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1、第12章 清洁生产与循环经济12.1 清洁生产概述清洁生产是为了克服末端治理环境战略的弊端而提出的新的污染预防战略。清洁生产是从设计开始、到能源与原材料选择、工艺技术与设备采用、废物利用及运行管理等各个环节，通过不断采取综合性的预防措施，提高资源利用率，减少或避免污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害，其实质是污染预防。根据国家环保局环控（1997）232号“关于印发国家环保局关于推行清洁生产若干意见的通知”的要求，建设项目的环境评价应包括清洁生产的内容。要求：（1）项目建议书阶段，要对工艺和产品是否符合清洁生产要求提出初评；（2）项目可行性研究阶段，要对重点原料选用、生产工艺
2、和技术改进、产品等方案进行评价，最大限度地减少技术和产品的环境风险；(3)对于使用限期淘汰的落后工艺和设备，不符合清洁生产要求的建设项目，环境保护行政主管部门不得批准其项目环境影响报告书；(4)所提出的清洁生产措施要与主体工程“同时设计，同时施工，同时投产”。2002年6月29日九届全国人大常委会第二十八次会议审议通过了中华人民共和国清洁生产促进法，并于2003年1月1日开始实施。这是我国第一部以污染预防为主要内容的专门法律，标志着我国可持续发展有了历史性的进步，推行和实施清洁生产走上了法制化和规范化管理的轨道。因此，推行清洁生产是走新型工业化道路，实施可持续发展战略的必然选择。清洁生产包括的
3、内容：（1）清洁的能源。包括常规能源的清洁利用，可再生资源的利用，再生能源的开发；各种节能技术等；（2）清洁的生产工艺过程。包括尽可能少用、不用有毒有害的原料，保证中间产品的无毒、无害；减少生产过程中各种危险因素；采用少废、无废的工艺和高效的设备；进行物料再循环；完善管理等；（3）清洁的产品。指节约原料和能源，少量昂贵和稀缺的原料的产品；利用二次能源作原料的产品；产品在使用后不会危害人体的健康和生态环境；易于回收、复用和再生的产品等；清洁生产不但要有技术上的可行性，而且要有经济上的可盈利性，能够体现经济效益、环境效益和社会效益的统一，这是在市场经济条件下清洁生产得以实现并能够不断发展的前提条件
4、和生命线。12.2 清洁生产分析目前，我国尚未颁布该产品生产行业的清洁生产标准，本次评价按照清洁生产审核方法从项目使用的原辅材料、采用的生产工艺及产排污等方面对项目的清洁生产水平进行分析。12.2.1 产品与原辅材料12.2.1.1 原辅材料拟建项目所用的主要原辅料涉及到易燃、有毒有害物质，包括三乙胺、磷酸等，原料全部为一般常用的化学品，均可从市场上购买，目前项目周围区域均有较为广泛的原料市场，运输方便，供应充足。三乙胺属于易燃物质，氢气为易爆物质，磷酸和盐酸为腐蚀性物质，原料毒性较低，安全可靠，项目原辅材料质量稳定，来源可靠，供应有保障，体现了清洁生产的要求。12.2.1.2 产品产品广泛应
5、用于吸附制冷、特殊精馏催化剂、汽车尾气净化催化剂、吸热型碳氢燃料用催化剂等多个领域，有着良好的经济效益，建成后将为菏泽市的经济发展做出贡献。随着空调器成为家庭必备电器，传统制冷方式已经给环境造成了臭氧层空洞问题等的破坏。其次，每年高能耗制冷需求引起电力紧张，导致各地兴建以火力发电为主的发电站，从而大量烧煤增排CO2增强温室效应；再次，能源短缺已然成为世界性的问题，普通空调器的普及显然是不利与于能源节约的。基于以上的问题，太阳能固体吸附式制冷技术作为一种以太阳能为能源并且对环境无破坏作用的新型技术备受关注。与传统制冷系统相比，吸附式制冷具有结构简单，一次性投资少，运行费用低，使用寿命长，无噪音，
6、无环境污染，能有效利用低品位热源等一系列优点。 吸附式制冷系统设计的核心是吸附剂，它的性能好坏直接影响了整个系统的功能，是吸附制冷系统的核心技术。因此，该项目产品为低毒环保型产品，符合清洁生产要求。12.2.2 主要工艺及设备清洁性分析磷酸铝吸附制冷剂（ZHY-n）严格地由AlO4与PO4两种四面体交替组成，没有可交换的电荷，因而不具有Bronsted酸碱性，对制冷设备的腐蚀性小。但是随着Si与Co、Zn、Mg等金属杂原子被相继引入AlPO4-n吸附制冷剂的骨架，形成取代型的ZHY、MeAPO与MeZHY吸附制冷剂，从而使吸附制冷剂的骨架中有了可交换的电荷，并且很大程度上改善了其作为功能材料应
7、用的性能，尤其是Si-AlPO4在吸附式制冷领域的成功应用，更加让磷酸铝分子成为业界瞩目的焦点。拟建项目产品编号拟定为ZHY-1。ZHY-1是一类杂原子磷酸铝吸附制冷剂，它的合成步骤相似，都是采用水热法直接合成。杂原子源、铝源和磷源分别为杂原子溶胶（或单质）、拟薄水铝石和过磷酸（或磷酸）。模板剂为四乙基氢氧化铵等有机胺类。按照关系式(0.510)R：(0.0510)SiO2：(0.23)Al2O3：(0.23)P2O5：(20200)H2O (R为有机胺类的模板剂) 确定原料组成。在搅拌的同时，将计量原料按一定顺序混合，充分搅拌成凝胶，装入不锈钢高压釜中，封闭加热到150250，在自身压力下，
8、进行恒温晶化反应。晶化完全后，将固体产物经过滤或离心分离，水洗并干燥，即得到ZHY-1吸附制冷剂浆料。（二）生产设备选择本项目装置主要静设备有反应器，进料换热器等，操作介质易燃，因此，对设备的设计结构，材料选择，制造和检验等都有特殊的技术要求，尤其是正丁烷生产反应器设备内件，结构比较特殊，为满足组装的要求，对整个设备的设计和制造提出较高的要求。（1）工艺生产均在密闭系统内进行，避免了物料及热量挥发及损失。各反应槽带搅拌器，尽量使反应完全，减少了未反应原料随反应液流出而损失。（2）制冷剂原粉制备利用反应高压闪蒸脱除反应液中的模板剂，同时实现浓缩，节约了外供蒸汽。（3）制冷剂原粉制备的模板剂三乙胺
9、重复循环利用，既避免了污染环境，也节省了原料消耗。（4）总图布置时，尽可能使上下游生产单元相邻，节约了彼此间物料输送的时间和热量损失。（5）设备布置时，利用位差按流程顺序布置设备，从而省去输送泵，减少了能量损失。（6）循环冷却水装置采用密闭式凉水塔，减少了外飘带来的水量损失。因此，拟建装置选用的生产设备达到了清洁生产要求。12.2.3 资源能源利用分析拟建装置为了实现清洁生产，节能降耗，在工艺中采取以下措施：（1）工艺路线的合理布局本项目的整体布局紧凑，根据设备的性质、种类集中布置，优化工艺线路，缩短工艺路线，减少连接点、降低因接点多而引起的泄漏几率，同时较短的工艺路线可降低原料和产品的输送损
10、失。（2）设备采购中应重视节能因素本项目用能设备的选用，直接影响设备的运行费用高低。设备采购部门应与设备运行管理及能源管理部门紧密协调，共同研究，不但要考虑价格因素，还要考虑设备的效率、使用寿命等因素（3）管道尽可能减少弯头、分岔头，物料的流速符合要求，从而减少输送能量。蒸汽管道采取保温措施，当环境温度25时其表面温度应低于50。（4）对热设备、蒸汽管道及其附件的保温、保冷结构定期进行检查与维修，避免由于设备的保温、保冷结构损坏而引起载热体流失及热损失的增加。（5）合理布置输送载热体的管路，减少散热面积。输送载热体的管路，要采取管道保温措施，不得用裸管输送载热体。输送高温物体的设备、采用开口型
11、利用蒸汽或热水的设备，加盖或罩，以减少散热损失。（6）自动控制采用DCS系统，加强对工艺指标的控制，保证装置工艺指标处于最佳状态，同时又有利于安全操作。（7）按照工艺条件的规定，准确控制被加热或被冷却物体的温度，防止超出规定的温度范围。调整被加热或被冷却物体的数量，使每台设备接近额定产量，防止因产量过低或过高而增加热耗。多台热设备并列运行时，根据单产热耗最低的原则，调整开动台数及各台负荷。（8）用高效、长寿、强化换热设备，如各种管壳式强化换热器，波纹管换热器等高温换热器以及热管等超低温差换热器，提高换热器效果。（9）传统型泵的效率一般在60-75左右，而高效泵的效率一般在85左右，选用高效水泵
12、一方面可以较大幅度提高效率，节省电力，另一方面在满足需求的同时，可以减少其匹配电动机的功率，降低电力负荷需求。（10）节水措施项目节水技术应用与节水措施：采用工业输用水管网、设备防漏和快速堵漏修复技术,降低输水管网、用水管网、用水设备（器具）的漏损率，杜绝跑、冒、滴、漏。采用蒸汽冷凝水回收再利用，使用漏汽率小、背压度大的节水型疏水器。最大限度提高水的复用率，循环水系统的外排水供造气污水作为补水，变换分离器、压缩机分离器分离废水可作为循环水系统的补充水等。使用高效换热技术和高效换热器。采用高效环保节水型冷却塔和其他冷却构筑物，循环水系统采用高效新型旁滤器，不采用低效反冲洗水量大的旁滤设施。根据项
13、目可研报告数据，拟建工程实物消耗量及综合能耗指标见表12-1。表12-1 吸附式调温材料 （以一吨吸附式调温材料计）序号项 目单位 消耗定额折算当量能耗系数（MJ）折算能耗（ MJ /吨产品）1 电KWh771210.8983983.682蒸汽 kg9603.1823054.723一次水 m349.9256.28313.534仪表空气Nm32881.59457.925柴油t0.2664270511359.53 合计99169.38由上表分析可知，拟建工程一吨吸附式调温材料能耗折标煤3.38吨，3000吨吸附式调温材料能耗折标煤10151.09吨。全年综合能耗：10151.09 吨标煤。12.2
14、.4 污染物产生与废物回收利用（1）废气本项目生产过程中产生的废气包括无组织排放气和有组织排放气两类。其中无组织排放气为罐区的呼吸气、三乙胺回收单元的不凝气。有组织排放气为燃气产生的烟气、喷雾干燥塔废气、焙烧单元的工艺尾气等。主要污染防治措施：天然气燃烧产生的高温烟气全部引入物料喷雾干燥塔内烘干物料再经水膜除尘设施处理后由35米高空排放。喷雾干燥过程产生的废气主要成分为水蒸汽、少量的粉尘，分别经水膜除尘器处理后，去除效率达90%以上，达标后由35米高空排放。焙烧过程产生的废气主要成分为水蒸汽、氮氧化物、氯化氢和二氧化碳等气体，焙烧炉尾气先经脉冲袋式除尘器处理后进入废气处理系统处理，废气首先经还
15、原炉内经炽碳还原处理，尾气还原炉采用的原理是利用以NO、 NO2为代表的气相氮氧化物在高温条件下(650850)可以被碳还原成氮气，达到从废气中去除氮氧化物的目的，氮氧化物去除效率达99%以上。还原后的尾气主要含有氮气、二氧化碳、氯化氢等气体，为了有效去除废气中的氯化氢，废气再经三级水吸收塔吸收氯化氢，氯化氢的吸收效率为99.5%以上，处理后废气中主要为氮气和二氧化碳等，还有微量的氯化氢、氮氧化物。氮氧化物和HCl气体排放浓度、排放速率均满足大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）表2二级标准和山东省区域性大气污染物综合排放标准（DB37/2376-2013）相关要求，由35米高的排
16、气筒高空排放。（2）废水本项目生产工艺不产生废水，项目废水仅为地面冲洗废水和生活污水，全年产生量为1720m3/a。由于拟建装置废水产生量较小，公司不再新建污水处理装置，地面冲洗、分析化验废水和生活污水经厂内预处理后通过污水管网送去化工园区污水处理厂处理。（3）废渣 产生的废导热油，由供货商回收处理。 （4）噪声 拟建装置噪声主要为各类机泵噪声。各类机泵应优先选用低噪声电机，加消声器，将主要噪声源集中在隔音房内。在操作中只设流动岗位，不固定值班。需要固定值班的，可将机房和操作间用隔声门窗分开布置，并在厂区种植降噪植物。 12.3 环境管理企业从项目建设起就导入规范的管理模式，建立科学的管理体制
17、，坚持外部聘用和内部培养相结合的原则，加大人力资源投资，尤其是该项目管理层的培训。加强环境管理与监督。在进行合理组织及规范管理的情况下，立足于高起点、高水平，实现良好的经济及社会效益。12.4 循环经济12.4.1 循环经济理念循环经济就是在可持续发展的思想指导下，按照清洁生产的方式，对能源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程。它要求把经济活动组成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程；其特征是低开采、高利用、低排放。循环经济本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。根据国务院文件国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定（国发200539号）：“各地区、各部门要把发展
18、循环经济作为编制各项发展规划的重要指导原则”；“要按照减量化、再利用、资源化的原则，根据生态环境的要求，进行产品和工业的设计与改造，促进循环经济发展。在生产环节上，要严格排放强度准入，鼓励节能降耗，实行清洁生产并依法强制审核；在废物产生环节，要强化污染预防和全过程控制，实行生产责任延伸，合理延长产业链，强化各类废物的综合利用”；“推进污水再生利用和垃圾处理与资源化回收，建设节水型城市”。12.2.2 循环经济分析（1）拟建项目建设中水站，生产废水经生化处理及中水站处理后回用于生产，废水处置实现减量化，符合循环经济要求。（2）生产过程产生的废催化剂等均由相关厂家回收实施再生产处置，实现废物的再利
19、用处置，符合循环经济要求。12.5 清洁生产结论与建议12.5.1 清洁生产结论清洁生产是以环境与经济协调发展为目标，以“节能、降耗、减污”为宗旨，以良好的企业管理、优化合理的工艺、有效的原材料和废物的综合利用为手段，将污染物消除或削减在生产过程中，使生产末端处于无废或少废状态，实现工业生产全过程控制的一种全新工艺。它将产品生产和污染治理有机结合起来，取得资源、能源配置利用的最大效率和环境成本的最小量化，是深化工业污染防治、实现可持续发展的根本途径。拟建工程将通过在内部管理、生产工艺与设备选择、原辅材料选用和管理、废物回收利用等几方面采取合理可行的清洁生产措施，有效地控制污染，公司拟采取的清洁
20、生产方案和措施，可大大降低能耗、物耗、水耗，减少污染物的排放，降低产品的生产成本，较好地实现清洁生产。12.5.2 清洁生产建议工程建成后，在生产中应不断加强清洁生产管理措施，进一步提高清洁水平，主要有以下几方面：1）本工程虽然实行了循环冷却水闭路循环，但仍应采取积极的措施加大清水的节约，减少清水的利用量。2）加强各生产环节的环境管理，杜绝跑、冒、滴、漏，搞好各环节废物的回收利用。3）建议拟建工程建成正式投产后，工厂全面地核定各车间用水和排水控制指标，建立奖惩措施，提高全厂清洁生产水平。4）建议公司在今后的发展中，定期开展清洁生产审计，将清洁生产的各项措施落实到生产的全过程，保障清洁生产的持续推行。
