1 1)企业对外部刺激同样有反应;)企业对外部刺激同样有反应;(2 2)企业要使用能源和物质资源,并排放废物和)企业要使用能源和物质资源,并排放废物和/ /或废热;或废热;(3 3)企业可以开展许多独立的活

43、动;)企业可以开展许多独立的活动;(4 4)企业的生命同样是有限的。)企业的生命同样是有限的。结论:企业可以看作一个有机体来分析。结论:企业可以看作一个有机体来分析。(二)企业种群生态学(二)企业种群生态学种群生态学:种群生态学:研究某一特定物种或几个密切相关物种的研究某一特定物种或几个密切相关物种的空间分布、统计学特征、时间动态及其演化的科学。空间分布、统计学特征、时间动态及其演化的科学。工业生态学利用种群生态学的方法研究工业生态学利用种群生态学的方法研究产品产品。 产品在市场上的存在类似于占有一个生态位,该产产品在市场上的存在类似于占有一个生态位,该产品所提供的服务是以前不能提供或者无法很

44、好得到满足品所提供的服务是以前不能提供或者无法很好得到满足的。生态位消失或者被其他能力更强的有机体取代,产的。生态位消失或者被其他能力更强的有机体取代,产品消亡,即从市场上消失。品消亡,即从市场上消失。生物群落:生物群落:指一定时间内居住在一定空间范围内的指一定时间内居住在一定空间范围内的多种生物种多种生物种群的集合,群的集合,包括植物、动物和微生物等各个物种的种群,包括植物、动物和微生物等各个物种的种群,共同组成生态系统中有生命的部分。各个组分之间通过共同组成生态系统中有生命的部分。各个组分之间通过物质循环和能量流动相互联系,具有一定的组成和营养物质循环和能量流动相互联系,具有一定的组成和营

45、养结构。结构。(三)工业生态群落(三)工业生态群落工业生态群落:工业生态群落:一定区域内所有相关企业组成的企业联一定区域内所有相关企业组成的企业联合体或共生体。这些相互关联的企业合体或共生体。这些相互关联的企业在能源共享、原材在能源共享、原材料或副产品的再利用等方面合作。料或副产品的再利用等方面合作。关键种企业:关键种企业:居于中心地位,资源需求多,产业链长,居于中心地位,资源需求多,产业链长,带动并制约着其他企业的发展。带动并制约着其他企业的发展。(三)工业生态群落(三)工业生态群落工业生态群落组成企业和行业越多,结构越复杂,工业生态群落组成企业和行业越多,结构越复杂,群落就越稳定。群落就越

46、稳定。四)工业生态系统四)工业生态系统1 1、定义:定义:在一定空间中共同存在的所有产业组在一定空间中共同存在的所有产业组织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交换而形成的统一整体。换而形成的统一整体。有限的有限的废物废物有限的有限的资源资源 废物处理者废物处理者 消费者消费者 开采者或物质开采者或物质制造者(矿物、制造者(矿物、植物植物) 物质处理者物质处理者“制造商制造商”(四)工业生态系统(四)工业生态系统2 2、属性、属性(1 1)整体性:各单元相互连接构成一个整体)整体性:各单元相互连接构成一个整体(2 2)生态性:食物链、食物网)生态性:食物

47、链、食物网- -企业通过物质循环和企业通过物质循环和能量流动相互连接能量流动相互连接(3 3)层次性:微观企业及其环境;中观区域范围)层次性:微观企业及其环境;中观区域范围内的产业及其环境;宏观全国或全球范围产业系统内的产业及其环境;宏观全国或全球范围产业系统及其环境及其环境(4 4)开放性:原料输入、产品输出;市场信息)开放性:原料输入、产品输出;市场信息(5 5)动态性:产业系统不断演化)动态性:产业系统不断演化(6 6)大尺度:全球范围内获取原料和能源、销售产品)大尺度:全球范围内获取原料和能源、销售产品(四)工业生态系统(四)工业生态系统3 3、组成、组成 产业系统环境系统产业系统环境

48、系统产业系统产业系统: :利用基本环境要素生产出利用基本环境要素生产出初级产品初级产品的农、林业的农、林业和矿业等行业和矿业等行业+ +利用利用初级产品初级产品进行深加工的化工、机械制进行深加工的化工、机械制造、食品和服装生产、服务业等行业造、食品和服装生产、服务业等行业+ +专门回收和利用产专门回收和利用产业活动废弃物的业活动废弃物的环保产业环保产业环境系统:环境系统:具有支持功能的自然和社会环境具有支持功能的自然和社会环境(四)工业生态系统(四)工业生态系统存在问题:存在问题:具有分解功能的废弃物资源化部门目具有分解功能的废弃物资源化部门目前功能较弱,无法完成整个系统的物质循环。前功能较弱

49、,无法完成整个系统的物质循环。主要原因:(主要原因:(1 1)技术落后;()技术落后;(2 2)政策滞后。)政策滞后。(四)工业生态系统(四)工业生态系统生物食物链的能量流动模型生物食物链的能量流动模型4 4、生物食物链与产业食物链能量流动模型的异同点、生物食物链与产业食物链能量流动模型的异同点(四)工业生态系统(四)工业生态系统产业食物链的能量流动模型产业食物链的能量流动模型结论:结论:(1 1)相同点:相同点:能源在各营养级传递过程中都有不能源在各营养级传递过程中都有不同程度的损失,损失多少与能源利用效率有关;同程度的损失,损失多少与能源利用效率有关;(2 2)不同点:不同点:生物食物链中

50、的能量来自生物食物链中的能量来自可再生能可再生能源,源,产业食物链中的能量主要来自化石燃料以及产业食物链中的能量主要来自化石燃料以及核能和可再生能源,核能和可再生能源,以不可再生能源为主以不可再生能源为主。(四)工业生态系统(四)工业生态系统5、工业生态系统的发育、工业生态系统的发育 Braden R. Allenby Braden R. Allenby提出产业体系的提出产业体系的三级生三级生态系统进化理论态系统进化理论(四)工业生态系统(四)工业生态系统a a、一级生态系统:、一级生态系统:线性线性物料流动物料流动b b、二级生态系统:、二级生态系统:准循环性准循环性物料流动物料流动c c、

51、三级生态系统:、三级生态系统:循环性循环性物料流动物料流动(四)工业生态系统(四)工业生态系统6 6、工业共生、工业共生工业共生工业共生(Industrialsymbiosis):又称产业又称产业共生,指不同企业间的共生,指不同企业间的合作,通过这样的合作,合作,通过这样的合作,共同提高企业的生存能共同提高企业的生存能力和竞争能力,同时实力和竞争能力,同时实现资源节约和环境保护。现资源节约和环境保护。(四)工业生态系统(四)工业生态系统类型划分(依据参与企业所有权)类型划分(依据参与企业所有权):自主实体共生自主实体共生:参与企业都具参与企业都具有独立的法人资格,双方不具有有独立的法人资格,双

52、方不具有所有权上的隶属关系,相互之间所有权上的隶属关系,相互之间的合作依靠利益驱动;的合作依靠利益驱动;复合实体共生复合实体共生:所有参与企业所有参与企业同属于一家较大的公司,它们是同属于一家较大的公司,它们是该大型公司的分公司或某一生产该大型公司的分公司或某一生产车间,相互之间的合作依赖于总车间,相互之间的合作依赖于总公司的意图。公司的意图。7 7、工业生态平衡理论、工业生态平衡理论(1 1)生态平衡:生态平衡:生态系统在一定时间内生态系统在一定时间内结构与功能结构与功能的相的相对稳定状态,其物质和能量的输入、输出接近相等,对外对稳定状态,其物质和能量的输入、输出接近相等,对外来的干扰能通过

53、自我调节(或人为控制)恢复到原来的稳来的干扰能通过自我调节(或人为控制)恢复到原来的稳定状态。定状态。(2 2)工业生态系统的平衡工业生态系统的平衡受到市场的影响,平衡的维持受到市场的影响,平衡的维持依赖于内部调节的机制和能力。系统组分越复杂,能量流依赖于内部调节的机制和能力。系统组分越复杂,能量流动和物质循环的途径越复杂,其调节能力越强。结构简单动和物质循环的途径越复杂,其调节能力越强。结构简单的产业系统,其中一个企业一旦破产,可能造成整个工业的产业系统,其中一个企业一旦破产,可能造成整个工业生态系统的失衡。生态系统的失衡。(四)工业生态系统(四)工业生态系统结论:自然生态系统功能的启发结论

54、:自然生态系统功能的启发物质循环:物质循环:工业生态系统模仿自然系统建立复杂庞大的工业生态系统模仿自然系统建立复杂庞大的食物链和食物网;食物链和食物网;能量流动:能量流动:模仿自然系统采用可再生能源,摆脱对非再模仿自然系统采用可再生能源,摆脱对非再生能源的依赖;生能源的依赖;信息传递:信息传递:产业系统内部以及与外部市场的信息传递。产业系统内部以及与外部市场的信息传递。(四)工业生态系统(四)工业生态系统第四章 生态工业与循环经济第一节第一节 循环经济循环经济第二节第二节 生态工业基本理论生态工业基本理论第三节第三节 生态工业园区及实例生态工业园区及实例第三节 生态工业园区及实例一、概念和国内

55、外概况一、概念和国内外概况二、生态工业园区规划与设计二、生态工业园区规划与设计三、生态工业园区实例三、生态工业园区实例丹麦丹麦( (卡伦堡卡伦堡) ) 、日本日本( (北九州北九州) )中国中国( (青岛青岛) )一、概念和国内外概况一、概念和国内外概况由美国由美国IndigoIndigo发展研究所发展研究所Ernest LoweErnest Lowe教授于教授于19921992年提出。各种年提出。各种在业务上具有关联的企业在业务上具有关联的企业聚集聚集在一起在一起, , 一家企业产生的废物是另一家企业的生一家企业产生的废物是另一家企业的生产原产原/ /辅料辅料, , 这些企业依照顺序形成一个

56、这些企业依照顺序形成一个高效率高效率闭环系统闭环系统(Closed Loop System) , (Closed Loop System) , 既提高了经既提高了经济效益又改善了生态环境。济效益又改善了生态环境。一、生态工业园区一、生态工业园区(Eco-Industrial Park)(Eco-Industrial Park)生生态态工工业业园园区区是是依依据据循循环环经经济济理理念念、工工业业生生态态学学原原理理和和清清洁洁生生产产要要求求而而设设计计建建立立的的一一种种新新型型工工业业园园区区。它它通通过过物物流流和和能能流流传传递递等等方方式式把把不不同同但但有有关关联联的的企企业业连连

57、接接起起来来,形形成成资资源源共共享享的的产产业业共生共生组合。组合。生态工业园区生态工业园区产产业业共共生生组组合合模模拟拟自自然然生生态态系系统统,建建立立“生生产产者者消消费费者者分分解解者者”的的物物质质循循环环方方式式,使使一一家家工工厂厂的的废废弃弃物物或或副副产产品品成成为为另另一一家家工工厂厂的的原原料料或或能能源源,寻寻求求物物质质闭闭环环循循环环、能能量量多多级级利利用用和和废废物物产生最小化。产生最小化。关闭关闭35003500座烧油渣座烧油渣炉子炉子, ,减少了烟尘减少了烟尘排放排放温室化肥厂养渔场水泥厂农场炼油厂炼油厂电厂电厂制药厂制药厂石膏板厂石膏板厂热水剩余燃气石

58、膏冷凝水余热蒸汽蒸汽剩余燃气冷却水热水粉煤灰硫污泥肥料肥料热水市区市区卡伦堡生态工业园区卡伦堡生态工业园区提供提供7070万立方米万立方米/ /年的冷年的冷却水却水, , 降低降低25%25%需水量需水量肥料肥料厂厂酒精厂酒精厂废糖蜜废糖蜜制糖厂制糖厂蔗渣蔗渣造纸厂造纸厂水泥厂水泥厂白泥白泥土地土地甘蔗甘蔗复合肥复合肥土地土地废液废液广西贵港生态工业(糖业)园区主要产业链广西贵港生态工业(糖业)园区主要产业链美国:首先提出生态工业园区概念,美国可持续发展美国:首先提出生态工业园区概念,美国可持续发展总统委员会(总统委员会(PCSD)组建了生态工业园区特别工)组建了生态工业园区特别工作组,推动生

59、态工业园区的发展。代表:作组,推动生态工业园区的发展。代表:Brownsville工业园。工业园。欧盟:生态工业园区的发源地。可分为规划建设与自欧盟:生态工业园区的发源地。可分为规划建设与自发形成两大类。丹麦卡伦堡工业园区是自发形成;发形成两大类。丹麦卡伦堡工业园区是自发形成;荷兰、芬兰、法国、英国等欧盟国家则采取政府规荷兰、芬兰、法国、英国等欧盟国家则采取政府规划方式建设生态工业园区。划方式建设生态工业园区。日本:生态工业园区作为建设循环型社会的重要举措。日本:生态工业园区作为建设循环型社会的重要举措。产学官一体化管理模式,主要由环境省和经产省共产学官一体化管理模式,主要由环境省和经产省共同

60、负责。同负责。Great BritainU S AAustraliaPhilippinesIndonesiaIndiaCanadaCape Charles, VAMexicoKalundborg, DKItalyAustriaGermanyNetherlandsFranceNorwayTaiwanJapanFijiThailandChinaLondonderry, NHMinneapolis, MIDevens, MAHalifax. CANPuerto RicoArgentinaPortugal部分国际生态工业园分布图部分国际生态工业园分布图美国的生态工业园加拿大的生态工业园管理的政府部门管

61、理的政府部门职责职责共同的职责共同的职责环境省环境省1)1)对生态工业园管理起牵头作用;对生态工业园管理起牵头作用;2)2)制定制定促进建立循环社会基本法促进建立循环社会基本法,制定基本制定基本计划,并从如何减少和合理处置废弃物角度推计划,并从如何减少和合理处置废弃物角度推进循环型社会建设,包括牵头制定实施进循环型社会建设,包括牵头制定实施“容器容器包装法包装法”、“家电回收法家电回收法”、“食品回收法食品回收法”、“绿色采购法绿色采购法”、“废弃物处理法废弃物处理法”等;等;3)3)负责废负责废弃物的收集、合理处理和设施运行弃物的收集、合理处理和设施运行环境环境管理工作;管理工作;4)4)主

62、要资助主要资助生态工业园区的软硬件设施生态工业园区的软硬件设施建设和科建设和科学研究与技术开发。学研究与技术开发。1)1)工业园区管理的工业园区管理的两大政府主管部两大政府主管部门,共同推进生门,共同推进生态工业园区建设;态工业园区建设;2)2)在法律制定方面,在法律制定方面,涉及两个部门的,涉及两个部门的,由两省分别提出由两省分别提出草案,再设法合草案,再设法合并起来;并起来;3)3)具体的项目由两具体的项目由两部门共同批准和部门共同批准和推进。推进。经产省经产省1)1)经产省的产业技术局是推进循环型社会建设的经产省的产业技术局是推进循环型社会建设的直接主管部门直接主管部门。一是提出扶持产业

63、振兴的政策,。一是提出扶持产业振兴的政策,支持其发展;二是做好环境与经济协调发展的支持其发展;二是做好环境与经济协调发展的工作;工作;2)2)会同环境省建设生态工业园区、通过废弃物再会同环境省建设生态工业园区、通过废弃物再生利用生利用技术的推广和产业化技术的推广和产业化,从而振兴和发展,从而振兴和发展地区产业;地区产业; 3)3)从促进产业发展方面进行支持,负责如铁、废从促进产业发展方面进行支持,负责如铁、废塑料等再生产品的塑料等再生产品的监督管理工作监督管理工作;4)4)主要资助硬件设施建设,与主要资助硬件设施建设,与3R3R相关技术的相关技术的研发研发及生态产品开发及生态产品开发等。等。日

64、本生态工业园日本生态工业园(Eco-town)管理机制管理机制 产产业业集集群群 如何实现可持续发展?如何实现可持续发展?东南沿海产业群东南沿海产业群中部产业重组中部产业重组东北老工业基地东北老工业基地巨大经济效益巨大经济效益环境污染严重环境污染严重资源能源短缺资源能源短缺截止到截止到2008年年12月月3030个个园园区区中中,按按照照类类型型划划分分:行行业业类类园园区区9 9个个,占占总总数数的的30%30%,覆覆盖盖了了制制糖糖、电电解解铝铝、盐盐化化工工、矿矿山山开开采采、磷磷煤煤化化工工、海海洋洋化化工工、钢钢铁铁和和煤煤化化工工等等行行业业;综综合合类类园园区区2020个个,占占

65、总总数数的的67%67%,其其中中国国家家级级高高新新技技术术产产业业开开发发区区4 4个个,国国家家级级经经济济技技术术开开发发区区8 8个个,国国家家级级保保税税区区1 1个个,环环保保产产业业园园1 1个个,省省级工业园区级工业园区6 6个;个;静脉产业类园区静脉产业类园区1 1个个,占总数的,占总数的3%3%。按照地区划分,按照地区划分,西部地区西部地区5 5个个(内蒙古(内蒙古2 2个、贵州个、贵州1 1个、广个、广西西1 1个和云南个和云南1 1个),占总数的个),占总数的17%17%;中部地区中部地区3 3个个(湖南(湖南1 1个、河南个、河南1 1个和山西个和山西1 1个),占

66、个),占10%10%;东部地区东部地区2222个个(广东(广东1 1个、山东个、山东6 6个、辽宁个、辽宁2 2个、江苏个、江苏7 7个、浙江个、浙江1 1个、天津个、天津2 2个、个、福建福建1 1个和上海个和上海2 2个),占总数的个),占总数的73%73%。生态工业园区试点分布生态工业园区试点分布辽宁、内蒙、上海、天辽宁、内蒙、上海、天津:各津:各2个个山东:山东:6个个江苏:江苏:7个个贵州、河南、广东、湖贵州、河南、广东、湖南、广西、山西、浙江、南、广西、山西、浙江、福建、云南:各福建、云南:各1个个 我国的生态工业园区标准我国的生态工业园区标准n行业类生态工业园区标准(试行)(行业

67、类生态工业园区标准(试行)(HJ/T HJ/T 273-2006273-2006)n综合类生态工业园区标准综合类生态工业园区标准(HJ/T 274-2009)n静脉产业类生态工业园区标准(试行)静脉产业类生态工业园区标准(试行)(HJ/T 275-2006HJ/T 275-2006)中国建设生态示范园区的主要经验中国建设生态示范园区的主要经验第一、通过产业布局和结构优化,促进工业园区第一、通过产业布局和结构优化,促进工业园区污染减排污染减排; ;第二、逐步完善生态工业网络,提高产业发展的第二、逐步完善生态工业网络,提高产业发展的环境友好性环境友好性; ; 第三、强化园区环境管理能力,保障生态工

68、业园第三、强化园区环境管理能力,保障生态工业园区建设稳定运行区建设稳定运行; ;第四、提高水资源利用效率,实现区域污水排放第四、提高水资源利用效率,实现区域污水排放最小化最小化; ;第五、加大宣传力度,扩大生态工业园区建设的第五、加大宣传力度,扩大生态工业园区建设的影响。影响。最新进展最新进展n国家环保总局发布国家环保总局发布关于开展国家生态工业示范园关于开展国家生态工业示范园区建设工作的通知区建设工作的通知(环发(环发200751200751号)。号)。n20082008年年5 5月,环境保护部等部门在天津经济技术开月,环境保护部等部门在天津经济技术开发区召开了国家生态工业示范园区建设工作会

69、议。部发区召开了国家生态工业示范园区建设工作会议。部分国家级开发区、部分其他工业聚集区以及有关省市分国家级开发区、部分其他工业聚集区以及有关省市环保、商务、科技主管部门负责同志环保、商务、科技主管部门负责同志200200余人参加了余人参加了会议。会议。n20092009年年2 2月月2323日至日至3 3月月3 3日环保部在北京举办了日环保部在北京举办了“20082008年度第三期中日技术合作生态工业园区建设培年度第三期中日技术合作生态工业园区建设培训班训班”。全国各地的。全国各地的5050名学员参加了培训。名学员参加了培训。下一步工作重点下一步工作重点1 1、进一步加大生态工业示范园区建设力

70、度、进一步加大生态工业示范园区建设力度2 2、完善生态工业管理体系和信息平台、完善生态工业管理体系和信息平台3 3、鼓励生态工业支撑技术研发、鼓励生态工业支撑技术研发4 4、加强监管和宣传、加强监管和宣传5 5、积极推动静脉产业类生态工业园区建设、积极推动静脉产业类生态工业园区建设二、生态工业园区规划与设计二、生态工业园区规划与设计生态工业园区规划与设计生态工业园区规划与设计1、规划设计的原则、规划设计的原则2、规划设计的步骤、规划设计的步骤3、规划设计的内容、规划设计的内容4、工业生态系统结构设计、工业生态系统结构设计1 1、规划设计原则、规划设计原则(1 1)生态链原则)生态链原则(2 2

71、)工业生态系统的整体性和成员个体性统一原则)工业生态系统的整体性和成员个体性统一原则(3 3)多样性原则)多样性原则(4 4)园区空间组织和联系的高效性原则)园区空间组织和联系的高效性原则(5 5)地域性原则)地域性原则(6 6)进化性原则)进化性原则(7 7)污染预防原则)污染预防原则(8 8)资源节约原则)资源节约原则- -可再生能源、节水设施、节约资可再生能源、节水设施、节约资源的工艺源的工艺2 2、规划设计的步骤、规划设计的步骤(1 1)明确规划目的,进行基础调查工作,初步确定)明确规划目的,进行基础调查工作,初步确定生态工业园区建设的目的、必要性、可行性和意生态工业园区建设的目的、必

72、要性、可行性和意义义(2 2)成立领导机构工作领导小组和规划编制小组)成立领导机构工作领导小组和规划编制小组(3 3)深入调查区域和园区企业情况,分析建设优势、)深入调查区域和园区企业情况,分析建设优势、不足和风险,确定园区建设的总体目标,明确园不足和风险,确定园区建设的总体目标,明确园区建设的指导思想和基本原则区建设的指导思想和基本原则(4 4)分解总体目标,确定具体指标和目标)分解总体目标,确定具体指标和目标(5 5)分步骤、分区域地进行生态工业建设具体任务)分步骤、分区域地进行生态工业建设具体任务的规划,包括:产业定位、园区企业选择和改的规划,包括:产业定位、园区企业选择和改造、产业集成

73、方案设计、生态链设计、重点项造、产业集成方案设计、生态链设计、重点项目。目。(6 6)制定保障措施,包括生态工业园的管理制度、)制定保障措施,包括生态工业园的管理制度、有关方面的鼓励和优惠政策及措施、园区建设有关方面的鼓励和优惠政策及措施、园区建设支持体系等。支持体系等。(7 7)园区建设投资和效益分析)园区建设投资和效益分析(8 8)制定项目后评价制度,监督园区规划和建设工)制定项目后评价制度,监督园区规划和建设工作。作。3 3、规划设计的内容、规划设计的内容生态工业园区系统框架规划示意图生态工业园区系统框架规划示意图(1)(1)物质集成物质集成 (3)(3)水集成水集成(2)(2)能量集成

74、能量集成 (4)(4)信息集成信息集成系统集成系统集成企业内部的物质集成企业内部的物质集成园区内企业之间的物质集成:真正意义上的物园区内企业之间的物质集成:真正意义上的物质集成质集成虚拟园区内的物质集成:信息化技术不断完善,虚拟园区内的物质集成:信息化技术不断完善,是生态工业园区得以发展的重要条件。是生态工业园区得以发展的重要条件。(1 1)物质集成)物质集成三个层次三个层次 工业系统物质循环的方式与途径工业系统物质循环的方式与途径再使用再使用(或称原点利用):啤酒瓶的回收使用(或称原点利用):啤酒瓶的回收使用材料循环再生:材料循环再生:金属材料、玻璃、热塑树脂等,它们经过熔融再成型或金属材料

75、、玻璃、热塑树脂等,它们经过熔融再成型或热可塑树脂溶剂溶解再析出、再成型。其再生质量比新材料有所下热可塑树脂溶剂溶解再析出、再成型。其再生质量比新材料有所下降。降。化学循环:化学循环:采用化学手段使失去利用价值的物质再生为生产材料的再循采用化学手段使失去利用价值的物质再生为生产材料的再循环方式,例如聚苯乙烯制品的热解,聚酯、尼龙水解回收单体。与环方式,例如聚苯乙烯制品的热解,聚酯、尼龙水解回收单体。与材料再循环方式相比,实现的成本和能耗会有提升,技术限制因素材料再循环方式相比,实现的成本和能耗会有提升,技术限制因素也较多。也较多。废弃物再利用:废弃物再利用:对回收产品或废弃物品经过一定的加工处

76、理以取代某种对回收产品或废弃物品经过一定的加工处理以取代某种工业原料的再利用方式,通常会降低再利用物的利用价值,例:利工业原料的再利用方式,通常会降低再利用物的利用价值,例:利用废橡胶铺设道路;合金冶炼中的硅钙代替石灰用于建筑等。用废橡胶铺设道路;合金冶炼中的硅钙代替石灰用于建筑等。回收热能循环:回收热能循环:利用有机废弃物热解或焚烧,回收燃料油变换成燃气、利用有机废弃物热解或焚烧,回收燃料油变换成燃气、蒸汽或电能的一种再利用方式,常用于数量大又难以分离的混合废蒸汽或电能的一种再利用方式,常用于数量大又难以分离的混合废弃物。弃物。(2 2)能量集成)能量集成 能量集成就是在对整个系统的能量供求

77、关系能量集成就是在对整个系统的能量供求关系进行分析的基础上,通过进行能量的有效匹配,进行分析的基础上,通过进行能量的有效匹配,达到节约能源、合理利用能量的目标。达到节约能源、合理利用能量的目标。减少能量消耗减少能量消耗能量综合利用能量综合利用开发可再生能源和清洁能源开发可再生能源和清洁能源(3 3)水集成)水集成包括减少用水量和废水产生量两个方面:包括减少用水量和废水产生量两个方面:提高工业用水的循环利用率;提高工业用水的循环利用率;改革生产工艺,减少工业用水量;改革生产工艺,减少工业用水量;逐级用水,实现一水多用;逐级用水,实现一水多用;中水回用;中水回用;强化处理,建立分散式与集中式处理系

78、统相结合、强化处理,建立分散式与集中式处理系统相结合、工业与生活污水相结合的废水处理系统。工业与生活污水相结合的废水处理系统。(4 4)信息集成)信息集成信息集成就是利用先进的信息技术,对生态工信息集成就是利用先进的信息技术,对生态工业园区内的各种信息进行系统整理,建立完善的业园区内的各种信息进行系统整理,建立完善的信息数据库、计算机网络和电子商务系统,为园信息数据库、计算机网络和电子商务系统,为园区运行、管理和企业经营决策提供信息支撑。园区运行、管理和企业经营决策提供信息支撑。园区内的信息流和物质流、能量流一样,是生态工区内的信息流和物质流、能量流一样,是生态工业系统的三大要素之一。业系统的

79、三大要素之一。信息集成信息集成信息多样性信息多样性供需信息供需信息市场信息:市场对产品的需求,运输途径和规格市场信息:市场对产品的需求,运输途径和规格生产信息:企业生产设备(装置)的技术资料、重要生产信息:企业生产设备(装置)的技术资料、重要的物质、工艺参数及物料的传递情况,物质流动和能的物质、工艺参数及物料的传递情况,物质流动和能量的代谢过程量的代谢过程管理信息:物料、财务、销售和环境管理信息管理信息:物料、财务、销售和环境管理信息技术信息技术信息法律法规:有关法律法规,园区管理的规章制度等;法律法规:有关法律法规,园区管理的规章制度等;专家信息:专家或专家系统对园区建设、行业发展和专家信息

80、:专家或专家系统对园区建设、行业发展和工业生态系统的完善提供的咨询意见、建议等。工业生态系统的完善提供的咨询意见、建议等。4 4、工业生态系统结构设计、工业生态系统结构设计(1 1)结构组成)结构组成生产者资源生产,承担不可再生资源和可再生资生产者资源生产,承担不可再生资源和可再生资源的开发利用,逐渐用可再生资源替代不可再生资源的开发利用,逐渐用可再生资源替代不可再生资源,为工业生产提供初级原材料;源,为工业生产提供初级原材料;消费者加工生产,将资源生产企业提供的初级资消费者加工生产,将资源生产企业提供的初级资源加工成满足生产生活必备的产品,以生产过程无源加工成满足生产生活必备的产品,以生产过

81、程无污染、无浪费为目标;污染、无浪费为目标;分解者还原生产、资源再生,将各种副产物资源分解者还原生产、资源再生,将各种副产物资源化或进行无害化处理,转化为新产品。化或进行无害化处理,转化为新产品。关键种:关键种:使用和传输的物质最多、能量流动的规模最使用和传输的物质最多、能量流动的规模最大,带动和牵制其他企业的发展,居于中心地位,对大,带动和牵制其他企业的发展,居于中心地位,对生态工业园的构筑和稳定至关重要。生态工业园的构筑和稳定至关重要。依据我国工业发展的特点:存在以煤炭、火电、石油、依据我国工业发展的特点:存在以煤炭、火电、石油、化工、钢铁、水泥等高能耗高污染的大型联合企业为化工、钢铁、水

82、泥等高能耗高污染的大型联合企业为主的老工业区;已经存在大量的高新技术产业园和开主的老工业区;已经存在大量的高新技术产业园和开发区;存在乡镇企业集中的城镇。发区;存在乡镇企业集中的城镇。关键种企业的选择:煤炭、火电、石油、化工、钢铁、关键种企业的选择:煤炭、火电、石油、化工、钢铁、水泥、电子、农副产品加工业水泥、电子、农副产品加工业(2)关键种企业的选择)关键种企业的选择物质循环生态工业链物质循环生态工业链能量梯级利用生态工业链能量梯级利用生态工业链水循环利用生态工业链水循环利用生态工业链(3)(3)生态工业链种类生态工业链种类产品结构多样,适应市场变化产品结构多样,适应市场变化园区内行业种类多

83、样火电、石化、钢铁等园区内行业种类多样火电、石化、钢铁等行业之间协同关系多样行业之间协同关系多样企业或企业种群之间多渠道的输入和输出企业或企业种群之间多渠道的输入和输出管理政策和手段的多样性管理政策和手段的多样性(4 4)生态工业园的稳定性)生态工业园的稳定性二、生态工业园区实例二、生态工业园区实例丹麦丹麦( (卡伦堡卡伦堡) )日本日本( (北九州北九州) )中国中国( (青岛青岛) )世界上最早的生态工业园。作为生产发展、世界上最早的生态工业园。作为生产发展、资源利用和环境保护良性循环的一种工业园资源利用和环境保护良性循环的一种工业园区建设模式,它形成了一个能发挥人的积极区建设模式,它形成

84、了一个能发挥人的积极性和创造力的高效、稳定、协调、可持续发性和创造力的高效、稳定、协调、可持续发展的人工复合生态系统。展的人工复合生态系统。丹麦卡伦堡工业园在全球环保领域知名度极丹麦卡伦堡工业园在全球环保领域知名度极高,被认为是循环经济高,被认为是循环经济“圣地圣地”。丹麦卡伦堡生态工业园丹麦卡伦堡生态工业园卡伦堡是丹麦一个仅有卡伦堡是丹麦一个仅有2 2万居民的工业小城市,位于哥本万居民的工业小城市,位于哥本哈根以东哈根以东100100多公里。多公里。三个驱动力:三个驱动力: a a) 政府的制度创新:排污成本高(减排)政府的制度创新:排污成本高(减排) b b)企业经济效益和长期发展:原料昂

85、贵(降耗、节能)企业经济效益和长期发展:原料昂贵(降耗、节能) c c)企业的道德和社会责任:社会形象和生态道德(增效)企业的道德和社会责任:社会形象和生态道德(增效)卡伦堡生态工业园的诞生背景卡伦堡生态工业园的诞生背景卡伦堡生态工业园的主体卡伦堡生态工业园的主体阿斯耐斯燃煤火力发电厂阿斯耐斯燃煤火力发电厂丹麦最大的火力发电厂,最丹麦最大的火力发电厂,最初为燃油,后改为燃煤。初为燃油,后改为燃煤。斯塔朵尔炼油厂斯塔朵尔炼油厂丹麦最大的炼油厂丹麦最大的炼油厂挪伏挪尔迪斯科制药和工业酶加工厂挪伏挪尔迪斯科制药和工业酶加工厂丹麦最大的生物丹麦最大的生物工程公司的分厂,世界驰名的药厂,原料为农产品,经

86、工程公司的分厂,世界驰名的药厂,原料为农产品,经过微生物发酵加工生产药物。过微生物发酵加工生产药物。吉普洛克石膏板厂吉普洛克石膏板厂瑞典公司,生产石膏建筑板材瑞典公司,生产石膏建筑板材卡伦堡工业共生体系企业间主要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合适的成员组成合适的成员组成相互距离较近相互距离较近企业间开放交流和相互信任企业间开放交流和相互信任卡伦堡共生系统的特点卡伦堡共生系统的特点卡伦堡生态工业园的成功之处卡伦堡生态工业园的成功之处1 1)节约能源和水资源)节约能源和水资源2 2)利用副产品)利用副产品3 3)生产肥料和饲料)生产肥料和饲料4 4)获得环境效益)

87、获得环境效益5 5)可观的综合效益)可观的综合效益 共生体成员之间的共生体成员之间的联系缺乏弹性联系缺乏弹性:共生关系:共生关系单一稳定,不能随着原材料和废物的变化而快速单一稳定,不能随着原材料和废物的变化而快速地做出反应;地做出反应;经济方面经济方面存在一定的不合理:市政府提供的燃存在一定的不合理:市政府提供的燃气和暖气价格要高于外地购买,政府强制当地居气和暖气价格要高于外地购买,政府强制当地居民购买,故而未铺设天然气管道。民购买,故而未铺设天然气管道。卡伦堡共生系统存在的问题卡伦堡共生系统存在的问题 日本在很多生态工业园区内开辟专门的实验研日本在很多生态工业园区内开辟专门的实验研究区域,究

88、区域,产、学、政府部门共同研究产、学、政府部门共同研究废弃物处理废弃物处理技术、再利用技术和环境污染物质治理控制技术,技术、再利用技术和环境污染物质治理控制技术,为企业开展废弃物再生、循环利用提供了技术支为企业开展废弃物再生、循环利用提供了技术支持。持。 北九州生态工业园区北九州生态工业园区是个著名的例子。是个著名的例子。日本北九州生态工业园区日本北九州生态工业园区(Eco-town)北九州市振兴环境产业战略北九州市振兴环境产业战略从基础研究,到技术开发、验证研究、商业规模化等全面展开从基础研究,到技术开发、验证研究、商业规模化等全面展开北九州北九州学术研究地区学术研究地区大学北九州市立大学国

89、际环境工学部九州工业大学研究生院生命工程研究部早稻田大学研究生院信息生产系统研究科福冈大学研究生院资源循环和环境工学专题研究 研究机构早稻田大学理工学综合研究中心九州研究所英国克拉菲尔德大学福冈县再生处理综合研究中心FAIS机器人技术研究所JST研究所教育和基础研究教育和基础研究环境政策理念的确立基础研究、人才培养企业和研究机构技术研发试点实证研究地区实证研究地区福冈大学资源循环和环境控制 系统研究所各领域验证研究垃圾处理场管理技术焚烧灰食品残渣(厨余垃圾和豆腐渣等)污染土壤净化技术福冈县循环利用综合研究 中心验证试验基地新日铁北九州环境技术研究中心 生态工业园中心 豆腐渣和食品残渣再生事业

90、泡沫聚苯乙烯再生处理事业技术和验证研究技术和验证研究 支援实证研究提供验证设备 产业化产业化开展循环利用事业、环境产业支援中小、高新技术企业综合环境联合企业综合环境联合企业集积循环利用工厂 塑料饮料瓶办公设备汽车 家电蛍光灯医疗器具 建筑废物() 复合核心响滩循环利用团地响滩循环利用团地本地中小企业(食用油、有机溶剂、废纸、空罐)汽车拆解、旧零部件的有效利用响滩东部地区响滩东部地区循环利用、再利用工厂等游戏机台墨盒废木材、废塑料饮料容器风力发电洞海湾地区洞海湾地区循环利用、再利用工厂等 制纸渣的资源化办公设备北九州生态工业园事业的概要北九州生态工业园事业的概要实证实证研究研究区区全景全景北九州

91、市北九州市北九州市北九州市生态工业园中心生态工业园中心生态工业园中心生态工业园中心 第二期建设地区第二期建设地区第二期建设地区第二期建设地区实证实证研究研究区区企业、行政部门、大学联合起来,将最尖端的废物处理技术、循环利用技术实证研究机构集中在一起开展研究活动,目标是成为环境相关技术的基地。综合环境联合企业综合环境联合企业响滩循环利用区响滩循环利用区全景全景响响响响滩滩循循循循环环利用区利用区利用区利用区市内中小企市内中小企市内中小企市内中小企业业响滩循环利用区响滩循环利用区响滩循环利用区响滩循环利用区报废汽车循环利用报废汽车循环利用报废汽车循环利用报废汽车循环利用综合环境联合企业综合环境联合

92、企业环境企业开展产业活动区域。通过企业的相互合作,把环境联合企业发展成为废物排放为零的资源循环基地。响滩循环利用区响滩循环利用区市政府将开发的土地长期租给企业,支援中小企业在环境领域的发展。北九州市立大学北九州市立大学国际环境国际环境工学部工学部九州工九州工业业大学大学院大学大学院早稲田大学早稲田大学理工学理工学综合综合研究研究中心中心早稲田大学大学院早稲田大学大学院学术信息中心学术信息中心体育体育馆馆产产学学合作中心合作中心号号楼楼会议场会议场产产学学合作中心合作中心号号楼楼留学生会留学生会馆馆20032003年年3 3月月1212日撮影日撮影产产学学合作中心合作中心号号楼楼北九州北九州生态

93、工业园学术生态工业园学术研究研究区全景区全景北九州生态工业园实证研究区北九州生态工业园实证研究区全景全景城市垃圾生物分解塑料化技术城市垃圾生物分解塑料化技术 北九州市北九州市生态工业园中心生态工业园中心豆腐渣豆腐渣豆腐渣豆腐渣食品食品食品食品残渣残渣残渣残渣福冈大学资源循环和福冈大学资源循环和环境控制系统研究所环境控制系统研究所福冈县循环利用综合福冈县循环利用综合 研究中心实证研究地研究中心实证研究地泡沫聚苯乙烯泡沫聚苯乙烯废弃物废弃物研究研究设施设施分馆分馆 二期建设地区二期建设地区新日铁新日铁北九州北九州环境技术中心环境技术中心 九州九州工业工业大学大学实证实证研究研究设施设施 青岛新天地

94、静脉产业园介绍青岛新天地静脉产业园介绍课外视频:生态之城-垃圾处理http:/ 第一节 清洁生产的产生与发展第二节 清洁生产的定义与内涵第三节 清洁生产的内容和特点第四节 实施清洁生产的意义第五节 清洁生产与末端治理的区别与联系第六节 清洁生产的发展动态和趋势第一章 绪论第二章第二章产品清洁生产产品清洁生产第一节第一节生命周期评价生命周期评价第二节第二节生态设计生态设计第三节第三节环境标志环境标志第四节第四节绿色化学绿色化学第三章第三章企业清洁生产企业清洁生产第一节第一节清洁生产审核清洁生产审核第二节第二节清洁生产评价指标清洁生产评价指标第三节第三节环境管理体系审核环境管理体系审核第四节第四节能源审计能源审计第四章第四章生态工业与循环经济生态工业与循环经济第一节第一节 循环经济循环经济第二节第二节 生态工业基本理论生态工业基本理论第三节第三节 生态工业园区及实例生态工业园区及实例英译汉英译汉 30题,(30*0.5=15)名词解释名词解释 6题,(6*5=30)简答题简答题 5题,(5*6=30)综合题综合题 1题,(1*15=15)自由题自由题 1题,(1*10=10) 总计:100分复习材料:复习材料:1.PPT2.授课计划3.教材参照参照“授课计划授课计划”中的章节,认真复习中的章节,认真复习PPT和教材。和教材。Thanks for your attention!

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