第四章生态工业

1、第三章生态工业第一节生态学理论第二节工业生态学第三节工业共生第四节案例分析丹麦卡伦堡生态工业园第一节生态学理论生态系统的概念生态系统,是在一定的空间和时间范围内,在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互 作用的一个统一整体，生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本 功能单位。二、生态系统的组成自然生态系统：生产者、消费者、分解者、 无机环境。产业生态系统：非生物环境原材料及自然资源条件生产者消费者分解者废物回收公司、资源再生公司等。三、生态系统的功能1、能量流动2、物质循环3、信息传递四、生态学的规律1、相互依存与相互制约的互生规律2、物质循环与再生

2、规律3、物质输入输出的动态平衡规律4、相互适应与补偿的协同进化规律5、环境资源的有效极限规律五、产业生态化产业生态化是指产业自然生态有机循环机理，在自 然系统承载能力内，对特定地域空间内产业系统、 自然系统与社会系统之间进行耦合优化，达到充分 利用资源，消除环境破坏，协调自然、社会与经济 的持续发展。实施产业生态化要求我们在生产中大力推广资源节约型生 产技术，建立资源节约型的产业结构体系，减少对环境资源 的破坏，倡导绿色环保消费。产业生态思想借鉴的是生态系 统中的一体化模式，它不是考虑单一部门与一个过程的物质 循环与资源利用效率，而是一种系统地解决产业活动与资源、 环境关系的研究视角。第二节工

3、业生态学、工业生态学的概念工业生态学(Industrial ecology,简称IE) 又称产业生态学，是一门研究社会生产活 动中自然资源从源、流到汇的全代谢过程、 组织管理体制以及生产、消费、调控行为 的动力学机制、控制论方法及其与生命支 持系统相互关系的系统科学。最早是在1989年的科学美国人(Scientific American) 杂志上由通用汽车研究实验室的罗伯特弗罗斯彻(Robert Frosch)和尼古拉斯格罗皮乌斯(Nicholas E.Gallopoulous)提出的。他们的观点是“为什么我们的工 业行为不能像生态系统一样，在自然生态系统中一个物种 的废物也许就是另一个物种的

4、资源，而为何一种工业的废 物就不能成为另一种的资源？如果工业也能像自然生态系 统一样就可以大幅减少原材料需要和环境污染并能节约废 物垃圾的处理过程。”二、工业生态学的特点1 是一门综合性的学科2强调系统思想的重要性 3是实现可持续发展的重要手段强调工业生产的生态化三、工业系统的和自然生态系统的关系 共同点：1 存在物质的循环与能量的流动。2系统中各要素都有自己的“需求” 3系统的形成、发展与崩溃都是一个动态的进化过程不同点：1有无人的参与。2自然生态系统具有与工业生态系统无法比 拟的复杂性。3自然生态系统受生态学规律约束，不受经 济学中市场规律的约束，而生态系统则不 然。四、生态工业园区生态工

5、业园区是依据循环经济理论和工业生 态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。生态工业园区遵从循环经济的减量化、再利用、再循环的3R原则，其目标是尽量减少区域废物,将园区内一个工厂或企业产生的副产品用 作另一个工厂的投入或原材料，通过废物 交换、循环利用、清洁生产等手段，最终 实现园区的污染物“零排放”。第三节工业共生、工业共生的概念工业共生指一种工业组织形式，从某一生产 过程的废物可以用作另一生产过程的原料, 从而最高效地利用资源和最大减少工业废 物。以生态工业理论为指导，着力于园区 内生态链和生态网的建设，最大限度地提 高资源利用率，从工业源头上将污染物排 方女量澈至最低

6、，实现区咸清洁生产。与传统的“设计一生产使用一废弃”生产方式不同，生态工业园区遵循的是UL2“回收再利用设计一生产”的循环经济模式。它仿照自然生态系统物质循环方式，使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合，使上游生产过程中产生的废物成为下游生产的原料,达到相互间资源的最优化配置。二、工业共生的基本要素工业共生的三个基本要素:共生单元、共生模式、共生环境共同组成。共生单元是基础,共生环境是条件,共生模式是关键。共生单元企业共生模式企业之间的相互联系或结合共生环境市场环境和社会环境等。三、工业共生体系的基本特征1、循环性2、多样性3、整体性4、增效性第四节案例分析一卡伦堡生态工业园区、

7、概况丹麦卡伦堡工业园区是目前世界上工业生态 系统运行最为典型的代表。这个工业园区 的主体企业是电厂、炼油厂、制药厂和石 膏板生产厂，以这四个企业为核心，通过 贸易方式利用对方生产过程中产生的废弃 物或副产品，作为自己生产中的原料，不 仅减少了废物产生量和处理费用，还产生 了很好的经济效益，使经济发展和环境保 护处于良性循环之中。卡伦堡模式卡伦堡生态工业园以:* Asnaes发电厂、Statoil炼油厂、 Novo Nordisk制药厂Gyproc石膏制板厂为 核心企业尽管人们把生态T业园的诞生地追溯到川麦的卡伦堡，但卡伦堡T业 园在建设过程中并不是事先规划好的生态T业园项口，它的生态T业 刑以

8、及T业共生概念足逐渐发展起來的,可以说足一个自然演变的过 程。然而经过了20多年的发展,它己经成了世界成功生态工业园的典 范，被世界各国学习效仿 建立卡伦堡生态工业园的绘初想法很简单,就是想找到可以利用的 并能够带來收入桩废弃物-产品，以便能够降低废弃物处理成本和能 源成本。但存建设过程屮.人们逐渐发现通过这种废弃物和能源交易 可以带來环境效益和经济利益。 卡伦堡牛态工业剛汽以Asnaes发电丿、Statoil.汕丿、NovoNodisk制药丿及Gyproc右膏制扳丿毎核心企也 把一家企业的废弃够或副产品作为另一家企业的投入或原料，通过企业间的工业共生关 索.建立“纸浆造纸”、：肥料水泥”和“

9、炼钢肥料水泥"等工业 番現加攵望样，不仅降低了治理污染的费用，而且企业也获得了可观 加过去的20余年里,这些介作伙伴自然形成了一种双边资源交换关 系O能量流动 Asnaes发也厂的能源是煤炭，和其他传统发电厂一样,燃烧煤炭 产生的级木一部分能显从喩做帆另一个能源消耗大广 Statoilf汕厂的气体制产品也随其火焰从悯筒溜走几为了寻求低价 资源，在上世纪70年代早期，这些企业相继达成了交易： 炼油厂同意向石膏板厂提供多余的燃气（Gyproc看到TStatoil炼 油厂的火焰并意识到这种燃气将是低成本的燃料来源）； Asnaes发电厂1981年开始向市区提供新的蒸汽供曬弗来Novo No

10、rdisk和Statoil也相继成了其蒸汽的需求客户。在卡伦堡市和丹麦政 府的支持F,地区供暖系统取代了家用煤油炉（煤油炉是重要的空气 污染源）0 发电厂利用海湾的悔水进行降温，这样就减少了从Tiss?湖取淡 水的费用。产生的副产品就是热咸水，其中一部分提供给57个鱼塘。1992年，发电厂开始利用炼油厂多余的气体取代燃煤。*物质流动 1976年,Novo-Nordisk制药厂启动了物质流动模式:来自Novo Nordisk厂和鱼场水处理厂的废弃物用作附近农场脅肥料。这是整个 卡伦堡资源互换网络啲一大部分毎年达100万吨。 一家水泥公司利用发电厂的脱硫飞尘制造水泥。Asnaes发电厂将 二氧化硫

11、和盐酸钙混合,形成硫酸钙（石膏）,卖给Gyproc石膏板厂, 能够满足石膏板厂三分之二的需求。 炼油厂的脱硫过程能够产生纯液体硫，供应给一家生产企业 Kemira Novo Nordisk厂生产吹岛索剩余的酵母粉供应给农民作为狒饲料。 这种再循环和再利用网络不仅为相关公司带来了新的收入,节约了 成木,也减少了T业对该地区空气、地下水和土地的污染从生态学 角度£ 和仑堡生态工业冈向人们展示了一个简申的徴物链：生物相 互吸ftote和能監因而栢互独立。卡伦堡的成功经验卡伦堡生态工业园的成功给我们很多启示和经验。 1生态工业园的企业必须是不同的行业，却乂相互依赖; z资源交换必须能够带来商业利益和利润； 3.合作企业必须是自愿的，并与法规部门保持紧密的合 作关系；