第八章清洁生产与循环经济

第八章清洁生产与循环经济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酸雨的危害工业系统的构成工业系统产品废弃物资源能源环境废料环境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——再投资原料转化增值投资产品废料废弃物收益工业活动引起的环境问题•人类贪婪的、疯狂的、无节制的向自然界索取资源、排放工业活动的废弃物。•全球环境问题*气候变暖*臭氧层空洞*生物多样性减少全球资源短缺工业发展的模式•1.传统模式——不顾环境的工业生产•除剧毒和能引起急性中毒的废料外，大多数废料不经处理直接排放；•2.产业革命时期——稀释法缓解环境污染•3.末端治理模式——工业化时期工业系统废弃物处理装置环境原料产品能源末端治理的缺点•①与生产过程相割裂，只对已经生成的污染物被动处理。•②不能从根本上消除污染物•③排放标准受认识水平限制，即使达标排放也未必满足保护环境的目的。•④设备投资大，运行费用高•⑤未考虑产品使用中的生态无害化，如塑料袋等•⑥污染控制仅停留在企业层面，未进入宏观决策层次。技术管理产品原材料生产过程废物末端治理厂内循环厂外循环4.预防战略为主的清洁生产模式工业发展与污染防治的历程•清洁生产•末端治理•稀释排放环境保护战略的转变•直接排放时间工业发展一、清洁生产•是一种：•战略思想：是人类对于工业发展的重新认识；•发展模式：是对传统经济发展模式的重新认识•综合技术：是符合环境与发展要求的技术清洁生产（CleanerProduction）•定义：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。•含义：•——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。•——对产品：清洁生产战略旨在减小其从原材料提取直至产品最终处置整个生命周期中对环境的不利影响。•——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。清洁生产•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。”清洁生产的相近提法•少废无废工艺无废生产•无公害工艺废料最小化•绿色工艺减废技术•生态工艺污染预防•环境工艺预测与预防战略•环境无害工艺避免战略•与环境相容（友善）工艺源头削减•过程与环境一体化工艺再循环工艺清洁生产与传统污染预防手段的区别•1)体现”预防为主”.清洁生产是从产生污染的源头抓起,注重全过程控制,强调”源消减”,尽量将污染物消除或减少在生产过程中,减少污染物的排放量,且对最终产生的废物进行综合利用.•2)追求环境效益与经济效益的统一.清洁生产通过不断加强管理和技术的进步,达到“节能、降耗、减污、增效”的目的，在提高资源利用率时，减少污染物的排放量，实现经济效益和环境效益的最佳结合。3)强调可持续性.清洁生产是一个相对的、不断的持续进行的过程；通过不断进步的清洁生产工艺和措施，持续的在全过程进行污染预防。清洁生产将空气、水、土壤等环境介质作为一个统一系统，避免了污染物在不同介质之间进行转移。清洁生产与末端治理的区别类别清洁生产末端治理（不含综合利用）思考方式污染物消除在生产过程中污染物产生后再处理产生时代20世纪80年代末20世纪70~80年代控制过程生产全过程控制，产品生命周期全过程控制污染物达标排放控制控制效果比较稳定产污量影响处理效果产污量明显较少无显著变化排污量减少减少清洁生产的主要内容•1.自然资源和能源利用的最合理化•——以最少的原材料和能源消耗，生产尽可能多的产品，提供尽可能多的服务。•2.经济效益最大化•——通过不断提高生产效率，增加产品和服务的附加值，以获得最大的经济效益。工业企业实施清洁生产的途径•1.采用清洁能源•2.清洁的原材料•3.清洁先进的生产过程•4.清洁的生态设计和服务清洁生产的方法•1.源消减：即在废物产生之前最大限度的减少或降低废弃物的生产量和毒性。•方法：①加强管理：主要指规范检测、科学调整生产计划，不断改进操作程序等。②改进生产操作过程：主要指产品工艺重新定位；改进或替代落后生产工艺；调整原辅材料和能源的使用；优化生产工艺等。清洁生产的方法•2.现场循环回收利用：在现场对能源、原材料、水等资源进行循环和重复使用。•①现场循环利用：指在工艺生产过程中增设物料、能源闭路循环利用系统，使先期损失的物料和能源得以在后续环节中返回生产流程，并被重复利用。•②现场回收利用：是指在企业内部某一生产单元利用它生产线回收的物料和能量。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。清洁生产审核（审计）•清洁生产审计：是对组织现在和计划进行的生产和服务实行预防污染和评估的程序•审计的目的：•①判定企业中不符合清洁生产的地方和做法•②提出方案来解决问题清洁生产审计的途径•⑴核对有关单元操作、原材料、产品、用水、能源和废弃物的资料•⑵确定废弃物的来源，数量以及类型，确定废弃物小件的目标，制定有效的废弃物产生的对策。•⑶判定企业效率低的瓶颈部门和管理不善的地方，提高企业经济、社会和环境效益。案例•菲律宾玛雅农场------农业•该农场位于首都马尼拉附近，最早只是一个面粉加工厂，为利用面粉厂生产的鼓皮，建立了养蓄厂和鱼塘，为了增加收入，建立了肉食加工和罐头制造厂•1981年，用于36公顷稻田和经济林；饲养2.5万头猪、70头牛、1万只鸭；•为控制粪肥污染和循环利用各种废弃物，陆续建立沼气生产车间10余间，每天产气十几万立方米，提供了农产和家庭生活所需的能源；从沼气渣中，还可回收牲畜饲料，其余用作有机肥；沼液经氧化塘处理后，送入水塘养养鱼鸭，再取塘水、塘泥肥田，农田生产的粮食又送入面粉加工厂。案例企业层次•明尼苏达矿业与制造公司（3M）-跨国公司•1.高层管理的支持•2.确认成果并加奖励•3.信息共享•4.测量和统计•5.报告进展推行清洁生产发展循环经济提高企业竞争力二、循环经济•循环经济：本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。•特征：•1.由资源--产品--污染物排放的线形经济改变为资源--产品--再生资源的反馈式流程；•2.由高开采、低利用、高排放改变为低开采、高利用、低排放,即由“两高一低”变为“两低一高”.传统的线性经济经济系统能量废物资源生产系统产品消费系统废物21世纪的循环经济再使用经济系统能量减量化非物质化废物资源生产系统产品再循环消费系统再使用废物循环经济的三个原则减量化Reduce再循环Recycling再利用Reuse减量化应放在首位全过程都必须做到无毒化、无害化循环经济的原则•1.减量化原则针对的是输入端，旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源流量。换句话说，对废弃物的产生，是通过预防的方式而不是末端治理的方式来加以避免。•2.再利用原则属于过程性方法，目的是延长产品和服务的时间强度。也就是说，尽可能多次或多种方式地使用物品，避免物品过早地成为垃圾。•3.资源化原则是输出端方法，能把废弃物再次变成资源以减少最终处理量，也就是我们通常所说的废品的回收利用和废物的综合利用。资源化能够减少垃圾的产生，制成使用能源较少的新产品。传统经济与循环经济的区别•传统经济开发资源制造产品废物排放•开放链•资源消耗•循环经济开发资源制造产品•闭环循环•资源节约资源再生排放废物循环经济的三个层次1.工厂、企业内部----清洁生产；2.一组(群）工厂和企业----生态工业园；3.生产与消费大系统----社区、城市、地区。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3R原则。循环经济是经济—环境—社会三维一体的经济Environment资源效率环境和谐Economy社会平等Society循环经济的综合性、广泛性1.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；2.循环经济需要各方面的创新：观念、管理、产业结构、政策、科学技术-----；3.循环经济必须通过教育、法规、行政、技术等措施的综合才能实现；4.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；5.循环经济是对社会生产、消费、运行、组织的根本改革。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。一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子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----精料方针1.减量（Reduce）资源消耗减量化----削减排放----降低工艺过程消耗----提高能源资源效率2.再生（Reuse）资源再利用耐材闭路----清洁产品----煤气和余热发电--------四闭路----三全两调----工艺装备长寿化3.循环（Recycle）资源再生化一、树立“科学发展”观念，确立可持续发展路子企业运行的基本模式成本提清洁生产质量环境企业文化高企业竞争力二、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2.1坚持源头削减，实施精料方针---减量生产全过程节水★节水就是节能★节水就是低成本★节水就是保护环境★节水就是竞争力★做好了节水工作就是拓展了企业的社会生存空间和市场生存空间全过程节的开发▲对水质、水量、水温进行分类，减轻末端治理压力▲推行小半径循环，大幅度降低用水的循环成本；依靠水技术进步带动废弃物资源化利水用工艺▲开发少用水和无水工艺▲通过工艺过程用水的系统优化和合理的量、质匹配减少地下水的提水量和逐级减少（或改变）系统补水水源进行源头削减，进而减少污水处理和排放量总3645万m33393万m32004年在钢产量比上年增加180万吨的情况下，耗新水平总量基本没有增加。170万吨钢产量耗水量687万吨钢产量总耗水量与1995年比钢产量增加三倍，而耗新水总量减少252万立方米。1995年2004年连铸坯全热送热装冶金炉窑全蓄热化中厚板全倍尺轧制“煤气结构调整”和“煤气热值调整”围绕提高倍尺轧制率，调整坯料结构2.2坚持过程控制，实现工序过程中能源、资源闭路循环利用---再生以“三全两调”为核心的过程能源结构优化三连铸坯全热送热装冶金炉窑全蓄热化燃气全两调中厚板全倍尺轧制“煤气结构调整”和“煤气热值调整”围绕提高倍尺轧制率，调整坯料结构—蒸汽联合发电2.2坚持过程控制，实现工序过程中能源、资源闭路循环利用-