第十四章-绿色制造与环境教案分析.ppt

工业生态学的意义 工业生态学认为：一个工业生态系统，完全可以像一个生物生态系统那样循环运行：植物吸取养分，合成枝叶，供草食动物享用，草食动物又为肉食动物所捕食，而它们的排泄物和尸体又成为其他生物的食物。由于工业生态系统可大幅度削减污染和原材料需求，因此被认为是解决当今环境污染、资源枯竭以及能源短缺问题的有效方法。 工业生态学的发展(一) 工业生态学的经过了30年的发展，总的来说收获较小： 70年代中期，孕育阶段，在联合国环境规划署、联合国工业发展组织和联合国欧洲经济委员会等机构内，各种见解沸沸扬扬。例如，1976年联合国欧洲经济委员会组织了一次名为“技术与无废料生产”的报告会，会议提出了不少类似于清洁生产和工业生态学的观点。1977年，美国地球化学家普雷斯顿.克罗德在给德国地球学年会的一篇学术报告中按目前的定义首先（或至少首批之一）使用了“工业生态学”一词。 工业生态学的发展(二) 80年代 ，由美国的罗伯特.艾瑞斯和瑞士的彼得.巴切尼各自独立地提出了工业代谢理论。在80年代初，纽约州立大学的生态教育学家查尔斯.哈尔开始讲授工业生态学并出版著述。同一时期，巴黎的一位大学教授雅克.维尼龙也以独立的方式试图推动工业生态学这一概念。在俄罗斯也一样，蒙德莱夫（Mendeleiev）化工学院从10年前起就开设了一个工业生态系，但没有引起什么反响。 工业生态学的发展(三) 1989年9月罗伯特.福罗什和尼古拉.加劳布劳斯在《科学美国人》专刊号上发表了题为《可持续工业发展战略》的文章，在同一时期，美国工程科学院在华盛顿发起了《科技与环境计划》，主要内容是组织讨论会，发表报告文集。第一个报告文集《科技与环境》于1989年出版，其中包括了许多将朝着工业生态学方向演进的观点。1991年5月，美国科学院组织的关于工业生态学的讨论会在华盛顿召开。 第四节 虚拟绿色制造技术 工业生态学的思想在实业界也得到了广泛传播，1989年，正在波斯顿为阿尔图尔.D.李特尔(Arthur D.Little)公司工作的英国咨询专家哈丁.提勃斯，在读完罗伯特.福罗什和尼古拉.加劳布劳斯的文章，动笔起草了一份名为《工业生态学：工业新环保手册》的小册子，并于1991年由阿尔图尔.D.李特尔公司出版发行。尔后，1993年，哈丁.提勃斯转辗来到旧金山附近的“全球商业广播网”，为其成员企业起草发展计划。 工业生态园典型案例 斯塔朵尔炼油厂 阿斯耐斯瓦尔盖 燃煤发电厂 挪伏.挪尔迪斯克公司(工业酶等) 吉普洛克 石膏材料公司 克米拉硫酸钙厂 梯 索 湖 沉淀物用作肥料 温室 远距供热 养鱼场 水泥与道路 水 水 水 硫磺 蒸汽 瓦斯 冷却水 废水 蒸汽 污泥 飞灰 热量 石膏 瓦斯 热量 热量 热量 图2-11.1 卡伦堡工业共生体系企业间主要废料交换流程示意图 注： 热量：每年向一个区域供热系统提供22.5吨蒸汽,相当于1.9万吨石油; 电厂利用自己多余的热量运行一个养鱼场,鱼塘的淤泥回收作为肥料; 每年向炼油厂供应1.4万吨蒸汽,占其管道和罐加热需求量的40%; 每年向挪伏.挪尔迪斯克公司供应21.5万吨蒸汽. 副产品：每年从电厂二氧化碳洗气塔回收的8万吨石膏（硫酸钙）供应吉普洛克石膏材料公司; 该电厂每年销售17万吨飞灰和渣块等燃煤残留物，用于建筑与修路; 炼油厂产生的乙烷和甲烷供给吉普洛克石膏材料公司的干燥炉和动力锅炉。吉普洛克石膏材料公司每小时消耗900KG，动力站每年能避免燃煤3万吨; 斯塔朵尔炼油厂硫洗气塔的残留物用于生产硫酸; 挪伏.挪尔迪斯克公司的富营养污泥用管道免费输送到周围农田作为肥料使用，对于该厂来说，这是达到禁止在海上倾倒此类污泥的法规要求的最廉价途径. 第五节 绿色制造技术的科学价值和应用前景 卡伦堡系统刚性较大，因为该共生系统内的企业数量有限，大部分废料采用管道运输，而且，使用上游企业废料的企业在工艺上很难承受废料在性质或构成方面的变化； 卡伦堡系统的抗干扰能力小，当生产方式发生变化，或者合作伙伴终止合作业务，就可能造成某种废料不足，使得下游企业开工不足或废料无法处理，整个系统的交换受到严重干扰； 卡伦堡系统的启示 卡伦堡系统在某些方面具有经济上的不合理性。比如，为了防止可能对远距供暖造成致命的竞争，卡伦堡没有铺设天然气输气管道。事实上，对于个人消费者来说，由热电厂蒸汽网络所供的热比管道天然气供热要昂贵得多。于是出现了这样的荒谬现象：丹麦的天然气一直供应到瑞典境内的吉普洛克属下的一个工厂，而在丹麦卡伦堡却不得不使用液化气瓶或由斯塔朵尔炼油厂提供的燃气。 工业生态学的展望 工业生态学作为一门新兴的边缘学科，它的理论体系还不完善，应用经验也不丰富，还需要投入大量的人力、物力和财力去研究。但就目前而言，最要紧的工作是：