環(huán)境友好材料的加工與制備

環(huán)境友好材料的加工與制備第1頁/共89頁材料的環(huán)境友好加工與制備環(huán)境問題的現(xiàn)狀環(huán)境友好材料的概念與意義材料的加工制備技術(shù)清潔生產(chǎn)的理論第2頁/共89頁問題資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境破壞與資源開發(fā)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染第3頁/共89頁第4頁/共89頁第5頁/共89頁環(huán)境友好材料的概念要求：具有優(yōu)良的使用性能和環(huán)境協(xié)調(diào)性，并且具有環(huán)境意識特征：節(jié)約資源和能源、減少環(huán)境負(fù)荷，如溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等。重要意義：環(huán)境友好材料符合人與自然和諧發(fā)展的基本要求，是人與織染協(xié)調(diào)發(fā)展的理性選擇，也是材料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。第6頁/共89頁環(huán)境材料的設(shè)計(jì)思路在傳統(tǒng)材料研究所追求的優(yōu)異使用性能的基礎(chǔ)上，充分考慮資源的有限性和盡可能降低環(huán)境負(fù)擔(dān)等因素，采取有效措施，使材料具有能夠再生循環(huán)利用的特性，從材料的設(shè)計(jì)階段開始，就把材料的使用性能同保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境、保障生活環(huán)境的舒適性充分結(jié)合起來，這是對傳統(tǒng)材料技術(shù)與工程的革新。第7頁/共89頁環(huán)境材料舉例再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、,在生產(chǎn)和使用過程中污染較少并且能夠回收再生的紙張等。能夠經(jīng)自然界微生物分解或者能夠自動降解的材料如新型的包裝袋,由天然材料加工成的高分子材料等。為凈化環(huán)境和防止污染而設(shè)計(jì)的材料如新型的不釋放有害氣體的墻體材料,高吸油性樹脂等。替代傳統(tǒng)有污染的材料的新型材料如冰箱內(nèi)的全無氟制冷劑等。與潔凈能源相關(guān)并且能夠利用它們的材料,如燃料電池中的儲氫材料。第8頁/共89頁材料的加工制備技術(shù)再循環(huán)利用技術(shù)避害技術(shù)控制技術(shù)補(bǔ)救修補(bǔ)技術(shù)第9頁/共89頁再循環(huán)利用技術(shù)含義：一、盡可能的一句我國的資源國慶，使用藏量相對豐富，并且是可再生利用的資源來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)材料；二、材料要易回收易再生。舉例第10頁/共89頁塑料包裝材料優(yōu)缺點(diǎn)：在使用上有許多優(yōu)點(diǎn)，但是不易自然消亡，造成“白色污染”?？山到馑芰希杭扔袀鹘y(tǒng)塑料材料的性能，又能在使用完成后，通過土壤和水中的微生物左右，或通過陽光中紫外線作用，在自然環(huán)境中分裂降解和還原，最終以無毒形式重新進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中回歸大自然?？山到馑芰戏诸悾荷锝到馑芰?、生物分裂塑料、光降解塑料、生物-光雙降解塑料。目前利用最多的是生物降解淀粉塑料。第11頁/共89頁高分子材料的回收利用技術(shù)電磁快速加熱法：用于回收金屬-聚合物組件。利用在交變磁場中金屬部件產(chǎn)生的熱使升溫速度高達(dá)每秒15攝氏度，使金屬與聚合物間的黏合劑失去作用，達(dá)到回收利用的目的。第12頁/共89頁高分子材料的回收利用技術(shù)固相剪切擠出法：用于回收廢棄硫化橡膠和交聯(lián)聚乙烯，這兩種分子由于含有教練結(jié)構(gòu)，不溶，不熔，難以用一般技術(shù)回收。首先將硫化橡膠或交聯(lián)聚乙烯的碎片與20%-30%LDPE樹脂在雙螺桿擠出機(jī)中于高于LDPE的熔點(diǎn)下共混，然后在單螺桿擠出機(jī)中借助強(qiáng)大的壓力和剪切盈利進(jìn)行固相擠出，再壓塑成型而得到回收利用。第13頁/共89頁高分子材料的回收利用技術(shù)熱裂解和催化裂解技術(shù)：用于一般聚合物一、310-350攝氏度將聚苯乙烯可控?zé)峤獬蓡误w、二聚體和三聚體。二、以二氧化硅-氧化鋁作為催化劑，在帶鼓形螺桿的反應(yīng)器中四百到五百度實(shí)現(xiàn)聚苯乙烯的熱降解和催化降解。三、碳化法處理酚醛樹脂，在氮?dú)鈿夥罩辛俣忍蓟?，產(chǎn)物可作為熱塑性塑料的填料使用。第14頁/共89頁廢棄木質(zhì)材料循環(huán)利用技術(shù)直接利用：修補(bǔ)、翻新木塑復(fù)合材料：廢棄塑料和木材用高溫熔化混合熱成型、非氣流鋪裝成型、擠塑成型、模壓成型之后形成可用于室外家具、汽車工業(yè)等方面的復(fù)合材料。紙質(zhì)人造板和再生刨花板物質(zhì)循環(huán)利用第15頁/共89頁常用板材第16頁/共89頁金屬材料的生態(tài)設(shè)計(jì)不銹鋼制品以其優(yōu)良的物理化學(xué)性能被廣泛應(yīng)用。不銹鋼通常以鎳鎘作為主要合金元素，但是鎳是一種能夠引起人體過敏和誘發(fā)癌癥的有毒化學(xué)元素，這種致癌毒性與其他因素相互作用會誘發(fā)細(xì)胞中毒和基因中毒等嚴(yán)重問題！存在的問題第17頁/共89頁金屬材料的生態(tài)設(shè)計(jì)可循環(huán)再生設(shè)計(jì)高性能長壽命金屬材料第18頁/共89頁可循環(huán)再生設(shè)計(jì)低合金化：降低合金中合金元素的含量，滿足性能即可，以避免在重熔回收時(shí)所發(fā)生的難以去除合金元素問題。雜質(zhì)無害化：開發(fā)新的合成方法，減少合金中有害雜質(zhì)的含量。第19頁/共89頁高性能長壽命金屬材料高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋁鋰合金超級鋁鎂合金第20頁/共89頁第21頁/共89頁避害技術(shù)

無害化是環(huán)境友好材料必須具有的特性。無毒無害系：在材料生命周期全過程中選擇原材料提取原材料生產(chǎn)工藝過程中，生產(chǎn)以及廢棄后處置等各個階段均不能對人身及環(huán)境造成能夠危害。第22頁/共89頁舉例聚乳酸(PLA)

以乳酸為單體經(jīng)化學(xué)合成的一類高分子材料。單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合。第23頁/共89頁聚乳酸的優(yōu)點(diǎn)

第24頁/共89頁P(yáng)LA整個循環(huán)過程第25頁/共89頁P(yáng)LA在哪些方面應(yīng)用呢？第26頁/共89頁

聚乳酸對人體絕對無害的特性使得聚乳酸在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用品領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢。第27頁/共89頁P(yáng)LA在電子電器領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用

日本富士通公司的筆記本電腦機(jī)殼材料，富士通最新款式筆記本電腦其外殼整體的93%幾乎都采用了PLA樹脂。手機(jī)部件及機(jī)殼材料，索尼愛立信移動通訊公司于2005年4月試制了在機(jī)殼中采用PLA的手機(jī)。日本索尼公司DVD影碟機(jī)殼材料光盤盤片

第28頁/共89頁P(yáng)LA在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用一次性輸液工具、免拆型手術(shù)縫合線、藥物緩解包裝劑、人造骨折內(nèi)固定材料、組織修復(fù)材料、人造皮膚等。第29頁/共89頁三種主要制備方法第30頁/共89頁制備方法1.直接聚合法乳酸脫水劑，加熱低聚物在脫水機(jī)存在下，乳酸分子間受熱分解，直接縮聚。日本在這方面做了大量的研究，但最終沒有成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。第31頁/共89頁制備方法2.開環(huán)聚合法第一步：乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯，第二步：開環(huán)縮聚成聚乳酸。

此方法使用廣泛，美國NatureWorks公司生產(chǎn)聚乳酸的工藝即為該工藝。中國的海正與中科院共同研制的聚乳酸生產(chǎn)技術(shù)也與此相似。

第32頁/共89頁制備方法3.共聚法

PLA為疏水性物質(zhì)，降解周期難以控制，與其他單體共聚可改變材料的親水疏水性、結(jié)晶性。降解速度可根據(jù)共聚物的相對分子質(zhì)量、共聚單體種類和配比加以控制。第33頁/共89頁常用共聚單體及相應(yīng)改進(jìn)性能第34頁/共89頁聚氨酯聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。第35頁/共89頁聚氨酯的優(yōu)點(diǎn)

水溶性聚氨酯無毒、不易燃燒、無污染、節(jié)能、安全可靠、不易擦傷被涂飾表面。近年來，水溶性聚氨酯取代溶劑型聚氨酯成為重要方向。第36頁/共89頁第37頁/共89頁應(yīng)用于皮革涂飾（PU皮的主要原料）紙張涂層（達(dá)到期望的亮光、好的手感及耐磨性）、鋼材防銹、纖維處理、塑料與木材涂裝、玻璃涂布等領(lǐng)域。第38頁/共89頁制備方法第39頁/共89頁方法適用對象優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)預(yù)聚體法活性不高的脂肪和脂環(huán)族異氰酸酯不需回收大量溶劑膠膜硬、缺乏柔軟性溶液法活性較高的芳香族異氰酸酯操作簡單、重復(fù)性好回收溶劑困難外乳化法均可適用范圍廣乳液中乳化劑殘留，固化后膠膜性能受影響第40頁/共89頁控制技術(shù)當(dāng)工業(yè)過程產(chǎn)生的廢棄物既不能重新再生循環(huán)利用，也不能通過工藝更新減少有害物的產(chǎn)生，同時(shí)也不能在該工藝過程內(nèi)部進(jìn)行消化處理時(shí)，為了維持生產(chǎn)過程的繼續(xù)進(jìn)行，不得不向環(huán)境排放一定量的污染物。所謂污染控制技術(shù)是指對向環(huán)境排放的污染物，在排放到環(huán)境以前進(jìn)行處理的工藝過程和技術(shù)。第41頁/共89頁表1一些材料生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響第42頁/共89頁由表可見，工業(yè)廢棄物對環(huán)境的影響主要是消耗資源，有毒、有害物質(zhì)的排放，以及土地占用和退化。特別是工業(yè)廢棄物中的有毒、有害物質(zhì)如果直接排放進(jìn)入環(huán)境，會對環(huán)境造成極大的破環(huán)。為了防治環(huán)境污染和保護(hù)人群健康及保持生態(tài)平衡，各國制定了大氣、水及土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和廢氣、廢水、廢渣的排放標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)三廢在進(jìn)入環(huán)境之前，必須進(jìn)行處理，以達(dá)標(biāo)排放。第43頁/共89頁關(guān)于污染物排放控制方法，一般包括減少有害物排放的分離處理、無害化轉(zhuǎn)化處理及有害物收集儲存處理等，其技術(shù)原理示意圖如下圖所示。其核心還是將有害物在進(jìn)入環(huán)境之前轉(zhuǎn)化為無害物，盡量減小對環(huán)境的損害。產(chǎn)品無害廢物環(huán)境資源能源生產(chǎn)廢物處理第44頁/共89頁減少有害物排放的分離處理方法是將生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行分離，將有害物和無害物分開，回收利用有用成分，直接排放無害物，對有害成分進(jìn)行處理后再排放。典型的污染物分離處理方法是成分分離處理工藝，特別是單相多組分共存體系，可按其不同成分的離子或分子進(jìn)行分離。如采用電磁快速加熱法處理金屬塑料復(fù)合體系，利用交變磁場中金屬部件產(chǎn)生的熱，使金屬與高分子聚合物之間的粘合劑失去作用，達(dá)到分別回收金屬和廢塑料的目的。第45頁/共89頁除成分分離方法外，相分離工藝技術(shù)也可以用于減少有害物的體積或資源回收。在鍍鉻生產(chǎn)工藝中，可將霧化的鍍鉻廢液進(jìn)行收集并液化處理，經(jīng)過濾后，再用隔膜電解或脫水，即可再作為鍍鉻液使用；沉淀鉻渣中的6價(jià)鉻為有害物，經(jīng)處理可制成帶磁性的FeO和CrO，可作電磁塊的原料第46頁/共89頁環(huán)保中通常提到的“三廢”包括氣、液、固三種形態(tài)廢棄物，是可以相互轉(zhuǎn)化的。如廢氣中的NOx、SOx升到空中，經(jīng)轉(zhuǎn)化并溶于雨水降落形成液態(tài)的酸雨；廢水中的溶解態(tài)物質(zhì)，經(jīng)沉淀處理后分離出的污泥又成為固態(tài)廢渣；廢渣中的可溶性成分被雨水淋濾進(jìn)入局部蓄水區(qū)致使該區(qū)域水質(zhì)變?yōu)閺U水，三種狀態(tài)如此循環(huán)轉(zhuǎn)換。控制、治理時(shí)要綜合考慮，確保將有害物在進(jìn)入環(huán)境之前徹底轉(zhuǎn)化為無害物。第47頁/共89頁無害化轉(zhuǎn)化處理指對一些污染物進(jìn)行物理或化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，使有害物變成無害物再向環(huán)境排放，消除有害物對環(huán)境的影響.物理轉(zhuǎn)化除上述的分離處理外，還包括沉淀、過濾、吸附、吸收等處理技術(shù)；化學(xué)轉(zhuǎn)化則主要包括氧化、還原、催化及生物處理等。第48頁/共89頁關(guān)于有害物收集儲存處理，在工業(yè)三廢處理中目前應(yīng)用較普遍。如工業(yè)廢氣排放前，應(yīng)先進(jìn)行除塵，將固體顆粒物收集脫除，再根據(jù)廢氣成分及環(huán)保要求進(jìn)行其他處理。廢水、廢渣處理前先進(jìn)行清污分流、減量化和回收有用組分等預(yù)處理，然后用化學(xué)或生物方法將有害物轉(zhuǎn)化為無害物。第49頁/共89頁防止有害物質(zhì)未經(jīng)處理就進(jìn)入環(huán)境，關(guān)鍵在于工藝生產(chǎn)流程的密封程度，包括設(shè)備本身的密閉狀況及保證投料、出料、物料輸送等過程中有害物不能逸出。如橡膠加工中的塑煉和混煉是在開煉機(jī)和密煉機(jī)中進(jìn)行的，如不密閉，則散發(fā)出大量有毒氣體和煙塵。一些生產(chǎn)設(shè)備，如破碎機(jī)、電鍍機(jī)、清洗槽等，均可采用密閉的方法。此外，加強(qiáng)防范意識，杜絕生產(chǎn)過程中的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，也是很重要的。第50頁/共89頁補(bǔ)救修補(bǔ)技術(shù)

改善地球的生態(tài)環(huán)境第51頁/共89頁環(huán)境工程材料（用途）

治理大氣污染治理水污染

處理固態(tài)廢物第52頁/共89頁漿砌塊石、噴射混凝土、干切片石石質(zhì)邊坡的防護(hù)第53頁/共89頁缺點(diǎn)

施工復(fù)雜

造價(jià)昂貴

影響公路環(huán)境

破壞生態(tài)景觀

淘汰第54頁/共89頁噴混植生技術(shù)生物防護(hù)生物與工程植被恢復(fù)第55頁/共89頁技術(shù)優(yōu)勢使用前使用后第56頁/共89頁客土摻混黏結(jié)劑

加固鐵絲第57頁/共89頁噴混植生技術(shù)

它是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù)，其核心是通過成孔物質(zhì)的合理配置，在巖石坡面上營造一個既能讓植物生長發(fā)育，而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使建植層固、液、氣三相物質(zhì)基于平衡。噴混植生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了邊坡防護(hù)和景觀綠化兩大功能的完美結(jié)合，是環(huán)境保護(hù)和國土綠化工程的一大突破。第58頁/共89頁固沙材料及沙漠植被材料1.土地荒漠化和沙化2.我國沙化面積已達(dá)150余萬平方公里。開發(fā)新型材料，保持水土是我們義不容辭的責(zé)任.第59頁/共89頁

固沙材料是增黏劑。養(yǎng)生劑等高等乳液和草籽、肥料、水混合而成，一起制成的。使用時(shí)將這些乳液噴灑在沙地表面，可臨時(shí)固定沙塵。待種子發(fā)芽生根，則草的毛根對沙塵起到永久性的固定作用，達(dá)到綠化沙漠的目的。這些乳液類固沙植被材料可以不僅可以用于沙漠綠化，海灘綠化，還可以用于沙漠公路路基表面保護(hù)層，公路、鐵路、管理沿線鐵道固沙，黃土坡固定等等。第60頁/共89頁在目前鞏固植被的眾多材料中高分子乳液高吸水性樹脂高吸水性樹脂有丙烯酸等類型，加以淀粉接枝等措施，在離子水中吸水率可達(dá)3000-----5000倍?？捎糜诟鞣N土壤，沙地環(huán)境，促進(jìn)作物、草類生長，從而保持水土。第61頁/共89頁其他環(huán)境修復(fù)材料改性膨潤土復(fù)合材料凹凸棒石復(fù)合材料

海泡石復(fù)合材料第62頁/共89頁填充型淀粉塑料

1光/生物雙降解型

共混型

全淀粉型234淀粉基降解塑料分類第63頁/共89頁填充型淀粉塑料

1973年，Griffin首次獲得淀粉表面改性填充塑料的專利。到80年代，一些國家以Griffin的專利為背景，開發(fā)出淀粉填充型生物降解塑料。填充型淀粉塑料又稱生物破壞性塑料，其制造工藝是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加劑，然后加工成型，淀粉含量不超過30%。天然淀粉分子中含有大量羥基使其分子內(nèi)和分子間形成極強(qiáng)的氫鍵，分子極性較大，而合成樹脂的極性較小，為疏水性物質(zhì)。因此必須對天然淀粉進(jìn)行表面處理，以提高疏水性和其與高聚物的相容性。目前有物理改性和化學(xué)改性兩種方法。

第64頁/共89頁光/生物雙降解型

生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊區(qū)域難以降解，而光降解塑料被掩埋在土中時(shí)也不能形成降解，為此，美、日等國率先開發(fā)了一類既具光降解，又具生物降解性的光/生物雙降解塑料。光/生物降解塑料由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑(增溶劑、增塑劑、交聯(lián)劑等)制成，其中光敏劑是過渡金屬的有機(jī)化合物或鹽。其降解機(jī)理是淀粉被生物降解，使高聚物母體變疏松，增大比表面積，同時(shí)，日光、熱、氧等引發(fā)光敏劑，導(dǎo)致高聚物斷鏈，分子量下降。第65頁/共89頁共混型

共混塑料是淀粉與合成樹脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料。主要成分為淀粉(30%～60%)，少量的PE的合成樹脂，乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物，乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物，聚乙烯醇(PVA)，纖維素，木質(zhì)素等，其特點(diǎn)是淀粉含量高，部分產(chǎn)品可完全降解。日本開發(fā)了改性淀粉/EVOH共聚物與LDPE共混、二甲基硅氧烷環(huán)氧改性處理淀粉，然后與LDPE共混。意大利Novamont公司的Mster－Bi塑料和美國Warner－lambert公司的NoVon系列產(chǎn)品也屬于此類產(chǎn)品。Mster－Bi塑料是連續(xù)的EVOH相和淀粉相的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成的高分子合金。由于兩種成分都含有大量的羥基，產(chǎn)品具有親水性，吸水后力學(xué)性能會降低，但不溶于水。第66頁/共89頁全淀粉型

將淀粉分子變構(gòu)而無序化，形成具有熱塑性的淀粉樹脂，再加入極少量的增塑劑等助劑，就是所謂的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上，而加入的少量其他物質(zhì)也是無毒且可以完全降解的，所以全淀粉是真正的完全降解塑料。幾乎所有的塑料加工方法均可應(yīng)用于加工全淀粉塑料，但傳統(tǒng)塑料加工要求幾乎無水，而全淀粉塑料的加工需要一定的水份來起增塑作用，加工時(shí)含水量以8%～15%為宜，且溫度不能過高以避免燒焦。日本住友商事公司、美國Wanlerlambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣稱研制成功淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90%～100%的全淀粉塑料，產(chǎn)品能在1年內(nèi)完全生物降解而不留任何痕跡，無污染，可用于制造各種容器、薄膜和垃圾袋等。德國Battelle研究所用直鏈含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料，可用傳統(tǒng)方法加工成型，作為PVC的替代品，在潮濕的自然環(huán)境中可完全降解。第67頁/共89頁清潔生產(chǎn)工藝和技術(shù)伴隨人類生產(chǎn)環(huán)境的不斷惡化，自20世紀(jì)60年代以來，環(huán)境保護(hù)在全世界范圍內(nèi)開始興起。保護(hù)人類共同的家園，成為全人類的共識，并逐漸匯成了當(dāng)年世界的可持續(xù)發(fā)展的潮流?；趯鹘y(tǒng)“末端治理（先污染后治理）”的環(huán)境污染控制實(shí)踐的反思，清潔生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生。第68頁/共89頁清潔生產(chǎn)與末端治理的比較比較項(xiàng)目清潔生產(chǎn)系統(tǒng)末端治理（不含綜合利用）思考方法污染物消除在生產(chǎn)過程中污染物產(chǎn)生后再處理產(chǎn)生時(shí)代20世紀(jì)80年代末期20世紀(jì)70-80年代控制過程生產(chǎn)全過程控制產(chǎn)品生命周期全過程控制污染物達(dá)標(biāo)排放控制控制效果比較穩(wěn)定產(chǎn)污量影響處理效果產(chǎn)污量明顯減少間接可推動減少排污量減少減少資源利用率增加無顯著變化第69頁/共89頁清潔生產(chǎn)的概念清潔生產(chǎn)既是一種提高資源效率、減少環(huán)境污染的工業(yè)生產(chǎn)方法，也是一種環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的概念，還是一種工業(yè)生產(chǎn)組織和管理的思路、手段。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與環(huán)境規(guī)劃中心（UNEPIE/PAC）對它給出了以下定義：清潔生產(chǎn)是一種新的創(chuàng)造性的思想，該思想將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

第70頁/共89頁我們可以將清潔生產(chǎn)的理念歸納為：確保生態(tài)兼容性，包括保持環(huán)境基本參數(shù)的穩(wěn)定，減少乃至消除污染的生產(chǎn)和排放，控制人工合成的有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入生物圈；提高資源生產(chǎn)率，包括源頭減量化，組織再循環(huán)，實(shí)施以預(yù)測和預(yù)警為前提的預(yù)防戰(zhàn)略；謀求經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙贏；考察和優(yōu)化產(chǎn)品和過程的生命周期；持續(xù)改進(jìn)而非一次性行動。從方法上理解，清潔生產(chǎn)是在可能的最大限度內(nèi)減少生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢物量，包括提高能源效率，合理利用資源，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，更新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，原材料替代，促進(jìn)生產(chǎn)的科學(xué)管理、維護(hù)、培訓(xùn)及倉儲控制等。但清潔生產(chǎn)不包括廢物的廠外再生利用、有害毒性處理和轉(zhuǎn)移等末端處理過程。第71頁/共89頁從管理上理解，清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境管理策略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以提高生產(chǎn)效率和降低對人類及環(huán)境的危害。對于生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)包括節(jié)約材料和能源、淘汰有毒原材料、減少廢物排放并避免其有害毒性；對產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)旨在降低產(chǎn)品在整個生命周期中，即從原材料的開采到產(chǎn)品的最終處置對人類及環(huán)境的有害影響；對服務(wù)而言，清潔生產(chǎn)指將預(yù)防性環(huán)境管理戰(zhàn)略結(jié)合到服務(wù)的設(shè)計(jì)和提供活動中，減少產(chǎn)品最終報(bào)廢處理過程對環(huán)境的影響。第72頁/共89頁從概念上理解，清潔生產(chǎn)是指既可滿足人類的需要、又可以合理使用自然資源和能源，并保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)方法和措施，其實(shí)質(zhì)是物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理，將廢物減量化、資源化和無害化，或消滅于生產(chǎn)過程之中，是一種對人類和環(huán)境無害的可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)活動。第73頁/共89頁結(jié)合我國的實(shí)際情況，清潔生產(chǎn)是以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo)，以技術(shù)、管理為手段，通過對生產(chǎn)全過程的排污審計(jì)，篩選并實(shí)施污染防治措施，以消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對人類健康與生態(tài)環(huán)境的影響，達(dá)到防治工業(yè)污染、提高經(jīng)濟(jì)效益雙重目的的綜合性措施。目的：節(jié)省能源、降低原材料消耗、減少污染物的產(chǎn)生量和排放量。基本手段：改進(jìn)工藝技術(shù)、強(qiáng)化企業(yè)管理，最大限度地提高資源、能源的利用水平主要方法：排污審計(jì)，即通過審計(jì)發(fā)現(xiàn)排污部位、排污原因，并篩選消除或減少污染物的措施第74頁/共89頁清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)在于工業(yè)生態(tài)學(xué)（又稱產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)），它的基本思想是將工業(yè)系統(tǒng)乃至整個經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)作為特殊的生態(tài)系統(tǒng)看待，將其納入到生物圈之中。美國學(xué)者羅伯特·福羅什指出“工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念與生物生態(tài)系統(tǒng)概念之間的類比不一定完美無缺，但如果工業(yè)體系模仿生物界的運(yùn)行規(guī)則，人類將受益無窮”。第75頁/共89頁丹麥的卡倫堡案例克萊拉硫酸鈣廠吉普洛克建筑材料廠斯塔朵爾煉油廠遠(yuǎn)距供熱養(yǎng)殖場阿斯耐瓦爾蓋熱力發(fā)電廠梯索湖飛灰混凝土筑路等挪伏挪爾迪斯克（工業(yè)酶等）沉淀物用作肥料暖棚水硫水水蒸汽余熱余熱余熱余熱燃?xì)馐嗾羝細(xì)饫鋮s水廢水第76頁/共89頁卡倫堡生態(tài)工業(yè)園是目前世界上工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行最為典型的代表。該生態(tài)工業(yè)園的主體企業(yè)是發(fā)電廠、煉油廠、制藥廠、石膏板生產(chǎn)廠。以這四個企業(yè)為核心通過貿(mào)易方式利用對方生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物和副產(chǎn)品，不僅減少了廢物生產(chǎn)量和處理的費(fèi)用，還產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益，形成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)。清潔生產(chǎn)的理念還向著經(jīng)濟(jì)學(xué)、倫理學(xué)、哲學(xué)等不同領(lǐng)域進(jìn)行延伸。第77頁/共89頁清潔生產(chǎn)的內(nèi)容

內(nèi)涵：全過程控制，旨在減少產(chǎn)品整個生命周期過程中從原料的提取到產(chǎn)品的最終處置對人類和環(huán)境的影響。目標(biāo)：通過資源的綜合利用，短缺資源的代用，二次能源的利用，以及節(jié)能，降耗，節(jié)水，合理利用自然資源，減緩資源的耗竭；減少廢物和污染物的排放，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、消耗過程與環(huán)境相容，降低工業(yè)活動對人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。第78頁/共89頁清潔生產(chǎn)清潔能源清潔資源清潔工藝清潔設(shè)備清潔產(chǎn)品清潔服務(wù)清潔管理清潔審計(jì)經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境效益社會效益

由圖可見，清潔生產(chǎn)的所有內(nèi)容都圍繞一個核心，即在工藝過程中減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一，最后實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)。第79頁/