清洁生产工艺学-第九讲

GDUT广东工业大学清洁生产工艺学谢武明广东工业大学/环境科学与工程学院GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.4造纸行业清洁生产工艺5.4.1清洁的制浆生产工艺（一）化学法制浆为了提高脱木素的选择性，在蒸煮过程中必须遵循以下的基本原理：①蒸煮末期保持尽可能低的溶解木素的浓度；②碱液浓度在整个蒸煮过程中保持一致，初始的OH－浓度要比常规方法的低；③要保持尽可能高的HS－的浓度，尤其是大量脱木素开始时；④蒸煮的最高温度应低于常规方法。GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.4造纸行业清洁生产工艺5.4.1清洁的制浆生产工艺（二）高得率制浆（三）漂白工段（1）二氧化氯漂白（2）氧脱木素技术（3）臭氧漂白（4）过氧化氢漂白（5）中浓漂白与输送GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.4造纸行业清洁生产工艺5.4.2清洁的造纸生产工艺当白水系统封闭使系统中的胶体、溶解物质和固体悬浮物含量增加，对纸机的运行和纸页的性质都产生一定的影响，主要有：（1）白水浓度增加，水温升高，溶解氧含量降低；（2）白水盐浓度增加，湿部化学平衡破坏，化学助剂效果降低；（3）白水封闭对成纸性能的影响。GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.4造纸行业清洁生产工艺5.4.2清洁的造纸生产工艺（一）白水回用工艺的高效分离净化技术（1）射流气浮法回收纸机白水技术（2）多盘式真空过滤机处理纸机白水（3）超效浅层气浮设备GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.4造纸行业清洁生产工艺5.4.2清洁的造纸生产工艺（二）纸机利用热泵回收热能技术（三）中、高浓打浆技术采用中浓（6%～15%）或高浓（16%～30%）打浆，不仅明显改善浆的物理性质，而且能够收到节能的效果。例如采用中浓液压盘磨机在6%～8%的浓度下打浆，吨浆电耗节省30%～40%。浆张物理强度指标提高10%～35%。GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.5皮革行业清洁生产工艺5.5.1鞣前清洁生产技术（一）低温冷藏法（二）低（无）盐保藏法（三）盐水浸泡－循环法（四）饱和盐水转鼓腌制法GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.5皮革行业清洁生产工艺5.5.2鞣制清洁生产技术（一）替代铬鞣法（二）结合鞣法（三）白湿皮工艺（四）高铬吸收法（五）铬循环利用GDUT广东工业大学第5章清洁生产工艺5.5皮革行业清洁生产工艺5.5.2鞣制清洁生产技术（一）替代铬鞣法（二）结合鞣法（三）白湿皮工艺（四）高铬吸收法（五）铬循环利用5.5.3鞣后清洁生产技术GDUT广东工业大学第6章循环经济6.1循环经济的由来（一）蕾切尔·卡逊《寂静的春天》（二）波尔丁“宇宙飞船经济理论”（三）德国《循环经济与废物管理法》（四）《中华人民共和国循环经济促进法》2008年GDUT广东工业大学第6章循环经济6.2线性经济和循环经济（一）“线性经济”“自然资源－产品和用品－废物排放”（二）“循环经济”“资源—产品—再生资源”GDUT广东工业大学第6章循环经济6.3循环经济的“3R”原则（一）减量化原则(reduce)（二）再利用原则(reuse)（三）再循环原则(recycle)GDUT广东工业大学第6章循环经济6.4循环经济的基本特征（一）新的系统观（二）新的经济观（三）新的价值观（四）新的生产观（五）新的消费观GDUT广东工业大学第6章循环经济6.5循环经济与可持续发展循环经济发展模式的含义：（一）发展目标不只在于经济效益，而在于追求经济效益、社会效益、环境效益的一致性，因此衡量可持续发展的指标必然是经济的、环境的、社会的三方面指标的统一，这三方面缺一不可。GDUT广东工业大学第6章循环经济6.5循环经济与可持续发展循环经济发展模式的含义：（二）可持续发展的核心是可持续性，是以自然为基础，同环境承载能力相协调，通过适当的经济手段、技术措施和政府干预，减少自然资源的耗竭速率，使自然资源开发、利用与保护并重，既要满足当代人的需求，又要满足未来发展的需要，不能以牺牲后人的利益来满足现代人的利益。GDUT广东工业大学第6章循环经济6.5循环经济与可持续发展循环经济发展模式的含义：（三）可持续发展是以提高人们生活质量为目标，是以人和自然为本，立足现实与未来，并注重各要素发展（如道德、文化、心理、环境等）的协调统一。GDUT广东工业大学第6章循环经济6.5循环经济与可持续发展循环经济的主要原则：减少资源利用量及废物排放量（Reduce）努力回收利用废弃物（Reuse）大力实施物料的循环利用（Recycle）GDUT广东工业大学第6章循环经济6.6循环经济的发展趋势构筑循环经济的产业体系的思路：（一）企业内部循环层次（小循环），即推行清洁生产（二）企业之间循环层次（中循环），即发展生态工业园（三）社会整体循环层次（大循环），即推行绿色消费和资源回收利用GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.1工业生态学清洁生产存在的“瓶颈”首先，企业内部物料利用效率、减污水平达到一定程度时，要进一步的提高需要增加很大的投资，会导致成本的急剧上升。其次，清洁生产的许多关键技术在现阶段还不成熟或有待开发，不能实现物料在企业内部的循环，也就不能实现废弃物的最小化的目标。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.1工业生态学清洁生产存在的“瓶颈”第三，废弃物资源化的目的在清洁生产中还不能很好的实行。清洁生产注重企业内部的改造，自身不能利用的废弃物仍会外排，其实这些废弃物可能是其它企业的重要原材料，可以重新资源化。第四，清洁生产不包括废弃物的末端治理措施，企业生产最终还是会产生一定的废弃物，需要用末端治理方式再行治理。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.1工业生态学生态工业是模拟生态系统的功能，建立起相当于生态系统的“生产者、消费者、还原者”的工业生态链，以低消耗、低（或无）污染、工业发展与生态环境协调为目标的工业。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.1工业生态学工业生态学是一门研究社会生产活动中自然资源从源、流到汇的全代谢过程、组织管理体制以及生产、消费、调控行为的动力学机制、控制论方法及其与生命支持系统相互关系的系统科学。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.2生态工业园区生态工业园区是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.3生态工业园区与工业生物群落自然生态系统中生产者、消费者、分解者及非生物环境的基本组成结构与系统功能协调适应，通过前三者的生命活动维系着系统的健康有序发展。工业生态系统与自然生态系统中物质和能量流动具有相似性，可以根据工业生态系统中物质的流动及各类企业的地位和作用划分为类似的组分（见表7-1）。GDUT广东工业大学第7章生态工业园区7.4工业生态系统的演化像自然生态系统一样，工业生态系统有由简单、不成熟状态进化为复杂、成熟状态的趋向，即演化，借此提出了工业体系三级生态系统进化的理论。GDUT广东工业大学第8章生态工业园区实践与研究案例:丹麦卡伦堡生态工业园区丹麦的卡伦堡生态工业园区是面向共生企业的循环经济模式,是目前国际上工业生态系统运行最为典型的代表。该园区以发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂四个厂为核心，通过贸易的方式把其它企业的废弃物或副产品作为本企业的生产原料，建立工业互生和代谢生态链关系，最终实现园区的污染“零排放”。GDUT广东工业大学燃煤电厂石膏制板厂卡伦堡全镇居民供热炼油厂硫酸厂制药厂水泥厂蒸汽供热蒸汽供热粉煤灰蒸汽供热脱硫,产生稀硫酸除尘脱硫，工业石膏废水生物处理关闭3500座烧油渣炉子,大大减少了烟尘排放火焰气干燥提供70万立方米/年的冷却水,降低25%需水量GDUT广东工业大学在过去的20年间,卡伦堡共投资6,000万美元，建设了16个废料交换工程，其平均折旧年限短于5年卡伦堡每年取得相当可观的环境、经济效益:•减少资源消耗:油45,000吨、煤30,000吨水600,000立方米•减少污染排放:二氧化碳217,500标立方米二氧化硫210,200标立方米每•废弃物利用:飞灰70,000吨、硫2,800吨、石膏200,000吨、磷600吨GDUT广东工业大学贵港国家生态工业（制糖）示范园区总体结构GDUT广东工业大学南海生态工业园区总体工业生态链网规划示意图GDUT广东工业大学•循环经济发展导向的现代造纸工业是可持续发展的制造业清洁生产废液制浆纸和纸扳造纸综合利用碱回收水处理化工产品植物原料化学药品回收再用能源水污染物GDUT广东工业大学现代造纸工业实施清洁生产取得了明显的效果:平均每吨纸资源消耗大幅减少:•植物资源的用量：由3-5立方米下降到1.5--2立方米/吨纸废纸利用率达70%以上，我国达40%•水用量：由300立方米下降到10-30立方米/吨纸污染物排放减少90%以上循环经济导向的现代造纸工业GDUT广东工业大学例1:广州造纸厂实施循环经济清洁生产的措施:•加强领导促进清洁生产成立了以总经理为首的三级领导小组制订《广州造纸股份有限公司环境保护制度》制订《广州造纸有限公司环保设施（设备）管理制度》制订《广州造纸股份有限公司环保考核试行方法》•投资2亿多元,采用清洁生产新技术GDUT广东工业大学制浆造纸生产过程节水和水回用技术废纸红(废)液综合利用技术酒精,木磺钙节能技术废纸制浆技术•耗水量由140吨降至40吨/吨纸•水重复利用率85%•耗水量由7万吨下降到4.5万吨/日效果:2004年与1997年比较:(纸产量由17万吨提高到30万吨)•化浆红液99％综合利用，变废为宝,年利润达一千万以上•2004年底可实现污染物全面达标排放节约电能240kwh/吨纸GDUT广东工业大学例2:江门甘蔗化工厂年产5万吨纸浆投资1.3亿元,技术改造制浆蔗渣纸浆红液红液利用技术节水和水处理技术木磺镁技术改造前•污染物5-6万吨/年•耗水300吨/吨纸全部排入江河技术改造后•污染物5-6万吨/年用于生产木磺镁,经济效益7000万元/年•耗水降到50吨/吨纸