海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产原理与应用
海南大学环境科学系 唐文浩
1 清洁生产概述
清洁生产的基本概念
清洁生产的目标
清洁生产的内容
清洁生产与末端治理的关系
清洁生产与传统环境保护的区别
实施清洁生产的途径
清洁生产发展趋势
重点:清洁生产的概念
难点:清洁生产与末端治理的关系
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产的基本概念
法律定义:《中华人民共和国清洁生产促进法》
( 2012-2-29 )第一章第二条指出:“本法所称
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。”
法律定义概述了清洁生产的内涵、主要实施途径
和最终目的。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产的基本概念
联合国环境署对清洁生产的定义:清洁生产是指
将综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产
品之中,以期减少对人类和环境的风险。
1989年UNEP巴黎工业与环境活动中心在总结各
国经验的基础上,提出了清洁生产的概念,定义
是:清洁生产是指将综合预防的环境策略,持续
应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环
境的风险。
9/13/2022
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清洁生产的基本概念
清洁生产通过调整产品、原材料、能源结构,更
新工艺设备,强化企业管理等综合措施,提高资
源、能源的利用水平,减少污染物的产生量与排
放量。
实施清洁生产的核心问题有两个:一是资源、能
源的利用水平是否提高;一是污染物的产生量与
排放量或毒性是否减少。
9/13/2022
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清洁生产的基本概念
清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、
生产过程管理和物料内部循环利用等环节的科学
化与合理化,使工业生产最终产生的污染物最少
的一种工业生产方法和管理思路。
清洁生产包括清洁的原料、清洁的生产过程和清
洁的产品几方面的内容,即不仅要实现生产过程
的无污染或少污染,而且生产出来的产品在使用
和最终报废处理过程中也不对环境造成损害。
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清洁生产的基本概念
从方法上理解,减少生产过程所产生的废物量,
包括提高能源效率,合理利用资源,改进生产工
艺,更新产品设计,原材料替代,促进生产的科
学管理、维护、培训及仓储控制等。但清洁生产
不包括废弃物的厂外再生利用、有害毒性处理和
转移等末端处理过程。
9/13/2022
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清洁生产的基本概念
从管理上理解,清洁生产是指将综合预防的环境
管理策略持续地应用于生产过程、产品和服务中,
以提高生产效率和降低对人类及环境的危害。对
生产过程而言,清洁生产包括节约材料和能源、
淘汰有毒原材料、减少废物排放并避免其有害毒
性;对产品而言,清洁生产旨在降低产品在整个
生命周期中,即从原材料的开采到产品的最终处
置对人类及环境的有害影响;对服务而言,清洁
生产指将预防性环境管理战略结合到服务的设计
和提供活动中,减少产品最终报废处理过程对环
境的影响。
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清洁生产的基本概念
从概念上理解,清洁生产是指既可满足人类的需
要、又可合理使用自然资源和能源,并保护环境
的生产方法和措施,其实质是物料和能耗最少的
人类生产活动的规划和管理,将废物减量化、资
源化和无害化,或消灭于生产过程之中,是一种
对人类和环境无害的可持续发展的生产活动。
9/13/2022
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清洁生产的基本概念
清洁生产是一种新的创造性的思想方法,该思想是将整体
预防的环境战略持续运用于生产过程、产品和服务中,以
提高生态效率,并减少对人类及环境的风险。
--对生产过程而言,要求节约原材料和能源,淘汰有
毒原材料,减少降低所有废弃物的数量和毒性;
--对产品而言,要求减少从原材料获取到产品最终
处置的全生命周期的不利影响;
--对服务而言,要求将环境因素纳入设计和所提供
的服务之中。
9/13/2022
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清洁生产的基本概念
清洁生产的法定目的
提高资源利用率
减少污染物的产生和排放
生产出清洁的产品
减轻对环境的不利影响
减轻对人体健康的不利影响
促进经济和社会可持续发展
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清洁生产的目标
(1)自然资源和能源利用的最合理化——
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。
(2)经济效益最大化——
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——
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。
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清洁生产的目标
直接排放
稀释排放
末端治理
时间
工
业
发
展
清洁生产
工业发展与污染防治手段的关系
污染物排放标准
清洁生产标准
9/13/2022
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清洁生产的目标
预防的
综合的 战 略
持续的
替代原理 节约资源
源削减 为环境设计清 洁 生 产
服 务产 品 生产过程
生态效率
增加竞争力改善环境行为并降低费用 减少风险
为改进
以提高
促进
9/13/2022
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清洁生产的内容
自然资源和能源利用最合理化。即对企业来说,应
在生产、产品和服务中,最大限度做到:利用可
再生能源;利用新能源和清洁能源;实施节能技术
和措施;尽量少用、不用有毒有害的原材料;节
约原材料和能源,少用昂贵和稀有的原料;利用
二次资源做原料;物料再循环。
9/13/2022
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清洁生产的内容
经济效益最大化。即通过不断提高生产效率,降
低成本,增加产品和服务的附加值,以获得较大的
经济效益。故必须做到:减少原材料和能源的使
用;减少中间产品;采用先进工艺和高效的生产技
术;降低物料和能源损耗;提高产品质量和完善
企业管理制度;安排合理的生产进度;树立良好的
企业形象。
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清洁生产的内容
对人类和环境危害最小化。即把生产活动和预期
的产品消费活动对环境的负面影响降至最小化。
为此要做到:减少生产过程中的各种危险因素;
采用少废或无废的生产技术和工艺;减少有毒有
害物料的使用;物料易于回收、复用和再生;使
用可回收利用的包装材料,合理包装。
9/13/2022
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清洁生产的内容
清洁生产的主要内容通常由以下几个方面来表述:
(1)清洁能源和原材料的高效利用。
清洁利用矿物燃料,加速以节能为重点的技术
进步和技术改造,提高能源和原材料的利用效率。
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清洁生产的内容
(2)清洁的生产过程。
采用少废、无废的生产工艺技术和高效生产设
备;尽量少用、不用有毒有害的原料;减少生产
过程中的各种危险因素和有毒有害的中间产品;
组织物料的再循环;优化生产组织和实施科学的
生产管理;进行必要的污染治理,实现清洁、高
效的利用和生产。
9/13/2022
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清洁生产的内容
(3)清洁的产品。
产品应具有合理的使用功能和使用寿命;产品
本身及在使用过程中,对人体健康和生态环境不
产生或少产生不良影响和危害;产品失去使用功
能后,应易于回收、再生和复用等。
9/13/2022
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清洁生产的内容
清洁生产要求两个“全过程”控制:
产品的生命周期全过程控制。即从原材料加工、
提炼到产品产出、产品使用直到报废处置的各个
环节采取必要的措施,实现产品整个生命周期资
源和能源消耗的最小化。
生产的全过程控制。即从产品开发、规划、设计、
建设、生产到运营管理的全过程,采取措施,提
高效率,防止生态破坏和污染的发生。
9/13/2022
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清洁生产的内容
清洁生产的最大特点是持续不断地改进。
清洁生产是一个相对的、动态的概念。所谓清洁
的工艺技术、生产过程和清洁产品是和现有的工
艺和产品相比较而言的。推行清洁生产,本身是
一个不断完善的过程,随着社会经济发展和科学
技术的进步,需要适时地提出新的目标,争取达
到更高的水平。
9/13/2022
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清洁生产的内容
清洁生产内容框架
清洁能源
清洁原料
清洁工艺
清洁设备
清洁产品
清洁服务
清洁管理
清洁审计
清洁生产
经济效益
环境效益
社会效益
9/13/2022
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清洁生产的内容
在清洁生产概念中包含了四层涵义:
清洁生产的目标是节省能源、降低原材料消耗、减少污染
物的产生量和排放量;
清洁生产的基本手段是改进工艺技术、强化企业管理,最
大限度地提高资源、能源的利用水平和改变产品体系,更
新设计观念,争取废物最少排放及将环境因素纳入服务中
去;
清洁生产的方法是排污审计,即通过审计发现排污部位、
排污原因,并筛选消除或减少污染物的措施及产品生命周
期分析;
清洁生产的终极目标是保护人类与环境,提高企业自身的
经济效益。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与末端处理的关系
末端处理:被动地在污染物产生之后方寻求解决。
清洁生产:积极主动地以防范于未然的态度,及
各种技术、方法,减少或防止污染物的产生;强
调产品生命周期分析、现场物质回流再利用、持
续性改进及逻辑思维、态度的改变。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与末端处理的关系
传统环境保护战略(末端治理)的缺陷:
投资大
运行费用高
没有经济效益
不能从根本上消除废弃物
是被动反应式的
是不可持续的
9/13/2022
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清洁生产与末端处理的关系
传统环境保护战略(末端治理)的负面效应:
与生产过程相割裂,与产品无关
排放标准的规定只依据当时的认识水平,对于潜
在影响可能估计不足
处理设施一般投资较大,运行费用较高
末端处理往往不能从根本上消除污染,还可能造
成二次污染
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与末端处理的关系
末端处理 清洁生产
目的是达到官方颁布的污染物排
放标准
企业不断追求达到更高标准的过程
生产过程的废弃物必须进行最终
处置
改进生产过程并使之成为封闭连续
的回路
设施的建设和运行需较大成本 可节省成本
对个别问题的一次解决,并且多
为单一介质的解决
整体且持续的改进过程,为多介质
问题的解决
通常由专家来解决,且常常个人
即可解决
团队方式,每个人都发挥作用,伙
伴关系是必须的
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与末端处理的关系
末端处理 清洁生产
被动地在污染及废弃物已经产生
后才寻求解决
主动参与并避免污染及废弃物的产
生
污染物由废弃物处理的设备和方
法来控制
从源头直接消灭环境问题
效果主要依赖对现有处理技术的
改进
涉及到新的实务、态度、管理技巧,
并可刺激科技进步
与产品质量无关 产品质量不但要满足顾客的要求,
还要使其对环境和人类健康的不利
影响最小化
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与末端处理的关系
清洁生产和末端治理并不矛盾,两者构成了环境
保护的统一体
清洁生产和末端治理两者相辅相成,相互弥补
优先选择清洁生产,然后选择末端治理
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与传统环境保护的区别
清洁生产体现了预防为主的思想。传统污染治理
考虑环保时把注意力集中在污染物产生之后如何
处理,以减小对环境的危害,而清洁生产则是要
求把污染物消除在它产生之前。
清洁生产体现了集约型、节约型、生态型的增长
方式。清洁生产通过资源的综合利用,短缺资源
的代用,二次能源的利用,以及节能、降耗、节
水,合理利用自然资源,减缓资源的耗竭;实现
节能减排,促进产品的生产、消耗过程与环境相
融,降低生产活动对人类和环境的风险。
清洁生产体现了发展循环经济的要求,实现了经
济与环境效益的统一。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产与传统环境保护的区别
对具体企业来讲:
传统环境保护手段 清洁生产
出发点 如何处理产生的废弃物 现有废弃物从何处产生
目的 满足政策法规的要求 适应可持续发展的要求
工作
起点
在生产产品或生产工艺流程
后采取的补救性环保措施
将产品设计和生产工艺选取纳
入清洁生产的有机组成部分
解决
途径
通过末端治理设备进行处理
来减少废弃物的产生,不能
处理的储存
从源头控制,涉及生产的各个
层面和领域,预防、避免污染
物的产生
企业
投入
增加原材料、能源等消耗,
尾部处理费用高,增加生产
的复杂性和风险
减少原材料、能源等消耗,降
低风险和企业生产透明度
参与人 环境保护专业工作人员 与企业每个员工都有关
主动性 适应外部压力的被动行为 源自企业内部主动的预防行为9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
实施清洁生产的途径
实现清洁生产有两个要点:
一是提高物料转化过程的资源效率,即从原料投放到废弃
物排出整个过程的有效产出;
二是组织生产过程的环境意识,即从产品开发到市场售后
服务,都要关注产品的生产和使用对环境的影响。
持续型
产品
预防型
一体化型
战略 风险削减
环境工艺
人类
清洁生产技术的基本要素
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
实施清洁生产的途径
清洁生产的途径可以归纳为:改进管理和操作;
改进工艺技术;改进产品设计;选择更清洁的原
料;组织内部物料循环。这些途径可以单独实施,
也可以相互组合。
在实施清洁生产之前,必须从产品变更、原料改
变、技术、工艺流程与操作条件、管理及循环利
用等各方面确定清洁生产机会。
确认清洁生产机会的基本方法,称之为清洁生产
机会审计(简称清洁生产审计)。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
实施清洁生产的途径
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
实施清洁生产的途径
原料采集资源
加工制作
原料
产品
运销
商品消费使用废品
处置
排入环境
能量
产品的生命周期设计:从摇篮到坟墓
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
实施清洁生产的途径
(1)改进管理和操作。包括减少原料和产品由于
泄露、溢出、不合格等造成的损失,改进生产过
程中各层面操作与维护的监控,特别设计生产程
序以减少清洗设备的机会,重视员工的清洁生产
观念训练,改进产品及原料盘存的管理。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
(2)改进工艺技术。包括过滤与冲洗,使用逆流
式清洗,并回收循环用作清洗剂;零件清洗,使
用机械清洗装置,清洗前后改进排水系统,使用
塑胶粒喷砂;表面敷层,使用静电喷雾敷层系统,
使用粉末敷层系统,使用无风的空气辅助式喷枪。
9/13/2022
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(3)改进产品设计。电池:使用低毒性物质代替
重金属(如镉、铅、汞及镍);喷雾罐:使用水溶
性喷雾剂代替挥发性化学喷雾剂;制冷剂:使用
氨或其他环境安全的物质代替氟、氯碳化物。
9/13/2022
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(4)选择更清洁的原料。印刷,以水性油墨代替
化学溶剂性油墨;纺织,减少含磷化合物的使用
量以减少废水中磷的含量,对冷却水使用紫外光
代替生物消毒剂;电子元件,使用干式系统代替
水性薄膜系统。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
(5)组织内部物料循环。印刷,使用蒸汽回收系
统以回收有机溶剂;纺织,使用超过滤系统自废
水中回收染料;金属加工,使用离子交换装置回
收镀镍溶液;湿法冶金,分操作单元组织内部物
料循环回收等。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
(6)发展绿色产业和传统产业的生态化改造,需
要从清洁生产入手,延长和拓宽生产技术链,将
污染尽可能地在生产企业内进行处理,减少生产
过程的污染排放。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
(7)建立公共设施治理污染,提高治污的覆盖面,
降低治污成本。在不增加甚至减少原始资源消耗、
不增加甚至减少污染排放、不破坏甚至不断恢复
生态的基础上,实现经济快速增长。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产发展趋势
当前,世界范围内的清洁生产表现出如下发展趋势:
环境法规的制定遵循长期性和可持续原则。环境
法规的制定越来越多地体现了长期性和可持续原
则,除了由末端控制转向污染预防,还更多地集
成到企业经营法规、财政税法以及投资贸易中。
清洁生产与ISO14000环境管理体系结合。
ISO14000环境管理体系是实现清洁生产的手段之
一,支持清洁生产持续实施,且不断丰富着清洁
生产的具体内容。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
清洁生产向第三产业延伸。清洁生产最初关注的
是生产过程,逐渐延伸到产品,再进一步延伸到
对无形产品(服务),且涵盖了社会的整个经济
活动。清洁生产从生产领域扩展到了消费领域,
从实施中的物质化到了非物质化,反映了清洁生
产思维的创新和价值体系的重新调整。
注重产品生态设计。产品生态设计是将清洁生产
创新活动融入产品设计的始端,实现了真正意义
上的污染预防。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
生态工业园区的建设。清洁生产效法生态系统的
演进方式,将工业生产系统组织活动纳入到生物
圈组织中,推动工业体系的生态化演进。这就使
清洁生产从早期的企业层次上升到区域宏观经济
规划和管理层次。
循环经济理念的建立及新的工业革命兴起。清洁
生产发展了以线性经济模式转向新的循环经济模
式。带动一场新的工业革命运动。
9/13/2022
海南大学环境科学系 唐文浩
作业二
PPT专题报告:
1、清洁生产与末端处理的关系。
2、清洁生产与传统环境保护的区别。
9/13/2022