专题5清洁生产与可持续发展

主要专题内容专题1：环境问题及其产生根源和本质专题2：环境管理及其手段专题3：中国的环境管理体系与制度专题4：工业企业的环境管理专题5：清洁生产与可持续发展清洁生产与可持续发展第一节工业生态学—清洁生产的理论基础第二节清洁生产的概念及其好处第三节实施清洁生产的主要途径第四节工业产品的生命周期评价工业系统的构成一工业系统第一节工业生态学—清洁生产的理论基础工业系统是人造系统，它是所有企业、行业和部门的总和，是通过对自然资源加工生产物质资料的事业。工业除制造业之外，还包括采掘业、建筑业、运输业以及供电、供热、供水等公用事业。工业系统本身是经济系统的一个组成部分，是一个组分众多、纵横交错的复杂系统。与工业系统相关联的还有自然系统（土地、农田、森林、等）、社会系统（政治、法律、组织、安全保障等）以及技术系统（厂房、动力、机器、工艺、科技开发等）。工业系统的中心是人，人的劳动组织、人的劳动和智力的投入以及人的消费需求的推动。实现物质转化、能量流动的工业活动，在某种程度上是与生物活动类似的。两者都是按取自环境→生物体（企业）→返回环境的方式运作，其本质都是一种代谢的过程。因此，工业生态系统的设计在某种程度上是在模拟自然生态系统。在这样的工业系统里，能源和材料的消费被最优化了，一个过程的排放物可以作为另一个过程的原材料。二、工业的两重性工业两种功能：第一种功能是物质转化功能；—使用价值第二种功能是经济增值功能。—价值工业的两种功能寄寓者自然与社会的两种对抗，传统的工业发展模式在生态上是不可持续的。使用价值价值物质转化功能经济增值的功能工业为什么会引起如此严重的生态后果以致威胁人类的生存呢三、工业发展的三种模式一、工业生产的传统模式—不顾环境的工业生产三、清洁生产—清洁生产的最高目标是实现工业的生态化二、在环境法规允许的范围内进行生产－末端治理第三种模式就是目前流行于世的考虑对产品整个生命周期采取污染预防战略的清洁生产。①与生产过程相割裂：只对已生成的污染物作被动式处理②排放标准的制定是依据当时的认识水平：对于污染造成的长期的、积累性的、协同性的、不可逆性的潜在影响可能估计不足③末端处理往往不能从根本上消除污染，而只能使污染物在不同介质中转移，还可能造成二次污染④处理设施一般投资较大运行费用高，即额外浪费了资源，又难以获得经济回报，常常成为企业的沉重负担。⑤未考虑产品的生态无害性，有些产品的使用过程往往比其生产更加危害环境⑥工业污染控制措施大多停留在企业生产过程的层次上而较少进入宏观决策层此。因此，这种模式亦是不可持续的。末端治理模式缺点四、工业生态学工业生态学是起源于清洁生产的，是清洁生产发展的一个新的阶段。工业生态学是生态学家、环境学家和产业界都在不断扩展和深化清洁生产的概念和内容的情况下，提出的一种系统化和一体化的新的环境管理思想。工业生态学属于应用生态学的一个分支。其基本内容可归纳为：（一）研究工业活动与生态环境的关系（二）探索工业生态化途径（三）在工业的规划和管理中运用生态原则工业生态学的提法始于1989年，由美国通用汽车公司的研究部事总裁罗伯特·福罗什和负责发动机研究的尼古拉斯·加罗布劳斯在《科学美国人》上发表的题为《可持续工业发展战略》文章。在这篇文章中提出：“在传统的工业体系中，每一道制造工序都独立于其他工序，通过消耗原料生产出即将被销售的产品和相应的废料；我们完全可以运用一种更为一体化的生产方式来代替这种过于简单化的传统生产方式，那就是工业生态系统。”我们对工业生态学的定义是：它是一种以可持续为基础来管理人类活动的方法。这种方法是：第一，设法将人类系统与自然系统进行充分地结合；第二，减少对能源和材料的使用；第三，减少人类活动对自然系统可承受程度产生的生态影响。五、卡伦堡共生体系和生态工业园区生态工业园是建立在一块固定地域上的由制造企业和服务企业形成的企业社区。在该社区内，各成员单位通过共同管理环境事宜和经济事宜来获取更大的环境效益、经济效益和社会效益。整个企业社区所能获得的效益比单个企业通过个体行为最优化所能获得的效益之和还要大。生态工业园的目标是在最小化参与企业的环境影响的同时提高其经济绩效。包括通过对园区内的基础设施和园区企业（新加入企业和原有经改造过的企业）的绿色设计、清洁生产、污染预防、能源有效使用及企业内部合作。同时也要为附近的社区寻求利益以确保其积极的发展。（一）卡伦堡共生体系卡伦堡是一个仅有2万居民的工业小城市，位于北海之滨，距哥本哈根以西100公里左右。开始，这里建造了一座火力发电厂和一座炼油厂。随着年代的推移，卡伦堡的主要企业开始相互间交换“废料”：蒸汽，（不同温度和不同纯净度的）水，以及各种副产品。80年代以来，当地发展部门意识到它们逐渐地，也是自发地创造了一种体系，他们将其称之为“工业共生体系”。1234全系统每年可节省十倍的开支，约节省4．5万吨石油、1．5万吨煤炭、60万立方米淡水，减排17．5万吨二氧化碳和1．02万吨二氧化硫，还使13万吨炉灰、4500吨硫、9万吨石膏、1440吨氮和600吨磷得已资源化重新利用。据资料统计，卡伦堡生态工业园区发展完善的20多年间，总投资6000余万美元，而由此产生的经济效应每年约1000万美元。关于卡伦堡共生系统，我们归纳三点结论：第一，共生系统的形成是一个自发的过程，是在商业基础上逐步形成的，所有企业都从中得到了好处。每一种“废料”供货都是伙伴之间独立、私下达成的交易。交换服从于市场规律，运用了许多种方式：有直接销售，以货易货，甚至友好的协作交换（比如，接受方企业自费建造管线，作为交换，得到的废料价格相当便宜）。第二，共生体系的成功广泛地建筑在不同伙伴之间的已有信任关系基础上。卡伦堡是个小城市，大家都相互认识。这种亲近关系使有关企业间的各个层次的日常接触都非常容易。第三，卡伦堡共生体系的特征是几个既不同又能互补的大企业相邻。要在其他地方复制这样一个共生系统，需要鼓励某些“企业混合”，使之有利于废料和资源的交换。（二）工业生态园区•在90年代初出现了“生态工业园区”的概念。•在一个园区中，各企业进行合作，以使资源得到最优化利用，特别是相互利用废料（一个企业的废料作为另一个企业的原料）。•不过，“园区”的概念不应使人们理解成一定是某个在地理上毗邻的地区，一个生态工业园区完全可以包括附近的居住区，或者包括一个离得很远的企业，如果它是唯一能处理在园区现场不能处理的稀有废料的企业的话。•生态工业园区的观念区别于传统的废料交换项目的地方是，它不满足于简单的一来一往的资源循环，而旨在系统地使一个地区的总体资源增值。工业生态学的基本内容：(一)研究工业活动与生态环境的关系(二)探索工业生态化的途径(三)在工业的规划和管理中运用生态原则工业生态学是清洁生产的理论基础，清洁生产是工业生态学的核心内容和一个发展阶段2、清洁生产第二节清洁生产的概念及评价方法清洁生产(CleanerProduction)的概念欧洲－少废无废工艺、无废生产日本－无公害工艺美国－废料最少化、污染预防、减废技术“绿色工艺”、“生态工艺”、“环境无害工艺”、“与环境相容（友善）工艺”、“预测和预防战略”、“避免污染战略”、“环境工艺”、“过程与环境一体化工艺”、“再循环工艺”、“源削减”、“污染削减”、“再循环”。我国以往比较通行“无废少废工艺”的提法。1990年10月美国国会通过了《污染预防法》，从法律上确认污染首先应当削减或消除在其产生之前。美国当时的总统布什针对这一法案发表讲话指出：着力于管道的末端和烟囱的顶端，着力于清除已经造成的损害，这样的环境计划已不再适用。我们需要新的政策、新的工艺、新的过程，以便能预防污染或使污染减至最小——亦即在污染产出之前即加以制止《污染预防法》明确指出：“源削减与废物管理和污染控制有原则区别，且更尽人意。”并再次宣布“污染物应在源处尽可能地加以预防和削减；未能防止的污染物应尽可能地以对环境安全的方式进行再循环；未能通过预防和再循环消除的污染物应尽可能地以对环境安全的方式进行处理；处置或排入环境只能作为最后的手段，也应以对环境安全的方式进行，这是美国的一项国策。”20世纪80年代中期我国举行了两次少废无废工艺研讨会，不少工业部门和企业开发应用了一批少废无废工艺，取得了一定的成绩。1992年中共中央国务院发布了《环境与发展的十大对策》，明确宣布实行可持续发展战略，尽量采用清洁工艺。在1994年3月国务院通过的《中国21世纪议程》中列入了清洁生产的内容。有关清洁生产的项目也被列入第一批优先项目计划之中。联合国欧洲经济委员会：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），它能使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。联合国环境规划署关于清洁生产的简短定义：——对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减少降低所有废弃物的数量和毒性。——对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。——对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。①通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次资源的利用以及节能、省料、节水，合理利用自然资源，减缓资源的耗竭；②减少废料和污染物的生成和排放，促进工业产品在生产、消费过程中与环境相容，降低整个工业活动对人类和环境的风险。清洁生产谋求达到两个目标：不断采用改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用，从源头消减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。中华人民共和国清洁生产促进法清洁生产：清洁生产的内容及含义清洁生产包括3方面的内容：1.清洁的能源（资源）2.清洁的生产过程3.清洁的产品全过程控制推行清洁生产在于实现两个全过程控制：宏观层次上—组织工业生产的全过程控制，包括资源和地域的评价、规划设计、组织、实施、运营管理、维护改扩建、退役、处置以及效益评价等环节微观层次上—进行物料转化生产全过程的控制，包括原料的采集、贮运、预处理、加工、成型、包装、产品的贮运、销售、消费及废品处理等环节工业生产过程生命周期十字架为什么要实施清洁生产？实施清洁生产的主要好处降低生产成本减少生产经营活动的不利环境影响其它方面改善公司的核心竞争力提升公司形象、有利的社会影响潜在效益、以及避免未来可能发生的费用第三节实施清洁生产的主要途径一、全过程控制5.3.1工业污染的全过程控制与综合防治二、综合防治战略①从污染预防的角度优化产业结构和能源结构。例如，增加第三产业比例，减少煤炭用量等。②从环境的制约因素考虑工业的布局。例如，积极开发中西部地区，建立各种清洁生产工业区、资源开发区和无废排放工业小区。③建立经济管理、能源管理、环境管理一体化体系。④突出各级政府的主导作用，发挥市场的调节功能。⑤建立包括政府法规体系、健全机构建设和配套资金保证的清洁生产运行机制。⑥完善和拓展环境管理制度。例如，在环境影响评价、三同时、排污许可证、排污收费等各项现行制度中引入清洁生产的内容和要求，实施IS014000。⑦加强清洁生产技术的开发、示范、转让、咨询、信息传播和培训。⑧利用政府采购支持清洁生产。⑨吸引公众参与。例如，美国在10年前成立了全国污染预防圆桌会议，每年举行一次由总统出面揭幕的全国污染预防周。⑩扩大国际合作。7.3.2实施清洁生产的7个方向一、资源的综合利用二、改革工艺和设备（一）简化流程（二）变间歇操作为连续操作（三）装置大型化（四）适当改变工艺条件（五）改变原料（六）配备自动控制装置（七）换用高效设备（八）开发利用最新科技成果的全新工艺①利用可再生原料②改变原料配方③保证原料质量，用精料④对原料进行适当预处理⑤利用废料作为原料三、组织厂内的物料循环①将流失的物料回收后作为原料返回原工序中。②将生产过程中生成的废料经过适当处理后作为原料或原料替代物返回原生产流程中。③将生产过程中生成的