清洁生产导论

1清洁生产导论IntroductionofCleanerProduction第一章绪论•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节清洁生产的产生与发展全球关注的环境问题全球变暖、臭氧层破坏、生物多样性损失、酸雨蔓延、森林锐减、土地荒漠化、大气污染、水污染、海洋污染、固体废物污染（危险废物越境转移）举例（原料替代）：美国联碳公司德克萨斯塑料化工厂生产乙酸等产品，原来一直使用铬酸盐作为冷却水处理的缓冲剂。1988年美国环保局对铬酸盐的排放作出了严格的规定。该厂经研究试验改用磷酸盐作为缓冲剂，新药剂缓冲效果好，操作简单易行。停止使用铬酸盐后，循环冷却水系统排放的废水中，铬酸盐含量达到了环境保护的要求。举例：工艺和设备改造北京某石油化工厂乙二醇生产中的环氧乙烷精制塔原来采用直接蒸汽加热，使废水中COD含量很高，后来对设备进行了改造，由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，不但减少了废水量和COD，而且降低了产品的单位能耗，经济和环境效益十分显著。经过设备改造后，该厂废水量削减3.2×104t/a,COD负荷削减470t/a，每年可减少污水处理费20.8万元。举例：采用无毒无害的中间产品原来的许多石油化工厂生产含铅汽油，污染严重，目前许多工厂将原来的生产装置进行了改造，不再使用四乙基铅作为配料，改用催化稳定汽油、高辛烷值的重整生成油及甲基叔丁醚按一定比例调配成无铅汽油，新产品不含铅，消除了汽车尾气中的铅污染。3、清洁的产品举例：华南药业华星制药厂和京新药业原料药生产因环保问题导致关停，由此整个引发了社会对制药工业环境污染问题的聚焦和问责。国家环保总局开始对医药行业加大了环保2整治力度。2005年开展了清洁生产审核工作。通过严格的清洁生产审核，共实施了35个清洁生产方案，包括改进生产工艺和流程、削减易污染产品的生产、原辅材料替代、循环利用等措施，使废弃物产生量大大削减。同时建设了锅炉烟尘脱硫系统和污水处理系统。1）经济效益明显本轮清洁生产审核共投入约1000万元用于方案的实施。主要是设备更新、技术工艺改进、节能技术和循环经济技术和应用。预计每年获得经济效益约550万元。4）环境效益显著a、锅炉废气中硫的含量减少约80％；b、提高了废水处理后的达标率，降低了污染物排放量；c、削减生产过程中的粉尘约90％。2006年1月，省科技厅组织广东省“绿色制造，清洁生产”科技示范项目成果鉴定，华南药业集团的清洁生产示范项目获得好评，华南药业集团被认定为“广东省清洁生产企业”。•清洁生产标准•地方法规、政策•清洁生产审核示范、试点活动–全国范围–十余门类重点行业•宣传与培训（数万人）•国际交流与合作•《山东省清洁生产促进条例》，2010年11月1日起施行。•2011年8月，《山东省清洁生产“十二五”推行规划》发布，“十二五”期间将实施清洁生产“12345”行动计划，即制定10个行业清洁生产地方标准；建设20个高标准、规范化的清洁生产示范园区；培育高水平的清洁生产专业咨询服务机构20家；推广300项清洁生产重点技术；培育清洁生产先进单位400家；清洁生产审核并通过评估验收企事业单位5000家，培训清洁生产管理及审核人员5000人（次）。《清洁生产促进法》（2012）基础知识《清洁生产促进法》共六章四十条第一章总则，包括立法目的、清洁生产定义、适用范围、管理体制等；第二章清洁生产的推行，规定了政府及有关部门推行清洁生产的责任；第三章清洁生产的实施，规定了对生产经营者实施清洁生产的要求；第四章鼓励措施，规定了对实施清洁生产者表彰奖励、资金支持、减免税等鼓励措施；第五章法律责任，规定了对企业不履行法定义务的行为应承担相应的法律责任。第六章附则，规定了本法律实施生效时间。《清洁生产审核暂行办法》（2004）3第二条：本办法所称清洁生产审核，是指按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程。《清洁生产审核暂行办法》（2004）第六条：清洁生产审核分为自愿性审核和强制性审核。第七条：国家鼓励企业自愿开展清洁生产审核。污染物排放达到国家或者地方排放标准的企业，可以自愿组织实施清洁生产审核，提出进一步节约资源、削减污染物排放量的目标。《清洁生产审核暂行办法》（2004）第八条：有下列情况之一的，应当实施强制性清洁生产审核：–（一）污染物排放超过国家和地方排放标准，或者污染物排放总量超过地方人民政府核定的排放总量控制指标的污染严重企业；–（二）使用有毒有害原料进行生产或者在生产中排放有毒有害物质的企业。第十三条：清洁生产审核程序原则上包括审核准备，预审核，审核，实施方案的产生、筛选和确定，编写清洁生产审核报告等。问题：产品在原料开采、生产、使用、报废后的处置过程中是否对环境造成危害（自然环境、人体、生态）？哪些危害？程度怎样？如何预防？起源阶段的特征：（1）生命周期思想开始萌芽。由工业企业发起，不公开进行，研究结果作为企业内部产品开发与管理的决策支持工具。—可口可乐玻璃瓶转向塑料瓶。《SCIENCE》发表文章（1976年4月）。（2）大多数研究的对象是产品包装品。（3）以能源和资源分析为主要研究内容。采用能源分析方法。由于能源分析方法在当时已比较成熟，而且很多与产品有关的污染物排放显然与能源利用有关。较少关注潜在的环境问题。2、发展期（20世纪70年代中后期～80年代后期）由于20世纪70年代中期的能源危机，有关能源分析的研究备受关注，这一时期主要采取能源分析方法；在石油危机逐渐消退之后，能源问题退出了主导地位，人们对REPA的兴趣也有所减退。随着80年代中期出现的全球性固体废弃物问题，人们对REPA的兴趣才逐渐从对产品系统能源消耗的分析转向对环境排放问题的研究。资源与环境状况分析法（REPA）逐渐成为一种资源分析工具。这时期的REPA着重于计算固体废弃物产生量和原材料消耗量。发展阶段的特征：4（1）政府积极支持和参与。欧洲经济合作委员会开始关注生命周期评价，要求工业企业对其产品生产过程中的能源、资源以及固体废弃物排放进行全面的监测与分析。（2）环境问题与能源和资源消耗问题一道成为考虑的对象。（3）案例发展缓慢，方法论研究开始兴起。REPA缺乏统一的研究方法论，分析所需的数据常常无法得到，对不同的产品采取不同的分析步骤，同类产品的评价程序和数据也不统一。这些都促进对评价方法的研究。3、迅速发展（20世纪90年代初至今）80年代末以后，区域性与全球性环境问题日益严重，可持续发展思想的普及以及可持续行动计划的兴起，促使大量的REPA研究重新开始。REPA涉及研究机构、管理部门、工业企业、产品消费者，但是使用REPA的目的和侧重点各不相同，所分析的产品和系统也变得越来越复杂，需要对REPA的方法进一步研究和统一。1989年荷兰“国家居住、规划与环境部（VROM）”针对传统的“末端控制”环境政策，首次提出了制订面向产品的环境政策。提出了要对产品整个生命周期内的所有环境影响进行评价；同时也提出了要对生命周期评价的基本方法和数据进行标准化。1990年“国际环境毒理学与化学学会（SETAC）”首次主持召开有关生命周期评价的国际研讨会，首次提出了“生命周期评价”的概念。在以后的几年里，SETAC主持和召开了多次学术研讨会，对生命周期评价理论与方法进行了广泛研究。1993年SETAC根据在葡萄牙的一次学术会议的主要结论，出版了一本纲领性报告：“LCA纲要：实用指南”。该报告为生命周期评价方法提供了一个基本技术框架，成为生命周期评价研究出现飞跃的一个里程碑。目前生命周期评价在方法论上还不十分成熟。SETAC和ISO积极促进生命周期评价方法论的国际标准化研究。ISO14040标准《生命周期评价-原则与框架》已于1997年颁布，该标准体系目的是对生命周期评价的概念、技术框架及实施步骤进行标准化。欧洲、美国、日本等国家和地区制定了一些促进LCA的政策和法规，如“生态标志计划”、“生态管理与审计法规”、“包装及包装废物管理准则”等。因此，这一阶段出现了大量LCA案例，如日本已完成数十种产品的LCA，丹麦用3年时间对10种产品类型进行了LCA等。1996年，第一份专门关注生命周期评价的学术期刊《InternationalJournalofLifeCycleAssessment》正式出版。二、生命周期评价方法产品的生命周期有哪些主要阶段？生命周期范围地理范围时间范围技术圈范围生物圈范围方法、数据、假设52、数据收集LCA中一项最基础、工作量也最大的工作，是一个反复的过程，可能需要多次深入到清单分析的各步，直到结果适合于研究目标为止。首先需要选择或设计一套数据收集表：该表格可以获取各个单元过程所有必须的数据，包括一般性信息表、系统输入数据表、输出数据表、运输数据表等。（三）影响评价四、LCA在清洁生产中的应用2、特征化(characterization)目的：每种影响类型，对其中不同物质的环境影响用统一的单元表示，便于比较。常用的特征化方法（生命周期影响评价模型）：临界体积模型、效应导向模型和生态评点模型。例如，可以将各种温室气体的全球变暖影响潜能（Globalwarmingpotential,GWP）以二氧化碳当量表示。特征化因子（characterizationfactor）：如全球变暖潜值、酸雨潜值等。3、评价（valuation）目的：得到一个总指标，用于对产品的环境性能进行比较。经过特征化之后，得到的是单项环境问题类别的影响总值，评价则是将这些不同类别环境影响问题赋予相对的权重，以得到整合性的影响指标。赋权方法：目标距离法、专家法、层次分析法（AHP）Quiz1:1.Pollutionpreventionpays2.Lifecycleassessment3.Goalandscopedefinition4.Lifecycleinventoryanalysis5.Interpretationofresults生态设计（Ecologicaldesign；Eco-design）生态设计（eco-design）的其它名称：生命周期设计（lifecycledesign）绿色设计（greendesign）环境化设计（designforenvironment）环境意识设计（environmentalconsciousdesign）环境友善设计（environmentallyfriendlydesign）6二、产品生态设计的意义问题：为什么要进行产品生态设计？五、产品生态设计策略（一）产品概念开发（二）产品结构优化（三）原材料利用优化（四）生产过程优化（五）销售网络优化（六）减少产品使用阶段的影响（七）产品生命周期末端优化环境标志各种不同的名称：环境标志：Environmentlabel/labeling绿色标志：Greenlabel生态标志：Eco-label生态标章：Eco-mark绿色印章：Greenseal图形由中心的青山、绿水、太阳组成，表示人类赖以生存的环境；周围的十个环紧密结合，表示公众参与共同保护环境；十个环的“环”字与环境的“环”同字，其寓意为“全民联合起来，共同保护人类赖以生存的环境”。（I型环境标志）美国总统绿色化学挑战奖设立于1996年，旨在奖励在研究、开发和应用绿色化学技术方面获得杰出成就的个人、集体或组织。共有5个奖项：学术奖、小企业奖、变更合成路线奖、改进溶剂和反应条件奖和设计更安全化学品奖，由来自美国政府、环保局、美国科学院、美国化学会、美国国家基金委员会的专家从候选提名中评选产生。2009年诺贝尔化学奖获得者：（从左至右）万卡特拉曼-莱马克里斯南（印度，美国籍）、托马斯-施泰茨（美国）和阿达-尤纳斯（以色列），致力于“核糖体结构和功能的研究”。2