清洁生产与循环经济课件全

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1、绪绪 论论 为什么要学习这门课?为什么要学习这门课? 1. 推行清洁生产、发展循环经济是实施可持推行清洁生产、发展循环经济是实施可持续发展的必由之路;是全面建设小康社会的续发展的必由之路;是全面建设小康社会的正确途径。正确途径。 2. 通过清洁生产和循环经济的理论和方法的通过清洁生产和循环经济的理论和方法的学习,转变陈旧的观念和行为,促进环境与学习,转变陈旧的观念和行为,促进环境与经济、社会协调发展。经济、社会协调发展。第一章第一章 清洁生产的产生背景清洁生产的产生背景驱动力驱动力-压力压力-状态状态-响应(响应(DPSR)概念模型)概念模型 (P5-6, P10-42 重要!)重要!) 驱动

2、力驱动力driving force:人类社会的生产和消费活动:人类社会的生产和消费活动 压力压力pressure:对环境的影响和作用:对环境的影响和作用 状态状态state:生态环境在人类活动压力作用下的状态:生态环境在人类活动压力作用下的状态和变化;反之,环境也会对人类社会的发展产生影和变化;反之,环境也会对人类社会的发展产生影响响 响应响应response:人类的关注与反应活动,是模型:人类的关注与反应活动,是模型的反馈环节。的反馈环节。一、人类社会与环境系统一、人类社会与环境系统v人类社会与环境系统的关系人类社会与环境系统的关系 组成部分组成部分&整体整体 物质流、能量流、信息流物质流、

3、能量流、信息流v人类社会的发展阶段人类社会的发展阶段 早期社会、农业社会、工业社会(从被动依附于自早期社会、农业社会、工业社会(从被动依附于自然环境,到主动利用自然资源,再到试图征服和改造然环境,到主动利用自然资源,再到试图征服和改造自然)自然) 正确认识人与自然环境的相互作用关系,是人类正确认识人与自然环境的相互作用关系,是人类生存和发展的重大挑战。生存和发展的重大挑战。二、人类社会发展的内在驱动特征二、人类社会发展的内在驱动特征(driving force) 人口和经济增长是人类社会发展,进而人口和经济增长是人类社会发展,进而对生态环境施加作用的内在原因。对生态环境施加作用的内在原因。v人

4、口激增人口激增v经济高速增长经济高速增长 呈指数的增长呈指数的增长v城市化加快城市化加快 三、人类社会发展对资源环境的压力三、人类社会发展对资源环境的压力(pressure) v自然资源大量消耗:土地、水资源、能源、矿产资自然资源大量消耗:土地、水资源、能源、矿产资源。源。v污染物的大量排放:大气污染物、水污染物、固体污染物的大量排放:大气污染物、水污染物、固体废物废物 我国自然资源消耗和污染物排放的情况我国自然资源消耗和污染物排放的情况 (环境保环境保护与可持续发展(三)护与可持续发展(三)PPT P38-42)第二章第二章 清洁生产的概念与推进实践清洁生产的概念与推进实践一、清洁生产的概念

5、一、清洁生产的概念 1.生产生产:任何组织将其输入转化并增值为输出的过:任何组织将其输入转化并增值为输出的过程,叫生产。程,叫生产。 物质资料的生产物质资料的生产产品产品 提供服务的活动提供服务的活动服务服务 (P44 图图2-1和表和表2-1) 2.生产系统生产系统 任何生产活动都是通过生产系统来完成的,通过任何生产活动都是通过生产系统来完成的,通过生产系统转化形成产品或服务。生产系统转化形成产品或服务。 生产系统的生产系统的结构性要素结构性要素:主要包括生产技术、生:主要包括生产技术、生产设施、生产能力、生产系统的集成等;产设施、生产能力、生产系统的集成等; 生产系统的生产系统的非结构性要

6、素非结构性要素:主要包括人员组织、:主要包括人员组织、生产计划、库存控制、质量管理等。生产计划、库存控制、质量管理等。 3. 产业系统:各种生产活动的产业系统:各种生产活动的 “集合集合” 第一产业:农业(包括林业、牧业、渔业等)第一产业:农业(包括林业、牧业、渔业等) 第二产业:工业(重工业、轻工业等)和建筑第二产业:工业(重工业、轻工业等)和建筑业业 第三产业:流通部门(交通运输业、邮电通讯第三产业:流通部门(交通运输业、邮电通讯业等)和服务部门(金融业、居民服务业、公共业等)和服务部门(金融业、居民服务业、公共事业、教育、卫生、国家机关等)事业、教育、卫生、国家机关等)4.传统生产模式的

7、环境经济特征传统生产模式的环境经济特征:“大大量生产、大量消耗、大量排放量生产、大量消耗、大量排放” 生产的两种功能:生产的两种功能: 物质性功能物质性功能将原料转变成产品将原料转变成产品 经济性功能经济性功能使产品增值,从生产中获利使产品增值,从生产中获利 传统生产模式中,资源环境不被看作经济增长贡传统生产模式中,资源环境不被看作经济增长贡献的要素,这是驱使人类肆意以牺牲资源环境为代献的要素,这是驱使人类肆意以牺牲资源环境为代价换取价换取GDP增长的根本原因。增长的根本原因。二、清洁生产的演进过程二、清洁生产的演进过程 1.清洁生产的早期萌芽清洁生产的早期萌芽 1976.11-12,欧共体巴

8、黎,欧共体巴黎“无废工艺和无废生无废工艺和无废生产的国际会议产的国际会议”确认:应着眼于消除造成污染的确认: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后果。根源,而不仅仅是消除污染造成的后果。 1979.4,欧共体理事会宣布推行清洁生产政策。,欧共体理事会宣布推行清洁生产政策。 1979.12,欧共体在日内瓦召开,欧共体在日内瓦召开“在环境领域在环境领域内进行国际合作的全欧最高级会议内进行国际合作的全欧最高级会议”上,通过了上,通过了“关于少废无废工艺和废物利用的宣言关于少废无废工艺和废物利用的宣言”,指出:,指出:无废工艺是使社会和自然取得和谐关系的战略方无废工艺是使社会和自然取得

9、和谐关系的战略方向和主要手段。向和主要手段。 2.清洁生产的早期行动清洁生产的早期行动 1984年,联合国欧洲经济委员会在塔什干召开的年,联合国欧洲经济委员会在塔什干召开的会议上将无废工艺定义为:会议上将无废工艺定义为:“无废工艺是这样一种无废工艺是这样一种生产产品的方法,借助于这一方法,所有的原料和生产产品的方法,借助于这一方法,所有的原料和能量在能量在原料原料-生产生产-消费消费-二次原料二次原料的循环中得到最合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坏它的正常功能”。 3.美国的清洁生产实践美国的清洁生产实践

10、(P49-50 重要重要) 1984年,美国国会通过年,美国国会通过“资源保护与回收法资源保护与回收法 ”,建立了建立了废物最小化废物最小化的污染预防与控制体系。的污染预防与控制体系。 废物最小化策略:废物最小化策略: 源削减:在产生的源头,而不是排放口,着眼于产生废物源削减:在产生的源头,而不是排放口,着眼于产生废物的原因,而不是治理它的后果。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;再循环:过程内:返回原生产流程; 过程外:用于其他生产过程过程外:用于其他生产过程 主要目标:在产生过程减量、减容、降低或消除毒性。主要目标:在产生过程减量、减容、降低或消除毒性。3.美国的

11、清洁生产实践(二)美国的清洁生产实践(二) 1990年,颁布污染预防法,是废物最小化的年,颁布污染预防法,是废物最小化的拓展,提出预防优先的基本国策。拓展,提出预防优先的基本国策。 布什国会演讲:着力于管道与烟囱末端,对已产布什国会演讲:着力于管道与烟囱末端,对已产生的污染着力于治理,清除损害,这样的环境保护生的污染着力于治理,清除损害,这样的环境保护策略已不适用,我们需要新的技术,以便能预防污策略已不适用,我们需要新的技术,以便能预防污染或使污染减至最小染或使污染减至最小在原先污染产生之前就加在原先污染产生之前就加以制止。以制止。3.美国的清洁生产实践(三)美国的清洁生产实践(三) 污染预防

12、的环境管理战略框架:污染预防的环境管理战略框架: 源削减(源削减(source reduction) 再循环(再循环(recycling) 处理(处理(treatment) 处置(处置(disposal) 优优先先次次序序4.荷兰的清洁生产实践荷兰的清洁生产实践 1988年荷兰技术评价组织在政府支持下开展年荷兰技术评价组织在政府支持下开展PRISMA计划计划 在工厂企业中开展防治肥料污染产生的大规模在工厂企业中开展防治肥料污染产生的大规模调查调查; 在多家公司进行试点,编写在多家公司进行试点,编写“PREPARE防止废物防止废物和排放物手册和排放物手册”。5.联合国环境规划暑(联合国环境规划暑

13、(UNEP) 1989.5 联合国环境署工业与环境活动中心制定了联合国环境署工业与环境活动中心制定了清洁生产计划,在全球推动清洁生产。清洁生产计划,在全球推动清洁生产。 两个工作组:两个工作组: 专业工作组(负责处理工业行业的清洁生产问题)专业工作组(负责处理工业行业的清洁生产问题) 业务工作组(负责数据网络、教育、政策及策略)业务工作组(负责数据网络、教育、政策及策略) 6. 世界各国、各种国际组织积极推行清洁世界各国、各种国际组织积极推行清洁生产生产 联合国工业发展组织和联合国环境规划署联合国工业发展组织和联合国环境规划署率先在率先在9个国家资助建立国家清洁生产中心;个国家资助建立国家清洁

14、生产中心; 世界银行积极资助在发展中国家开展清洁世界银行积极资助在发展中国家开展清洁生产的培训和示范工程。生产的培训和示范工程。 三、清洁生产的概念内涵三、清洁生产的概念内涵(重要!)(重要!)1. 清洁生产的定义清洁生产的定义 为提高生态效率,降低人类与环境风险,对生为提高生态效率,降低人类与环境风险,对生产过程、产品和服务活动产过程、产品和服务活动持续持续实施的整体实施的整体预防性预防性的的环境战略。环境战略。 联合国环境规划署联合国环境规划署综合综合预防预防持续持续策略策略降低风险降低风险产品产品/服服务务环境环境生产过程生产过程人类人类 清洁生产清洁生产是指将是指将综合预防综合预防的环

15、境战略的环境战略持续实施持续实施于生于生产过程、产品和服务中,以期增加生态效率并减少产过程、产品和服务中,以期增加生态效率并减少对人类和环境的危险。对人类和环境的危险。v对生产过程:对生产过程:节约原料和能源,淘汰有毒原材料,节约原料和能源,淘汰有毒原材料,削减废物的数量与毒性;削减废物的数量与毒性;v对产品:对产品:减少从原材料开采直到产品最终处置的整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;个生命周期的不利影响;v对服务:对服务:将环境因素纳入服务设计与所提供的服务将环境因素纳入服务设计与所提供的服务中。中。1.清洁生产的根本目的:清洁生产的根本目的:提高资源、能源利用率,

16、提高资源、能源利用率,减少污染产生和排放,降低对人体健康和环境的减少污染产生和排放,降低对人体健康和环境的风险风险2.清洁生产的对象:清洁生产的对象:生产过程、产品生产过程、产品/服务服务3.清洁生产的行为特征:清洁生产的行为特征:预防性、综合性、持续性预防性、综合性、持续性4.清洁生产的途径:清洁生产的途径: 源削减;源削减; 企业内部的回收利用;企业内部的回收利用; 企业外部的综合利用;企业外部的综合利用; 末端治理。末端治理。 清洁生产强调的优先顺序v首先应避免废物或污染的产生;v废物产生后应在生产内部循环回用;v其次,在不同生产系统间的综合利用;v最后是废物的末端处理处置。 清洁生产是

17、相对的概念清洁生产是相对的概念所谓清洁生产的工艺和清洁的产品是和所谓清洁生产的工艺和清洁的产品是和现有的工业和产品比较而言的。因此,推行现有的工业和产品比较而言的。因此,推行清洁生产,本身就是个清洁生产,本身就是个不断完善的过程不断完善的过程,随,随着社会经济的发展和科学技术的进步,需要着社会经济的发展和科学技术的进步,需要适时的提出更新的目标,争取达到更高的水适时的提出更新的目标,争取达到更高的水平。平。清洁生产是双赢战略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,还包括经济上的可盈利性,体现了经济效益、性,还包括经济上的可盈利性,体

18、现了经济效益、环境效益和社会效益的统一。环境效益和社会效益的统一。清洁生产的其他提法清洁生产的其他提法 少废无废工艺少废无废工艺 再循环工艺再循环工艺 无公害工艺无公害工艺 无废生产无废生产 绿色工艺绿色工艺 废料最小化废料最小化 生态工艺生态工艺 减废技术减废技术 环境工艺环境工艺 污染预防污染预防 环境无害工艺环境无害工艺 预测与预防战略预测与预防战略 与环境相容(友好)工艺与环境相容(友好)工艺 避免战略避免战略 过程与环境一体化工艺过程与环境一体化工艺 源头削减源头削减第二节 清洁生产的推进实践联合国环境署(联合国环境署(UNEP)的清洁生产高层研)的清洁生产高层研讨会讨会 自自199

19、0年,每年,每2年一届,在坎特伯雷、巴黎、华年一届,在坎特伯雷、巴黎、华沙、牛津、汉城、蒙特利尔。沙、牛津、汉城、蒙特利尔。 1998年年 国际清洁生产宣言国际清洁生产宣言 2000年年 将清洁生产概括为技术革新的推动者、将清洁生产概括为技术革新的推动者、改善企业管理的催化剂、工业运动模式的革新者、改善企业管理的催化剂、工业运动模式的革新者、连接工业化和可持续发展的桥梁。连接工业化和可持续发展的桥梁。国际社会的典型清洁生产实践 一、一、“关注我们的责任关注我们的责任”: 是国际化学行业发起的一项关于清洁生产的自愿行动计是国际化学行业发起的一项关于清洁生产的自愿行动计划,又称责任关怀。目前已在划

20、,又称责任关怀。目前已在52个国家实施,签署了关注个国家实施,签署了关注我们的责任全球宪章。我们的责任全球宪章。 “关注我们的责任关注我们的责任”的行动准则包括:的行动准则包括: 1.社区认知和紧急情况应变准则:对可能发生的事故拟社区认知和紧急情况应变准则:对可能发生的事故拟定合作紧急应变计划,每年至少演练定合作紧急应变计划,每年至少演练1次,范围涵盖危险物次,范围涵盖危险物的制造、使用、配销、储存及处置等环节。的制造、使用、配销、储存及处置等环节。 2.配送准则:对与产品和原料配送过程的风险进行评价,配送准则:对与产品和原料配送过程的风险进行评价,并设法减少风险,规范化其过程。并设法减少风险

21、,规范化其过程。 3.污染预防准则:减少污染物向环境空间的排放,对排污染预防准则:减少污染物向环境空间的排放,对排放物进行处理和处置。放物进行处理和处置。 4.生产过程安全准则:预防火灾、爆炸及化学物质的意生产过程安全准则:预防火灾、爆炸及化学物质的意外泄漏,实现安全的过程管理。外泄漏,实现安全的过程管理。 5.雇员健康与安全准则:改善作业人员的工作环境和防雇员健康与安全准则:改善作业人员的工作环境和防护设备,确保员工的安全与健康,并定期追踪员工的健康状护设备,确保员工的安全与健康,并定期追踪员工的健康状况。况。 6.产品监管:对产品从最初设计、制造、配送、销售到产品监管:对产品从最初设计、制

22、造、配送、销售到废弃物的处理处置的整个过程进行监管。废弃物的处理处置的整个过程进行监管。 例子:陶氏化学例子:陶氏化学 从摇篮到摇篮的绿色化工从摇篮到摇篮的绿色化工 美国陶氏化学公司是一家拥有美国陶氏化学公司是一家拥有114年历史的世界五百强年历史的世界五百强企业,企业, 1994年,陶氏全球第一家提出了年,陶氏全球第一家提出了“环境、健康和安全环境、健康和安全十年目标十年目标”,其中包括:工伤和疾病事故减少,其中包括:工伤和疾病事故减少90%、初级、初级泄漏事故减少泄漏事故减少90%、工艺安全事故减少、工艺安全事故减少90%、货物运输事、货物运输事故减少故减少90%、车辆安全事故减少、车辆安

23、全事故减少50%、废物排放减少、废物排放减少50%、污水排放减少污水排放减少50%。 公司投入公司投入10亿美元亿美元改进流程和技术,到改进流程和技术,到2005年,这些年,这些目标已基本实现,最终累计节约了目标已基本实现,最终累计节约了50亿美元亿美元的费用。的费用。 陶氏在产量增加陶氏在产量增加31%的基础上使工业排放量减少的基础上使工业排放量减少56%,减少了,减少了73万吨固废排放量,这足够在万吨固废排放量,这足够在270个足球场上堆个足球场上堆积高达积高达1米;减少了米;减少了8300万吨废水排放,相当于万吨废水排放,相当于80万中国万中国家庭一年的用水量。家庭一年的用水量。 陶氏化

24、学凭借其在节能减排的卓越贡献,被评为陶氏化学凭借其在节能减排的卓越贡献,被评为“十十佳节能减排标志企业佳节能减排标志企业”。国际社会的典型清洁生产实践(二)“关注我们的责任关注我们的责任”活动的特征:活动的特征: 1.以产品生命周期的理念来考虑化学物质生产所涉及的环以产品生命周期的理念来考虑化学物质生产所涉及的环境、安全和健康问题。境、安全和健康问题。 2.不存在同意的绩效标准或要求,是企业自愿的举措。不存在同意的绩效标准或要求,是企业自愿的举措。 3.强调行业内的互相帮助,相互交流,从而提升化学工业强调行业内的互相帮助,相互交流,从而提升化学工业的整体形象。的整体形象。 4.对国际社会和公众

25、信息公开,定期发布企业实施对国际社会和公众信息公开,定期发布企业实施“关关注我们的责任注我们的责任”活动的进展情况。活动的进展情况。 “关注我们的责任关注我们的责任”活动的开展,为企业带来了经济效活动的开展,为企业带来了经济效益的同时,树立了全球化学工业的新形象,推动了全球化学益的同时,树立了全球化学工业的新形象,推动了全球化学工业的可持续发展。工业的可持续发展。 国际社会的典型清洁生产实践(三) 二、可持续建筑:二、可持续建筑:是指建筑物从规划、设计、建造、运营是指建筑物从规划、设计、建造、运营和拆除的生命周期过程中,以最小的耗材、能源消耗和污染和拆除的生命周期过程中,以最小的耗材、能源消耗

26、和污染排放,最大限度的循环使用和环境友好的运营、管理,以达排放,最大限度的循环使用和环境友好的运营、管理,以达到对环境的负面影响最小,而对社会和经济效益最佳。可持到对环境的负面影响最小,而对社会和经济效益最佳。可持续建筑又被称为:续建筑又被称为:生态建筑、绿色建筑生态建筑、绿色建筑。 要求:要求: 1.减少建筑物的原料使用和建设、拆除阶段的废物产生;减少建筑物的原料使用和建设、拆除阶段的废物产生; 2.减少建筑物的能源消耗;减少建筑物的能源消耗; 3.减少对郊区的开发,减少由于建筑物引起的交通消耗。减少对郊区的开发,减少由于建筑物引起的交通消耗。 国际社会的典型清洁生产实践(四)三、可持续建筑

27、三、可持续建筑 例子:清华大学环境节能楼例子:清华大学环境节能楼v清华大学环境节能楼由意大利政府和中清华大学环境节能楼由意大利政府和中国科技部共同建设,是一座融绿色、环国科技部共同建设,是一座融绿色、环保、节能理念于一体的智能化教学科研保、节能理念于一体的智能化教学科研办公楼,是清华大学环境学院的院馆。办公楼,是清华大学环境学院的院馆。v环境节能楼为是环境节能楼为是“绿色建筑绿色建筑”的典范,的典范,遵循可持续发展原则,体现人与自然融遵循可持续发展原则,体现人与自然融合的理念,充分展示人文与建筑、环境合的理念,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。及科技的和谐统一。 清华大学环境节能楼:清

28、华大学环境节能楼:v采用钢结构和高性能玻璃幕墙,采用钢结构和高性能玻璃幕墙,建筑材料的可回收建筑材料的可回收利用率非利用率非常高。常高。v通过先进的通过先进的智能化控制系统智能化控制系统,外墙的半透明玻璃板根据光照,外墙的半透明玻璃板根据光照强度自动调节角度,夏季可遮蔽强烈的日光,冬季则吸收阳强度自动调节角度,夏季可遮蔽强烈的日光,冬季则吸收阳光中的热量,在室内与室外之间创建了一个温度适中的环境。光中的热量,在室内与室外之间创建了一个温度适中的环境。v环境节能楼的环境节能楼的C型建筑环抱着一个型建筑环抱着一个绿色生态中庭绿色生态中庭,它是整个,它是整个建筑的建筑的 “气候缓冲区气候缓冲区”。中

29、庭的高大树木及其他植物不仅会。中庭的高大树木及其他植物不仅会给朝南的房间遮阳,同时还可过滤尘埃,净化空气。给朝南的房间遮阳,同时还可过滤尘埃,净化空气。 v楼内实现楼内实现分质供水分质供水(分生活用水、绿化用水、景观用水等),(分生活用水、绿化用水、景观用水等),产生的污水经处理后可回用。产生的污水经处理后可回用。v据初步计算,该楼的能源消耗与同等规模的建筑相比,可节据初步计算,该楼的能源消耗与同等规模的建筑相比,可节约约70%左右的能源。左右的能源。中国的清洁生产实践 中国推进清洁生产的过程中国推进清洁生产的过程 1.清洁生产的启动清洁生产的启动 :(:(1992年年-1997年)年) 清洁

30、生产侧重清洁生产侧重企业层次企业层次,以宣传示范为主。,以宣传示范为主。 内容:内容: (1)清洁生产的宣传培训;)清洁生产的宣传培训; (2)清洁生产的示范与审核活动:一批清洁生产审核)清洁生产的示范与审核活动:一批清洁生产审核示范活动在北京、陕西、江苏、山东等地先后开展;示范活动在北京、陕西、江苏、山东等地先后开展; (3)清洁生产的组织建设:组建了国家清洁生产中心,)清洁生产的组织建设:组建了国家清洁生产中心,以及地方、部门的清洁生产机构。以及地方、部门的清洁生产机构。2.清洁生产的政策实践清洁生产的政策实践(1997年年-2002年)年) 建立起了清洁生产的政策机制。建立起了清洁生产的

31、政策机制。 主要研究活动:主要研究活动: (1)中国环境与发展国际合作委员会清洁生产工作组)中国环境与发展国际合作委员会清洁生产工作组的清洁生产政策示范项目:颁布了太原市清洁生产条例的清洁生产政策示范项目:颁布了太原市清洁生产条例; (2)中加清洁生产项目:对轻工、化工行业进行企业)中加清洁生产项目:对轻工、化工行业进行企业清洁生产的宣传培训与审计示范,开展清洁生产政策与管清洁生产的宣传培训与审计示范,开展清洁生产政策与管理的研究;理的研究; (3)亚行推进清洁生产技术项目。)亚行推进清洁生产技术项目。3.清洁生产的深化发展清洁生产的深化发展(2002年年-至今)至今) 清洁生产正以多样性和内

32、涵拓展的方式深化发展。清洁生产正以多样性和内涵拓展的方式深化发展。 主要表现:主要表现: (1)清洁生产逐步结合到产业和环境保护的主流活动)清洁生产逐步结合到产业和环境保护的主流活动过程中;过程中; (2)各种清洁生产的管理政策和工具的建立与实施,)各种清洁生产的管理政策和工具的建立与实施,如清洁生产审核管理办法、清洁生产技术标准、如清洁生产审核管理办法、清洁生产技术标准、ISO环境环境管理体系、健康安全环境体系等。管理体系、健康安全环境体系等。 (3)清洁生产向循环经济拓展延伸。清洁生产的实践)清洁生产向循环经济拓展延伸。清洁生产的实践开始超越单个生产过程,向着由多种生产过程构成的产业开始超

33、越单个生产过程,向着由多种生产过程构成的产业链在产业和区域层次展开。链在产业和区域层次展开。 2002年年6月月 清洁生产促进法颁布(清洁生产促进法颁布(重要!)重要!) 主要内容:主要内容: (1)强制性措施强制性措施:强令淘汰某些污染严重的设备和工:强令淘汰某些污染严重的设备和工艺;限制有毒有害原材料的使用;规定生产和销售企业对艺;限制有毒有害原材料的使用;规定生产和销售企业对产品(包装物)的强制回收义务;对未达标限期治理的企产品(包装物)的强制回收义务;对未达标限期治理的企业实施清洁生产审核等。业实施清洁生产审核等。 (2)鼓励性措施鼓励性措施:对利用废物生产产品和从废物中回:对利用废物

34、生产产品和从废物中回收原料的企业减免增值税;设立基金支持中小企业开展清收原料的企业减免增值税;设立基金支持中小企业开展清洁生产活动;实施政府对清洁产品的优先采购等。洁生产活动;实施政府对清洁产品的优先采购等。 (3)支持性措施支持性措施:建立清洁生产表彰奖励制度;支持:建立清洁生产表彰奖励制度;支持清洁生产技术的示范推广;组织和支持建立清洁生产技术清洁生产技术的示范推广;组织和支持建立清洁生产技术服务和咨询等。服务和咨询等。第三章 清洁生产的理论基础第一节第一节 系统论与系统工程系统论与系统工程系统论的基本概念:系统论的基本概念:1. 系统的概念系统的概念 “系统系统” 拉丁语拉丁语syste

35、ma,表示,表示“群群”和和“集合集合”; 贝塔朗菲认为:系统是个有机整体,它不是各个部分的机贝塔朗菲认为:系统是个有机整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加;械组合或简单相加; 美国韦氏大辞典:系统是有组织的或被组织化的整体,美国韦氏大辞典:系统是有组织的或被组织化的整体,是由有规则的相互作用、相互依赖的形式组成的诸要素集合;是由有规则的相互作用、相互依赖的形式组成的诸要素集合; 前苏联大百科全书:系统是一些在相互关联与联系之下的前苏联大百科全书:系统是一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合,形成了一定的整体性、统一性。要素组成的集合,形成了一定的整体性、统一性。 中国大百科全书:系统是

36、由相互制约、相互作用的中国大百科全书:系统是由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体;一些部分组成的具有某种功能的有机整体; 钱学森:系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部钱学森:系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体;分结合的具有特定功能的有机整体; 系统的三个基本特征:系统的三个基本特征: 1.系统是由若干元素组成的;系统是由若干元素组成的; 2.元素之间相互作用、相互依赖;元素之间相互作用、相互依赖; 3.由于元素的相互作用,使系统作为一个整体具有特定由于元素的相互作用,使系统作为一个整体具有特定的功能的功能。 2. 系统的结构系统的结构

37、通式:通式:S = E, R 其中,其中,S系统(系统(system);); E要素(要素(elements)的集合;)的集合; R要素之间的各种关系(要素之间的各种关系(relations)的集合。)的集合。 要素集合要素集合E可以分为若干子集可以分为若干子集Ei E = E1 U E2 U E3 U; E1 = E11 U E12 U E13 U; 例如,对一个企业而言,要素集合包含人员子集、设备例如,对一个企业而言,要素集合包含人员子集、设备子集、原材料子集、产品子集;其中,人员子集又包括操子集、原材料子集、产品子集;其中,人员子集又包括操作工人子集、技术人员子集、管理人员子集等。作工人

38、子集、技术人员子集、管理人员子集等。 关系集合关系集合 R = R1 U R2 U R3 U R4 其中,其中,R1要素与要素之间的关系(要素与要素之间的关系(内部的横向联系内部的横向联系) R2局部与全局(系统整体)之间的关系(局部与全局(系统整体)之间的关系(内内部的纵向联系部的纵向联系) R3系统与环境系统与环境之间的关系;之间的关系; R4各种各种其他关系其他关系。 其中,每个其中,每个Ri都是可以细分的。比如,都是可以细分的。比如,R1不仅包含同一不仅包含同一层次上各要素之间的关系,还包含系统内部不同层次之间层次上各要素之间的关系,还包含系统内部不同层次之间各要素的关系。各要素的关系

39、。 S = E, R中,元素集合中,元素集合E代表了系统代表了系统S的躯体,关系集的躯体,关系集合合R代表了集合代表了集合S的灵魂,系统工程的工作重点在于关系集的灵魂,系统工程的工作重点在于关系集合合R。3. 系统与环境系统与环境 系统系统:研究对象的集合体;:研究对象的集合体; 环境环境:系统边界以外并与之密切相关的世界。:系统边界以外并与之密切相关的世界。 根据系统与环境之间是否存在物质和能量的交换,可将系根据系统与环境之间是否存在物质和能量的交换,可将系统分为:统分为: (1)孤立系统:既无能量交换,也无物质交换)孤立系统:既无能量交换,也无物质交换; (2)封闭系统:有能量交换,无物质

40、交换;)封闭系统:有能量交换,无物质交换; (3)开放系统:既有物质交换,又有能量交换。)开放系统:既有物质交换,又有能量交换。 系统系统 + 环境环境 = 更大的系统更大的系统 研究系统时不仅要了解系统本身,也要关注系统的环境或研究系统时不仅要了解系统本身,也要关注系统的环境或背景。背景。 系统与环境之间的物质、能量流动有两种:系统与环境之间的物质、能量流动有两种: 输入输入:由环境向系统流动;:由环境向系统流动; 输出输出:由系统向环境流动。(:由系统向环境流动。(P77 图图3-3) 系统输出反过来影响系统输入的现象,叫系统输出反过来影响系统输入的现象,叫反馈反馈。(。(系统的反系统的反

41、馈主要是信息反馈。)馈主要是信息反馈。) 正反馈:正反馈:增强原输入作用的反馈,增强原输入作用的反馈, 正反馈使得系统行为发散。正反馈使得系统行为发散。 负反馈负反馈:削弱原输入作用的反馈,:削弱原输入作用的反馈, 负反馈使得系统行为收敛。负反馈使得系统行为收敛。 没有反馈的系统叫开环系统(没有反馈的系统叫开环系统(P78 图图3-4);); 有反馈的系统叫闭环系统(有反馈的系统叫闭环系统(P78 图图3-5)。)。 清洁生产中系统与环境的关系:清洁生产中系统与环境的关系: 当我们对一个生产过程、一个企业或一个产品制定清当我们对一个生产过程、一个企业或一个产品制定清洁生产方案时,过程、企业或产

42、品就是需要考察的系统。洁生产方案时,过程、企业或产品就是需要考察的系统。它与外界环境之间存在一定的输入和输出关系,要从环境它与外界环境之间存在一定的输入和输出关系,要从环境中获取资源或原材料,并向社会输出产品和废物。中获取资源或原材料,并向社会输出产品和废物。 输入端会带来输入端会带来资源消耗问题资源消耗问题,输出端会带来,输出端会带来环境污染环境污染问题问题,清洁生产的目的就是:要使其在满足人们需要的前,清洁生产的目的就是:要使其在满足人们需要的前提下,尽可能的避免或减少对生态环境的负面影响。提下,尽可能的避免或减少对生态环境的负面影响。系统的属性(系统的属性(P78-82 重要!):重要!

43、): 1.集合性:集合性:系统是由许多可以相互区别的要素组成的。系统是由许多可以相互区别的要素组成的。 例如,工业企业是一个系统,它的组成要素包括:人员、例如,工业企业是一个系统,它的组成要素包括:人员、物质、能量、资金、信息等。物质、能量、资金、信息等。 (P79 图图3-6) 2.整体性:整体性:系统的各部分之间存在内在的联系,构成一个有系统的各部分之间存在内在的联系,构成一个有机的整体,以实现特定的功能。机的整体,以实现特定的功能。 系统的整体观念是系统概念的精髓,它要求我们系统的整体观念是系统概念的精髓,它要求我们: 1)要从整体出发来考虑问题;)要从整体出发来考虑问题; 2)系统的各

44、要素要保持合理,要从提高整体功能的角度)系统的各要素要保持合理,要从提高整体功能的角度去协调要素的功能。去协调要素的功能。 例子:反应例子:反应-分离系统示意图分离系统示意图原料净化原料净化反反 应应分分 离离原料原料未反应物循环未反应物循环废弃物废弃物产品产品反应反应-分离系统分离系统系统外的环境系统外的环境系统由原料净化、反应和分离三个单元组成;系统由原料净化、反应和分离三个单元组成;单元之间相互影响,并共同影响系统的整体功能。单元之间相互影响,并共同影响系统的整体功能。系统的属性(二):系统的属性(二): 3.层次性:层次性:一个系统可以看作是一个更大系统的组一个系统可以看作是一个更大系

45、统的组成要素,前者被称为子系统。系统和子系统的概念成要素,前者被称为子系统。系统和子系统的概念是相对的。是相对的。 企业管理的层次性企业管理的层次性 (P80 图图3-8) 系统的层次性示意图系统的层次性示意图 (P81 图图3-9) 4.协同性:协同性:为了保证系统的功能,系统内各子系统为了保证系统的功能,系统内各子系统之间、系统和环境之间应当协调、匹配。之间、系统和环境之间应当协调、匹配。 系统对环境的适应能力系统对环境的适应能力反馈系统:反馈系统: 反馈系统示意图反馈系统示意图 P81 图图3-10 在反馈系统中,外界通过控制机构对系统输入物质、能在反馈系统中,外界通过控制机构对系统输入

46、物质、能量和信息,经过系统的处理,向环境输出新的物质、能量和量和信息,经过系统的处理,向环境输出新的物质、能量和信息,输出的结果返回来与系统预期的目标相比较,以决定信息,输出的结果返回来与系统预期的目标相比较,以决定下一步措施。下一步措施。 反馈调节有一定的限度,当外来干扰超过系统自我调节反馈调节有一定的限度,当外来干扰超过系统自我调节能力时,系统不能恢复到目的状态,称为系统失调。能力时,系统不能恢复到目的状态,称为系统失调。控制机构控制机构受控对象受控对象输入作用输入作用控制指令控制指令输出作用输出作用反馈反馈干扰干扰 清洁生产系统是一个反馈系统,清洁生产系统是一个反馈系统,清洁生产实践是一

47、个根清洁生产实践是一个根据清洁生产预期目标对生产系统进行调优的过程据清洁生产预期目标对生产系统进行调优的过程。 清洁生产是一个动态概念。由于输入作用(物质、能量清洁生产是一个动态概念。由于输入作用(物质、能量和信息)和干扰(政策法规、市场和技术)的变化,系统和信息)和干扰(政策法规、市场和技术)的变化,系统的边界、结构和内部构成都在不断变化,系统也需要变革的边界、结构和内部构成都在不断变化,系统也需要变革组织结构、管理体质和生产工艺等,以适应环境保护和经组织结构、管理体质和生产工艺等,以适应环境保护和经济发展的需要。济发展的需要。 运用科学方法进行清洁生产管理,防止系统失调,从而运用科学方法进

48、行清洁生产管理,防止系统失调,从而创造出具有更好生态效益和经济效益的新系统。创造出具有更好生态效益和经济效益的新系统。系统的属性(四):系统的属性(四): 5.涌现性:涌现性:系统的各部分组成整体后,会产生出整体具有而系统的各部分组成整体后,会产生出整体具有而各个部分原来没有的某些特征(如性质、功能、要素),称各个部分原来没有的某些特征(如性质、功能、要素),称为系统整体的涌现性。为系统整体的涌现性。 系统的层次之间也具有涌现性,当低层次的几个部分组系统的层次之间也具有涌现性,当低层次的几个部分组成上一层次时,一些新的性质、功能、要素就会涌现出来。成上一层次时,一些新的性质、功能、要素就会涌现

49、出来。 系统工程方法:系统工程方法: 1.定义:定义: 系统工程是把系统工程是把系统系统理论和方法与理论和方法与工程学工程学理论和方法理论和方法结合结合起来而形成的起来而形成的一门综合科学。一门综合科学。2.系统工程方法的步骤:系统工程方法的步骤: 1)明确问题(收集资料、数据)明确问题(收集资料、数据) 2)系统指标设计(选择评价指标)系统指标设计(选择评价指标) 3)系统方案综合(根据系统要求,提出可供选择的方案)系统方案综合(根据系统要求,提出可供选择的方案) 4)系统分析(分析各方案的性能、特点、对目标的实现程度,以及)系统分析(分析各方案的性能、特点、对目标的实现程度,以及在评价体系

50、中的优劣次序)在评价体系中的优劣次序) 5)系统选择(在一定的约束条件下,择出最佳方案)系统选择(在一定的约束条件下,择出最佳方案) 6)系统决策(在分析、评价的基础上,选定方案)系统决策(在分析、评价的基础上,选定方案) 7)实施计划。(根据选定的方案,将系统付诸实施)实施计划。(根据选定的方案,将系统付诸实施) P82 图图3-11系统工程的特点:系统工程的特点: 首先着眼于系统整体,从整体出发去研究部分,再从部首先着眼于系统整体,从整体出发去研究部分,再从部分回到整体。分回到整体。 强调系统整体最优,强调各要素之间的组织、管理、配强调系统整体最优,强调各要素之间的组织、管理、配合和协调,

51、全面综合地考虑问题。合和协调,全面综合地考虑问题。 1.“一个系统,两个最优一个系统,两个最优”: 以系统为研究对象,不仅要求系统总体效果最优,同时要以系统为研究对象,不仅要求系统总体效果最优,同时要求实现这一目标的方法或途径最优。求实现这一目标的方法或途径最优。 2.以以“软软”为主,软硬结合为主,软硬结合: 与传统的工程技术不同(如电子工程、机械工程等以与传统的工程技术不同(如电子工程、机械工程等以“硬技术硬技术”为主的工程技术为主的工程技术强调对强调对“物物”的处理),系统的处理),系统工程是以工程是以“软技术软技术”为主的工程技术为主的工程技术强调对强调对“事事”的处的处理。理。 系统

52、工程的特点(二):系统工程的特点(二): 3.跨学科多,综合性跨学科多,综合性: 需要用到系统科学、自然科学、数学、社会科学等多方面需要用到系统科学、自然科学、数学、社会科学等多方面的知识。的知识。 不同学科、不同部门的专家相互配合,协同作战。不同学科、不同部门的专家相互配合,协同作战。 4.实践性与咨询性实践性与咨询性: 系统工程的应用是以解决实际问题为目的。系统工程的应用是以解决实际问题为目的。 系统工程的研究主要是给领导做参谋,研究成果作为备系统工程的研究主要是给领导做参谋,研究成果作为备选的方案,系统工程人员本身并不进行决策。选的方案,系统工程人员本身并不进行决策。 清洁生产的实施必须

53、遵循系统原理和系统工程方法。清洁生产的实施必须遵循系统原理和系统工程方法。 清洁生产的实施主体是生产企业,但其有效实施,需要清洁生产的实施主体是生产企业,但其有效实施,需要必须依靠各级政府、部门和公众的支持。必须依靠各级政府、部门和公众的支持。 一方面,国家要在经济发展规划和产业政策中纳入清洁一方面,国家要在经济发展规划和产业政策中纳入清洁生产内容,另一方面,企业、政府和公众应该提高清洁生产生产内容,另一方面,企业、政府和公众应该提高清洁生产意识。意识。 第二节第二节 质量守恒原理质量守恒原理一、能量守恒定理:一、能量守恒定理: 能量是物质的固有特性,能量可分为两类:能量是物质的固有特性,能量

54、可分为两类: 一是系统蓄积的能量,如动能、势能、热力一是系统蓄积的能量,如动能、势能、热力学能等,它们是系统的学能等,它们是系统的状态函数状态函数; 二是系统和环境传递的能量,如热量和功,二是系统和环境传递的能量,如热量和功,它们是它们是过程函数过程函数。1.能量守恒与转换定律(热力学第一定律):能量守恒与转换定律(热力学第一定律): 能量既不能创造,也不会消灭,它只能从一种能量既不能创造,也不会消灭,它只能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递到另一形式转化为另一种形式,从一个物体传递到另一个物体,在能量转换和传递过程中,个物体,在能量转换和传递过程中,能量的总量能量的总量恒定不变恒定不

55、变。 体系在过程前后的能量变换体系在过程前后的能量变换E等于体系在该等于体系在该过程中传递的热量过程中传递的热量Q和功和功W之和。之和。 E= Q + W 体系吸热体系吸热Q为正值,放热为正值,放热Q为负值;为负值; 环境对体系做功环境对体系做功W为正值,体系对环境做功为正值,体系对环境做功W为负值。为负值。2.能量贬值原理能量贬值原理(热力学第二定律):(热力学第二定律): 从从量的角度量的角度看,能量守恒;看,能量守恒; 从从质的角度质的角度看,是否能够按质用能(看,是否能够按质用能(提高能提高能量的利用效率量的利用效率)。)。 能量贬值原理能量贬值原理: 能量转换过程总是朝着能量贬值的方

56、向进行能量转换过程总是朝着能量贬值的方向进行的,高品质的能量可以转换为低品质的能量;能的,高品质的能量可以转换为低品质的能量;能量传递过程也总是朝着能量品质下降的方向进行量传递过程也总是朝着能量品质下降的方向进行的。能量品质提高的过程不能单独进行,一个能的。能量品质提高的过程不能单独进行,一个能量品质提高的过程肯定伴随有另一能量品质下降量品质提高的过程肯定伴随有另一能量品质下降的过程。的过程。 节能的原则:节能的原则: 能量匹配能量匹配:在需要低品位的能量的场合,尽:在需要低品位的能量的场合,尽量不供给高品位的能量。量不供给高品位的能量。 能量的梯级利用能量的梯级利用:能量在转换和利用过程中:

57、能量在转换和利用过程中品位逐渐降低,同一能量可以在不同品位的水平品位逐渐降低,同一能量可以在不同品位的水平多次利用。多次利用。 合理组织能量梯级利用,提高能量利用效率,合理组织能量梯级利用,提高能量利用效率,降低能量损失的不可逆性,是热力学原理的重要降低能量损失的不可逆性,是热力学原理的重要实践内容。实践内容。 热力学第一、第二定律告诉我们,要节约能热力学第一、第二定律告诉我们,要节约能源,必须考虑能的量和质两方面。源,必须考虑能的量和质两方面。3.能量转换的效率能量转换的效率节能的热力学原理节能的热力学原理:能量转换过程中,绝大部分的能量以热量的方式浪费掉能量转换过程中,绝大部分的能量以热量

58、的方式浪费掉了,能量效率很低。了,能量效率很低。例如,燃烧石油发电,产生的电能只有石油最初能量的例如,燃烧石油发电,产生的电能只有石油最初能量的38%,而使用节能燃气炉的能量利用效率可高达,而使用节能燃气炉的能量利用效率可高达90%。使用能量利用效率高的系统可以节省能源。使用能量利用效率高的系统可以节省能源。 提高能量利用率,需要考虑:提高能量利用率,需要考虑: 1.单位产品和一个过程的理论能耗是多少?节能单位产品和一个过程的理论能耗是多少?节能潜力有多大?潜力有多大? 2.能量浪费了多少,是怎么分布的?能量浪费了多少,是怎么分布的? 3.引起能量消耗或损失的原因是什么?引起能量消耗或损失的原

59、因是什么? 4.科学用能的基本原则是什么?科学用能的基本原则是什么? 5.有哪些不合理、不正确的用能情形?有哪些不合理、不正确的用能情形?节能的热力学分析方法节能的热力学分析方法: 1.能量衡算法能量衡算法: 根据热力学第一定律,建立研究体系的能量收支根据热力学第一定律,建立研究体系的能量收支表,计算能量损失的数量和能量利用效率,评价其表,计算能量损失的数量和能量利用效率,评价其性能和经济性。性能和经济性。 (建立能量方程式,进行能量衡算)(建立能量方程式,进行能量衡算) 节能的热力学分析方法节能的热力学分析方法: 2.熵增法熵增法: 根据热力学第二定律或综合第一、二定律,以作根据热力学第二定

60、律或综合第一、二定律,以作功能力的损失和能量转换效率为指标,对过程或装功能力的损失和能量转换效率为指标,对过程或装置的能量转化、利用和损失情况进行分析,找出引置的能量转化、利用和损失情况进行分析,找出引起能量损失和损耗的原因。起能量损失和损耗的原因。 (建立损耗功方程式、可用能方程式,进行熵增(建立损耗功方程式、可用能方程式,进行熵增分析和可用能分析)分析和可用能分析)节节能能实实例例:沼沼气气池池二、物质守恒原理:二、物质守恒原理:在生产过程中,生产资料一部分转变成具有价值在生产过程中,生产资料一部分转变成具有价值的产品,一部分转变成废弃物。的产品,一部分转变成废弃物。废物是放错了位置的资源

61、,如果能合理利用,则废物是放错了位置的资源,如果能合理利用,则废物不废。废物不废。提高物质的利用效率和循环使用率,可以减少自提高物质的利用效率和循环使用率,可以减少自然资源的开采量,降低污染物的排放量。然资源的开采量,降低污染物的排放量。1. 物质守恒原理:物质守恒原理:质量守恒是自然界的普遍规律质量守恒是自然界的普遍规律 图图3-12物料衡算方程式物料衡算方程式 F - D =AF体系的进料量体系的进料量D体系的出料量(包括产品和废弃物)体系的出料量(包括产品和废弃物)A系统中物料的累积量系统中物料的累积量2. 物料衡算基本程序:物料衡算基本程序: 1)识别识别问题的类型问题的类型 2)绘制

62、绘制过程流程图,过程流程图,分析分析物料运动的方向、条物料运动的方向、条件和数量关系件和数量关系 3)选择计算基准选择计算基准 4)建立物料输入)建立物料输入-输出的表格,输出的表格,建立物料关系的建立物料关系的平衡式平衡式3. 物质循环利用原理:物质循环利用原理: 废弃物的归宿:再循环和再利用废弃物的归宿:再循环和再利用 & 耗散耗散损失损失 清洁生产是通过废物最小化、循环以及再利清洁生产是通过废物最小化、循环以及再利用,来实现物料的最大利用。用,来实现物料的最大利用。 借鉴能量品位的概念,物料也有品位高低之借鉴能量品位的概念,物料也有品位高低之分,即分,即质量品质质量品质。 1)质量品质质

63、量品质 品质是指物料能对过程所做贡献的性质,比如纯品质是指物料能对过程所做贡献的性质,比如纯度、浓度、溶解性、催化性能、反应转换率等。度、浓度、溶解性、催化性能、反应转换率等。 初始进入的物料具有最高的品质,随着物料的转初始进入的物料具有最高的品质,随着物料的转化和使用,其品质逐渐降低。化和使用,其品质逐渐降低。 物料的品质降低到该过程能够使用的品质底限后,物料的品质降低到该过程能够使用的品质底限后,即转变为废弃物。即转变为废弃物。 应根据物料品质的变化,划分等级,进而对物料应根据物料品质的变化,划分等级,进而对物料综合利用进行深入考察。综合利用进行深入考察。 2)物料分级串联使用原则物料分级

64、串联使用原则 物质资源具有多种使用功能,在加工过程中不能物质资源具有多种使用功能,在加工过程中不能只用其一方面而不及其余,否则会造成资源的浪费。只用其一方面而不及其余,否则会造成资源的浪费。 对物料品质要求较低的工序,可以在满足工艺规对物料品质要求较低的工序,可以在满足工艺规程的前提下,使用高品质转化下来的物料。程的前提下,使用高品质转化下来的物料。 物料的使用,应该按照品质要求,分层次串联使物料的使用,应该按照品质要求,分层次串联使用,提高原料的使用效率,节省物料投入。用,提高原料的使用效率,节省物料投入。 煤煤 汽化汽化 燃烧燃烧 CO2 烃类烃类 煤气煤气 煤渣煤渣 煤灰煤灰 发电发电

65、废热废热 供热供热 脱硫脱硫 民用民用 建材建材 化工产品化工产品 提取有色金属提取有色金属 硫酸硫酸 硫磺硫磺 固化固化 温室种植温室种植 利用利用 温水养殖温水养殖 煤的综合利用示意图煤的综合利用示意图 3)最低品质使用原则最低品质使用原则 在满足工艺要求的前提下,尽量使用低品质的物在满足工艺要求的前提下,尽量使用低品质的物料,减少对高品质物料的消耗;料,减少对高品质物料的消耗; 如需要提高物料的品质,应尽可能以最小的品质如需要提高物料的品质,应尽可能以最小的品质提高幅度来实现过程要求;提高幅度来实现过程要求; 物料的品质提高幅度越大,需付出的代价越大,物料的品质提高幅度越大,需付出的代价

66、越大,因此,应尽可能在过程中间处理,而不是废物形成因此,应尽可能在过程中间处理,而不是废物形成以后。以后。 4)废物循环利用原则废物循环利用原则 废物经品质提高后可用于其他过程,或直接用于废物经品质提高后可用于其他过程,或直接用于品质要求较低的过程;品质要求较低的过程; 确定品质要求较低的过程,可以不局限于一个过确定品质要求较低的过程,可以不局限于一个过程或企业,应结合其他经济指标综合考察,在较广程或企业,应结合其他经济指标综合考察,在较广泛的范围内寻找。泛的范围内寻找。 垃垃圾圾分分类类,变变废废为为宝宝水的复用与再循环水的复用与再循环汽车行业的物质回收利用汽车行业的物质回收利用第三节第三节

67、 生态学理论生态学理论生态学及其基本规律生态学及其基本规律 1.生态学(生态学(ecology)的定义:)的定义: 研究有机体及其环境之间相互关系的科学,研究有机体及其环境之间相互关系的科学, 研究生物或生物群体与其环境的关系,或生研究生物或生物群体与其环境的关系,或生活着的生物与其环境之间相互联系的科学。活着的生物与其环境之间相互联系的科学。 综合研究有机体、物理环境与人类社会的科综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。学。生态学的基本规律生态学的基本规律1.相互依存与相互制约规律:相互依存与相互制约规律: 相互依存和相互制约反映了生物间的协调关系,相互依存和相互制约反映了生物间的协调关系

68、,是构成生物群落的基础。是构成生物群落的基础。 1)系统中不仅同种生物相互依存、相互制约,)系统中不仅同种生物相互依存、相互制约,不同种群或系统之间也存在依存与制约关系。不同种群或系统之间也存在依存与制约关系。 2)通过食物链形成的相互联系与制约的关系。)通过食物链形成的相互联系与制约的关系。相互依存与相互制约规律在产业体系中的体现:相互依存与相互制约规律在产业体系中的体现: 1.企业之间通过竞争,实现优胜劣汰,优化资源企业之间通过竞争,实现优胜劣汰,优化资源配置,使资源和能源达到最大的使用效率。配置,使资源和能源达到最大的使用效率。 2.多个企业相互合作,构成产业生态群落,群落多个企业相互合

69、作,构成产业生态群落,群落内的企业是共生的关系,使物质和能源得到充分利内的企业是共生的关系,使物质和能源得到充分利用。用。生态学的基本规律(二)生态学的基本规律(二)2.物质循环与再生规律:物质循环与再生规律: 生产过程的原料来自自然资源和环境,原料经生产过程的原料来自自然资源和环境,原料经生产转化为产品和废物,产品经使用后被废弃,又生产转化为产品和废物,产品经使用后被废弃,又进入环境。进入环境。 对废弃物进行循环和再生利用,可以转化为新对废弃物进行循环和再生利用,可以转化为新的生产要素,再回到生产和消费的循环中去。的生产要素,再回到生产和消费的循环中去。 生态学的基本规律(三)生态学的基本规

70、律(三)3.物质输入输出平衡规律:物质输入输出平衡规律: 对于一个稳定的生态系统,无论是对生物、对环对于一个稳定的生态系统,无论是对生物、对环境,还是对整个生态系统,物质的输入和输出都是境,还是对整个生态系统,物质的输入和输出都是平衡的。平衡的。4.环境资源的有效极限规律:环境资源的有效极限规律: 生态环境中各种环境资源的供给有一定的限度。生态环境中各种环境资源的供给有一定的限度。 生态系统对外来干扰有一定的忍耐极限。生态系统对外来干扰有一定的忍耐极限。 二、生态系统二、生态系统1.生态系统的概念:生态系统的概念: 生物种群:一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。生物种群:一个生物物种在一定

71、范围内所有个体的总和。 生物群落:一定自然区域内,许多不同种的生物相互依存,生物群落:一定自然区域内,许多不同种的生物相互依存,构成有密切关系的群体。构成有密切关系的群体。 生态系统:生物群落与其周围非生物环境的综合体。生态生态系统:生物群落与其周围非生物环境的综合体。生态系统是生物学的基本功能单位。系统是生物学的基本功能单位。2. 产业生态系统:产业生态系统: 是多个企业组成的群落。它是一个开放体系,遵循耗散结是多个企业组成的群落。它是一个开放体系,遵循耗散结构原理,其物质流与能量流尽可能多层次利用,实现良性循构原理,其物质流与能量流尽可能多层次利用,实现良性循环,实现产业与环境的和谐。环,

72、实现产业与环境的和谐。 3.生态系统的组成:生态系统的组成: 生产者、消费者、分解者、非生物环境生产者、消费者、分解者、非生物环境 (食物链关系食物链关系,物质、能量的流动和交换),物质、能量的流动和交换)4.产业生态系统的组成:产业生态系统的组成:生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者生产者:利用基本环境要素生产出初级产品(如采矿厂、生产者:利用基本环境要素生产出初级产品(如采矿厂、冶炼厂、火电厂等),或者利用初级产品进行深加工生产高级冶炼厂、火电厂等),或者利用初级产品进行深加工生产高级产品。产品。 消费者:不直接生产物质化的产品,而是利用生产者提供消费者:不直接生产物质化的产品,而

73、是利用生产者提供的产品,产生生产力和服务功能(如行政、商业、服务业等)。的产品,产生生产力和服务功能(如行政、商业、服务业等)。 分解者:把企业产生的副产品和分解者:把企业产生的副产品和“废物废物”进行处置、转化、进行处置、转化、再利用(如废物回收公司、资源再生公司等)。再利用(如废物回收公司、资源再生公司等)。 生态系统的功能生态系统的功能1.生态系统的能量流动生态系统的能量流动 将光能转化为潜能(光能的固定)将光能转化为潜能(光能的固定)2.生态系统的物质循环生态系统的物质循环 物质从环境开始,经生产者、消费者、分解者后,物质从环境开始,经生产者、消费者、分解者后,又回到环境中。又回到环境

74、中。3.生态系统的信息传递生态系统的信息传递 信息包括:营养信息、化学信息、物理信息、遗信息包括:营养信息、化学信息、物理信息、遗传信息、行为信息等。传信息、行为信息等。产业生态系统中也包含了能量流动、物质循环和信产业生态系统中也包含了能量流动、物质循环和信息传递的过程。息传递的过程。 产业生态化产业生态化1.要把产业系统看作生物圈的一个有机组成部分,要把产业系统看作生物圈的一个有机组成部分,把产业活动纳入生态系统的循环中,把产业活动对把产业活动纳入生态系统的循环中,把产业活动对资源的消耗和对环境的影响置于生态系统物质、能资源的消耗和对环境的影响置于生态系统物质、能量的总交换过程中;量的总交换

75、过程中;2.按照物质循环、生物共生的原理,对产业系统中按照物质循环、生物共生的原理,对产业系统中各组分进行优化组合,在不同企业和产业之间形成各组分进行优化组合,在不同企业和产业之间形成自然生态链的关系。自然生态链的关系。典型案例典型案例1 1:丹麦卡伦堡生态工业园:丹麦卡伦堡生态工业园炼油厂炼油厂温室温室热电厂热电厂生物制药厂生物制药厂农田农田肥料肥料市政市政供热供热石膏制板厂石膏制板厂养鱼场养鱼场污泥污泥余热余热燃气燃气蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽脱硫渣脱硫渣飞灰飞灰蒸蒸汽汽蒸蒸汽汽蒸蒸汽汽燃燃气气冷冷却却水水混凝土混凝土筑路筑路 卡伦堡生态工业园的主体企业有:卡伦堡生态工业园的主体企业有:vAsnae

76、s火力发电厂,丹麦最大的燃煤火力发电厂,具有年火力发电厂,丹麦最大的燃煤火力发电厂,具有年发电发电1500千瓦的能力。千瓦的能力。vStatoil炼油厂,丹麦最大的炼油厂,具有年加工炼油厂,丹麦最大的炼油厂,具有年加工320万吨原万吨原油的能力。油的能力。vGyproc石膏板厂,具有年加工石膏板厂,具有年加工1400万平方米石膏板墙的能万平方米石膏板墙的能力。力。vNovo Nordisk制药公司,年销售收入制药公司,年销售收入20亿美元,公司生产亿美元,公司生产医药和工业用酶,是丹麦最大的制药公司。医药和工业用酶,是丹麦最大的制药公司。vA/S Bioteknisk Jordrens土壤修复

77、公司,土壤修复公司,20世纪世纪90年代末年代末期的一个新公司。期的一个新公司。v卡伦堡市区,有卡伦堡市区,有2万居民需要供热、蒸汽和水。万居民需要供热、蒸汽和水。vKalundborg区的工业共生计划結合了区的工业共生计划結合了Kalundborg市当局和五個工业企市当局和五個工业企業,包括:業,包括:Asnaes 发电厂、发电厂、Gyproc A/S 石膏板厂、石膏板厂、Novo Nordisk 制制药公司、药公司、A.S. Bioteknisk Jordrens 土壤整治公司和土壤整治公司和Statoil 炼油厂等,炼油厂等,它们彼此交易副产品,使得原先視为无用的废弃物成为可用的粗原料。

78、它们彼此交易副产品,使得原先視为无用的废弃物成为可用的粗原料。v该工业共生计划所交易的副产品包括:锅炉水、冷却水、过程废水、锅该工业共生计划所交易的副产品包括:锅炉水、冷却水、过程废水、锅炉飞灰、锅炉蒸汽、炼油尾气、石膏、液体肥料、家用热源、酵母浆、炉飞灰、锅炉蒸汽、炼油尾气、石膏、液体肥料、家用热源、酵母浆、生物质、污泥等。生物质、污泥等。v参与工业共生的工厂,经由共生系統的再使用和循环使用,每年可以节参与工业共生的工厂,经由共生系統的再使用和循环使用,每年可以节省省1.9x106m3 地下水和地下水和1.0x106m3 表面水。表面水。v经由经由Asnaes 发电厂、发电厂、Novo No

79、rdisk 公司和公司和Statoil 炼油厂的共生合作,炼油厂的共生合作,每年可以节省每年可以节省20,000吨的燃油消耗,相当于吨的燃油消耗,相当于380吨吨 SOX 排放减量。排放减量。vGyproc A/S 公司每年从公司每年从Asnaes 发电厂接收发电厂接收70,00090,000吨吨 石膏,以石膏,以取代天然石膏,用來制造石膏板。取代天然石膏,用來制造石膏板。vNovo Nordisk 公司的生物质可以减少或取代公司的生物质可以减少或取代20,000 公頃农田所需之肥公頃农田所需之肥料,而且从液体废弃物取得生物质时,也伴隨着料,而且从液体废弃物取得生物质时,也伴隨着1,300顿氮

80、和顿氮和550吨磷。吨磷。vAsnaes 发电厂燃煤所产生的飞灰,每年产生发电厂燃煤所产生的飞灰,每年产生50,00070,000吨,可作为吨,可作为建筑和石灰工业所需原料。建筑和石灰工业所需原料。典型案例2:广东银州湖国家循环经济试点区广东银洲湖国家循环经济试点区是广东省规划建设的广东银洲湖国家循环经济试点区是广东省规划建设的三大纸业基地之一,主要发展造纸和相关产业;三大纸业基地之一,主要发展造纸和相关产业;规划年产规划年产1040万吨纸和纸板,配套制浆万吨纸和纸板,配套制浆579万吨万吨/年,年,总投资总投资981亿元。亿元。试点区充分利用发电与造纸的相关性,以双水发电厂试点区充分利用发电

81、与造纸的相关性,以双水发电厂为公用工程岛,实施横向资源整合,大力发展循环经为公用工程岛,实施横向资源整合,大力发展循环经济。济。水泥厂水泥厂废纸废纸剩余达剩余达标排放标排放蒸汽蒸汽供冷供冷水源水水源水灰渣灰渣生生活活纸纸厂厂铜铜版版纸纸厂厂白白卡卡纸纸厂厂文文化化纸纸厂厂新新闻闻纸纸厂厂牛牛皮皮纸纸厂厂包包装装纸纸板板厂厂瓦瓦楞楞纸纸厂厂水处理水处理煤煤锅炉锅炉发电机发电机居民商业制冷居民商业制冷集中制冷厂集中制冷厂污水污水处理厂处理厂工业水厂工业水厂造造纸纸厂厂纸产品社会使用纸产品社会使用景观、绿化景观、绿化废纸回收利用废纸回收利用剩余污泥剩余污泥典型案例典型案例2 2:广东银州湖国家循环经

82、济试点区:广东银州湖国家循环经济试点区“三个一体化三个一体化”,大幅降低企业生产成本。,大幅降低企业生产成本。 公用工程一体化、服务管理一体化、环境保护一公用工程一体化、服务管理一体化、环境保护一体化体化“七个集中七个集中”:集中供热、集中供电、集中供冷、:集中供热、集中供电、集中供冷、 集中供水、集中治污、集中物流、集中供水、集中治污、集中物流、 集中固废处理。集中固废处理。典型案例2:广东银州湖国家循环经济试点区创造财富:创造财富: 主产业年产值主产业年产值536亿元,带动横向、纵向产值亿元,带动横向、纵向产值2206亿元。亿元。节能减排:节能减排: 每年节能每年节能814万吨标准煤,减排

83、二氧化硫万吨标准煤,减排二氧化硫4.7万万吨,一氧化碳吨,一氧化碳63万吨,万吨,COD1.3万吨。万吨。工業共生计划的成功要件有三:工業共生计划的成功要件有三:v共生企业必須具有合作属性。共生企业必須具有合作属性。v共生企业必須相互临近。共生企业必須相互临近。v共生企业必須足够开发,能够相互沟通和相互信任。共生企业必須足够开发,能够相互沟通和相互信任。第四章 生产过程的清洁生产清洁生产的基本内容:清洁生产的基本内容:1.生产过程的清洁生产(清洁的生产活动)生产过程的清洁生产(清洁的生产活动)2.产品的清洁生产(清洁的产品和服务)产品的清洁生产(清洁的产品和服务)3.生态产业系统生态产业系统第

84、一节第一节 生产过程清洁生产的内涵和途径生产过程清洁生产的内涵和途径生产过程及其特征:生产过程及其特征: 生产过程是将生产要素转化为产品或服务的活动。生产过程是将生产要素转化为产品或服务的活动。 由于输出产品类型、生产要素、拓扑结构、组织方式的不由于输出产品类型、生产要素、拓扑结构、组织方式的不同,生产过程也各不相同。同,生产过程也各不相同。 图图4-1 石油炼制的生产过程石油炼制的生产过程 图图4-2 汽车制造的生产过程汽车制造的生产过程 图图4-3 生产过程的概化示意图生产过程的概化示意图生产过程是具有明显彼此关联、上下作用的多层次子系统形生产过程是具有明显彼此关联、上下作用的多层次子系统

85、形成的复杂梯阶结构:成的复杂梯阶结构: 最高层子系统:企业生产过程的整体规划、控制最高层子系统:企业生产过程的整体规划、控制 第二层子系统:局部生产过程或某个工艺阶段第二层子系统:局部生产过程或某个工艺阶段 第三层子系统:具体某个单元过程或装置、设备及其控制。第三层子系统:具体某个单元过程或装置、设备及其控制。 实施清洁生产时,既要从子系统的单元过程入手(自下而实施清洁生产时,既要从子系统的单元过程入手(自下而上),也要在整个过程系统上进行综合(自上而下)。上),也要在整个过程系统上进行综合(自上而下)。生产过程的环境影响:生产过程的环境影响: 生产过程的环境影响示意图生产过程的环境影响示意图

86、 P103 图图4-4 1. 原材料和能源的使用所造成的环境影响原材料和能源的使用所造成的环境影响 2.生产过程本身造成的环境影响生产过程本身造成的环境影响 3.产生废物引起的直接或间接的环境影响产生废物引起的直接或间接的环境影响 (全球性、区域性、局地性的影响全球性、区域性、局地性的影响) 例子例子1: 农业生产对环境的影响:农业生产对环境的影响: 传统农业:顺应天时地利,生之有道传统农业:顺应天时地利,生之有道 用之有节,用之有节, 现代农业:大量使用化肥、农药、机械现代农业:大量使用化肥、农药、机械 P104 例子例子2:某工厂生产过程对环境的影响:某工厂生产过程对环境的影响 钱易:环境

87、保护与可持续发展之八:清洁生产钱易:环境保护与可持续发展之八:清洁生产P37生产过程的演变过程:生产过程的演变过程:p105 阶段一(阶段一(20世纪世纪60年代以前):年代以前): 废物不加限制的排放进入环境废物不加限制的排放进入环境 环境污染事件频发环境污染事件频发 阶段二:采用末端治理的方法对付污染物阶段二:采用末端治理的方法对付污染物 不能避免或减少废物的产生,废物只是被浓缩、稀释或不能避免或减少废物的产生,废物只是被浓缩、稀释或改变了状态,从一种介质转移到另一种介质中,最终还是会改变了状态,从一种介质转移到另一种介质中,最终还是会进入环境,造成二次污染,同时增加了投资与运行成本。进入

88、环境,造成二次污染,同时增加了投资与运行成本。 阶段三(阶段三(20世纪世纪80年代以后):年代以后): 废物最小化、污染预防和清洁生产的方法兴起废物最小化、污染预防和清洁生产的方法兴起 废物回收、循环和再利用废物回收、循环和再利用 物质、能量的集成系统出现。物质、能量的集成系统出现。 生产过程的清洁生产内涵(生产过程的清洁生产内涵(重要重要!) 指在生产过程中实施的清洁生产活动,包括节约能源和指在生产过程中实施的清洁生产活动,包括节约能源和原材料,淘汰有害的原材料,减少和降低所有废物的数量和原材料,淘汰有害的原材料,减少和降低所有废物的数量和毒性。毒性。 生产过程清洁生产的途径有:原材料和能

89、源的替代、生产过程清洁生产的途径有:原材料和能源的替代、工艺和设备改进、操作管理优化、废物循环利用、产品的再工艺和设备改进、操作管理优化、废物循环利用、产品的再设计等。设计等。 1.原材料和能源的有效利用和替代:原材料和能源的有效利用和替代: 以无毒、无害或少害原料代替有毒有害原料;以无毒、无害或少害原料代替有毒有害原料; 改变原料配比或降低其使用量;改变原料配比或降低其使用量; 提高原料的质量,进行原料加工以减少产品中的无用提高原料的质量,进行原料加工以减少产品中的无用成分;成分; 采用二次资源或废物做原料。采用二次资源或废物做原料。 2.改革生产工艺和设备:改革生产工艺和设备: 开发新工艺

90、、新设备;开发新工艺、新设备; 简化操作程序、工序和使用设备;简化操作程序、工序和使用设备; 采用连续操作,减少开车、停车次数;采用连续操作,减少开车、停车次数; 提高单套设备的生产能力;提高单套设备的生产能力; 优化工艺条件和参数。优化工艺条件和参数。3.改进运行操作管理改进运行操作管理 规范操作,强化管理;规范操作,强化管理; 合理安排生产计划;合理安排生产计划; 加强物料管理,消除物料的跑冒滴漏。加强物料管理,消除物料的跑冒滴漏。 4.生产系统内部循环利用生产系统内部循环利用 将废物、废热回收作为能量利用;将废物、废热回收作为能量利用; 将流失的原料、产品回收;将流失的原料、产品回收;

91、将回收的废物分解处理成原料,回复生产流程中;将回收的废物分解处理成原料,回复生产流程中; 采用闭路用水循环或一水多用。采用闭路用水循环或一水多用。5.产品再设计产品再设计 改革产品体系,产品替代、再设计,改革产品体系,产品替代、再设计, 延迟使用寿命,可拆卸产品的开发。延迟使用寿命,可拆卸产品的开发。 例子:产品的合理包装例子:产品的合理包装 关于合理包装:关于合理包装:1991-2000年,我年,我 国生产的国生产的44亿吨水亿吨水泥,泥,37.5亿吨是用亿吨是用袋装。袋装。 其中,消耗纸张其中,消耗纸张250万吨,万吨,每年排每年排放固体废物放固体废物283万万吨。吨。大力发展水泥散装化大

92、力发展水泥散装化 实例:济南钢铁总厂循环经济的基本思路由济南钢铁集团总公司作为主发起人,联合莱芜钢铁集团有由济南钢铁集团总公司作为主发起人,联合莱芜钢铁集团有限公司、山东黄金集团有限公司、山东金岭铁矿和山东省耐火限公司、山东黄金集团有限公司、山东金岭铁矿和山东省耐火原材料公司四家企业共同设立的特大型钢铁联合企业。原材料公司四家企业共同设立的特大型钢铁联合企业。公司经营范围为:钢铁冶炼、加工,钢材、水渣生产、销售,公司经营范围为:钢铁冶炼、加工,钢材、水渣生产、销售,许可证批准范围内危险化学品销售、煤气供应等。许可证批准范围内危险化学品销售、煤气供应等。公司坚持公司坚持“以价值创新为核心,追求企

93、业效益、环境效益、以价值创新为核心,追求企业效益、环境效益、社会效益和谐统一社会效益和谐统一”的循环经济模式,的循环经济模式,2008年公司获得年公司获得“中国中国钢铁工业清洁生产环境友好企业钢铁工业清洁生产环境友好企业”荣誉称号。荣誉称号。钱易:环境保护与可持续发展之八:清洁生产钱易:环境保护与可持续发展之八:清洁生产43-62 定义:定义:清洁生产审核是指按照一定程序,对生产和服务过程进清洁生产审核是指按照一定程序,对生产和服务过程进行行调查和诊断调查和诊断,找出找出能耗高、物耗高、污染重的能耗高、物耗高、污染重的原因原因,提出提出减少有毒有害物料的使用、产生,降低能耗、物耗以及废物减少有

94、毒有害物料的使用、产生,降低能耗、物耗以及废物产生的产生的方案方案,进而,进而选定选定技术经济及环境可行的技术经济及环境可行的清洁生产方案清洁生产方案的过程的过程。意义:意义:清洁生产审核是企业实行清洁生产的前提和核心,持续清洁生产审核是企业实行清洁生产的前提和核心,持续的清洁生产审核活动会不断产生各种清洁生产方案,有利于的清洁生产审核活动会不断产生各种清洁生产方案,有利于企业在生产和服务过程中逐步实施清洁生产,从而实现环境企业在生产和服务过程中逐步实施清洁生产,从而实现环境绩效的持续改进。绩效的持续改进。第二节第二节 清洁生产审核清洁生产审核(重点)(重点) 废弃物在哪里产生废弃物在哪里产生

95、污染源清单污染源清单为什么会产生废弃为什么会产生废弃物物原因分析原因分析如何消除或削减这些废弃如何消除或削减这些废弃物物方案产生和实施方案产生和实施清清洁洁生生产产审审核核基基本本思思路路 工艺 设备 控制 管理 员工 产品 废弃物 排放原材料生产过程生产过程循环/回用废弃物产生原因分析废弃物产生原因分析 清洁生产审核程序清洁生产审核程序重要!重要!P1091.审核准备(筹划和组织)审核准备(筹划和组织)2.预审核预审核3.审核审核4.清洁生产方案产生与筛选清洁生产方案产生与筛选5.清洁生产方案的确定清洁生产方案的确定6.编写清洁生产审核报告编写清洁生产审核报告7.持续的清洁生产持续的清洁生产

96、一、审核准备(筹划和组织)一、审核准备(筹划和组织)目的:目的:通过宣传教育使企业的领导和职工对清洁生产有一个初步通过宣传教育使企业的领导和职工对清洁生产有一个初步的、比较正确的认识,消除思想上和观念上的障碍;了解企业的、比较正确的认识,消除思想上和观念上的障碍;了解企业清洁生产审核的工作内容、工作要求、工作程序。清洁生产审核的工作内容、工作要求、工作程序。工作重点:工作重点:1.建立审核小组,制定审核工作计划;建立审核小组,制定审核工作计划;2.宣传清洁生产思想。宣传清洁生产思想。开展宣传教育开展宣传教育制定工作计划制定工作计划组建审核小组组建审核小组取得领导支持取得领导支持工工作作程程序序

97、(1)宣讲效益宣讲效益经济效益经济效益环境效益环境效益无形资产无形资产技术进步技术进步(2)阐明投入阐明投入管理人员、技术人员和操作工人必要时间投入;管理人员、技术人员和操作工人必要时间投入;监测设备和监测费用的必要投入;监测设备和监测费用的必要投入;编制审核报告的费用;编制审核报告的费用;聘请外部专家的费用。聘请外部专家的费用。取得领导支持取得领导支持组建审核小组组建审核小组选择成员选择成员小组成员的条件:小组成员的条件:具备企业清洁生产审核的知识或工作经验;具备企业清洁生产审核的知识或工作经验;掌握企业的生产、工艺、管理等方面的情况及新技术掌握企业的生产、工艺、管理等方面的情况及新技术信息

98、;信息;熟悉企业的废弃物产生、治理和管理情况以及国家和熟悉企业的废弃物产生、治理和管理情况以及国家和地区环保法规和政策等地区环保法规和政策等;具有宣传、组织工作的能力和经验。具有宣传、组织工作的能力和经验。审核小组的任务审核小组的任务(重要!)重要!)制定工作计划(制定工作计划(时间进度、人员、工作内容时间进度、人员、工作内容););开展宣传教育开展宣传教育人员培训及其他形式;人员培训及其他形式;确定审核重点和目标;确定审核重点和目标;组织和实施审核工作;组织和实施审核工作;编写审核报告;编写审核报告;总结经验、并提出持续清洁生产建议。总结经验、并提出持续清洁生产建议。二、二、预审核预审核目的

99、:目的:通过对企业全貌进行调查分析,发现清洁生产的潜力通过对企业全貌进行调查分析,发现清洁生产的潜力和机会,从而确定清洁生产审核的重点和目标。和机会,从而确定清洁生产审核的重点和目标。工作重点(工作重点(重要!):重要!):q评价企业的产污排污状况;评价企业的产污排污状况;q确定审核重点;确定审核重点;q针对审核重点设置清洁生产目标。针对审核重点设置清洁生产目标。进行现状调研进行现状调研进行现场考察进行现场考察评价清洁生产水平评价清洁生产水平确定审核重点确定审核重点设置清洁生产目标设置清洁生产目标提出和实施无提出和实施无/低费方低费方案案工工作作程程序序(对全厂)(对全厂)(对全厂)(对全厂)

100、1.企业概况:企业概况:地理位置、水文、气象、生态环境、规地理位置、水文、气象、生态环境、规模、产值、组织结构、人员状况、发展规划等模、产值、组织结构、人员状况、发展规划等2.企业的生产状况:企业的生产状况:主要原辅料、主要产品、能源及主要原辅料、主要产品、能源及用水情况(近三年的数据,计算单位能耗,并分析变化趋用水情况(近三年的数据,计算单位能耗,并分析变化趋势)、主要工艺流程和流程简述、主要设备及维护情况、势)、主要工艺流程和流程简述、主要设备及维护情况、企业的生产制度等企业的生产制度等3.企业的环境保护状况:企业的环境保护状况:主要污染源及其排放情况主要污染源及其排放情况(监测数据是否达

101、标)、污染源的治理现状、三废的综合(监测数据是否达标)、污染源的治理现状、三废的综合利用情况利用情况4.企业的管理状况:企业的管理状况:原料采购和库存、生产及操作、原料采购和库存、生产及操作、直到产品出厂的全面管理水平(直到产品出厂的全面管理水平(ISO9001、ISO14000)进进行行现现状状调调研(研(重要!)重要!)1.现场考察内容现场考察内容对整个生产过程进行实际考察对整个生产过程进行实际考察重点考察各产污排污环节,水耗和能耗大的环节,设备重点考察各产污排污环节,水耗和能耗大的环节,设备事故多发的环节或部位事故多发的环节或部位实际生产管理状况实际生产管理状况2.现场考察方法现场考察方

102、法查阅现场记录、生产报表等查阅现场记录、生产报表等对比资料和现场情况对比资料和现场情况与工人和工程技术人员座谈(与工人和工程技术人员座谈(了解车间要节能降耗,要控制了解车间要节能降耗,要控制那些指标)那些指标)进行现场考察进行现场考察1.对比国内外同类企业产污排污状况对比国内外同类企业产污排污状况2.初步分析产污原因初步分析产污原因3.作出评价结论作出评价结论评价清洁生产水平评价清洁生产水平1.确定备选审核重点确定备选审核重点原则(重要!)原则(重要!):污染严重的环节或部位污染严重的环节或部位消耗大的环节或部位消耗大的环节或部位环境及公众压力大的环节或问题环境及公众压力大的环节或问题有明显的

103、清洁生产机会有明显的清洁生产机会审核重点可以是一个分厂、一个车间、一条生产线,或者是审核重点可以是一个分厂、一个车间、一条生产线,或者是某种污染物,某种原料等。某种污染物,某种原料等。2.确定审核重点确定审核重点(重要!)(重要!) 方法:(方法:(1)简单比较法)简单比较法(2)半定量分析法)半定量分析法权重总和计分排序法权重总和计分排序法确定审核重点确定审核重点(2)权重总和计分排序法)权重总和计分排序法权重因素权重因素权重值权重值废弃物废弃物W10主要消耗主要消耗W79环保费用环保费用W79市场发展潜力市场发展潜力W46车间积极性车间积极性W13审审计计小小组组按按备备选选审审计计重重点

104、点情情况况汇汇总总表表提提供供的的数数据据或或信信息息打打分分,分分值值(R)从从1分分至至10分分(满满分分)。将将打打分分与与权权重重值值相相乘乘(RW),并并求求所所有有乘乘积积之之和和(RW),即即为为该该备备选选重重点点总总得分。按总分排序,得分。按总分排序,最高者即为本次审计重点最高者即为本次审计重点。权重总和计分排序法权重总和计分排序法RW权重因素 权重值 得分备选重点1(w)RRRWRRRWRW废弃物量主要消耗环保费用市场潜力总分总分()排序排序RxW备选重点2备选重点3备选重点n车间积极性1.原则原则针对审核重点;针对审核重点;定量化、可操作、并有激励作用;定量化、可操作、并

105、有激励作用;要有绝对量和相对量;要有绝对量和相对量;要有时限性(最多设两年的目标)。要有时限性(最多设两年的目标)。2.依据依据根据外部的环境管理要求,如达标排放,限期治理等根据外部的环境管理要求,如达标排放,限期治理等(对于超标(对于超标企业企业达标,对于双高企业达标,对于双高企业降耗,使用或排放有毒有害物降耗,使用或排放有毒有害物质的企业质的企业毒性要求)毒性要求);根据本企业历史最好水平根据本企业历史最好水平;参照国内外同行业,类似规模、工艺或技术装备厂家的先进水平参照国内外同行业,类似规模、工艺或技术装备厂家的先进水平(基本要求(基本要求应达到行业平均水平)。应达到行业平均水平)。设置

106、清洁生产目标设置清洁生产目标 例子:某化工厂一车间清洁生产目标一览表例子:某化工厂一车间清洁生产目标一览表序号项目现状近期目标(2004年底)远期目标(2005年底)1多元醇多元醇A得率得率68增加增加1.8增加增加3.22废水排放量废水排放量150000(t/a)削减削减30000削减削减20削减削减60000削减削减403COD排放量排放量1200(t/a)削减削减250削减削减20.8削减削减600削减削减504固体废物排放量固体废物排放量80(t/a)削减削减20削减削减25削减削减80削减削减100绝对量绝对量相对量相对量绝对量绝对量相对量相对量(t/a)(%)(t/a)(%)提出和

107、实施无提出和实施无/低费方案低费方案着眼点着眼点常见方案类型常见方案类型(1)原辅料及能源)原辅料及能源原辅料及能源替代原辅料及能源替代(2)技术工艺)技术工艺技术工艺改造技术工艺改造(3)过程控制)过程控制过程控制优化过程控制优化(4)设备)设备设备维护和更新设备维护和更新(5)产品)产品产品(包装)更换或改进产品(包装)更换或改进(6)管理)管理加强管理,优化管理模式加强管理,优化管理模式(7)废弃物)废弃物废弃物回收利用和循环利用废弃物回收利用和循环利用(8)员工)员工员工素质的提高以及积极性的激励员工素质的提高以及积极性的激励无无/低费方案,实施成本低,应优先实施。低费方案,实施成本低

108、,应优先实施。建立无建立无/低费方案汇总表。低费方案汇总表。 三、三、审审核核目的:目的:通过审核重点的通过审核重点的物料平衡物料平衡,发现物料流失的环节,找,发现物料流失的环节,找出废弃物产生的原因,出废弃物产生的原因,查找查找物料储运、生产运行、管理以及物料储运、生产运行、管理以及废弃物排放等方面存在的废弃物排放等方面存在的问题问题,寻找与国内外先进水平的差,寻找与国内外先进水平的差距,为清洁生产提供依据距,为清洁生产提供依据。工作重点:工作重点:(1)实测输入输出物流;实测输入输出物流;(2)建立物料平衡建立物料平衡;(3)分析废弃物产生原因。分析废弃物产生原因。准备审核重点的资料实测输

109、入输出物流建立物料平衡分析废弃物产生的原因提出和实施无/低费方案(对审核重点)工工作作程程序序1.收集资料收集资料(原材料、产品、工艺、废弃物、国(原材料、产品、工艺、废弃物、国内外同行业的资料,做物料平衡用)内外同行业的资料,做物料平衡用)2.编制编制审核重点审核重点的工艺流程图的工艺流程图3.编制编制单元操作单元操作的工艺流程图和功能说明表的工艺流程图和功能说明表4.编制工艺设备流程图编制工艺设备流程图准备审核重点资料准备审核重点资料水蒸气水辅料废汽废水废水废渣废气单元操单元操作作1原料辅料水单元操单元操作作2单元操单元操作作3单元操单元操作作4单元操单元操作作5中间产品审核重点工艺流程示

110、意图审核重点工艺流程示意图注意:输入输出的物质不画框注意:输入输出的物质不画框编制审核重点的工艺流程图编制审核重点的工艺流程图单元操作单元操作1中间产品废气废水过程过程1过程过程2过程过程3过程过程4原料蒸汽水水辅料编制单元操作的工艺流程图和功能说明表编制单元操作的工艺流程图和功能说明表1.准备及要求(准备及要求(确定监测项目、监测点、实确定监测项目、监测点、实测时间和周期、现场记录、数据单位等)测时间和周期、现场记录、数据单位等)2.实测(实测(输入:原料、辅料、水、气、中间输入:原料、辅料、水、气、中间产品、循环利用物等;输出:产品、中间产品、产品、循环利用物等;输出:产品、中间产品、副产

111、品、循环利用物及废弃物等)副产品、循环利用物及废弃物等)3.汇总数据汇总数据实测输入输出物流实测输入输出物流审计重点输入输出数据汇总表审计重点输入输出数据汇总表输入输入输出输出输入物输入物数量数量输出物输出物数量数量原料原料1原料原料2辅料辅料1辅料辅料2水水合计合计原理:输入输出原理:输入输出1.进行预平衡测算进行预平衡测算2.编制物料平衡图编制物料平衡图(要会画!)(要会画!)3.阐述物料平衡结果阐述物料平衡结果建立物料平衡建立物料平衡 1.进行预平衡测算进行预平衡测算考察输入、输出物流的总量和主要组份的量考察输入、输出物流的总量和主要组份的量一般偏差应在一般偏差应在5以下,对贵重原料、有

112、毒成分的偏以下,对贵重原料、有毒成分的偏差应更少或应满足行业要求差应更少或应满足行业要求偏差:偏差:(输入输入-输出输出)/输入输入100%5%2、编制物料平衡图(某酿造车间的物料平衡图)、编制物料平衡图(某酿造车间的物料平衡图)水蒸汽水蒸汽20160麦芽麦芽19175麦芽损失麦芽损失192大米大米11700大米损失大米损失117洒花洒花75麦糟麦糟30875酵母酵母1000酿造车间酿造车间冷凝固物冷凝固物2500硅藻土硅藻土576废硅藻土废硅藻土606水水223000废酵母废酵母2800废水废水7508酒花泥及热酒花泥及热凝固物凝固物2500清酒清酒190900输入:输入:19175+117

113、00+75+1000+576+223000=255526输出:输出:20160+192+117+30875+2500+606+2800+7508+190900=2556583.阐述物料平衡结果阐述物料平衡结果(1)物料平衡的偏差(是否小于物料平衡的偏差(是否小于5%)(2)原料利用率原料利用率(3)物料流失部位(无组织排放)及其它废弃物产生环节物料流失部位(无组织排放)及其它废弃物产生环节和产生部位和产生部位(4)废弃物(包括流失的物料)的种类、数量和去向,废弃物(包括流失的物料)的种类、数量和去向,以及对生产和环境的影响以及对生产和环境的影响从从8个方面分析原因:个方面分析原因: 1.原辅材

114、料和能源;原辅材料和能源; 2.技术与工艺;技术与工艺; 3.设备;设备; 4.过程控制;过程控制; 5.产品;产品; 6.废弃物;废弃物; 7.管理;管理; 8.员工。员工。分析废弃物产生的原因分析废弃物产生的原因1.原辅材料和能源原辅材料和能源(1)原辅料不纯或未净化原辅料不纯或未净化(2)原辅料储存、存放、运输的流失原辅料储存、存放、运输的流失(3)原辅料的投入量和配比不合理原辅料的投入量和配比不合理(4)原辅料及能源的超定额消耗原辅料及能源的超定额消耗(5)有毒有害原辅料的使用)有毒有害原辅料的使用(6)未使用清洁能源和二次资源)未使用清洁能源和二次资源2.技术工艺技术工艺(1)技术工

115、艺落后,原料转化率低技术工艺落后,原料转化率低(2)设备布置不合理,无效传输路线过长设备布置不合理,无效传输路线过长(3)反应及转化步骤过长反应及转化步骤过长(4)连续生产能力差连续生产能力差(5)生产稳定性差)生产稳定性差3.设备设备(1)设备破旧、漏损设备破旧、漏损(2)设备自动化控制水平低设备自动化控制水平低(3)有关设备之间配置不合理、不匹配有关设备之间配置不合理、不匹配(4)设备缺乏有效维护和保养设备缺乏有效维护和保养(5)设备的功能不能满足工艺要求)设备的功能不能满足工艺要求4.过程控制过程控制(1)计量检测分析仪表不齐全或监测精度达不到要求计量检测分析仪表不齐全或监测精度达不到要

116、求(2)某些工艺参数(如温度、压力、流量、浓度等)未能得某些工艺参数(如温度、压力、流量、浓度等)未能得到有效控制到有效控制(3)过程控制水平不能满足工艺要求过程控制水平不能满足工艺要求5.产品产品(1)产品储存和搬运中的破损、漏失产品储存和搬运中的破损、漏失(2)产品的转化率低于国内外先进水平产品的转化率低于国内外先进水平(3)不利于环境的产品规格和包装不利于环境的产品规格和包装6.废弃物废弃物(1)对可利用废弃物未进行再用和循环使用对可利用废弃物未进行再用和循环使用(2)废弃物的物理化学形状不利于后续的处理和处置废弃物的物理化学形状不利于后续的处理和处置(3)单位产品废弃物产生量高于国内外

117、先进水平单位产品废弃物产生量高于国内外先进水平7.管理管理(1)清洁生产管理的条例、岗位操作规程未得到有效的执行清洁生产管理的条例、岗位操作规程未得到有效的执行(2)现行管理制度不能满足清洁生产的需要现行管理制度不能满足清洁生产的需要a岗位操作规程不够严格岗位操作规程不够严格b生产记录不完整生产记录不完整c信息交换不畅信息交换不畅d缺乏有效的奖惩方法缺乏有效的奖惩方法8.员工员工(1)员工素质不能满足生产需要员工素质不能满足生产需要a缺乏优秀管理人才缺乏优秀管理人才b缺乏专业技术人才缺乏专业技术人才c缺乏熟练操作人员缺乏熟练操作人员(2)缺乏对员工主动参与清洁生产的激励措施缺乏对员工主动参与清

118、洁生产的激励措施四、方案的产生与筛选四、方案的产生与筛选目的:目的:对物料流失、资源浪费、污染物产生和排对物料流失、资源浪费、污染物产生和排放进行分析,提出清洁生产实施方案,并进行放进行分析,提出清洁生产实施方案,并进行方案的初步筛选。方案的初步筛选。1.原辅料和能源原辅料和能源2.技术工艺技术工艺3.设备设备4.过程控制过程控制5.产品产品6.废弃物废弃物7.管理管理8.员工员工物物料料流流失失、资资源源浪浪费费、污污染染物物产产生生和和排排放放原原因因员工培训 原材料 替代 改进管理 优化过程控制产品改进工艺技术改进设备更新维护 废弃物综合利用问题为什么为什么如何解决如何解决方案产生方案需

119、要考虑的八方面:产生方案需要考虑的八方面:方案产生方式:1.1.审核小组成员想办法出主意审核小组成员想办法出主意2.2.发动全体职工参与发动全体职工参与, ,广泛采集创新思路广泛采集创新思路 3. 3.广泛收集国内外同行业先进技术广泛收集国内外同行业先进技术 4.4.聘请外部专家提方案聘请外部专家提方案 全面、系统地产生方案。全面、系统地产生方案。全面系统地产生方案全面系统地产生方案原辅材料和能源替代原辅材料和能源替代技术工艺改造技术工艺改造设备维护和更新设备维护和更新过程优化控制过程优化控制产品更换或改进产品更换或改进废弃物回收利用和循环利用废弃物回收利用和循环利用加强管理加强管理员工素质的

120、提高以及积极性的激励员工素质的提高以及积极性的激励方案分类筛选标准: 方案的投资额 方案的技术可行性 方案分类筛选结果: 无/低费方案 需要可行性分析的方案中/高费方案 技术上明显不可行的方案合并雷同的方案合并雷同的方案, ,放弃明显不可行的方案。放弃明显不可行的方案。筛选方案筛选方案方案简易筛选方法方案简易筛选方法筛选因素筛选因素方案编号方案编号A AB BC CF F技术可行性技术可行性环境效果环境效果经济效果经济效果结结 论论五、可行性分析五、可行性分析对初步筛选的对初步筛选的中中/高费清洁生产方案高费清洁生产方案进行进行技技术、经济和环境术、经济和环境可行性分析,确定企业拟实施的可行性

121、分析,确定企业拟实施的清洁生产方案。清洁生产方案。1.方案中采用的工艺路线、技术设在经济合理的方案中采用的工艺路线、技术设在经济合理的条件下的先进性、适用性条件下的先进性、适用性2.2.与国家有关的技术政策和能源政策的相符性与国家有关的技术政策和能源政策的相符性3.3.技术引进或设备进口符合我国国情,引进技术技术引进或设备进口符合我国国情,引进技术后要有消化吸收的能力后要有消化吸收的能力4.4.技术设备操作上安全可靠技术设备操作上安全可靠5.5.技术成熟(例如有实施的先例)技术成熟(例如有实施的先例)技术评估技术评估 资源消耗与资源可永续利用要求的关系资源消耗与资源可永续利用要求的关系 废弃物

122、排放量的变化废弃物排放量的变化 污染物组分的毒性及其降解情况污染物组分的毒性及其降解情况 污染物的二次污染污染物的二次污染 操作环境对人员健康的影响操作环境对人员健康的影响 废弃物的循环利用和再生回收废弃物的循环利用和再生回收环境评估环境评估直接效益直接效益生产成本的降低生产成本的降低销售的增加销售的增加其它收益其它收益间接效益间接效益从环境方面的收益从环境方面的收益从废弃物回收利用的获益从废弃物回收利用的获益其它收益其它收益经济效益评估经济效益评估清洁生产审核报告应包括:企业基本情清洁生产审核报告应包括:企业基本情况、清洁生产审核过程和结果、清洁生产方况、清洁生产审核过程和结果、清洁生产方案

123、汇总和效益预测分析、清洁生产方案实施案汇总和效益预测分析、清洁生产方案实施计划等。计划等。六、编写清洁生产审核报告六、编写清洁生产审核报告七、七、持续清洁生产持续清洁生产目的目的:使清洁生产在企业内长期、持续地推行下去使清洁生产在企业内长期、持续地推行下去重点重点:1.建立清洁生产的建立清洁生产的组织机构组织机构2.建立促进实施清洁生产的建立促进实施清洁生产的管理制度管理制度3.制定制定持续清洁生产计划持续清洁生产计划第一节第一节 产品及其环境影响产品及其环境影响1.产品:产品: 是能够提供市场以引起注意、购买、使用或消费的东西,是能够提供市场以引起注意、购买、使用或消费的东西,它是生产过程的

124、结果。它是生产过程的结果。 产品通常表现为实物形态以及服务。产品通常表现为实物形态以及服务。 第五章 产品的清洁生产2.产品系统:产品系统: 由提供一种或多种功能的中间产品联系起来的单元过程的由提供一种或多种功能的中间产品联系起来的单元过程的集合,例如原材料采掘、原材料生产、产品制造、产品使用、集合,例如原材料采掘、原材料生产、产品制造、产品使用、产品用后处理等过程的集合。产品用后处理等过程的集合。 产品系统包括三个基本部分:单元过程、通过产品系统边产品系统包括三个基本部分:单元过程、通过产品系统边界的基本流和产品流、系统内的中间产品流。基本流表达系界的基本流和产品流、系统内的中间产品流。基本

125、流表达系统与外部环境之间的物质和能量的联系;产品流表示系统与统与外部环境之间的物质和能量的联系;产品流表示系统与其他产品系统的联系。其他产品系统的联系。 3.产品的环境影响:产品的环境影响: 产品从原料提取、制造、包装、运输、销售、使用到报废、产品从原料提取、制造、包装、运输、销售、使用到报废、处理处置等各个环节,都与资源、环境紧密相关。处理处置等各个环节,都与资源、环境紧密相关。 产品系统的输入段会带来资源能源的耗竭和生态系统的破产品系统的输入段会带来资源能源的耗竭和生态系统的破坏,输出段会造成环境污染问题。坏,输出段会造成环境污染问题。 例子:冰箱生产和使用过程中的环境影响例子:冰箱生产和

126、使用过程中的环境影响 (P165 图图5-3) 冰箱的制造过程:冰箱的制造过程:资源和原料的消耗,导致土壤、生物多资源和原料的消耗,导致土壤、生物多样性的破坏,固体废弃物的产生。样性的破坏,固体废弃物的产生。 冰箱的使用过程:冰箱的使用过程:电能消耗,导致大气环境和全球变暖问电能消耗,导致大气环境和全球变暖问题。题。产品系统对环境的影响,不仅会产生于产品的制造加工产品系统对环境的影响,不仅会产生于产品的制造加工环节,而且有时会更突出的体现在产品的消费使用阶段,或环节,而且有时会更突出的体现在产品的消费使用阶段,或者使用后废弃产品的处理处置阶段。者使用后废弃产品的处理处置阶段。 仅仅注意产品生产

127、过程的资源与环境问题是不够的,还仅仅注意产品生产过程的资源与环境问题是不够的,还需要关注产品在流通、消费及其废弃后的处理处置阶段的资需要关注产品在流通、消费及其废弃后的处理处置阶段的资源与环境影响问题。源与环境影响问题。 产品的清洁生产,是从产品系统着眼,从原料提取加工、产品的清洁生产,是从产品系统着眼,从原料提取加工、生产制造、使用消费、报废处理的产品整个生命周期过程的生产制造、使用消费、报废处理的产品整个生命周期过程的环境影响的角度,寻求有利于环境的产品,实现产品与环境环境影响的角度,寻求有利于环境的产品,实现产品与环境的协调相容。的协调相容。 4.产品的生命周期:产品的生命周期: 是指从

128、原料开采开始,经过原料加工、产品制造、运输是指从原料开采开始,经过原料加工、产品制造、运输和销售,然后是消费者使用、维修保养以及使用后废弃,直和销售,然后是消费者使用、维修保养以及使用后废弃,直至最终处理处置的全过程,也被称为至最终处理处置的全过程,也被称为“从摇篮到坟墓从摇篮到坟墓”的过的过程。程。 产品的加工制作产品的加工制作能源能源商品商品产品产品原材料原材料废品废品自然资源自然资源取自自然取自自然使用使用/复用复用运输销售运输销售原料采集和处理原料采集和处理废弃废弃/再循环再循环排向自然排向自然清洁产品:清洁产品:是在保证产品良好经济性能的前提下,通过合理的应用各项现有的技术,满足用户

129、功能与使用性能,同时在其生命周期全过程中,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少、资源利用率高、能源消耗低的产品。又称绿色产品、环境优好产品、环境意识产品。清洁产品的特点:清洁产品的特点: 良好的经济性能、良好的经济性能、 合理实际的技术性、合理实际的技术性、 优良的环境协调友好性。优良的环境协调友好性。 P166 图图5-4 清洁产品的三维坐标体系清洁产品的三维坐标体系 所谓清洁的产品,是指减少从原材料选取到产品使用后处理处置的整个生命周期对人体健康和环境的影响; 所谓清洁的服务,是指将环境的考虑纳入设计和所提供的服务中去。 由于产品与生产过程紧密相关,因此,产品的清洁生产不仅影响着产品

130、本身的环境绩效,而且对生产过程的清洁生产有着直接的影响。 第三节第三节 产品的生态设计产品的生态设计1.生态设计的需求:生态设计的需求: 环境的压力;环境的压力; 政府的压力;政府的压力; 公众的压力;公众的压力; 市场的压力。市场的压力。 2.生态设计的重要意义:生态设计的重要意义: 可以减少原材料和能源的使用,减少环保方面的投可以减少原材料和能源的使用,减少环保方面的投入,从而降低产品的成本。入,从而降低产品的成本。 可以减少企业的责任风险;可以减少企业的责任风险; 可以提高产品的质量,改善产品的实用性、耐用性可以提高产品的质量,改善产品的实用性、耐用性和可维修性。和可维修性。 可以积极引

131、导和刺激清洁产品的消费。可以积极引导和刺激清洁产品的消费。 3. 产品设计:产品设计: 是将人的某种目的或需要转换为一个具体的物理形式是将人的某种目的或需要转换为一个具体的物理形式或工具的过程。或工具的过程。 5. 产品生态设计策略:产品生态设计策略: 生态设计的最终目标是寻找更加合理、更具建设性生态设计的最终目标是寻找更加合理、更具建设性的方案来长期、持续的减少环境影响。的方案来长期、持续的减少环境影响。 生态产品设计生态产品设计1.产品概念开发产品概念开发l非物质化非物质化l产品共享使用产品共享使用l服务替代产品服务替代产品2.产品结构优化设计产品结构优化设计l产品功能组合产品功能组合l功

132、能最优化功能最优化l可靠性与耐用性可靠性与耐用性l易于维护与维修易于维护与维修l模块化设计模块化设计7.生命周期末端的优化生命周期末端的优化l充分使用设计充分使用设计l为产品拆解而设计为产品拆解而设计l产品重复制造性产品重复制造性l循环利用性(回收循环利用性(回收/分解)分解)3.原材料利用优化原材料利用优化l清洁原料清洁原料l可再生原料可再生原料l低能值原料低能值原料l再循环材料再循环材料l较少原料的使用量较少原料的使用量6.减少使用阶段的影响减少使用阶段的影响l降低使用阶段能耗降低使用阶段能耗l使用清洁能源使用清洁能源l减少辅助品使用减少辅助品使用l采用清洁辅助品采用清洁辅助品l减少废弃物

133、产生减少废弃物产生5.产品销售网络优化产品销售网络优化l减少包装量、清洁包装品减少包装量、清洁包装品l减少运输中的能耗减少运输中的能耗4.生产过程优化生产过程优化l减少生产环节减少生产环节l对环境影响小的生产技术对环境影响小的生产技术l减少能耗、采用清洁能源减少能耗、采用清洁能源l减少废弃物减少废弃物1. 产品概念开发:产品概念开发:l 非物质化非物质化 通过非物质产品(如信息)或服务替代有形产品,从而减少生产商对有形通过非物质产品(如信息)或服务替代有形产品,从而减少生产商对有形产品的生产和使用,也减少消费者对有形产品的依赖。产品的生产和使用,也减少消费者对有形产品的依赖。 例如用电子邮件代

134、替普通邮件,用通讯流替代物质流。例如用电子邮件代替普通邮件,用通讯流替代物质流。l产品共享使用产品共享使用 鼓励生产出可被多个客户共享的产品,提高产品的利用率,降低原材料鼓励生产出可被多个客户共享的产品,提高产品的利用率,降低原材料和能源的消耗。和能源的消耗。 例如欧美的汽车共享系统,电气、电子产品的共享。例如欧美的汽车共享系统,电气、电子产品的共享。l服务替代产品服务替代产品 人们有时候需要的不是物理的产品,而是产品所提供的功能和服务。人们有时候需要的不是物理的产品,而是产品所提供的功能和服务。 例如界面地毯公司例如界面地毯公司1973年起推行的地毯年起推行的地毯“常绿租赁常绿租赁”服务,使

135、得地毯的服务,使得地毯的使用寿命延长了使用寿命延长了5倍,成本降低了倍,成本降低了4倍,经济效益提高倍,经济效益提高10倍,废弃物排放减倍,废弃物排放减少了少了90%以上。以上。 2. 产品结构优化设计战略:产品结构优化设计战略:l 产品功能组合产品功能组合 把需要由多个不同产品实现的功能由一个产品来实现,从而节省原材料和资源。把需要由多个不同产品实现的功能由一个产品来实现,从而节省原材料和资源。 例如集打印机、传真机、扫描仪和复印机为一体的多功能复合机。例如集打印机、传真机、扫描仪和复印机为一体的多功能复合机。l产品功能优化产品功能优化 产品的某些部分对其功能而言可能是多余的,考虑如何用最小

136、的成本实现最大产品的某些部分对其功能而言可能是多余的,考虑如何用最小的成本实现最大功能。功能。 例如食品和化妆品的过度包装问题。例如食品和化妆品的过度包装问题。l可靠性和耐用性可靠性和耐用性 产品需要同时考虑可靠性和耐用性两个方面。产品需要同时考虑可靠性和耐用性两个方面。 例如例如IBM笔记本是可靠性和耐用性的典范。笔记本是可靠性和耐用性的典范。 l易于维护和维修易于维护和维修 产品易于清洁、维护好维修可以延迟产品的使用寿命。产品易于清洁、维护好维修可以延迟产品的使用寿命。l产品的模块化设计产品的模块化设计 模块化设计可以提高产品的可更新性,满足不同用户的需求。模块化设计可以提高产品的可更新性

137、,满足不同用户的需求。 例如计算机内存的模块设计,易损件整合为一个模块进行一次替换。例如计算机内存的模块设计,易损件整合为一个模块进行一次替换。3. 原材料利用优化策略:原材料利用优化策略:l 采用清洁原料采用清洁原料 尽量避免使用有毒有害的原材料。尽量避免使用有毒有害的原材料。l尽可能采用可再生原料或可更新原料尽可能采用可再生原料或可更新原料 避免使用不可再生的原料。避免使用不可再生的原料。 l采用低能值原料采用低能值原料 在采掘和生产过程中消耗大量能源的原料称为高耗能原料。在采掘和生产过程中消耗大量能源的原料称为高耗能原料。 但是有的时候使用高耗能原料所消耗能源却比普通原料更少。例如,铝但

138、是有的时候使用高耗能原料所消耗能源却比普通原料更少。例如,铝是一种高耗能原料,但当铝被经常运输而又有回收系统时,铝金属产品是是一种高耗能原料,但当铝被经常运输而又有回收系统时,铝金属产品是合适的原材料。合适的原材料。l采用再循环原料采用再循环原料 比如再循环纸张、金属材料和塑料。比如再循环纸张、金属材料和塑料。 l减少原料的使用量减少原料的使用量 使产品体积最小化、重量轻型化。使产品体积最小化、重量轻型化。 4. 生产过程优化:生产过程优化:l 选择对环境影响小的生产技术选择对环境影响小的生产技术l尽可能减少生产环节尽可能减少生产环节 生产的中间环节越长,产生废物的机会越大。生产的中间环节越长

139、,产生废物的机会越大。 l减少生产过程能耗或采用清洁能源减少生产过程能耗或采用清洁能源 比如建立热比如建立热-电电-冷联供系统,采用太阳能、风能、水能、天然气等清洁冷联供系统,采用太阳能、风能、水能、天然气等清洁能源。能源。l减少废弃物的产生减少废弃物的产生 比如减少生产过程中边角料的产生。比如减少生产过程中边角料的产生。 5. 产品销售网络优化:产品销售网络优化:l 减少包装品用量、重复利用包装品、采用清洁型包装品减少包装品用量、重复利用包装品、采用清洁型包装品l 减少产品运输过程的能源消耗减少产品运输过程的能源消耗 6. 减少产品使用阶段的影响:减少产品使用阶段的影响:l 降低产品使用阶段

140、的能耗降低产品使用阶段的能耗 很多耐用消费品使用阶段能耗要大于其制造阶段,如电冰箱、洗衣机等。很多耐用消费品使用阶段能耗要大于其制造阶段,如电冰箱、洗衣机等。l 使用清洁能源使用清洁能源 不鼓励使用非充电电池,鼓励使用沼气等清洁能源。不鼓励使用非充电电池,鼓励使用沼气等清洁能源。 l减少辅助品的使用或采用清洁的辅助品减少辅助品的使用或采用清洁的辅助品l减少消费过程的废物产生减少消费过程的废物产生 7. 产品生命周期末端的优化:产品生命周期末端的优化:l 重复使用设计重复使用设计 l为产品拆解而设计为产品拆解而设计 尽可能采用可拆卸的、标准化的连接方式尽可能采用可拆卸的、标准化的连接方式 l产品

141、再制造性产品再制造性 再制造是将使用过的产品的性能恢复到接近新产品的状态,从而延迟产再制造是将使用过的产品的性能恢复到接近新产品的状态,从而延迟产品的使用寿命。品的使用寿命。l产品报废后的循环利用性产品报废后的循环利用性 循环利用可分为三级:初级循环利用(指物料按其原有的使用级别进行循环利用可分为三级:初级循环利用(指物料按其原有的使用级别进行循环利用,如废旧容器回收)、第二级循环利用(物料降低使用级别进行循环利用,如废旧容器回收)、第二级循环利用(物料降低使用级别进行循环利用,如废弃金属回收)、第三级循环利用(物料经加工后重新循环循环利用,如废弃金属回收)、第三级循环利用(物料经加工后重新循

142、环利用,如塑料分解后作为其他原材料)。利用,如塑料分解后作为其他原材料)。 循环利用应先考虑初级循环利用,循环利用应先考虑初级循环利用,再考虑第二级、第三级循环利用。再考虑第二级、第三级循环利用。第一节第一节 生态产业系统生态产业系统1.生态产业系统:生态产业系统: 生态产业系统是一种根据生态学原理建立的、既与自然生生态产业系统是一种根据生态学原理建立的、既与自然生态系统和谐相处,又自身具有稳定协调的产业结构,以使物态系统和谐相处,又自身具有稳定协调的产业结构,以使物质和能量得以高效循环利用的产业组合系统。质和能量得以高效循环利用的产业组合系统。 生态产业系统是由众多产业、企业所构成的人工复合

143、生态生态产业系统是由众多产业、企业所构成的人工复合生态系统,这些企业之间以物质、能量和信息为纽带,相互联结、系统,这些企业之间以物质、能量和信息为纽带,相互联结、相互依赖,并最终形成类似于自然生态系统的食物链网络结相互依赖,并最终形成类似于自然生态系统的食物链网络结构,实现物质转换和价值增值功能。构,实现物质转换和价值增值功能。 第六章 生态产业系统2.工业生态学:工业生态学: 工业生态学是以生态学的观点研究工业化背景下人类社会工业生态学是以生态学的观点研究工业化背景下人类社会经济活动与生态环境的相互关系,考察人类社会从取自环境经济活动与生态环境的相互关系,考察人类社会从取自环境到返回环境的物

144、质转化全过程,探索实现生态化的途径。到返回环境的物质转化全过程,探索实现生态化的途径。 工业生态学的产生:工业生态学的产生:罗伯特罗伯特福罗什(福罗什(RobertFrosch)和尼古拉斯和尼古拉斯加劳布劳斯(加劳布劳斯(NicolasGallopoulos)1989年在年在科学美国人杂志上发表了题为可持续工业发展战略科学美国人杂志上发表了题为可持续工业发展战略的文章,提出了这样的观点:即工业可以运用新的生产方式,的文章,提出了这样的观点:即工业可以运用新的生产方式,对环境的影响将大为减少,它标志着工业生态学这一学科的对环境的影响将大为减少,它标志着工业生态学这一学科的诞生。诞生。 工业生态学

145、的基本内容可归纳为:工业生态学的基本内容可归纳为:(一)研究工业活动与生态环境的关系(一)研究工业活动与生态环境的关系包括对资源和能源的利用;废料和污染物的排放;工业包括对资源和能源的利用;废料和污染物的排放;工业污染物在环境中扩散、迁移和转化;工业毒理学;工业污污染物在环境中扩散、迁移和转化;工业毒理学;工业污染物的环境监测和评价。染物的环境监测和评价。(二)探索工业生态化的途径(二)探索工业生态化的途径包括开发利用可再生能源;开发与环境相容的工业生产包括开发利用可再生能源;开发与环境相容的工业生产技术,如生物技术;资源综合利用;提高能效;减少物料技术,如生物技术;资源综合利用;提高能效;减

146、少物料消耗(非物质化);拒绝废料;物料再循环;为环境的工消耗(非物质化);拒绝废料;物料再循环;为环境的工业设计。业设计。(三)在工业的规划和管理中运用生态原则(三)在工业的规划和管理中运用生态原则包括组织符合生态原则的工业供需链;保持不同行业、包括组织符合生态原则的工业供需链;保持不同行业、企业间适当的相互比例:结构调控;与周围环境相容的工企业间适当的相互比例:结构调控;与周围环境相容的工业区选点和布局;在区域范围内组织清洁生产;有效的反业区选点和布局;在区域范围内组织清洁生产;有效的反馈机制:政策调控;组织再循环社会。馈机制:政策调控;组织再循环社会。3.生态工业园区生态工业园区: 生态工

147、业园区是依据工业生态学理论建立的一种新型工业生态工业园区是依据工业生态学理论建立的一种新型工业组织形式,它通过模拟自然生态系统中生产者组织形式,它通过模拟自然生态系统中生产者-消费者消费者-分解分解者的循环途径来设计和改造产业系统,实现物质的闭路循环者的循环途径来设计和改造产业系统,实现物质的闭路循环和能量的梯级利用。和能量的梯级利用。 生态工业园区是工业生态学的重要实践领域,是世界各国生态工业园区是工业生态学的重要实践领域,是世界各国工业区改造和发展的方向工业区改造和发展的方向。例子:丹麦卡伦堡生态工业园例子:丹麦卡伦堡生态工业园P219表表6-1世界各国的生态工业园区举例世界各国的生态工业

148、园区举例 生态工业园区的建设正在兴起:生态工业园区的建设正在兴起:(1) 美国从美国从1993年开始,在年开始,在20个城市市政和公司合作规划个城市市政和公司合作规划建立生态工业园区;建立生态工业园区;(2) 1994年美国可持续发展总统委员会决定在年美国可持续发展总统委员会决定在Maryland等等四地进行生态工业园区示范项目建设;四地进行生态工业园区示范项目建设;(3) 加拿大将现有的一些工业园区改造成为生态工业园区;加拿大将现有的一些工业园区改造成为生态工业园区;(4) 法国推行法国推行PALME计划,在工业园区中实施生态认证;计划,在工业园区中实施生态认证;(5) 日本川崎、藤泽零排放

149、工业园区。日本川崎、藤泽零排放工业园区。 生态工业园区具有以下几个主要特征:生态工业园区具有以下几个主要特征:(1) 生态工业园区是一个包括自然、工业和社会的复合体;生态工业园区是一个包括自然、工业和社会的复合体;(2) 通过园区内各单元间的副产物和废物交换、能量和废通过园区内各单元间的副产物和废物交换、能量和废水的梯级利用以及基础设施的共享,实现资源利用的最水的梯级利用以及基础设施的共享,实现资源利用的最大化和废物排放的最小化;大化和废物排放的最小化;(3) 通过现代化管理手段、政策手段以及新技术(如信息通过现代化管理手段、政策手段以及新技术(如信息共享、节水、能源利用、再循环和再使用、环境

150、监测)共享、节水、能源利用、再循环和再使用、环境监测)的采用,保证园区的稳定和持续发展。的采用,保证园区的稳定和持续发展。三、生态工业园的发展模式三、生态工业园的发展模式 1、企业主导型、企业主导型 (1)以原有某一或几个企业为核心,吸引生态链上相关企业入园以原有某一或几个企业为核心,吸引生态链上相关企业入园建设的生态工业园区。建设的生态工业园区。 (2)以企业集团为主,集团内部企业根据生态工业学和循环经济以企业集团为主,集团内部企业根据生态工业学和循环经济原理建成的生态工业园区。原理建成的生态工业园区。 2、产业关联型、产业关联型 即将产业关联度较高的相关产业以生态的观念联合在一起,即将产业

151、关联度较高的相关产业以生态的观念联合在一起,充分发挥互补效应的园区。如以加强农业与工业之间的产业充分发挥互补效应的园区。如以加强农业与工业之间的产业关联,促进可持续工农业发展为主的农业生态工业园。关联,促进可持续工农业发展为主的农业生态工业园。3、改造重构型、改造重构型 即在原有的工业园区、高新技术园区的基础上进行改造,即在原有的工业园区、高新技术园区的基础上进行改造,重新构架,创造生态企业集聚的升级生态工业园。重新构架,创造生态企业集聚的升级生态工业园。 四、我国的生态工业园建设四、我国的生态工业园建设 1、黄兴国家生态工业示范园区、黄兴国家生态工业示范园区 湖南省长沙县黄兴生态工业园区是我

152、国第一个多湖南省长沙县黄兴生态工业园区是我国第一个多产业的生态工业园区,也是我国中部地区的第一个产业的生态工业园区,也是我国中部地区的第一个生态工业园区。其主导产业定位为高新技术产业,生态工业园区。其主导产业定位为高新技术产业,包括电子信息产业、新材料产业、生物制药产业、包括电子信息产业、新材料产业、生物制药产业、环保产业等环保产业等4类。类。 园区建设规划将初步发展园区内园区建设规划将初步发展园区内33家企业和园区家企业和园区外虚拟的外虚拟的10多家企业,构建多家企业,构建12条主要的工业生态链。条主要的工业生态链。通过物质流、能量流和信息流相互连接在一起,构通过物质流、能量流和信息流相互连

153、接在一起,构成了多种物质能量链接的生态链网络。成了多种物质能量链接的生态链网络。 利用利用“太阳能蔬菜大棚太阳能蔬菜大棚沼气沼气猪舍猪舍厕所厕所”、“无公害蔬菜无公害蔬菜净菜加工净菜加工超市超市”、“草草牛牛牛牛粪粪茶叶茶叶茶茶加工加工”等现有模式,积极发展生态等现有模式,积极发展生态农业。农业。2、包头国家生态工业(铝业)示范园区、包头国家生态工业(铝业)示范园区 内蒙古包头工业(铝业)园区是我国以高载能内蒙古包头工业(铝业)园区是我国以高载能企业为核心的第一个生态工业园区。企业为核心的第一个生态工业园区。 园区内有包铝集团、东恒热电公司、长征建材园区内有包铝集团、东恒热电公司、长征建材厂、

154、加工铸造企业。通过引入循环经济和工业生态厂、加工铸造企业。通过引入循环经济和工业生态学理念,改造现有的高耗能、高污染产业,开发高学理念,改造现有的高耗能、高污染产业,开发高技术、高附加值产业,盘活传统的冶金、机械、电技术、高附加值产业,盘活传统的冶金、机械、电力、稀土工业,并进一步带动配套产业的发展。力、稀土工业,并进一步带动配套产业的发展。 包头国家生态工业示范园区以包铝集团作为园包头国家生态工业示范园区以包铝集团作为园区的核心企业,铝业为龙头,电厂为基础,实施区的核心企业,铝业为龙头,电厂为基础,实施“铝电联营铝电联营”,并通过系统之间产品或废物的相互交,并通过系统之间产品或废物的相互交换

155、,形成工业生产链(网),使园区内资源得到最换,形成工业生产链(网),使园区内资源得到最佳配置,废物得到有效利用,环境污染降到最低水佳配置,废物得到有效利用,环境污染降到最低水平。平。 园区主要有发电和制铝两大产业系统,电力和园区主要有发电和制铝两大产业系统,电力和铝业在各自系统中进行物质循环和能量梯级利用,铝业在各自系统中进行物质循环和能量梯级利用,两大系统之间通过电力和废水(中水回用)形成互两大系统之间通过电力和废水(中水回用)形成互利共生的横向耦合关系,从而在园区构建起以铝电利共生的横向耦合关系,从而在园区构建起以铝电联营系统为中心的生态工业网状结构。联营系统为中心的生态工业网状结构。 在

156、发电系统中,园区电厂直供电实现在发电系统中,园区电厂直供电实现“热电联热电联产产”,在园区所在地实现集中供热。电厂粉煤灰可,在园区所在地实现集中供热。电厂粉煤灰可生产建材,园区生活污水和工业废水处理后可作为生产建材,园区生活污水和工业废水处理后可作为电厂的冷却水,电厂蒸汽用于加气混凝土的高压蒸电厂的冷却水,电厂蒸汽用于加气混凝土的高压蒸汽养护等。汽养护等。 在铝业系统中,主要有炭素、电解铝、铝深加工、在铝业系统中,主要有炭素、电解铝、铝深加工、铝合金铸造、精铝等上下游的产业系统,形成铝的铝合金铸造、精铝等上下游的产业系统,形成铝的产业链。产业链。3、石河子国家生态工业(造纸)示范园区、石河子国

157、家生态工业(造纸)示范园区 新疆石河子国家生态工业(造纸)示范园区立足新疆石河子国家生态工业(造纸)示范园区立足于石河子垦区的特色资源,以对芨芨草的综合利用于石河子垦区的特色资源,以对芨芨草的综合利用构建生态链,以构建生态链,以种植、造纸、养殖、畜产品加工、种植、造纸、养殖、畜产品加工、污水处理、生态旅游污水处理、生态旅游六大系统,带动种植、造纸、六大系统,带动种植、造纸、养殖、畜产品加工、生态旅游五大产业,达到既改养殖、畜产品加工、生态旅游五大产业,达到既改造沙漠和盐碱地,又合理开发和有效利用自然资源,造沙漠和盐碱地,又合理开发和有效利用自然资源,保护生态环境和发展经济相协调的目标。保护生态

158、环境和发展经济相协调的目标。 芨芨草是沙漠里生长的一种野草,它生态适应度芨芨草是沙漠里生长的一种野草,它生态适应度广,喜生长在生态环境严酷的地区,耐盐碱、耐旱、广,喜生长在生态环境严酷的地区,耐盐碱、耐旱、耐土壤贫瘠,在含碱量耐土壤贫瘠,在含碱量3以上的盐碱地不仅能够成以上的盐碱地不仅能够成活,还具有改良土壤降低盐碱的作用。经芨芨草种植活,还具有改良土壤降低盐碱的作用。经芨芨草种植后的土地可以种植棉花、甜菜。后的土地可以种植棉花、甜菜。 芨芨草木素含量、纤维含量均优于其他草类原料,芨芨草木素含量、纤维含量均优于其他草类原料,容易蒸煮和漂白,是造纸的优良原材料。用芨芨草做容易蒸煮和漂白,是造纸的

159、优良原材料。用芨芨草做造纸原料,吨浆省碱造纸原料,吨浆省碱22,吨浆省氯,吨浆省氯30,细浆得,细浆得率提高率提高12,大大降低了造纸废水处理的成本。,大大降低了造纸废水处理的成本。 芨芨草开花前粗蛋白、胡萝卜素含量丰富,是芨芨草开花前粗蛋白、胡萝卜素含量丰富,是营养丰富的牲畜饲料原料。营养丰富的牲畜饲料原料。 在芨芨草生态工业园区中,在芨芨草生态工业园区中,种植、造纸、养殖、畜产品种植、造纸、养殖、畜产品加工、污水处理、生态旅游这六大系统的副产品及其废弃物加工、污水处理、生态旅游这六大系统的副产品及其废弃物都能资源化、梯级使用都能资源化、梯级使用。 芨芨草作为造纸原料,造纸产生的废水浇灌农田

160、,草叶芨芨草作为造纸原料,造纸产生的废水浇灌农田,草叶添加精饲料可以作为饲料。园区规划将在石河子辖区内种植添加精饲料可以作为饲料。园区规划将在石河子辖区内种植100万亩芨芨草,万亩芨芨草,100万亩芨芨草每年将产芨芨草秆万亩芨芨草每年将产芨芨草秆50万吨、万吨、芨芨草叶芨芨草叶50万吨;万吨;50万吨芨芨草秆经蒸煮可以得到万吨芨芨草秆经蒸煮可以得到23万吨芨万吨芨芨草浆,可造纸芨草浆,可造纸30万吨;万吨;50万吨芨芨草叶添加部分精饲料可万吨芨芨草叶添加部分精饲料可以供以供3万头奶牛、万头奶牛、1万头肉牛、万头肉牛、27.4万只羊万只羊食用。食用。 养殖系统中产生的排泄物回用于种植系统,提高土

161、壤的养殖系统中产生的排泄物回用于种植系统,提高土壤的肥力,改良新疆贫瘠的土壤特性。肥力,改良新疆贫瘠的土壤特性。 由于芨芨草适合种植在盐碱地和荒漠土壤中,芨芨草的由于芨芨草适合种植在盐碱地和荒漠土壤中,芨芨草的种植又可以改善弃耕的盐碱地,促进荒漠土地的生态功能的种植又可以改善弃耕的盐碱地,促进荒漠土地的生态功能的恢复。恢复。 第二节第二节 工业共生工业共生1.工业共生的含义:工业共生的含义: 共生(共生(symbiosis):描述不同种属的生物按某种物质联描述不同种属的生物按某种物质联系生活在一起的现象。系生活在一起的现象。 工业共生是共生现象在产业系统中的类比物,强调各单元工业共生是共生现象

162、在产业系统中的类比物,强调各单元实体之间的合作。实体之间的合作。 磷铵生产磷铵生产硫酸生产硫酸生产水泥生产水泥生产合成氨生产合成氨生产磷矿石磷矿石SO2(l)去制溴去制溴H2(来自氯碱)(来自氯碱)煤煤来自电厂来自电厂产品产品盐石膏盐石膏产品产品产品产品空气空气煤煤1.液氨液氨3.磷石膏磷石膏5.SO2(g)4.炉渣炉渣磷铵磷铵-水泥水泥-硫酸联产共生系统硫酸联产共生系统2.硫酸硫酸2.工业共生的定义:工业共生的定义: 工业共生是在一定的共生环境下,由相互关联的共生单元工业共生是在一定的共生环境下,由相互关联的共生单元在一定区域内聚集,通过这些单元在生产和消费上的相互联在一定区域内聚集,通过这

163、些单元在生产和消费上的相互联结,在更长的产业链和更大范围内实现物料的循环和再利用,结,在更长的产业链和更大范围内实现物料的循环和再利用,主要包括基础设施、服务、信息等资源共享,副产物和废弃主要包括基础设施、服务、信息等资源共享,副产物和废弃物交换,以及废弃物集中处理等,从而在整体范围内达到降物交换,以及废弃物集中处理等,从而在整体范围内达到降低资源消耗、提高利用效率,以实现经济和环境双赢的目标。低资源消耗、提高利用效率,以实现经济和环境双赢的目标。 3.工业共生体系的特征:工业共生体系的特征: 循环性循环性:把主要的废弃物在系统内部通过循环利用的方式:把主要的废弃物在系统内部通过循环利用的方式

164、予以消化。予以消化。 多样性多样性:多样性可以促进共生单元进行分工,弥补每个单:多样性可以促进共生单元进行分工,弥补每个单元在功能上的缺陷,促进共生单元的共同进化。元在功能上的缺陷,促进共生单元的共同进化。 引入不同的产品、不同的生产过程和企业,利用它们对引入不同的产品、不同的生产过程和企业,利用它们对资源和能源需求的差异,实现优势互补,形成灵活、高效的资源和能源需求的差异,实现优势互补,形成灵活、高效的合作关系。合作关系。 第五节第五节 生态产业系统的案例分析生态产业系统的案例分析案例一:美国布朗斯维尔生态工业园案例一:美国布朗斯维尔生态工业园第五节第五节 生态产业系统的案例分析生态产业系统

165、的案例分析案例二:丹麦卡伦堡生态工业园案例二:丹麦卡伦堡生态工业园第一节第一节 循环经济循环经济第七章 从清洁生产到循环经济传统的线性经济模式传统的线性经济模式生产系统生产系统消费系统消费系统经济社会系统经济社会系统资源资源能量能量废废弃弃物物传统的线性代谢模式的特点传统的线性代谢模式的特点v粗放扩张型的生产方式和日益膨胀的消费行为,导粗放扩张型的生产方式和日益膨胀的消费行为,导致致“大量生产、大量消耗、大量浪费大量生产、大量消耗、大量浪费”;v经济结构和产业结构缺乏与生态系统共生相容的结经济结构和产业结构缺乏与生态系统共生相容的结构功能;构功能;v以经济增长为目标,很少顾及对资源的保护。以经

166、济增长为目标,很少顾及对资源的保护。 循环经济循环经济生产系统生产系统消费系统消费系统经济社会系统经济社会系统资源资源能量能量再使用再使用再循环使用再循环使用不不可可利利用用物物循环经济的特性循环经济的特性v运用生态学规律指导人类社会活动;运用生态学规律指导人类社会活动;v由由“资源资源-产品产品-污染物排放污染物排放”的线性经济改变的线性经济改变为为“资源资源-产品产品-再生资源再生资源”的反馈式流程;的反馈式流程;v由由“高开采、低利用、高排放高开采、低利用、高排放”改变为改变为“低开采、低开采、高利用、低排放高利用、低排放”。循环经济的三个原则循环经济的三个原则减量化应放在首位,减量化应

167、放在首位,全过程都必须做到无毒化、无害化全过程都必须做到无毒化、无害化污染物污染物零排放零排放、物耗能耗物耗能耗零增长零增长、废弃物废弃物零填埋零填埋为为3 3“零零”即即3Zero3Zero,3Z3Z符合循环经济的目标。符合循环经济的目标。3R可以促进实现可以促进实现3Z的目标的目标 循环经济的三个层次循环经济的三个层次v工厂、企业内部工厂、企业内部清洁生产;清洁生产;v一组(群)工厂和企业一组(群)工厂和企业生态工业园;生态工业园;v生产与消费大系统生产与消费大系统社区、城市、地区。社区、城市、地区。工厂内部推行清洁生产是基础;工厂内部推行清洁生产是基础;每个层次的循环经济都要贯彻每个层次

168、的循环经济都要贯彻3R原则。原则。Environment EconomySociety环境环境和谐和谐资源资源效率效率社会平等社会平等循环经济是经济循环经济是经济环境环境社会社会三维一体的经济三维一体的经济循环经济是三赢经济循环经济是三赢经济v促进经济发展促进经济发展: 从数量性的物质增长到质量性从数量性的物质增长到质量性的服务增长;的服务增长;v解决环境问题解决环境问题: 从开环的末端性治理到闭环的从开环的末端性治理到闭环的全过程控制;全过程控制;v有利社会就业有利社会就业: 从就业减少性的社会到就业增从就业减少性的社会到就业增加性的社会。加性的社会。不能把循环经济等同于再生利用不能把循环经

169、济等同于再生利用v循环经济三原则的优先次序应该是:循环经济三原则的优先次序应该是: 减量化减量化 再利用再利用 再循环再循环v再循环的局限性:再循环的局限性:1.尚缺乏做到完全的循环利用的技术,循环尚缺乏做到完全的循环利用的技术,循环本质上是一种本质上是一种“递减式循环递减式循环”;2.对许多产品和材料无法进行再生利用;对许多产品和材料无法进行再生利用;3.再生利用通常需要消耗能源。再生利用通常需要消耗能源。GDP忽略的价值忽略的价值v未区分成为积累进入存量的投资与现实消费的未区分成为积累进入存量的投资与现实消费的投资;投资;v没有包括环境破坏等未进入市场的项目;没有包括环境破坏等未进入市场的

170、项目;v没有计算自然资源与环境的价值及其贬值。没有计算自然资源与环境的价值及其贬值。v在联合国综合环境与经济核算体系中,绿色在联合国综合环境与经济核算体系中,绿色GDP或或EDP是核心指标。是核心指标。v绿色绿色GDP是国内生产总值中扣除自然资本的消耗,是国内生产总值中扣除自然资本的消耗,即经过环境调整的国内生产总值;即经过环境调整的国内生产总值;v绿色国内生产净值绿色国内生产净值EDP是国内生产总值同时扣去是国内生产总值同时扣去自然资本的消耗和生产资本的消耗,得到经过环自然资本的消耗和生产资本的消耗,得到经过环境调整的国内生产净值;境调整的国内生产净值;vEDPGGDP GDP关于绿色关于绿

171、色GDP(GGDP)经济社会与生态环境从对立到整合经济社会与生态环境从对立到整合 库兹列兹曲线及其修正库兹列兹曲线及其修正环境与发展的转环境与发展的转折区间折区间经济增长经济增长物物质质消消耗耗线性经济与线性经济与增物质化增物质化循环经济与减物质化循环经济与减物质化强强可可持持续续性性不不可可持持续续性性改变发展模式改变发展模式使转折点提前使转折点提前循环经济的综合性、广泛性循环经济的综合性、广泛性v循环经济包含了工业、农业、服务业和个人消费等社会的诸循环经济包含了工业、农业、服务业和个人消费等社会的诸方面;方面;v循环经济需要各方面的创新:观念、管理、产业结构、政策、循环经济需要各方面的创新

172、:观念、管理、产业结构、政策、科学技术等;科学技术等;v循环经济必须通过教育、法规、行政、技术等综合措施才能循环经济必须通过教育、法规、行政、技术等综合措施才能实现;实现;v需要一批以推行废弃物(资源)回收利用为目标的企业、服需要一批以推行废弃物(资源)回收利用为目标的企业、服务业和绿色团体、热心公民;务业和绿色团体、热心公民;v循环经济是对社会生产、消费、运行、组织的根本改革。循环经济是对社会生产、消费、运行、组织的根本改革。政府对发展循环经济的责任政府对发展循环经济的责任在一切政府决策及活动中纳入对保护环境资源的考在一切政府决策及活动中纳入对保护环境资源的考虑;虑; 对发展计划和政策进行环

173、境影响评估;对发展计划和政策进行环境影响评估;制定新的法规或修改原有法规,以适应可持续发展制定新的法规或修改原有法规,以适应可持续发展战略;战略;采取经济激励政策促进循环经济发展;采取经济激励政策促进循环经济发展;建立新的行政机制,协调并整合不同机构;建立新的行政机制,协调并整合不同机构;建立必要的机构(清洁生产中心、循环经济领导机建立必要的机构(清洁生产中心、循环经济领导机构、清洁能源中心、消费者协会等);构、清洁能源中心、消费者协会等);建立新的指标体系建立新的指标体系绿色绿色GDP。进行可持续发展教育,组织信息传播及交流;进行可持续发展教育,组织信息传播及交流;建立新的投资机制;建立新的

174、投资机制;加强与企业的对话,鼓励自愿行动;加强与企业的对话,鼓励自愿行动;推行示范项目,总结经验逐渐推广;推行示范项目,总结经验逐渐推广;进行监测,推行污染排放报告制度;进行监测,推行污染排放报告制度;鼓励公众参与。鼓励公众参与。政府对发展循环经济的责任(续)政府对发展循环经济的责任(续)循环经济的实施需要部门间的整合循环经济的实施需要部门间的整合不仅是环保部门的事:不仅是环保部门的事:v经济部门要促进以新型工业化道路为目标的经济经济部门要促进以新型工业化道路为目标的经济革命;革命;v社会部门要关注废弃物资的回收利用和下岗人员社会部门要关注废弃物资的回收利用和下岗人员的就业安置;的就业安置;v

175、环保部门要改革以末端处理为主的污染防治策略。环保部门要改革以末端处理为主的污染防治策略。工业企业的责任工业企业的责任推行环境管理制度,通过推行环境管理制度,通过ISO 14000 标准;标准;实施产品生态设计及生命周期分析;实施产品生态设计及生命周期分析;加强研究开发,采用清洁生产技术;加强研究开发,采用清洁生产技术;执行国家及地方法规,向公众定期报告企业环执行国家及地方法规,向公众定期报告企业环境行为;境行为;对社会公众负责,与社会公众合作;对社会公众负责,与社会公众合作;大力提高生态效率,推行清洁生产。大力提高生态效率,推行清洁生产。发展循环经济需要法制和政策的保障发展循环经济需要法制和政

176、策的保障v德国已经制定德国已经制定循环经济与废物管理法;循环经济与废物管理法;v日本制定了促进建立循环型社会等八部法律,日本制定了促进建立循环型社会等八部法律,形成了较完善的法律体系;形成了较完善的法律体系;v我国清洁生产促进法、环境影响评价法我国清洁生产促进法、环境影响评价法已经正式实施;已经正式实施;v我国正在酝酿制定我国正在酝酿制定“循环经济促进法循环经济促进法”。日本促进建设循环型社会的立法体系日本促进建设循环型社会的立法体系环境基本法环境基本法 促进建设循环型社会的基本法促进建设循环型社会的基本法 废弃物管理法废弃物管理法 促进有效利用资源法促进有效利用资源法 制定总体示意图制定总体

177、示意图 根据各种产品特性的法律根据各种产品特性的法律 政府促进回收利用产品政府促进回收利用产品 绿色购物法绿色购物法 容器和包装回容器和包装回收利用法收利用法 汽车回收汽车回收利用法利用法 家用电器回家用电器回收利用法收利用法 建筑材料回收建筑材料回收利用法利用法 食品回收食品回收利用法利用法 新型工业化道路的成功例子新型工业化道路的成功例子汽车工业的革命汽车工业的革命v传统汽车的负面效应:传统汽车的负面效应: 消耗石油资源、造成大气污染、消耗石油资源、造成大气污染、 引起全球变暖、噪声扰民严重、引起全球变暖、噪声扰民严重、 交通事故频繁、增加固体废物。交通事故频繁、增加固体废物。v新型超级汽

178、车的特点:新型超级汽车的特点: * *超轻,比现有汽车轻超轻,比现有汽车轻1/21/2至至2/32/3; * *超低摩擦,能通过空气滑动;超低摩擦,能通过空气滑动; * *推动汽车行驶的动力减少推动汽车行驶的动力减少1/21/2至至2/32/3; * *采用采用“混合混合- -电气型电气型”驱动系统。驱动系统。日本丰田汽车公司最新型的混合动力汽车:日本丰田汽车公司最新型的混合动力汽车: 每升汽油跑每升汽油跑35公里公里从生产废物中回收有用物质(丰田)从生产废物中回收有用物质(丰田)建筑工业的革命建筑工业的革命v采用无害的、安全的、耐用的、多功能的新材采用无害的、安全的、耐用的、多功能的新材料;

179、料;v采用日光照明技术、太阳能取暖和制冷技术;采用日光照明技术、太阳能取暖和制冷技术;v确保室内空气纯净、清新;确保室内空气纯净、清新;v合理的门窗设计和室内布局;合理的门窗设计和室内布局;v可节能可节能70-90%70-90%;v回收利用废旧建筑材料。回收利用废旧建筑材料。建筑行业降低能耗的潜力很大建筑行业降低能耗的潜力很大v空调空调/采暖造成能源巨大的浪费采暖造成能源巨大的浪费, 导致能耗大大增导致能耗大大增加加;v照明标准太高,造成照明本身和消除废热的能源浪照明标准太高,造成照明本身和消除废热的能源浪费;费;v采用可再生能源将加强建筑可持续性。采用可再生能源将加强建筑可持续性。建筑行业减

180、少资源消耗的潜力很大建筑行业减少资源消耗的潜力很大采用:采用:v改造已建建筑改造已建建筑v减小建筑中没有功能减小建筑中没有功能的面积的面积v重新使用或回收利用重新使用或回收利用废旧建筑材料废旧建筑材料不采用:不采用:v毁掉旧建筑和建造新建毁掉旧建筑和建造新建筑筑v扩大建筑中无用的面积扩大建筑中无用的面积v焚烧或填埋废旧的建筑焚烧或填埋废旧的建筑材料材料用废木材加工成新的建材用废木材加工成新的建材基基地地回回收收集集团团 回回收收自治会等回收自治会等回收废纸废纸造纸厂造纸厂日本北九州市的家庭垃圾分类日本北九州市的家庭垃圾分类资源垃圾资源垃圾( (罐、瓶罐、瓶) )瓶生产厂瓶生产厂铝制罐铝制罐透明

181、瓶透明瓶茶色瓶茶色瓶其他瓶其他瓶塑料饮料瓶塑料饮料瓶罐、瓶资源化中心罐、瓶资源化中心钢制罐钢制罐(塑料瓶塑料瓶) )超市、公民馆等超市、公民馆等有色塑料包装盒有色塑料包装盒纸袋纸袋( (牛奶等牛奶等) )造纸造纸西日本泡沫聚苯乙烯再循环西日本泡沫聚苯乙烯再循环白塑料包装盒白塑料包装盒电器商店等电器商店等电池电池( (钮扣型、充电式钮扣型、充电式) )送往再生利用工厂送往再生利用工厂萤光管萤光管一般垃圾一般垃圾大型垃圾大型垃圾送往焚烧工厂送往焚烧工厂铁加工厂铁加工厂提供给市民提供给市民铁铁大型垃圾资源化中心大型垃圾资源化中心铁以外铁以外再生利用广场再生利用广场修缮修缮家具类家具类计算机类计算机类再生利用场再生利用场炼铁厂炼铁厂西日本塑料瓶再循环西日本塑料瓶再循环太平工业太平工业铝制品厂铝制品厂废布废布废棉纱工厂废棉纱工厂回回收收站站收收集集回回收收站站收收集集每每户户收收集集废旧物品的回收利用废旧物品的回收利用塑料塑料铝罐铝罐废食品油废食品油推行清洁生产、发展循环经济是推行清洁生产、发展循环经济是 实施可持续发展的必由之路;实施可持续发展的必由之路; 是全面建设小康社会的正确途径。是全面建设小康社会的正确途径。可持续发展不是梦,可持续发展不是梦,可持续发展需要我们付出可持续发展需要我们付出艰苦不懈的努力。艰苦不懈的努力。THE END

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