清洁生产是一个系统工程,是对生产全过程以及产品的整个生命周期采取污染预防的综合措施。清洁生产的实施涉及产品的研究开发、设计、生产、使用和最终处置全过程。工业生产过程千差万别,生产工艺繁简不一。因此,推行清洁生产应该从各行业或企业的特点出发,在产品设计、原料选择、工艺流程、工艺参数、生产设备、操作规程等方面分析生产过程中减少污染物产生的可能性,寻找清洁生产的机会和潜力,促进清洁生产的实施。根据清洁生产的概念和近年来各国的成功实践,实施清洁生产的有效途径主要包括合理布局、产品设计、原料选择、工艺改革、节约能源与原材料、资源综合利用、技术进步、加强管理、实施生命周期评估等许多方面。实施清洁生产的途径和方法有:
(1)调整和优化经济结构和产业产品结构。合理布局,调整和优化经济结构和产业产品结构,以解决影响环境的“结构型”污染和资源、能源的浪费。同时,在科学规划和地区合理布局方面,进行生产力的科学配置,组织合理的工业生态链,建立优化的产业结构体系,以实现资源、能源和物料的闭合循环,并在区域内削减和消除废物。
通过产业结构调整,开展清洁生产和资源循环,把污染消灭在源头。产业结构调整要立足于实际,以提高经济整体素质为目标,以市场为导向,以体制创新和科技带动为动力,以增强经济的国际竞争力为重点,通过政策引导、示范带动和规划建立产业结构协调科学、产业布局合理、产品链条完整、生产效率高、经济效益好的生态产业体系,确保生态产业在国民经济中占主导地位,逐步形成合理的产业体系,消除结构性污染。
(2)原材料选择。选择对环境最为友好的原材料是实施清洁生产的重要方面,主要包括:选择清洁的原料,避免使用在生产过程或产品报废后的处置过程中能产生有害物质排放的原材料;选择可再生的原料,尽量避免使用不可再生或需要很长时间才能再生的原料;选择可循环利用原料;对原料进行适当预处理,例如,含砷矿石的预处理可以防止砷进入熔炼主工艺。
(3)改革工艺,开发新技术。科学技术的发展为推行清洁生产提供了无限的可能性。改革生产工艺,开发新的工艺技术,采用能够使资源和能源利用率高、原材料转化率高、污染物产生量少的新工艺,代替那些资源浪费大、污染严重的落后工艺。优化生产程序,减少生产过程中资源浪费和污染物的产生,尽最大努力实现少废或无废生产。适当改变工艺条件,采用必要的预处理或适当工序调整,往往也能收到减废的效果。如简化流程可减少工序,有效削减污染排放;变间歇操作为连续操作,保持生产过程的稳定状态,可以提高成品率,减少废料量。
在工业生产工艺过程中最大限度地减少废物的产生量和毒性是清洁生产的主要目的。要调整生产计划,优化生产程序,合理安排生产进度,改进、完善、规范操作程序,采用先进的技术,改进生产工艺和流程,淘汰落后的生产工艺,合理循环利用能源、原材料、水资源,提高生产自动化的管理水平,提高原材料和能源的利用率,以减少废物的产生。
(4)采用和更新生产设备。采用和更新生产设备,淘汰陈旧设备,换用高效设备,改善设备布局和管线。例如,顺流设备改为逆流设备;优选设备材料,提高可靠性、耐用性;提高设备的密闭性,减少泄漏;设备的结构、安装和布置更便于维修;采用节能的泵、风机、搅拌装置。
设备大型化。提高单套设备的生产能力,不但可强化生产过程,还可降低物耗和能耗。设备技术发展的趋势是随着技术的进步,设备规模越来越大。如炼铁高炉、炼钢转炉、化工装置、发电机组等都日益向大型化方向发展。设备大型化可以进行大批量生产,劳动生产率高,产品成本低;大型设备还可采用先进技术,提高产品质量;同时制造设备时使用的材料相对地也少,制造成本也相对降低,有利于节约投资。
(5)节约能源和原材料。尽量提高资源和能源的利用水平,做到物尽其用。通过资源、原材料的节约和合理利用,使原材料中的所有组分通过生产过程尽可能地转化为产品,消除废物的产生,实现清洁生产。减少原材料的使用量,在不影响产品技术性能和寿命的前提下,使用的原材料越少,说明产生的废物越少,同时运输过程的环境影响也越少;保证原料质量,采用精料;利用废料作为原料,如利用铝含量高的燃煤飞灰作为生产氧化铝的原料。
(6)开展资源综合利用。资源综合利用是实施清洁生产的重要内容。资源综合利用就是尽可能多地采用物料循环利用系统,如水的循环利用及重复利用,以达到节约资源、减少排污的目的,使废物资源化、减量化和无害化,减少污染物排放。资源综合利用是推行清洁生产的首要方向。如果原料中的所有组分通过工业加工过程的转化都能变成产品,这就实现了清洁生产的主要目标。资源综合利用有别于所谓的“三废的综合利用”,这里是指并未转化为废料的物料通过综合利用就可以消除废料的产生。资源综合利用,不但可增加产品的生产,同时也可减少原料费用,降低工业污染及其处置费用,提高工业生产的经济效益,是生产全过程控制的关键。(www.xing528.com)
实现资源的综合利用,需要实行跨部门、跨行业的协作开发,一种可取的形式是建立原料开发区,组织以原料为中心的利用体系,按生态学原理规划各种配套的工业,形成生产链,在区域范围内实现资源的综合利用。
(7)改进产品的设计,开发、生产对环境无害、低害的清洁产品。改进产品设计旨在将环境因素纳入产品开发的所有阶段,使其在使用过程中效率高、污染少,同时使用后便于回收,即使废弃,对环境产生的危害也相对较少。近来出现的“生态设计”、“绿色设计”等术语,即指将环境因素纳入设计之中,从产品的整个生命周期减少对环境的影响,最终导致产生一个更具有可持续性的生产和消费体系。
开发、生产对环境无害、低害的清洁产品,应从产品的设计开始抓起,将环保因素预防性地注入产品设计之中,并考虑其整个生命周期对环境的影响。
在当前科学技术迅猛发展的形势下,产品的更新换代速度越来越快,新产品不断问世。人们开始认识到,工业污染不但发生在生产产品的过程中,也会发生在产品的使用过程中,有些产品使用后废弃,分散在环境之中,也会造成始料未及的危害。例如,低效率的工业锅炉,在使用过程中不但浪费燃料,还排出大量的烟尘,本身就是一个污染源。不少电器产品上用作绝缘材料的多氯联苯,虽然具有优良的电器性能,但是属于强致癌物质,对人体健康会造成严重的威胁。
清洁产品则是从产品的可回收利用性、可处置性或可重新加工性等方面考虑,要求产品的设计人员本着预防污染的宗旨设计产品。
(8)强化科学管理,改进操作。国内外的实践表明,工业污染有相当一部分是由于生产过程管理不善造成的,只要改进操作,改善管理,不需花费很大的经济代价,便可获得明显的削减废物和减少污染的效果。其主要方法是:落实岗位和目标责任制,杜绝跑冒滴漏,防止生产事故发生,使人为的资源浪费和污染排放减至最小;加强设备管理,提高设备完好率和运行率;开展物料、能量流程审核;科学安排生产进度,改进操作程序;组织安全文明生产,把绿色文明渗透到企业文化之中等。推行清洁生产的过程也是加强生产管理的过程,它在很大程度上丰富和完善了工业生产管理的内涵。
强化管理能削减近40%污染物的产生,而实行清洁生产是一场革命,要转变传统的旧式生产观念,在企业管理中要突出清洁生产的目标,从着重于末端处理向全过程控制倾斜,建立一套健全的环境管理体系,使环境管理落实到企业中的各个层次,分解到生产过程的各个环节,贯穿于企业的全部经济活动之中,与企业的计划管理、生产管理、财务管理、建设管理等专业管理紧密结合起来,使人为的资源浪费和污染排放减至最小。
(9)提高企业技术创新能力。依靠科技进步,提高企业技术创新能力,开发、示范和推广无废、少废的清洁生产技术装备。企业要做到持续有效地实施清洁生产,达到“节能、降耗、减污、增效”的目的,必须依靠科技进步,开发、示范和推广无废、少废的清洁生产技术、装备和工艺,加快自身的技术改造步伐,提高整个工艺的技术装备和工艺水平,积极引进、吸收国内外相关行业的先进技术,通过技术进步重点项目(工程),实施清洁生产方案,取得清洁生产效果。
以上这些途径可单独实施,也可互相组合起来综合实施。应采用系统工程的思想和方法,以资源利用率高、污染物产生量小为目标,综合推进这些工作,并使推行清洁生产与企业开展的其他工作相互促进,相得益彰。
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