零排放技术

零排放技术ZeroEmission--第二组1、零排放概念的提出ZeroEmission零排放产生背景20世纪70年代初——出现“零排放”一词（简单、狭义、废液为主）20世纪70年代中期以来——废水零排放系统运行在许多公司（S/N/C）1995年——全新概念提出，提升为理论体系20世纪70年代初出现“零排放”一词(ZeroDischarge)1973年美国佛罗里达州发电厂实现世界上首例电厂废水零排放。随后在冶金、造纸、化工、电镀、食品等多个行业，都有废水零排放的成功实例。零排放零缺陷零库存不合格产品为零产品的及时生产及时销售1995年4月，联合国大学“零排放国际会议”“零排放研究创新计划”“零排放研究创新计划(简称ZERI)基金会”基金会支持零排放方面的商业投资：把获得经济利益、创造就业机会和完全消除环境污染结合起来。ZERI计划的目标是：“全球排放为零、废水为零、固废为零、空气中废物为零”。ZeroEmissionsResearchInitiatives“零排放论坛”零排放论坛致力于零排放方法论的研究与实践，研究主要涉及两个领域：一是对产品周期进行分析(涉及自然科学家和工程师)，二是对产品周期的演变情况及其对社会的影响进行研究(涉及人文科学家、人类学家、经济学家等)，然后，这些研究必须与商业和政策相结合，使零排放理论付诸实践。为了更加有力地促进零排放活动的开展，联合国大学于1999年创立了“联合国大学／零排放论坛”。论坛将来自商界、政府和学界的代表组织在一起，以求达到以下三个目标：零排放的内涵零排放概念的基础是完全、有效地利用地球的资源，使人类对自然环境影响最小，其中，建立对环境友好的物质循环是一种重要途径，它不仅可以保证废物最小化，而且在创新性和有价值的思想基础上可以使收入得到增加。——联合国大学副校长MotoyukiSuzuki教授一是要控制生产过程中废物排放直至减少到零：二是将那些不得已排放出的废物资源化，最终实现不可再生资源和能源的可持续利用。所谓零排放，字面直译为“废弃物为零”，是指无限的减少污染和能源排放直至到零的活动；即应用清洁生产、物质循环和生态产业等各种技术，实现对天然资源的完全循环利用，而不给大气、水和土壤遗留任何废弃物。1、零排放工厂2、零排放区域3、零排放社会零排放实现的三个层次•废气、废水、总固体废弃物排放为零。第一阶段•提高生物资源、生物能源和自然能源的利用率•化石能源用量为零第二、三阶段•创建不可再生能源用量为零的工厂•工厂的建筑物、设备、原材料全部使用生物资源第四阶段零排放工厂三大原则区域循环原则：区域内所需的能源和资源调配、废弃物处理、产品消费等应在同一区域内完成。居民参与原则：居民参与是实现零排放的关键。区域文化的保存与新附加值的创造原则：保护和发掘区域的文化遗产。零排放区域产品设计革命产业组合革命能源革命以劣行纳税、善行减税为基础的税制革命生活方式革命零排放社会2、零排放原理2.1零排放行动原则•可再生资源的消耗量不能超过其再生量1•开发不可再生的资源的替代资源2•废弃物排放量不能超过自然界的净化能力3•推进非物质化的进程4•谋求地上储存资源的有效利用5•促进环境成本内部化6一、可再生资源的消耗量不能超过其再生量二、开发不可再生的资源的替代资源开源节流开发不可再生资源的利用率开发替代资源三、废弃物排放量不能超过自然界的净化能力土壤污染酸雨臭氧层空洞全球气候变暖海平面上升土地荒漠化四、推进非物质化的进程改变原有的提高生活的满意度、物质至上主义的想法，构筑以最少的物质投入获得最大满意度的新经济体系。从产业结构层面来看，非物质化的社会是第三产业、特别是服务业占有较高比重的社会。目前，GDP中第三产业所占比例，日、欧、美在70％一75％左右。如果这一比例接近90％，那么，物质需求将被丰富的服务、软件、情报等服务所取代，一个对物质产品依存度极低的循环型社会体制就建立起来了，从而实现人与自然的和谐。五、谋求地上储存资源的有效利用支撑20世纪物质文明的石油、金属等地下资源面临枯竭，然而，地下资源并没有从地球上完全消失，而是转变成各种人造物：诸如公路、铁道...一是如果能很好地提取出，即可半永久式地循环使用，例如铁、铜等金属物质，只要不生锈就可多次使用；二是利用可再生资源制造产品时能源消耗很低。因此，当这些人造物寿命终结而变成废弃物时，应考虑如何把这些“地上储存的资源”妥善地提取出来，实现其有效利用。六、促进环境成本内部化与征收煤炭使用税一样，征收一定的化石燃料消费税，可以起到减少浪费和污染物排放的作用。环境成本内部化是21世纪的趋势。市场经济是调节资金、物资供给，使资源实现最合理分配的机制。零排放方法论实现零排放的步骤工业零排放方法论零排放与清洁生产2.2零排放方法论2.2.1工业、区域、社会建立零排放的方法步骤•完全产成(TotalThroughput)1•输出一输入模型2•企业群3•技术突破4•产业政策5•全球信息经济62.2.2工业零排放的方法论点击此处添加脚注信息返回对企业生产过程进行重新检查，从中发现以最小投入获得最大产出的机会，其目标是将所有输入原料100％地转化为最终产品，没有废物产生。2.2.2.1完全产成在大多数情况下，将所有输入100％地转化为最终产品是不可能的。对那些没有被转化成最终产品的产出，或在生产过程中没有被利用的产出列出详细目录，分析并确定可以直接利用这些产出的企业、或者将这些产出进行适当处理后再用做某些企业的输入。零排放理论所独有的：一张输出一输入表纵轴：所有的输出横轴：所有可能的副产品和废物使用者的清单。2.2.2.2输出-输入模型某啤酒厂输出-输入表举例清洁生产：对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，降低所有废物的数量和毒性。对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。2.2.3零排放与清洁生产点击此处添加脚注信息造纸原料的需求通常依靠大量砍伐本土森林及纸浆进口和废纸再生来满足。但是来自木材的纤维源有限，而且大量砍伐使得森林资源锐减。稻草是寻求到的可替代原料，但是使用碱性硫酸盐只能产生大约11％的可用纤维素，估计占稻草生物质的50％。换言之：只有大约5.5％的生物质被回收，剩余的94．5％被浪费，并产生大量有毒废物。由于大多数使用稻草制浆的工厂规模小且很难控制，政府下令关闭所有产量不足6000Ua的小造纸厂，并规定工厂的最小规模必须达到11000Ua。案例分析：中国造纸厂清洁生产专家建议：抛弃稻草制浆而改用木材制浆可以用速生硬木(可持续林业)作为纤维素的来源，提高纤维素产量，利用27％的木材生物质，同时减轻污染。保证碱性硫酸盐参与的清洁生产技术经济可行性的最小规模关闭小厂等于消灭了最大的污染源，同时引进新技术可以保证废物的减少和化学物质的回收再用。清洁生产法：面对巨大的市场需求，以木材来作为纤维素来源是不可取的，也是不可持续的。此外，大量的稻草资源未加有效利用，本身也是一种资源浪费，焚烧时还会产生温室气体。从零排放的观点来看：如果目前从稻草中提取纤维素效率不高，就应该去寻找其它技术，在工艺或产品中提高提取率。清洁生产技术寻找的是对线性问题的解决：纤维素提取的低效率和所产生废物的处置。如果我们考虑新的材料分离(提取)技术，积极寻找办法使被废弃的稻草能得到增值利用，那么很快就能获得可供选择的技术：结合使用蒸汽爆炸和膜过滤技术，可以很好地取代碱性硫酸盐技术。这种新技术使纤维素的产率从13％提高到83％，而且不需要使用有毒化学品。零排放法：3、零排放发展现状“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（1）零排放研究创新计划“零排放研究创新计划(ZeroEmissionsResearchInitiatives，简称ZERI)基金会”基金会支持零排放方面的商业投资：把获得经济利益、创造就业机会和完全消除环境污染结合起来。ZERI计划的目标是：“全球排放为零、废水为零、固废为零、空气中废物为零”。“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（1）“零排放论坛”为了更加有力地促进零排放活动的开展，联合国大学于1999年创立了“联合国大学／零排放论坛”。论坛将来自商界、政府和学界的代表组织在一起，以求达到以下三个目标：①研究：论坛促进各学科的国际研究，分析社会发展趋势，采用一系列方法(包括投入／产出分析，物料平衡分析等)对技术进行分析，这将会导致产生新的生态重建设想，包括用生命周期分析的方法来评价各种技术、工业设计、政策选择在微观和宏观上对环境可能产生的影响。“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（1）“零排放论坛”②能力建设：论坛与国际一流的大学密切合作，促进多个学科零排放中心的发展。论坛还提供机会，使其会员与其他的政策制定者、公司管理者和社区管理者一起分享他们的经验和技术诀窍。协调学术界、产业界、政界在实施零排放研究成果时的合作。③合作网络建设：论坛与发展组织、贸易联盟、国际基金合作等金融机构、政府、企业和社区共同合作，促进在世界范围内、从工业部门到社会各部门、在地区和当地水平上实施零排放行动的主动性。论坛提倡政府在制定政策时，及其在与非政府组织和研究机构进行合作时，都应考虑与零排放目标相结合：总之，零排放论坛致力于零排放方法论的研究与实践，研究主要涉及两个领域：一是对产品周期进行分析(涉及自然科学家和工程师)，二是对产品周期的演变情况及其对社会的影响进行研究(涉及人文科学家、人类学家、经济学家等)，然后，这些研究必须与商业和政策相结合，使零排放理论付诸实践。日本零排放（zeroemissioninJapan）（1）总体情况“零排放”概念目前在日本受到高度重视，并日益被政府和企业界付诸实践。日本正在向零排放时代迈进。在日本，除了环保局以外，其它与工业直接相关的政府部门也都承诺把保护环境作为自己的责任，并制定相关的政策；企业是日本建设“循环型经济社会”的主力。负责污水处理和废物处理等核心环境服务的地方政府，也在用零排放的观念把工业和环境管理结合起来，形成一种全新的发展模式日本零排放（zeroemissioninJapan）（1）总体情况在日本，除了环保局以外，其它与工业直接相关的政府部门也都承诺把保护环境作为自己的责任，并制定相关的政策；例如，1994年由日本国际贸工部签署了一份关于环境友好工业的远景报告，该报告承诺把环境问题作为整个工业活动中至关重要的问题来对待，明确表示，循环工业是日本未来工业的基础和方向。日本零排放（zeroemissioninJapan）（1）总体情况企业是日本建设“循环型经济社会”的主力。特别具代表性的是，近来有越来越多的工厂签署了《零废物宣言》，通过引进生命周期评价技术，定量评估产品从原材料开始到加工制造、流通、消费直至废弃物处理的全过程对环境产生的影响，来改进设计和制造工艺，加强对废弃物的循环利用。该技术目前己在包装容器、材料、汽车、办公机械、食品、农产品、建筑、废弃物处理等领域得到普及。以大企业为主的一批“零排放工厂”已经建成。日本零排放（zeroemissioninJapan）（1）总体情况负责污水处理和废物处理等核心环境服务的地方政府，也在用零排放的观念把工业和环境管理结合起来，形成一种全新的发展模式例如，许多地方政府与私人企业、大学、研究机构和非政府组织合作，进行生态城市项目(由贸工部倡议发起)的可行性研究。日本零排放（zeroemissioninJapan）为了构筑循环型社会，1990年代以来，日本对法律法规进行了一系列调整。目前，促进、支持循环型社会的法律、制度包括：》回收法(再生资源利用促进法)(1991)：》环境基本法(1993)：》环境基本计划法(1994)；》环境评价法(环境影响评价法)(1997)：》修正节能法(1998)；》温室效应防止对策推进法(1998)：》再循环促进关系法：》废弃物处理法(1970，1991、1997年大幅修改)：》资源循环利用促进法(1991)：》包装容器回收利用法(1995)；》家用电器回收利用法