国内外清洁生产概况

国内外清洁生产概况国内外清洁生产概况 发布时间 2004 11 06 16 39 07 文章作者 文章来源 一 发达国家开发和推行清洁生产的概况 以 预防为主 积极开发和推行 清洁生产 已被发达国家普遍关注和实施 欧洲许多国家把它作为一项基本国策 例如欧共体委员会 1977 年 4 月就制订了关于 清洁工艺 的政策 1984 年 1987 年又制订了欧共体促进开发 清洁生产 的两个 法规 明确对清洁工艺生产工业示范工程提供财政支持 1984 年有 12 项 1987 年有 24 项已得到财政资助 欧共体还建立了信息情报交流网络 其成员国可由该网络得到 有关环保技术及市场信息情报 法国政府为防治或减少废物的产生制订了采用 清洁 工艺 生产的生态产品及回收利用和综合利用废物等一系列政策 法国环境部还设立 了专门机构从事这一工作 每年给清洁生产示范工程补贴 10 的投资 给科研的资助 高达 50 法国从 1980 年起还设立了无污染工厂的奥斯卡奖金 奖励在采用无废工艺 方面做出成绩的企业 法国环境部还对 100 多项无废工艺的技术经济情况进行了调查 研究 其中无废工艺设备运行费低于原工艺设备运行费的占 68 对超过原工艺设备 运行费的给予财政补贴和资助 以鼓励和支持无废工艺的发展和推行 瑞士是世界著名的旅游国 山多 湖泊多 区景秀丽 对环境保护要求十分严格 工业企业要想存在和发展 必须做到不污染环境 汽巴嘉基公司是瑞士的一个大化工 公司 也是世界著名的以精细化工著称的最大的跨国公司之一 该公司有明确的环境 意识和政策 十分强调生产与环境的统一 明确提出要在环境可接受的情况下生产产 品 绝不能把环境不能接受的产品推向市场 该公司特别重视研究开发和采用清洁生 产的工艺技术 改进生产工艺 从根本上减少废物的产生量 同时 对生产过程中不 可避免产生的废物 必须切实采用有效方法加以治理 在研究开发新产品 新工艺时 要求选用不产生严重污染的生产工艺 要采用回收 循环利用的方法 提高产品收率 尽量减少废物产生量和排放量 例如在将有机酸转化为酞胺的生产过程 老工艺需要 用酰基氯作为中间体 而酰基氯是由三氯化磷 PCl3 与酸反应得到的 由于三氯化 磷与酸基氯均为有毒物且腐蚀性强 在生产中必须采用特殊的安全措施 同时反应中 还产生有机废物 磷酸和大量的盐与废水一同排放 针对此问题 该公司研究开发了 一新的酰胺合成工艺 在生产中不仅不排出废水 而且除了得到酰胺产品外 还可得 到高纯度的乙酸可循环使用 所产生的蒸馏残渣能很容易地用焚烧法处理 由于汽巴嘉基公司一直致力于生产工艺的改进 1970 年 1988 年使得废物产生 量减少了 50 到 2000 年预计可减少 75 一 80 该公司由于采用了清洁生产的工艺 技术 还取得了以下的成效 1 自 1976 年以来 每吨产品的能耗大约减少了 40 2 从某些中间染料产品生产中排出的废水量减少了 50 以上 3 在光增白剂和杀虫剂生产中采用了闭路循环工艺 不排放废水 4 采用循环利用或燃烧处理的方法 减少向大气排放有机溶剂 5 不断减少使用有机氯溶剂 6 将副产废食盐净化 用作电解生产氯碱的原料 7 硫酸的循环利用量已达 60 在荷兰经济部和环境部的大力支持下 荷兰实行了 污染预防项目 PRISMA 取得了令人瞩目的结果 1988 年秋 荷兰技术评价组织对荷兰公司进行了防止废物 产生和排放的大规模清查研究 制订了防止废物产生和排放的政策及所采用的技术和 方法 其关键内容是源削减 内部循环利用和行政管理等 并在十个公司中进行了 预防污染的实践 其实施结果已编制成 防止废物产生和排放手册 已于 1990 年 4 月出版 十个公司预防污染的实践结果证明 1 预防污染项目 PRISMA 在荷兰工业中防止大量废物产生和排放是可能的 2 防止公司中产生的大量废物和排放物可以在 1 一 3 年内实现 3 通过采用各种预防技术 把生产过程中的不同废物削减 30 是可能的 在 特殊情况 下 还可削减 80 4 在多数情况下 公司中预防措施不存在财政问题 常常无需任何费用调整 就能得到实施 同时还能取得可观的效益 近来 荷兰在防止污染和回收废物方面取得了明显的进展 例如 95 的煤灰料 已被利用作为原料 85 的废油回收作为燃料 65 的污泥用作肥料 家庭的废纸和 废玻璃已有一半以上被收集分类和再生利用 荷兰政府为促进少废无废 清洁生产 技术的开展和利用 可给工厂提供占新设备费用的 15 一 40 的补贴 最近 荷兰政 府制订了 2000 年防治和回收废物的环境战略目标 明确规定了到 2oo0 年对特别需要 引起重视的 29 种废液要达到治理的要求 即 废物回收和利用率从 1986 年的 35 提高到 60 废物总量减少 5 废物最终处理率 焚烧或填埋 从 65 降低到 35 废物填埋率从 55 降到 10 丹麦于 1991 年 6 月颁布了新的丹麦环境保护法 污染预防法 于 1992 年 1 月 日起正式执行 这一法案的目标就是努力预防和防治对大气 水 土壤和亚壤土的污 染以及振动和噪声带来的危害 减少对原材料和其它资源的消耗和浪费 促进清洁生 产的推行和物料循环利用 减少废物处理中出现的问题 在清洁工艺和回收一节中 规定了 1 对通过采用清洁工艺和回收利用而大幅度减少对环境影响的研究和开发项目提 供资助 并对清洁工艺和回收利用方面的信息活动给予资助 2 对某些会对公共行业或社会整体带来效益的项目可提供高达 100 的资助 3 对其结果属于应用性的项目和研究提供不超过 75 的资助 4 对工厂中回收研究项目提供 25 的资助 5 对用于收集所有类型废物的设备进行研究可提供高达 75 的资助 德国许多化学公司都致力于在生产工艺过程中采用少废技术防止和减少污染 以 避免为满足环境法规要求 而需要价格昂贵的三废处理例如 BASF 公司在 Ludwtgsnden 地区 自 1987 年以来 实施了生产工艺过程的审计办法 该办法是使 环境保护紧密与生产相结合的在于减少生产过程中的废物排放到大气 水域和土地 之中 使之达到可接受的最小量 BASF 公司采用 四步法 来检查每一个生产工艺过程看是否少了废物的排放 这 四步法 是 1 减少和防止废物的产生 2 回收和利用废物于其它生产过程 3 循环和回收利用生产过程中产生的热量 4 采用适当的最终处理技术减少废物 在该地区用上述办法已对 350 个以上的生产单元进行了检查 BASF 已决定用审 计检查出的最优的新的清洁 少废无废 生产工艺来优化那些产生很多废物和那些产 生很多难于处理的废物的生产工艺 据 BASF 估计 1990 年比 1987 年相比较 少产生 大约 60 万吨的废物残渣 此外 在 1990 年还有 75 万吨废物回收利用于其它生产过程 和 11 万吨废物回收利用于外部的其它公司 在热能回收利用上 避免了造成 175 亿吨 散废物的排放 BAsF 有一支生产工艺过程的审计队伍 他们每年大约要审计 30 个生产 工艺 凡经他们审计的生产工艺都能得到好效果 BASF 公司把环境保护与生产产品紧密结合 如图 1 所示 1 节省原料 2 改进工艺过程 3 利用付产品 4 回收能量 5 在发生源处理 6 适合于环境的产品 7 回收利用 8 想要处理的废物 9 废气净化 10 废水处理 11 残余物回收能量 12 可控的填埋处理 80 年代以来 美国环保局已着手进行一项全局范围的创新工作 将环境保护的重 点从传统的控制排污口转移到加强防治污染上来 即在污染源减少污染和回收利用废 物 这已成为环保局工作的中心 为了做好此项工作 制订了较长期的防治污染的战 略规划 成立了专门的防治污染办公室 以加速其研究开发力量 集中规划中提出的 重点项目或课题 由环保局高级管理人员组成的防治污染顾问委员会来协助全局范围 内的活动 防治污染办公室负责综合管理特殊介质的防治规划及各地区的污染防治工 作 根据这一战略规划 美国环保局区与国内外其他组织协调一致 共同努力 以实 现在污染源防治污染这一战略转变 美国在 1984 年通过的 危险和固体废物修正法案 中 提出要在可能的情况下 尽量减少和杜绝废物的产生 1986 年环保局在提交给国会的一份报告中再次强调尽量 减少废物量是最佳选择方案 1988 年美国环保局还颁布了 废物减少评价手册 Waste Minimization Opportunity Assessmetn Manual 该手册系统地描述了采用清 洁工艺 少废无废 技术的可能性 并给出了不同阶段的评价程序和步骤如下 废物最低值的评价步骤 计划和组织 得到管理部门的许可 拟定全面评价方案 组织评价方案的力量 评价机械和评价工作 评价阶段 收集工艺和装置数据 预检并确定评价重点项目 选择评价小组人员 审查有关数据和检查现场 形成方案 审查和筛选下一步研究的方案 精选方案评价报告 可行性分析阶段 技术评价 经济评价 优选实施方案 选择新的评价目标和再评价原方案 实施程序 确定项目和所需资金 装置 设备 完成评价工作 重复整个过程最后报告推荐的选择方案 1990 年 10 月美国国会通过了 污染预防法 这是一部从源头防止污染源的排 放 实施预防技术 清洁生产 的重要法规 其目的就是要把减少和防止污染源的排 放作为全美环境政策的核心 并要求环保局从信息收集 工艺改革 财政支持等方面 来支持实施这项政策 以推进 清洁生产 的发展 这是美国首次通过立法来肯定以 预防污染取代长期采用的未端治理为主的污染控制政策 这是控制工业污染战略的一 个根本性的转变 美国各大化学工业公司在预防污染减少废物排放方面 开发和推行了许多清洁生 产工艺技术 例如大西洋工业公司通过改革生产工艺 在生产中采用化学浓缩 降低 化学反应温度和采用新的混合方法等清洁生产工艺技术 使该公司产品在增力 8 的情 况下 每年可减少废水 55000 磅排放 DOW 化学公司通过更换管道输送装置 使有毒气 体的产生量大大减少 Unin Oil 公司化工厂用无汞农药取代有汞农药 彻底消除汞的 污染 EXXON 化学公司通过推行仓储管理计划使有机废物排放量减少了 75 杜邦公司是世界著名的大化工跨国公司 该公司 1980 年就开始执行一项要将废 物产生量减少到在技术 经济上可行的最低限度的政策 通过 80 年代减少废物的努力 实施 他们体会到废物减少的原则必须制度化 成为公司任何计划行动中的首要事槽 一旦废物减少的目标在整个组织中 特别是在经营和生产管理人员中牢牢扎根 就会 取得更大的进展和成效 他们认为化学工业产生的废物可通过以下四种途径减少到最 低程度 1 改革工艺减少废物产生量 2 循环利用 最好回用到产生废物的生产工艺之中 3 将废物转化成有用的 有价值的副产物 4 改变废物的性质 降低其毒性及需最终处理废物的体积 例如 在尼龙生产中 老工艺将丁二烯转化为乙二睛 尼龙中间体 生产每槽 车已二腈要产生 10 槽车的高浓度含盐废水 污染严重 后来杜邦公司开发了一新催化 剂系统 可使丁二烯转化为已二腈的生产过程中不产生污盐水 而且生产收率高 大 大减少有机废物产生量 废水排放量也减少了 50 新工艺还可循环利用催化剂并能 回收副产品 所产生的催化剂废渣 采用带式过滤机使固体废物体积减少了 35 另一种尼龙的重要中间体已二酸是通过空气氧化环乙烷生产的 在生产过程中产 生多种副产物如丁二酸和戊二酸等 先是用焚烧法处理 使其中的有用资源浪费掉 后来他们加以回收利用 用以生产一种二元醇的混合物 用于油漆和家俱工业 需求 量很大 DOW 化学公司 EXXoN 公司等 9 家企业还主动提出在 14 个州所属工厂削减六种有 毒大气污染物 丁二烯 环氧乙烷 四氯化碳 氯甲烷 三氯甲烷及二氯甲烷 的排 放量 到 1993 年底减少 83 即 946 万磅 美国环保局还要求 6000 家大型企业也主动削减化工 金属 塑料及其制造和运 输有关的 11000 套设施每年排出的 14 亿磅有毒化学物质 其中 要求在 1992 年削减 其排放量的 30 特别要求削减 17 种有毒的大气污染物的排放量 表 2 废物最小量化技术 即无废 少废技术或清洁生产 减少污染源 循环利 用 改变产品 污染源控制 利用与再利用 回收 产品替代 自身在利用 三废回收 产品保存 用于新的或 副产品回收 改变产品结构 别的生产过程 改变原料 改变技术 良好的操作和管理 原料提纯 改革工艺 程序化 原料替代 改变设备管道布局 防治物料流失 革新操作 强化管理 自动化 清污分流 改进原料处理方法 改进生产计划 在进行废物最小量化技术 少废 无废技术 的实施过程中 必须追踪到每一个 污染源 通过观察 取样 分析确定其数量 组成 浓度及其日夜排放情况 浓度的 变化很重要 这对于弄清废物产生的原因及选择减少污染对策有很大帮助 它将帮助 判别污染物产生的原因是由于化学工艺过程 设备的使用 操作技术 程序还是储运 管理等因素所造成 废物最小量化技术的实施步骤 追踪到排放源 废物分类 产生的由来 废物成本 减少污染物方案的技术经济分析 提出建议 工厂实验 实验室研究 最优化选择 实际应用 对于新的生产项目 减少废物的努力风向应集中在早期阶段 重点应着眼于由来 替代 工艺改革 废物的循环利用和回收利用 在进行项目设计时 这些都应在考虑 之中 环境成本也应纳人传统的经济成本之中 加拿大政府为废物管理确定了新的方向 他们制订了资源和能源保护技术的开发 和示范规则 其目的是促进开展减少废物和循环利用及回收利用废物的工作 以促进 清洁生产工作的开展 近年来 加拿大开展了 3R 运动 3R 为 Reduse Reuse Recycle 字的字 头 即减少 再生 循环利用的意思 加拿大不列颠哥伦比亚省在全省动员开展 3R 运动 这个运动的范围相当广泛 从省制订大的计划到民间组织自发的活动 形式多种多样 英国则更多地鼓励工业企业建立工业污染集中控制系统 该系统是抓住污染源尽 可能采用少废无废技术使污染物减少到最低程度 帝国化学工业公司 ICI 公司 是历史悠久的化工公司 他们率先在设计新工厂时 进行技术安全的风险影响评价 设计者能及时根据评价结果改变其工艺路线 逸择采 用少废无废技术 尽量减少废物的排放 他们提出了环境负荷因子 The EnvironmentaI Load ractor 简称 ELF 来集中反映每生产单位重量产品所消耗的原材 料 溶剂和其他化学品的总量 ELF 工厂新用原材料总量 售出产品的量 售出产品的量 用此因子来及时控制原材料的消耗 以改变和减少反应步骤 改进工艺和操作技 术 减少溶剂及化学品的用量 并加以回收和循环利用 IC1 公司在精细化工生产中 采用此法将六步反应减少为三步反应 并采用清洁生产工艺减少溶剂和化学品用量 使整个工艺废物量减少到原工艺的 10 左右 前苏联于 1988 年 1 月 苏共中央和部长会议曾对环境保护管理体制进行改革的 决定中指出 改善环境保护工作的决定性因素是在国民经济各个领域中广泛运用少 废无废技术以及能够保证合理使用自然资源的各项科研成果 加强对公民进行保护生 态环境的教育 健全各项法律措施 1989 年 2 月 苏联化学工业部召开部务会议的中 心议题是生态问题 决定开展争当生态优秀企业的劳动竞赛 并编制了到 2000 年化工 企业改用少废无废工艺技术的规划 大部分工作是在第 13 个五年计划期间 1991 一 1995 进行 规划包括两个方案 一是生态严峻地区的企业改用少排出物或无排出物 工艺 二是对大部分未改用无排出物工艺的企业采用一系列防治措施 部务会议决定 化学工业环境保护工作的战略目标是把化学工业改造成为无排出物的工业部队其故 术是保证化工企业日常环境保护活动有效地进行 以解决首要的 迫切的生态任务 苏联推行清洁生产的一个实例就是苏联五一化工联合企业开发的工业洪水和废物 的闭路循环技术 其创始人获得了 1986 年苏联国家奖 五一化工联合企业是一个产品品种繁多的大型企业 主要消耗大量的水 同时也 产生大量的组成复杂的污水 该企业位于鸟克兰人烟稠密区 储水量有限 也不许可 排放废水 因此必须建立闭路循环系统 以避免任何工业和生活用水排队水体 实现 了最大限度的利用生产废物 这个闭路循环系统包括污水净化和所有生产废物处理装 置的局部循环供水系统 以及全区的处理污水的构筑物和将的废物加工成产品的装置 隔膜法氯碱生产 从 1975 年在碱蒸发车间建立了局部的多项利用废水的循环供 水系统 将蒸发器中不合格的冷凝液 咖人系统中 可大量降低新鲜水的耗量 减少 系统的清洗次数 多年实践证明 利用局部装置处理的废水制备盐水 这可使每吨苛 性碱的成本降低约 3 卢布 每年可节省热能 22400 千卡 新鲜水 315 万立方米 氯化 钠 1 2 万吨 盐酸 500 吨和烧碱 200 吨 净化盐水时 采用蒸发车间石灰窑气处理的洗碱水代替外运来的碱灰 从而消除 了废气和废水的排放 每年可节约碱灰 20m 吨以上 含氯废气是用冶金厂的酸洗液来吸收 同时得到商品三氯化铁溶液并有效地吸收 了废气 利用冶金生产的废物 采用废盐酸清洗金属 制造三氯化铁产品 硫酸盐生产废液 用逆向重结晶处理 得到纯无水硫钠和返回生产用的氯化钠溶 液 用冷却结晶代替蒸发可降低能耗 不用不锈钢设备并制得高纯度的产品 悬浮聚氯乙烯生产中的废水 经局部净化后 返回到生产中应用 得到的防聚合 物可用作路面复盖的增型剂 该企业从 1973 年起用生化装置处理有机和生活废水 生化装置是由计算机调控 从 1979 年开始对生化处理后的废水 用活性炭吸附进行三级处理 吸附剂用硝酸和氨 水溶液进行再生 将再生后的溶液进行蒸发 再用于制液体肥料 或与磅化物混合制 成复合颗粒肥料 硬度高的废水 热电站或某些厂的废水 未经预先脱盐 不能循环用于生产 因此要进行蒸发脱盐 脱盐后制得的高纯度的蒸馏水 盐 5mg I 硬度 g kg 可用作高压锅炉和工艺用水 而浓盐水 50 一 100g I 可作为生产氯气和烧碱的原料 从 1980 年起 五一化工联合企业完全停止了向水体排放任何工业废水 生产中 全部使用净化工业废水和城市污水的回用水 每年由废物制得的产品超过 3 万吨 每 年由于降低原材料消耗和能耗及由生产废物制得产品所得经济效益为 450 万卢布 不 包括预防环境污染应支付的 320 万卢布 建设闭路循环系统的总投资为 3200 万卢布 这些投资 包括环境投资在内 已全部收回 苏联开发的磷灰石一一霞石矿综合利用生产系统提供了范例 整个生产系统形成 无废物排