第七节课讲义_清洁生产_张天柱

第八篇清洁生产与工业生态学环境保护与可持续发展张天柱清华大学环境科学与工程系[e-mail]62785610/13910081826„为什么：产生背景„是什么：概念形成„如何做：三个层次人类环境保护的发展过程一个粗略的历史回顾工业革命：环境与环境问题七十年代：1972年人类环境会议九十年代：1992年环境与发展大会人类与环境„人类社会的发展犹如一个催化化学反应。经过一段漫长的“诱导期”后，在工业化的催化作用下呈现着加速度的发展。„工业社会正以指数趋势增长„人口激增„城市化进程八大公害事件„马斯河谷事件：1930，比利时，烟尘与有害气体，一周60余人死亡„多诺拉烟雾事件：1948，美国，受害者5911人，死亡17人„伦敦烟雾事件：1952，英国，煤烟尘和二氧化硫，4000人死亡„洛杉机光化学烟雾事件：1940-50，美国，O臭氧等„四日市哮喘事件：1961，日本，二氧化硫„水俣病事件：1953-56，日本，甲基汞„富山事件（痛痛病）：1955-1972，日本，镉„米糠油事件：1968，日本，多氯联苯严重的环境危机„环境问题：„环境污染：有害物质和因子进入环境，使环境系统的结构和功能发生变化，对人类以及其它生物的正常生存和发展产生不利影响的现象（水，大气，土壤污染及其衍生的环境效应）„生态破坏：主要指各种生物和非生物的资源所遭受的破坏及所衍生的生态效应（包括森林消失，物种灭绝，草场退化，水土流失等）„资源耗竭思想的启蒙，模式的挑战„寂静的春天„增长的极限人类社会的行动„1972年，瑞典斯德哥尔摩，环境大会„人类环境宣言„联合国环境署„6月5日环境日新世纪的曙光：可持续发展„1983年联合国大会决议成立以挪威首相布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会（WCED），集中世界环境，发展等领域最著名的专家，学者，在1984-87，历时900天，完成报告《我们共同的未来》，经联大辩论通过。„共同的问题，共同的挑战，共同的努力„“我们不是在预测未来，我们是在发出警告——一个立足于最新和最为科学的警告：现在是采取保证使今代和后代得以持续生存的决策的时候了。”可持续发展„1992巴西里约热内卢环境与发展大会„里约宣言和21世纪议程„可持续发展是满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展„可持续发展成为指导世界各国经济社会发展的总体战略„三个支柱：经济，社会，环境21世纪议程„“人类正处于历史的抉择关头，我们可以继续实施现行的政策，保持着国家之间的经济差距，在世界各地增加贫困，饥饿，疾病和文盲，继续使我们赖以维持生命的地球生态系统恶化。……不然，我们就得改变政策。改善所有人的生活水平，更好地保护和管理生态系统，争取一个更为安全，更为繁荣的未来。”工业的两种功能„物质转化：创造使用价值，资源（原料）——生产（转化）——产品——废物„经济增殖：创造价值，资本——增殖——收益——再投资生产过程原材料产品废物末端治理技术管理厂外循环厂内循环传统环境保护的基本特征末端治理（EOP:EndofPipe）命令与控制型管理体系（CAC:CommandandControl）末端控制模式„美国1970清洁大气法„1972清洁水法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后果。„1979.4，欧共体理事会宣布推行清洁生产政策。„同年12月，欧共体在日内瓦召开“在环境领域内进行国际合作的全欧最高级会议”上通过“关于少废无废工艺和废物利用的宣言”。指出：无废工艺是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和主要手段/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）。借助于这一方法，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。”美国废物最小化„废物管理总体策略：四个组成部分„减少废物产生„循环回用：重复使用，回收做原料或其它用途，物质或能量回收„焚烧：破碎，消毒及中和，无害化处理„安全填埋：通过减容，密封，防渗，监控：控制废气散发及对地表，地下的渗漏美国废物最小化„1984资源保护与回收法——有害与固体废物修正案„重点：有害废物，废物最小化。„1988废物最小化机会评价手册美国废物最小化„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：在产生过程减量，减容，降低或消除毒性美国污染预防法（1990）„废物最小化的拓展：预防优先„基本国策„布什国会演讲：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，这样的环境保护策略已不适用。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小——在原先污染产生之前就加以制止。环境政策的四个层次„源削减(SourceReduction)„循环回用(Recycling)„处理(Treatment)„处置(Disposal)美国的污染预防实践„污染预防手册„33/50计划„绿灯计划„各州制订法律„其它各种配套，逐步拓展的计划推行活动1988年荷兰技术评价组织在政府支持下开展PRISMA计划„在工厂企业中开展防治肥料产生的大规模调查„在十家公司进行试点，编写了《PREPARE防止废物和排放物手册》„确信取得如下效果…更易达到环保法规的要求…提高经济效益…有效保护工人安全，公众健康和生态环境…优化产业结构和布局…推动能源结构的调整和利用方式的改善…推动产品升级换代，增强市场竞争能力…发挥技术进步作用，实现经济和环境的良性循环联合国环境署(UNEP)„1989.5联合国环境署工业与环境活动中心（UNEPIE/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„两个工作组：行业工作组（制革，造纸，纺织，金属表面加工等）；清洁生产政策及战略，数据网络，教育等UNEP清洁生产高层研讨会„自1990年，坎特伯雷，巴黎，华沙，牛津，汉城，蒙特利尔，布拉格····，„1998《国际清洁生产宣言》„2000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、连接工业化和可持续发展的桥梁。清洁生产（CleanerProduction）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》清洁生产清洁生产是指将综合预防的环境战略持续实施于生产过程、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9对生产过程：清洁生产包括节约原材料，淘汰有毒原材料，在排放废物之前降低其数量和毒性。9对产品：清洁生产战略旨在减小其从原材料提取制止产品最终处置整个生命周期中对环境的不利影响。9对服务：要求将对环境的考虑纳入到设计及所提供的服务中。持续综合预防策略产品/服务生产过程提高生态效率降低风险人类环境清洁生产概念及定义„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„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…末端治理清洁生产是相对的概念所谓清洁的工艺和清洁的产品是和现有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，需要适时地提出更新的目标，争取达到更高的水平。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、环境效益和社会效益的统一清洁生产的相近提法z少废无废工艺z无公害工艺z绿色工艺z生态工艺z环境工艺z环境无害工艺z与环境相容（友善）工艺z过程与环境一体化工艺z再循环工艺z无废生产z废料最小化z减废技术z污染预防z预测与预防战略z避免战略z源头削减清洁生产的相近提法z少废无废工艺z无公害工艺z绿色工艺z生态工艺z环境工艺z环境无害工艺z与环境相容（友善）工艺z过程与环境一体化工艺z再循环工艺z无废生产z废料最小化z减废技术z污染预防z预测与预防战略z避免战略z源头削减清洁生产的基本内容„清洁的活动过程（生产过程）„清洁的产品/服务„生态产业系统（区域产业共生，生命周期网络，发展趋势清洁的生产过程„狭义的清洁生产„集中在单个组织，主要是工业企业层次„各国最多的清洁生产实践（包括美国的污染预防）生产过程原因评估：五种可能的废物产生原因Thecause–effectdiagram推行清洁生产发展循环经济提高企业竞争力一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子环境、能源与现有发展模式间的矛盾已成为钢铁工业面临的巨大挑战能源消耗占工业能耗10%，排在第3位；外排废水约占全国的14%，排在第2位；外排废气约占全国的16%，排在第2位；外排固体废弃物17%，排在第3位。环境、能源与现有发展模式间的矛盾已成为钢铁工业面临的巨大挑战能源消耗占工业能耗能源消耗占工业能耗10%10%，排在第，排在第33位；位；外排废水约占全国的外排废水约占全国的14%14%，排在第，排在第22位；位；外排废气约占全国的外排废气约占全国的16%16%，排在第，排在第22位；位；外排固体废弃物外排固体废弃物17%17%，排在第，排在第33位位。。3.循环（Recycle）资源再生化2.再生（Reuse）资源再利用1.减量（Reduce）资源消耗减量化济钢循环经济的技术开发的基本思路---源头削减、过程控制、末端资源化治理一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子----四闭路----三全两调----工艺装备长寿化耐材闭路----清洁产品----煤气和余热发电--------精料方针----削减排放----降低工艺过程消耗----提高能源资源效率清洁生产成本质量环境企业文化提高企业竞争力企业运行的基本模式一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子二、二、以技术集成与创新实施清洁生产的实践以技术集成与创新实施清洁生产的实践依靠模仿创新、集成创新、自主创新，不断实现、深化减量、再生、循环的清洁生产模式20042004年与年与““八五八五””末相比入炉品位提高末相比入炉品位提高6.26.2个百个百分点分点，，吨铁排渣降低吨铁排渣降低238238千克千克，，一年一年少少炼杂质炼杂质130130多万吨多万吨。。2.12.1坚持源头削减，实施精料方针坚持源头削减，实施精料方针------减量减量炼铁：炼铁：精料方针，高品位，低排渣精料方针，高品位，低排渣炼铁排渣量变化趋势2802752702953083533904305075082002503003504004505005509596979899200020012002200320046161.555.355.85656.757.759.26054555657585960616295969798992000200120032004炼铁入炉品位变化趋势炼钢炼钢：：降低炼钢石灰、钢铁料消耗20042004年与年与““八五八五””末相比吨末相比吨钢石灰消钢石灰消耗降低耗降低8282千克，年千克，年石灰用量石灰用量减少减少5050多多万吨，相万吨，相当石灰石当石灰石8080万吨万吨323034.51129949.561.373.57678020406080100120959697989920002001200220032004吨钢耗石灰吨吨钢钢耗耗石石灰灰变变化化趋趋势势2.12.1坚持源头削减，实