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文檔簡介
清潔生產的實施途徑
——清潔生產實施的主要方法與途徑
清潔生產的實施途徑1清潔生產推行和實施的原則2清潔生產實施的主要方法與途徑3清潔生產實施的政策法規(guī)保障4企業(yè)實施清潔生產的障礙及對策分析
2清潔生產實施的主要方法和途徑清潔生產是一個系統(tǒng)工程,需要對生產全過程以及產品的整個生命周期采取污染預防和資源消耗減量的各種綜合措施,不僅涉及生產技術問題,而且涉及管理問題。
2清潔生產實施的主要方法和途徑推進清潔生產就是在宏觀層次上實現(xiàn)對生產的全過程調控,在微觀層次上實現(xiàn)對物料轉化的全過程控制。宏觀層次上:包括清潔生產的計劃、規(guī)劃、組織、協(xié)調、評價、管理等環(huán)節(jié)。通過將綜合預防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)地應用于生產過程、產品和服務中,盡可能地提高能源和資源的利用效率,減少污染物的產生量和排放量,從而實現(xiàn)生產過程、產品流通過程和服務對環(huán)境影響的最小化,同時實現(xiàn)社會經濟效益的最大化。微觀層次上:包括能源和原材料的選擇、運輸、儲存,工藝技術和設備的選用、改造,產品的加工、成型、包裝、回收、處理、服務的提供,以及對廢棄物進行必要的末端處理等環(huán)節(jié)。
2清潔生產實施的主要方法和途徑工農業(yè)生產過程千差萬別,生產工藝繁簡不一。因此,推進清潔生產應該從各行業(yè)的特點出發(fā),在產品設計、原料選擇、工藝流程、工藝參數(shù)、生產設備、操作規(guī)程等方面分析生產過程中減污增效的可能性,尋找清潔生產的機會和潛力,促進清潔生產的實施。
2清潔生產實施的主要方法和途徑近年來,國內外的實踐表明,實施清潔生產的有效途徑為:1.資源的綜合利用2.改進產品設計3.革新產品體系4.改革工藝和設備5.生產過程的科學管理6.物料再循環(huán)和綜合利用7.必要的末端治理資源具有綜合性:首先是組分的綜合性,即一種資源通常都含有多種組分;其次是用途的綜合性,同一種資源可以有不同的利用方式,生產不同的產品,可找到不同的用途
2.1資源的綜合利用資源的綜合利用是推行清潔生產的首要方向,因為這是生產過程的“源頭”。如果原料中的所有組分通過工業(yè)加工過程的轉化都能變成產品,這就實現(xiàn)了清潔生產的主要目標。資源綜合利用,是全過程控制的關鍵部位:增加了產品的生產,同時減少了原料費用,減少了工業(yè)污染及其處置費用,降低了成本,提高了工業(yè)生產的經濟效益。資源綜合利用的前提:資源的綜合勘探、綜合評價和綜合開發(fā)綜合勘探綜合利用產品綜合評價綜合開發(fā)資源
資源的綜合勘探要求對資源進行全面、正確的鑒別,考慮其中所有的成分。1.資源的綜合勘探
以礦藏為例:(1)評價礦藏本身的特點(2)評價礦藏的開發(fā)方案、選礦方案、加工工藝、產品形式等(3)評價礦區(qū)所在地交通、動力、水源、環(huán)境、經濟發(fā)展特點、相關資源狀況等綜合評價的結果應儲存在全國性的資源數(shù)據庫內。2.資源的綜合評價
首先是在宏觀決策層次上規(guī)劃資源的合理配置和合理投向,在使資源發(fā)揮最大效益的前提下,組織資源的綜合開發(fā)。3.資源的綜合開發(fā)其次在資源開采、收集、富集和貯運的各個環(huán)節(jié)中要考慮資源的綜合性,避免有價組分遭到損失。
首先要對原料的每個組分列出清單,明確目前有用和將來有用的組分,制定綜合利用的方案。4.資源的綜合利用對于目前有用的組分要考察它們的利用效益;對于目前無用的組分,顯然在生產過程中將轉化為廢料,應將其列入科技開發(fā)的計劃,以期盡早找到合適的用途。實現(xiàn)資源的綜合利用,需要實行跨部門、跨行業(yè)的協(xié)作開發(fā),一種可取的形式是建立原料開發(fā)區(qū),組織以原料為中心的利用體系,按生態(tài)學原理,規(guī)劃各種配套的工業(yè),形成生產鏈,使在區(qū)域范圍內實現(xiàn)原料的“吃光榨盡”。近年來,產品的綠色設計、生態(tài)設計等設計理念的貫徹實施,是清潔生產實施的重要手段。
改進產品設計的目的:將環(huán)境因素納入產品開發(fā)的全過程,使其在使用過程中效率高、污染少,在使用后易回收再利用,在廢棄后對環(huán)境危害小。2.2改進產品設計目前,這種以“不影響產品的性能和壽命前提下盡可能體現(xiàn)環(huán)境目標”為核心的產品設計主要涉及以下幾方面:
2.2改進產品設計
2.2改進產品設計1.消費方式替代設計如利用電子郵件替代普通信函實現(xiàn)無紙辦公等。
2.2改進產品設計2.產品原材料環(huán)境友好型設計它包括盡量避免使用或減少使用有毒、有害化學物質,優(yōu)先選擇豐富易得的天然材料替代合成材料,優(yōu)先選擇可再生或次生原材料等。
2.2改進產品設計3.延長產品生命周期設計它包括加強產品的耐用性、適應性、可靠性等,以利于長效使用以及易于維修和維護等。
2.2改進產品設計4.易于拆卸的設計其目的在于產品壽命完結時,部件可翻新和重新使用,或者可安全地把這些零件處理掉。
2.2改進產品設計5.可回收性設計即設計時應考慮這種產品的未來回收及再利用問題。它包括可回收材料及其標志、可回收工藝及方法、可回收經濟性等,并與可拆卸設計息息相關。如一些發(fā)達國家已開始執(zhí)行汽車拆卸回收計劃,即在制造汽車零件時,就在零件上標出材料的代號,以便在回收廢舊汽車時,進行分類和再生利用。
2.3革新產品體系在當前科學技術迅猛發(fā)展的形勢下,產品的更新?lián)Q代速度越來越快,新產品不斷問世。人們開始認識到,工業(yè)污染不但發(fā)生在生產產品的過程中,有時還發(fā)生在產品的使用過程中,有些產品使用后廢棄、分散在環(huán)境中,也會造成始料未及的危害。如作為制冷設備中的冷凍劑以及噴霧劑、清洗劑的氟氯烴,生產工藝簡單,性能優(yōu)良,曾經成為廣泛應用的產品,但自1985年發(fā)現(xiàn)其為破壞臭氧層的主要元兇后,現(xiàn)已被限制生產和限期使用,由氨、環(huán)丙烷等其他對環(huán)境安全的物質代替氟氯烴。
2.3革新產品體系再如以甲基叔丁基醚(MTBE)替代四乙基鉛作為汽油抗爆劑,不僅可以防止鉛污染,而且還能有效提高汽油辛烷值,改善汽車性能,降低汽車尾氣中CO含量,同時降低汽油生產成本。因此,自20世紀90年代初至今,MTBE的需求量、消費量一直處于高增長狀態(tài),目前世界汽油用MTBE年產能力超過2100萬t。然而,MTBE是一種對水的親和力極大而對土壤幾乎沒有親和力、在非光照條件下難降解、具有松油氣味的有機物,其從地下貯油箱(油庫)滲漏并進人地下水源中能造成嚴重污染(水中MTBE含量達到2ug/L即有明顯的松油氣味,對人們的身體健康會產生嚴重影響,無法飲用)。
2.3革新產品體系美國地質調查局在1993年和1994年對美國8個城市地下水進行調查發(fā)現(xiàn),MTBE是地下水中含量排第二位的有機化合物(第一位是三氯甲烷)。1995年末,圣莫尼卡城市管理局檢測了該城飲用水井中的MTBE,結果于1996年6月被迫關閉了一些水井,致使這座城市損失了71%的市內水源,約占其耗水量的1/2,為了解決水荒,不得不從外部調水,一年就要花3500萬美元。此外,在美國的湖泊和水庫中也發(fā)現(xiàn)有MTBE的污染,它們來自于輪船的發(fā)動機和地表徑流,甚至內華達州的高山上也受到它的污染。為此,美國加州以水污染為由禁止使用MTBE,美國國家環(huán)境保護部門也有類似動作
2.3革新產品體系以MTBE替代四乙基鉛解決了汽車尾氣鉛污染等問題,但又出現(xiàn)了水體污染新問題,這種“按下葫蘆浮起瓢”的情況不僅說明環(huán)境問題的復雜多變性和人類改善環(huán)境的斗爭的長期性、艱巨性,同時說明更新產品體系對清潔生產的必要性和迫切性。由此可見,污染的預防不但體現(xiàn)在生產全過程的控制之中,而且還要落實到產品的使用和最終報廢處理過程中。對于污染嚴重的產品要進行更新?lián)Q代,不斷研究開發(fā)與環(huán)境相容的新產品。工藝是從原材料到產品實現(xiàn)物質轉化的基本軟件。設備的選用是由工藝決定的,它是實現(xiàn)物料轉化的基本硬件。
2.4改革工藝和設備改革工藝和設備是預防廢物產生、提高生產效率和效益、實現(xiàn)清潔生產最有效的方法之一,但是工藝技術和設備的改革通常需要投入較多的人力和資金,因而實施時間較長。理想的工藝:工藝流程簡單、原材料消耗少、無(或少)廢棄物排出、安全可靠、操作簡便、易于自動化、能耗低、所用設備簡單等。
工藝設備的改革主要采取如下4種方式:改革方式生產工藝改革改進工藝設備優(yōu)化工藝控制過程加強自動化控制2.4改革工藝和設備生產工藝改革的基本目標:開發(fā)并采用低廢或無廢生產工藝和設備來替代落后的老工藝,提高生產效率和原料利用率,消除或減少廢物2.4改革工藝和設備1.生產工藝改革例如,采用流化床催化加氫法代替鐵粉還原法舊工藝生產苯胺,可消除鐵泥渣的產生,廢渣量由2500kg/t(產品)減少到5kg/t(產品),并降低了原料和動力消耗,每噸苯胺產品蒸汽消耗可由35t降為1t,電耗由220kW·h降為130kW·h,苯胺收率達到99%。在工藝技術改造中采用先進技術和大型裝置,以期提高原材料利用率,發(fā)揮規(guī)模效益,在一定程度上可以幫助企業(yè)實現(xiàn)減污增效。例如,北京某合成橡膠廠丁二烯生產的丁烯氧化脫氫裝置原采用鉬系催化劑,由于轉化率和選擇性低,污染嚴重,后改用鐵系B-02催化劑,選擇性由70%提高到92%,丁二烯收率達60%,且大大削減了污染物的排放,采用高效催化劑提高選擇性和產品收率,也是提高產量、減少副產品生產和污染物排放量的有效途徑。2.改進工藝設備可以通過改善設備和管線或重新設計生產設備來提高生產效率,減少廢物量。2.4改革工藝和設備如優(yōu)選設備材料,提高可靠性、耐用性;提高設備的密閉性,以減少泄漏;采用節(jié)能的泵、風機、攪拌裝置等3.優(yōu)化工藝控制過程在不改變生產工藝或設備的條仵下進行操作參數(shù)的調整,優(yōu)化操作條件常常是最容易而且最便宜的減廢方法。2.4改革工藝和設備大多數(shù)工藝設備都是采用最佳工藝參數(shù)(如溫度、壓力和加料量)設計以取得最高的操作效率,因而在最佳工藝參數(shù)下操作,避免生產控制條件波動和非正常停車,可大大減少廢物量。4.加強自動化控制采用自動控制系統(tǒng)調節(jié)工作操作參數(shù),維持最佳反應條件,加強工藝控制,可增加生產量、減少廢物和副產品的產生。2.4改革工藝和設備如安裝計算機控制系統(tǒng)監(jiān)測和自動復原工藝操作參數(shù),實施模擬結合自動定點調節(jié)。在間歇操作中,使用自動化系統(tǒng)代替手工處置物料,通過減少操作失誤,降低產生廢物及泄漏的可能性。中國經濟發(fā)展中普遍存在技術含量低、技術裝備和工藝水平不高、創(chuàng)新能力不強、高新技術產業(yè)化比重低、能耗高、能源消費結構不合理、國際競爭力不強等問題,這些問題已經成為制約中國經濟可持續(xù)發(fā)展的主要因素,亟須利用高新技術進行改造和提升。2.4改革工藝和設備在改革工藝和設備中首先應分析產品的生產全過程,將那些消耗高、浪費大、污染嚴重的陳舊設備和工藝技術替換下來,通過改革工藝和設各,使生產過程實現(xiàn)少廢化或無廢化。有關資料表明,目前的工業(yè)污染約有30%以上是由于生產過程中管理不善造成的,只要加強生產過程的科學管理、改進操作,不需花費很大的成本,便可獲得明顯減少廢棄物和污染的效果。2.5生產過程的科學管理在企業(yè)管理中要建立一套健全的環(huán)境管理體系,使環(huán)境管理落實到企業(yè)中的各個層次,分解到生產過程的各個環(huán)節(jié),貫穿于企業(yè)的全部經濟活動中,與企業(yè)的計劃管理、生產管理、財務管理、建設管理等專業(yè)管理緊密結合起來,使人為的資源浪費和污染排放減至最小。(1)調查研究和廢棄物審計。摸清從原材料到產品的生產全過程的物料、能耗和廢棄物產生的情況,通過調查,發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)并改進。主要管理方法如下:2.5生產過程的科學管理(2)堅持設備的維護保養(yǎng)制度,使設備始終保持最佳狀況。(3)嚴格監(jiān)督。對于生產過程中各種消耗指標和排污指標進行嚴格的監(jiān)督,及時發(fā)現(xiàn)問題,堵塞漏洞,并把員工的切身利益與企業(yè)推行清潔生產的實際成果結合起來進行監(jiān)督、管理。。在企業(yè)的生產過程中,應盡可能提高原料利用率和降低回收成本,實現(xiàn)原料閉路循環(huán)。在生產過程中比較容易實現(xiàn)物料閉路循環(huán)的是生產用水的閉路循環(huán)。2.6物料再循環(huán)和綜合利用根據清潔生產的要求,工業(yè)用水組成原則上應是供水、用水和凈水組成的一個緊密的體系。根據生產工藝要求,一水多用,按照不同的水質需求分別供水,凈化后的水重復利用。我國已經開展了一些實用的綜合利用技術,如小化肥廠冷卻水、造氣水閉路循環(huán)技術,可以大大節(jié)約水資源,減少水體熱污染;電鍍漂洗水無排或微排技術,實行了漂洗水的閉路循環(huán),因而不產生電鍍廢水和
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