02 清洁生产原理

第二章清洁生产原理 第一节清洁生产的概念和内容 一 清洁生产的概念1清洁生产的定义 1 在不同领域的含义 如 创新的思想 工业发展战略 先进的工业发展模式 污染防治的综合技术 等 2 在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的叫法 例如 废物最小化 废物减量化 无废工艺 污染预防 等 但其基本内涵是一致的 即对产品和产品的生产过程采用预防污染的策略 减少污染物的产生 第一节清洁生产的概念和内容 国际标准化组织 ISO 的定义 清洁生产是一种新的创造性的思想 该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程 产品和服务中 以增加生态效率和减少人类及环境的风险 生态效率 生态效率指通过提供有竟争性价格的产品和服务以满足人类的需要并提高生活质量 同时在生命周期中减少生态影响和资源强度 达到至少符合所估计的地球承载力的水平 第一节清洁生产的概念和内容 清洁生产促进法 中的定义 清洁生产是指不断采取改进设计 使用清洁的能源和原料 采用先进的工艺技术与设备 改善管理 综合利用等措施 从源头削减污染 提高资源利用效率 减少或者避免生产 服务和产品使用过程中污染物的产生和排放 以减轻或者消除对人类健康和环境的危害 第一节清洁生产的概念和内容 2清洁生产的含义 1 对生产过程 要求节约原材料和能源 淘汰有毒原材料 减少和降低所有废物的数量和毒性 2 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 3 对服务 要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中 第一节清洁生产的概念和内容 清洁生产包括清洁的产品 清洁的生产过程和清洁的服务三个方面 从上述清洁生产的含义 我们可以看到 它包含了生产者 消费者 全社会对于生产 服务和消费的希望 二 清洁生产的内容 1主要内容 1 自然资源和能源利用的最合理化 即以最少的原材料和能源消耗 生产尽可能多的产品 提供尽可能多服务 第一节清洁生产的概念和内容 2 经济效益最大化 即通过不断提高生产效率 降低生产成本 增加产品和服务的附加值 以获得尽可能大的经济效益 3 对人类和环境的危害最小化 即把生产活动和预期的产品消费活动对环境的负面影响减至最小 第一节清洁生产的概念和内容 2工业企业实施清洁生产的途径 1 清洁能源包括新能源开发 可再生能源利用 现有能源的清洁利用以及对常规能源 如煤 采取清洁利用的方法 如城市煤气化 乡村沼气利用 各种节能技术等 第一节清洁生产的概念和内容 2 清洁原材料少用或不用有毒 有害及稀缺原材料少用或不用不可再生的原材料使用耐用材料使用环境友好材料 可生物降解 第一节清洁生产的概念和内容 3 清洁的生产过程生产中产出无毒 无害的中间产品 减少副产品 选用少废 无废工艺和高效设备 减少生产过程中的危险因素 如高温 高压 易燃 易爆 强噪声 强振动 物料实行再循环 第一节清洁生产的概念和内容 4 清洁的产品和服务节能 节约原料 产品在使用过程中 使用后不危害人体健康和生态环境 产品包装合理 易于回收 复用 再生 处置和生物降解 使用寿命和使用功能合理 第一节清洁生产的概念和内容 三 清洁生产的方法1源削减即在废物产生之前最大限度地减少或降低废物的产生量和毒性 第一节清洁生产的概念和内容 1 加强管理主要是指规范检测 科学调整生产计划 不断改进操作程序等 2 改进生产过程主要是指重新定位 设计产品 改造 替代落后生产工艺 调整原辅材料 能源使用 优化生产程序等 第一节清洁生产的概念和内容 2现场循环回收利用即在现场对能源 原材料和水等进行循环和重复利用 第一节清洁生产的概念和内容 1 现场循环利用指增设物料 能流闭路循环回用系统 使先期损失的物料和能量得以在后续环节中返回生产流程 并被重复利用 2 现场回收利用指厂内某一生产线利用从其他生产线回收的物料和能量 第一节清洁生产的概念和内容 四 清洁生产的特点1清洁生产是一项系统工程清洁生产是包括产品设计 能源与原材料的更新与替代 开发少废 无废的清洁工艺 排放污染物处置及物料循环等的一项复杂系统工程 第一节清洁生产的概念和内容 2重在预防和有效性清洁生产是对产品生产过程产生的污染进行综合预防 以预防为主 通过污染物产生源的削减和回收利用 使废物减至最少 以有效的防止污染的产生 第一节清洁生产的概念和内容 3经济性良好在技术可靠前提下实行清洁生产 预防污染的方案 进行社会 经济 环境效益分析 使生产体系运行最优化 即产品具备最佳的质量和价格 第一节清洁生产的概念和内容 4与企业发展相适应清洁生产结合企业产品特点和工艺生产要求 使其目标符合企业生产经营发展的需要 环境保护要考虑不同经济发展阶段的要求和企业经济的支撑能力 这样清洁生产不仅推进企业生产的发展 而且保护了生态环境和自然资源 第一节清洁生产的概念和内容 五 清洁生产与污染 末端治理 的区别清洁生产是在较长的环境污染预防进程中逐渐形成的 也是国内外几十年来污染预防工作基本经验的成果 清洁生产的本质在于从源头开始削减污染物的产生量 它不但涵盖第二产业 同时也涵盖第一产业和第三产业 第一节清洁生产的概念和内容 清洁生产与传统的污染 末端治理 有着本质的区别 1清洁生产体现 预防为主 的方针2清洁生产追求环境效益与经济效益的统一3清洁生产强调可持续性 第二节清洁生产理论基础 国内外清洁生产的理论研究和实践证明 可持续发展理论是清洁生产的理论基础 清洁生产是可持续发展理论的实践 清洁生产的基本理论包括可持续发展理论 物质平衡理论 最优化理论等 一 可持续发展理论 1 可持续发展的概念 1 定义 人类要发展 而且要持续1989年 联合国环境规划署 UNEP 第15届理事会通过的 关于可持续发展的声明 中对可持续发展的定义是指 既满足当代人的需求 又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展 一 可持续发展理论 2 含义国家内和国际间的公平 维护 合理使用并加强自然资源基础 在发展计划和政策中纳入对环境的关注与考虑 一 可持续发展理论 1992年 联合国在巴西里约热内卢举行了 环境与发展大会 有183个国家 102位国家元首或政府首脑和70个国际组织出席 通过了 里约热内卢环境与发展宣言 世界各国首次共同提出 人类应遵循可持续发展的方针 一 可持续发展理论 2 可持续发展的基本思想可持续发展是一个涉及经济 社会 文化 技术及自然环境的综合概念 它特别强调环境承载能力和资源的永续利用对发展进程的重要性和必要性 一 可持续发展理论 1 可持续发展鼓励经济增长 强调经济增长的必要性 必须通过经济增长提高当代人福利水平 增强国家实力和社会财富 提高经济活动中的效益和质量 采取科学的经济增长方式 一 可持续发展理论 2 强调资源的永续利用和良好的生态环境 经济和社会发展不能超越资源和环境的承载能力 必须使自然资源的耗竭速率低于资源的再生速率 一 可持续发展理论 3 可持续发展的目标是谋求社会的全面进步 发展的本质应当包括改善人类生活质量 提高人类健康水平 以人为本的自然一经济一社会复合系统的持续 稳定 健康的发展 一 可持续发展理论 3可持续发展的基本原则可持续发展具有十分丰富的内涵 就其社会观而言 主张公平分配 既满足当代人又满足后代人的基本需求 就其经济观而言 主张建立在保护地球自然系统基础上的持续经济发展 就其自然观而言 主张人类与自然和谐相处 二 废物与资源转化理论 物质平衡理论 在物质生产过程中 产生的废弃物越多 则原料与能源 资源 的消耗量就越大 废弃物是由原料转化而来的 生产中的废弃物具有多功能特性 一种生产过程中产生的废物可作为另一种生产过程中的原料与能源 资源 资源与废弃物是一个相对的概念 二 废物与资源转化理论 物质平衡理论 清洁生产力求使废弃物最小化 其实质在于使原料与能源 资源 得到最有效的利用 清洁生产体现了资源利用最大化 环境污染无害化 三 最优化理论 清洁生产实际上是求解满足生产特定条件下使其物料消耗最少 而使产品产出率最高的问题 此问题的理论基础是数学的最优化理论 废弃物最小量化可表示为目标函数 而清洁生产则是求它在约束条件下的最优解 第三节清洁生产审核原理 清洁生产审核的目的 1 是判定出组织中不符合清洁生产的地方和做法 2 提出方案解决这些问题 从而实现节约资源 降低消耗 减少污染 增加企业效益 增强组织自身的竞争力 第三节清洁生产审核原理 一 清洁生产审核的概念1概念清洁生产审核是对组织现在的和计划进行的生产和服务实行预防污染的分析和评估程序 清洁生产审核包括对组织生产全过程的重点或优先环节 工序产生的污染进行定量监测 找出高物耗 高能耗 高污染的原因 然后提出对策 制定方案 减少和防止污染物的产生 实现清洁生产的最终目的 第三节清洁生产审核原理 2清洁生产审核途径 1 核对有关单元操作 原材料 产品 用水 能源和废弃物的资料 2 确定废弃物的来源 数量以及类型 确定废弃物削减的目标 制定经济有效的削减废弃物产生的对策 3 判定企业效率低的瓶颈部位和管理不善的地方 提高企业经济效益和环境效益 第三节清洁生产审核原理 二 清洁生产审核原理清洁生产审核的基本原理 就是在企业的生产和经营活动中判明废弃物的产生部位 分析废弃物的产生原因 提出减少或消除废弃物的方案 废弃物在那里产生 污染源清单 为什么会产生废弃物 原因分析 如何消除或削减这些废弃物 方案产生和实施 第三节清洁生产审核原理 1废弃物在那里产生 通过现场调查和物料平衡 找出废弃物的产生部位 并确定产生量 这里的 废弃物 包括各种排放物 第三节清洁生产审核原理 2为什么会产生废弃物 一般从八个方面来分析 1 原材料和能源 原材料和辅助材料的毒性 环境强度 难降解性等 2 技术工艺 技术工艺水平的先进性 3 生产设备 设备的适用性及其维护 保养情况等 第三节清洁生产审核原理 4 过程控制 过程控制参数是否处于受控状态并达到优化水平 5 产品 产品的要求 包装 体积等 6 废弃物 特性和所处的状态 7 管理 管理水平与方式 8 员工 员工素质的提高及积极性 第三节清洁生产审核原理 3如何消除这些废弃物 针对废弃物产生原因 设计相应的清洁生产方案 从而达到减少废弃物产生的目的 三 清洁生产审核的主要内容 1产品产品在使用中或废弃的处置中是否有毒 有污染 对有毒 有污染的产品尽可能选择替代品 尽可能使产品及其生产过程无毒 无污染 2原辅材料使用的原辅料是否有毒 有害 是否难于转化为产品 产品产生的 三废 是否难于回收利用 能否选用无毒 无害 无污染或少污染的原辅料等 三 清洁生产审核的主要内容 3产品的生产过程 工艺设备生产技术 工艺设备是否陈旧落后 工艺过程控制自动化程度 生产效率的高低以及与国内外先进水平的差距 找出主要原因 进行工艺技术改造 优化工艺操作 三 清洁生产审核的主要内容 4管理情况对工艺 设备 材料消耗 生产调度 环境管理等方面进行分析 找出因管理不善而造成的物耗高 能耗高 排污多的原因与责任 从而拟定加强管理的措施与制度 提出解决办法 对需投资改造的清洁生产方案进行技术 环境 经济的可行性分析 以选择技术可行 环境与经济效益最佳的方案 四 清洁生产审核程序 7个阶段 阶段1 筹划和组织主要是进行宣传 发动和准备工作 阶段2 预评估主要是选择审核重点和设置清洁生产目标 阶段3 评估主要是建立审核重点的物料平衡 并进行废弃物产生原因分析 阶段4 方案产生和筛选主要是针对废弃物产生原因 产生相应的方案并进行筛选 编制企业清洁生产中期审核报告 四 清洁生产审核程序 7个阶段 阶段5 可行性分析主要是对阶段4筛选出的中 高费清洁生产方案进行可行性分析 从而确定出可实施的清洁生产方案 阶段6 方案实施实施方案并分析 跟踪验证方案的实施效果 阶段7 持续清洁生产制定计划 措施在企业中持续推行清洁生产 编制企业清洁生产审核报告 五 清洁生产审核的特点 1具备鲜明的目的性强调节能 降耗 减污 并与现代企业的管理要求相一致 具有鲜明的目的性 2具有系统性以生产过程为主体 考虑对其产生影响的各个方面 从原材料投入到产品改进 从技术革新到加强管理等 设计了一套发现问题 解决问题 持续实施的系统而完整的方法 五 清洁生产审计的特点 3突出预防性 审核的目标就是减少废弃物的产生 从源头削减污染 从而达到预防污染的目的 这个思想贯穿在整个审核过程的始终 4符合经济性 不仅可减轻末端处理的负担 同时污染物在其成为污染物之前就是有用的原材料 减少了产生就相当于增加了产品的产量和生产效率 5强调持续性 强调持续性 无论是审核重点的选择还是方案的滚动实施 均体现了从点到面 逐步改善的持续性原则 五 清洁生产审计的特点 6注重可操作性清洁生产审核的每一个步骤均能与企业的实际情况相结合 在审核程序上是规范的 即不漏过任何一个清洁生产机会 而在方案实施上则是灵活的 即当企业的经济条件有限时 可先实施一些无 低费方案 以积累资金 逐步实施中 高费方案 六 清洁生产审核方法 1清洁生产审核的总体思路判明废物的产生部位 分析废物的产生原因 提出方案减少或消除废物 从广义上讲 清洁生产审核的思路适用于一切使用自然资源和能源的组织 无论生产型组织 服务型组织 还是政府部门 事业单位 研究机构 都可以进行各种形式的清洁生产审核 六 清洁生产审核方法 2清洁生产方案的基本类型 1 加强管理与生产过程控制一般采用无 低费方案 在实施审核过程中 边发现 边实施 陆续取得成效 2 原辅料的改变采用合乎要求的无毒 无害原辅材料 科学合理地投料比例 改进计量输送方法 充分利用资源能源 综合利用或回收使用原辅材料 六 清洁生产审核方法 3 改进产品 生态再设计 即为提高产品产量 质量 降低物料 能源消耗而改变产品设计或产品包装 提高产品使用寿命 减少产品的毒性和对环境的危害 4 工艺革新和技术改进即实现最佳工艺路线 提高自动化控制水平及更新设备等 5 物料循环利用和废物回收利用 七 清洁生产审核的操作要点 1充分发动员工参与 2贯彻边审核 边实施 边见效的方针 在审核的每个阶段都应注意实施已成熟的无 低费清洁生产方案 成熟一个实施一个 3核查和评估 4明确的审核结论 对审核结论 要以定量数据为依据 5编写阶段报告和中期审核报告 6持续清洁生产计划 第四节实施清洁生产的方法 实施清洁生产大体上可以分为企业 行业 地区 和国家三个层次 目前 国内外实施清洁生产的行动主要集中在企业层次上 其行动步骤基本上以美国编写的 工业废料最小化手册 和UNEP UNIDO 联合国工业发展组织 编写的 工业排放物和废料审核 削减手册 作为蓝本 第四节实施清洁生产的方法 一 国家层次1加强清洁生产基础研究工作 编制并发布清洁生产指南和相关技术要求 指导各行业推行清洁生产2制定特殊的政策以鼓励企业推行清洁生产3完善现有的环境法律和政策以克服障碍4进行产业和行业结构调整 第四节实施清洁生产的方法 5支持工业示范项目6为工业部门提供技术支持 编写行业清洁生产技术要求7把清洁生产纳入各级学校教育之中8建立清洁生产公告制度 第四节实施清洁生产的方法 二 行业 区域 层次1明确本行业推行清洁生产的目标2建立示范工程3在行业层次上对推广清洁生产技术作出效益评价4提出本行业的清洁生产目标和任务 第四节实施清洁生产的方法 推动区域清洁生产的重点是积极推动生态工业园区的建设 要根据区域性环境污染综合治理的需要 把园区结构性污染和产业结构调整结合起来 把治理粗放型发展模式产生的大量污染和帮助企业采用高新技术结合起来 把控制小规模企业产生的大量污染和推动企业资产重组结合起来 第四节实施清洁生产的方法 三 企业层次1进行企业清洁生产审核2开发长期的企业清洁生产战略计划3对职工进行清洁生产的教育和培训4进行产品全生命周期分析5进行产品生态设计6研究清洁生产的替代技术 第五节清洁生产技术的评价标准 清洁生产是一个相对性的概念 清洁生产技术是与现有的生产技术比较而言的 因此评价一项清洁生产技术 主要是要与它所替代的生产技术进行相应的比较 有时也需要在不同的清洁生产技术方案之间进行权衡和比较 一般可从技术 经济和环境三方面来进行评价 评价的标准则需要由各行各业在现有的技术改造或新产品开发评价方法的基础上 按其具体情况确定 第五节清洁生产技术的评价标准 一 技术评价1评价的主要内容 1 技术的先进性 新颖性 是否是专利技术 2 技术的安全 可靠性和成熟程度 3 原材料供应是否有保证 4 对生产能力有无影响 产品质量是否有保证 5 操作 维修控制的难易 第五节清洁生产技术的评价标准 6 对生产管理的影响 对操作人员 管理人员的要求 7 能否得到现有公共设施的服务 水 电 气 燃料 压缩空气等 8 其它 占地面积 分析 化验力量等 第五节清洁生产技术的评价标准 2评价方法 1 技术评价主要选择与被替代技术有明显差别的内容加以比较 不但应征求技术专家的意见 也应广泛吸收操作 管理人员的参与 2 技术评价涉及的方面很多 往往难以进行定量化的计算 目前常用定出权重 逐项打分汇总的方法 以尽可能地保证评价结果的客观性 也可利用专家系统 将主观因素降至最低限度 第五节清洁生产技术的评价标准 二 经济评价经济评价是估算在开发和应用清洁生产技术过