生态工业与循环经济

第四章生态工业与循环经济第一节循环经济第二节生态工业基本理论第三节生态工业园区及实例第四章生态工业与循环经济第一节循环经济第二节生态工业基本理论第三节生态工业园区及实例一、循环经济的提出二、循环经济的定义三、循环经济的原则四、循环经济实施的层面五、循环经济技术六、实施循环经济的保障第一节循环经济（CircularEconomy）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—产品—废物，这是一种“高开采、低利用、高排放”（二高一低）的线性经济。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。制造商消费者环境开采者资源产品废物20世纪60年代，美国经济学家鲍尔丁提出了“宇宙飞船经济理论”，即地球就像在太空中飞行的宇宙飞船，这艘飞船靠不断消耗自身有限的资源而生存。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资源耗尽而失去发展动力。1.鲍尔丁：“即将到来的宇宙飞船式经济”，1965.2.克尼斯等人：《经济学与环境》，1970年代。3.皮尔斯和图奈：《自然资源和环境经济学》，1990。代表性著作：二、循环经济的定义定义1：以物质闭环流动（ClosingMaterialsCycle)为特征的经济。制造商消费者开采者资源产品废物废物处理者资源再生资源废物废物定义2：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，减少废弃物排放的经济生产模式。定义3：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。定义4：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、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程、完整的系统耦合结构的网络型、进化型复合生态经济。农业循环经济模式三、循环经济的3R原则减量化原则（Reduce）再利用原则（Reuse）循环/资源化原则（Recycle）减量化原则：指生产和消费流程中的物质量减少，又叫减物质化。从经济活动的源头注意节约资源和减少废物产生。生产—通过工艺改造，减少原料的使用包装—适度和简单的包装消费—减少对物品的过度需求，提倡节俭，减少物质使用量，提高信息使用量，如用电子文档代替纸质文档。再利用原则：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。生产—设计和制造时就考虑再利用，如按标准进行设计，便于部件更换，而不必更换整个产品。消费—把使用后的物品扔掉之前，想一想家中和单位里再利用它的可能性，简单方法是对物品进行修理而不是频繁更换。资源化(循环)原则：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。资源化方式：—原级资源化方式：废物经资源化后制成与原来相同用途的新产品，如纸制品。—次级资源化方式：废弃物经资源化后制成对原料要求较低的新产品，如塑料的降级使用。减少进入生产和消费过程的物质量,从源头考虑产品的再使用与资源化。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,实现产品形式的循环经济。废弃物变成再生资源,最大程度地实现物质的循环使用。减量Reduce线性经济：资源—生产—消费—废弃物排放单向流动循环经济：资源—生产—消费—废弃物排放—资源反馈式流动传统经济与循环经济四、循环经济实施的层面企业层面区域层面社会层面（一）企业层面企业内部采取工艺和管理创新，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生产和排放，实现物料循环和能源多级利用。绿色生产过程原辅料、能源工艺技术生产设备管理与操作产品/中间产品废物输出内部循环/回收利用外部循环/综合利用摩托罗拉公司的绿色生态设计—绿色包装项目•包装填充材料•标准包装盒•重复使用包装袋•塑料托盘改造•改进纸箱设计等包装填充材料将废纸箱加工成包装填充物，取代泡沫塑料。重复使用包装袋防静电包装袋是供货商的原材料包装,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,提高纸箱利用率。旧纸箱新纸箱炼钢厂的循环经济旧工艺新工艺（二）区域层面依据工业生态学(IndustrialEcology)原理，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，构成区域循环经济的运行体系。这种形式也称作生态工业园。其中最早最著名的当属丹麦卡伦堡生态工业园。丹麦卡伦堡生态工业园（三）社会层面倡导绿色消费，培育资源回收产业，在整个社会形成“资源—产品—再生资源”的闭合回路。例：日本的循环社会和静脉产业2000年日本颁布《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，建立循环型社会。在日本，把废弃物转换为再生资源的企业属于“静脉产业”，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的血液送回心脏的静脉。目前日本“静脉产业”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。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、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(续)五、循环经济的技术基础清洁生产技术废物利用技术污染处理技术（一）清洁生产技术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。清洁生产技术要保证技术上可行，经济上可盈利。（二）废物利用技术通过这些技术实现废物的资源化和产业化处理。例如：废纸加工再生技术废玻璃加工再生技术废塑料转化为汽油和柴油的技术有机垃圾制成复合肥技术废电池等有害废物回收利用技术等。例1：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中心，采用全新的技术将食品废弃物转换成饲料。处理能力为50吨/天，每年可生产饲料约1.5万吨。—一些日本公司正在开发把生活垃圾转换为甲烷的技术。用这种方法制取的氢气,可以作为燃料电池的燃料。例2：我国的废物利用技术利用粉煤灰代替粘土生产水泥，增加产量，降低燃料消耗量16～17％。另外粉煤灰也可以用作农业肥料、烧砖等。垃圾焚烧发电：我国自1985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15个城市建成了20座垃圾焚烧发电厂，每天焚烧垃圾1000吨。据统计，目前我国建成、在建和正在报批的垃圾发电厂有140多座。（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，就是传统的末端治理技术。包括：水污染控制技术大气污染控制技术固体废弃物处理技术噪声污染防治技术六、实施循环经济的保障法律体系经济政策运行机构公众参与（一）法律体系健全的法律制度是发展循环经济的基本保证。德国是世界上最早开展循环经济立法的国家。1978年：《废物处理法》和《电子产品回收制度》。1994年：《循环经济和废物清除法》1999年：《垃圾法》和《联邦水土保持与废弃物法令》2000年：《2001年森林经济年合法伐木限制命令》2002年：《持续推动生态税改革法》2003年：《再生能源法》日本循环经济法律体系可分3个层次：第一层次由基本法《促进建立循环社会基本法》构成，2000年12月公布实施。第二层次是综合性的两部法律，即《固体废弃物管理和公共清洁法》（1970年制定，2000年修订）和《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5部具体法律法规，分别是《促进容器与包装分类回收法》、《家用电器回收法》、《建筑及材料回收法》、《食品回收法》及《绿色采购法》。日本循环经济法律法规体系基础层面（基本法）第二层面（综合性法律）第三层面（针对不同产品的具体法规）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1985年《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》1996年《关于进一步开展资源综合利用的意见》规定了资源综合利用的原则及优惠政策2003年1月1日施行《清洁生产促进法》2009年1月1日施行《循环经济促进法》（二）经济政策1、鼓励回收资源的行动例如：—美国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计算机。—日本许多城市鼓励学校、社区等集体回收报纸、废布、牛奶盒等有用物质，并给予奖金。—我国规定，对于从事废弃物资源再利用的企业，给予税收方面的优惠。2、征税、收费以减少废物排放对生产方而言，征收材料税后，由于增加成本，促使生产方节约原材料使用，并进行循环利用。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1.5美元，将使城市垃圾减少18%。3、其它措施例如保证金办法，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大体上有三种类型：1、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。2、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，这类企业不愿处置。这种情况下需通过政府补贴弥补其损失。3、回收中介机构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。如日本大阪的“废品回收情报网络”，出版《大阪资源循环月刊》，组织旧货，调剂余缺，推动废物减量化。（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：—初级阶段，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；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循环经济第二节生态工业基本理论第三节生态工业园区及实例第二节生态工业基本理论一、工业生态学概述二、工业生态学基本理论生态工业是按工业生态学和生态经济学原理组织起来的基于生态系统承载能力、具有高效的经济过程及和谐的生态功能的网络型、进化型工业，它通过两个或两个以上的生产体系或环节之间的系统耦合实现高效产出，使物质和能量循环利用或多级利用。生态工业(EcologicalIndustry)是依据工业生态学和生态经济学原理，以节约资源、清洁生产和废弃物循环利用为特征，以现代科学技术为依托，运用生态规律、经济规律和系统工程的方法经营和管理的工业发展模式。生态工业(Eco-industry)在1996年美国生态学会第81届年会上，美国生态学会主席MeyerJ.L.先生把工业生态学(IndustrialEcology，也称产业生态学)与生态工程学、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5个前沿领域之一。生产者—植物消费者—动物、人类分解者—微生物自然生态系统有限的废物有限的资源废物处理者消费者开采者或物质制造者（矿物、植物）物质处理者“制造商”理想的工业生态系统思考：生态学理论对于环境问题的解决有何启示？（一）工业生态学产生的背景（二）工业生态学的概念（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（五）国内外的工业生态学教育一、工业生态学概述缺陷：（1）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。问题：资源枯竭，大量废物，环境污染。传统的线性生产方式