《化工清洁生产技术概论》课件第三章 清洁生产理论基础

1、第三章 清洁生产理论基础第三章 清洁生产理论基础 知识目标： 了解清洁生产的理论依据及内容。理解产品生命周期理论与清洁生产的关系。理解产业生态学理论与清洁生产的关系。能力目标：能将产品生命周期理论及生命周期评价的方法应用到清洁生产工作中。能分析产业生态学与清洁生产的异同点。第一节 产品生命周期理论 产品生命周期理论（TheoryofProductLifeCycle）的创始人是美国经济学家、美国哈佛大学教授刘易斯 威尔士（Louis Wells）和雷蒙德 弗农（Raymond Vernon）。 1966年，弗农在美国经济学季刊上发表了产品周期中的国际贸易与国际投资一文，该文首次提出了“产品生命周

2、期”的概念。 该理论认为，产品在其生命的不同阶段、不同的国家生产和出口，以此说明国际贸易的流动方向，将市场营销学的产品生命周期与国际贸易理论结合起来，使比较优势理论从静态发展为动态，它是关于产品生命不同阶段决定生产与出口该产品的国家转移理论。 第三章 清洁生产理论基础一、产品生命周期 产品生命周期是指产品从原料采集和处理、加工制作、运销、使用复用、再循环，直至最终处理处置和废弃等一系列环节组成的全过程，亦即体现产品从自然中来又回到自然中去的物质转化过程。 产品都是有生命周期的，细分为产品开发期、市场引入期、成长期、成熟期和衰退期。新产品的生命周期一般分为三个阶段： 第一阶段：新产品阶段或产品创

3、新阶段，又称引进阶段。消费者不甚了解新产品的特性和如何使用这种新的产品，以及它给人们所带来的方便和好处，在这一阶段，需求主要来自本国，生产也主要针对本国需要，基本上没有出口。要求投入的技术要素比较高，要求熟练的劳动者的技术水平也比较高。这一时期的产品可以说是技术密集型的。 第三章 清洁生产理论基础 第二阶段：产品成熟阶段，又称增长阶段，技术已经成熟，生产过程已经比较标准化，同时和该产品使用的配套设备比较完善，获得消费者广泛的接受，所有的人都具有使用这一产品的技能，都拥有这种产品，该产品市场饱和，产品销售量的增长率开始下降。成熟阶段技术开始标准化，产品比较成熟，市场迅速扩张，生产规模急剧扩大，从

4、而要求投入资本比较多。这一时期的产品可以说是资本密集型的。 第三阶段：产品标准化阶段，又称衰退阶段，技术已经不再是新颖和秘密的了，甚至已经开始老化，许多技术都已经包含在生产该商品的机器中了，技术本身的重要性已经逐渐消失，新产品的技术也完成了其生命周期。人们不再需要这一产品，可能它还维持一个很小的市场，生产中使用大量的非熟练劳动者。这一时期的产品可以说是劳动密集型的，比较优势也就随之发生变化。第三章 清洁生产理论基础二、生命周期评价 生命周期评价方法发展历程： 七十年代的二次能源危机，许多制造业认识到提高能源利用效率的重要性，于是开发出一些方法来评估产品生命周期的能耗问题，以求提高总能源利用效率

5、； 八十年代，生命周期评价方法日臻成熟； 九十年代，生命周期评价方法在全球范围内得到较大规模的应用。 1997年国际标准化组织正式出台了ISO14040环境管理生命周期评价原则与框架，以国际标准形式提出对生命周期评价方法的基本原则与框架，这将有利于生命周期评价方法在全世界的推广与应用。 第三章 清洁生产理论基础（一） 生命周期评价的定义 生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。 生命周期评价的过程 ：辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放；评价这些消耗和释放对环境的影响；辨识和评价减少这些影响的机会。 （二） 生命周期评价的技术框架 I

6、SO14040标准将生命周期评价的实施步骤分为目标和范围定义、清单分析、影响评价和结果解释四个部分 。第三章 清洁生产理论基础生命周期评价技术框架 第三章 清洁生产理论基础1、目标和范围的确定 目标定义是要清楚地说明开展此项生命周期评价的目的和意图，以及研究结果的可能应用领域 。 研究范围的确定要足以保证研究的广度、深度与要求的目标一致，涉及的项目有： 系统的功能、功能单位、系统边界、数据分配程序、环境影响类型、数据要求、假定的条件、限制条件、原始数据质量要求、对结果的评议类型、研究所需的报告类型和形式等。 生命周期评价是一个反复的过程，在数据和信息的收集过程中，可能修正预先确定的范围来满足研

7、究的目标，在某些情况下，也可能修正研究目标本身。 第三章 清洁生产理论基础 2、清单分析 清单分析是量化和评价所研究的产品、工艺或活动整个生命周期阶段资源和能量使用以及环境释放的过程。3、生命周期影响评价 （1）分类 分类是将清单中的输入和输出数据组合成相对一致的环境影响类型。影响类型通常包括资源耗竭、生态影响和人类健康三大类，在每一大类下又有许多亚类。生命周期各阶段所使用的物质和能量以及所排放的污染物经分类整理后，可作为胁迫因子，在定义具体的影响类型时，应该关注相关的环境过程，这样有利于尽可能的根据这些过程的科学知识来进行影响评价。 第三章 清洁生产理论基础（2）特征化 特征化主要是开发一种

8、模型，这种模型能将清单提供的数据和其他辅助数据转译成描述影响的叙词。目前国际上使用的特征化模型主要有：负荷模型；当量模型；固有的化学特性模型；总体暴露效应模型；点源暴露效应模型。 （3）量化 量化是确定不同环境影响类型的相对贡献大小或权重，以期得到总的环境影响水平。 4、改进评价 改进评价是识别、评价并选择能减少研究系统整个生命周期内能源和物质消耗以及环境释放机会的过程。 第三章 清洁生产理论基础5、生命周期评价的应用 生命周期评价作为一种评价产品、工艺或活动的整个生命周期环境后果的分析工具，迄今为止在私人企业和公共领域都有不少应用。 在私人企业，生命周期评价主要用于产品的比较和改进；在政府方

9、面，生命周期评价主要用于公共政策的制定。 生命周期评价还用来制订政策、法规和刺激市场等。 清洁生产、绿色产品、生态标志的提出和发展将会进一步推动生命周期评价的发展。 第三章 清洁生产理论基础三、生命周期评价方法简化生命周期评价方法 此法是先以专家评估系统分析法对相互竞争的两种产品的环境影响进行评价，并确定各产品生命周期中的主要环境影响阶段，再针对此主要环境影响阶段，重点收集数据再进行分析。 1、专家评估系统分析方法 选择与评价产品相关专业的专家组成专家组参与评估。专家对每种产品生命周期的各不同阶段的主要环境影响评估，用“”表示最主要影响。环境影响参数可视评价的产品类别不同而选择不同的参数。 2

10、、清单分析 根据上述评价结果所确定的生命周期主要环境影响阶段进行清单分析，此清单分析的核心是建立该生命周期阶段所包括的一个或数个单元过程物质和能源投入产出的分析。 第三章 清洁生产理论基础一般的单元过程模型 第三章 清洁生产理论基础按照单元过程模型来收集有效的数据。数据收集包括： （1）原料或中间物和辅助材料； （2）能源（工艺能源，运输能源及资源消耗）； （3）水量（地下水和地面水）； （4）大气排放物，包括生产工艺或运输能源所用燃料的大气排放以及工艺废气。主要排放种类有：颗粒物、氮氧化物、挥发性有机化合物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、乙醛、氨等； （5）水的排放，包括排放水中的所有的污染

11、物，主要有：BOD5、COD、悬浮物（SS）、可溶性固体、油脂、硫化物、重金属离子、氰化物、苯酚、磷酸盐、氨等，视工艺不同而不同。污水量以经废水处理装置处理后注入污水河的污水和排放到收纳水体的污水计； （6）固体废物，系统中各污染源排放的固体废物包括工艺过程排出的废物，由大气排放控制设备排出的固体废物，水处理设施或焚烧设备排出的固体废物和消费后的固体废物； （7）其他释放。第三章 清洁生产理论基础3、影响评价 建立计算模型。根据所获得的数据，选择一定的计算机模型或其他计算技术将标准化的数据和物流并入到一个计算框架中。通过计算机模型统计的数据有效地给出能源和资源的使用以及系统环境释放的情况，再进

12、行比较。 （1）影响评价的单项评价指标 借鉴环境影响评价的单项评价方法，设定用于产品环境评估的单项指标。 式中污染清单值是清单分析中列出的数据，参比标准值是体现现阶段人类社会对环境健康要求的基本标准，两者之比即为用于评价的某项指标数据，下面分述各单项指标的计算方法。第三章 清洁生产理论基础资源消耗 资源消耗是产品的自然索取，对各产品而言，消耗越多，表明其环境性能越差。取定资源消耗单项指标的计算公式为： 上述指标表示由于该产品的生产和使用使某种资源消耗增加的分额。其中，的数据可以从国家统计部门，行业统计部门的统计数据中获得。得到的值越大表明该种资源消费越严重。水污染、大气污染指标 由于该产品的生

13、产所造成的水和大气质量下降，而被污染的水和大气的体积数。第三章 清洁生产理论基础 参比标准值的选用以保护人体健康为目的的环境卫生和工业卫生标准，它们一般与国际标准较为接近，且不含地方特点。固体废物的单项评价指标 生产单位质量的产品所产生的固体废弃物的量，该项指标越高，则表明该产品的回用率较低，材料再生比较困难。 产品的使用阶段固废单项指标的值始终小于l，若的值接近于1，则显然表明该产品的回用率较低，材料再生比较困难。第三章 清洁生产理论基础第三章 清洁生产理论基础有害固体废物单项指标 生产单位产品产生的有害固体废物量，所污染的土壤的体积，表明生产所造成的土壤质量下降。其他污染 其他污染指标（2

14、）各环境要素的综合评价指数 对以上几种单项污染指标分别进行处理（加权和统计处理），可以得到各要素的综合评价指标。计算产品的各环境要素指标须相应采用不同的方式和模式。第三章 清洁生产理论基础资源消耗指标 水污染和大气污染指标 第三章 清洁生产理论基础固体废物指标 其他类指标 在通常环境质量评价中，对其他类环境问题，还要考虑其风险程度而予以加权处理，由此形成其他类型要素指标 将这些指标计算汇总，它们从不同方面反映了产品的环境性能，体现了其全部生命过程各阶段的资源消耗、水污染、大气污染、固废排放等污染的程度。第三章 清洁生产理论基础 环境单项指标与环境要素指标的计算方法 第三章 清洁生产理论基础四、

15、生命周期评价的特点与局限性（一）生命周期评价的特点 生命周期评价是一种全过程评价，它涉及产品、过程或活动的从“摇篮”直到“坟墓”的生命周期全过程。 生命周期评价是一种系统评价，它把同一或不同的产品、过程或活动视为系统，并以系统方法去研究产品、过程或活动在其整个生命周期或各阶段中对环境的影响。 生命周期评价是一种环境影响评价，通过比较分析产品、过程或活动在生命周期各阶段对环境的影响，选择最佳改进方案，以尽可能减少原材料和能源消耗及毒性，减少水、气、固体废物排放，最大限度地保护环境和人体健康。它与清洁生产、污染预防的目标相一致，是实现可持续发展的重要的环境管理工具。第三章 清洁生产理论基础在具体进

16、行生命周期评价时，还应考虑到生命周期评价的一下特点： 1、根据不同的研究目的和范围，生命周期评价研究的深度和时间范围可以有很大不同。 2、生命周期评价研究中所界定的范围，使用的假设，数据的质量，采取的方法及得出的结论都应当透明化。生命周期评价研究应对数据的来源进行讨论并文件化，进行清晰和适当的交流。 3、生命周期评价的方法应顺应新科技发展的要求，与现有的相应的工艺技术水平一致。 4、当生命周期评价研究涉及到面向社会公众的比较性陈述时，应当考虑特定的要求。 5、只用一个总体的分值或数据来简化生命周期评价研究的结果是缺乏科学依据的，这是由于在不同的生命周期评价阶段所分析的系统存在着相当的可交叉性和

17、复杂性。 6、进行生命周期评价研究的方法也不仅限于一种，应在具体的应用和使用者的要求下，组织进行生命周期评价实践。第三章 清洁生产理论基础（二）生命周期评价的局限性 1、生命周期评价中所做的选择和假定，在本质上可能是主观的（如系统边界的设置、数据收集渠道和影响类型的选择等）。 2、用于清单分析或评价环境影响的模型是有局限性的，因为它们的假定条件可能对所有潜在影响或运用是不可行的。 3、生命周期评价研究的结果是针对全球和区域的，可能不适应于地方，即地方条件可能并不完全代表全球或区域的状况。 4、数据完整性和精度有限。生命周期评价需要大量的数据，这就不可避免地产生数据资料不可得问题。研究人员必须经

18、常依据典型的生产工艺、全国平均水平、工艺的工程估计或专业判断等来获取数据。其结果可能造成数据不准确、误差或偏差以致得出错误的结论。 第三章 清洁生产理论基础 5、研究结果不确定。由于许多表征参数还不可能简化到用一个指标来概括，随着技术和经济的发展，数据更新的速度又相当快，而且在确定权重过程中使用的假设也可能有问题，因此很难做出某种产品、过程或活动具有绝对优势的结论。 6、影响评价的清单数据中缺少空间和时间方面的确定性，将导致影响结果的不确定性。这种不确定性随着各类环境影响的时间和空间范围的变化而变化。 此外，生命周期评价费用高昂，在发达国家通常为10000100000美元，且其价格随着所要求的

19、精确度的提高而大幅度增长。目前人们正在从方法学和信息的标准化，软件开发、提高可重复能力和降低费用等方面对其进行改进。 第三章 清洁生产理论基础五、生命周期评价与清洁生产 清洁生产的目的是把综合预防的策略持续地应用于生产过程，从而将生产过程的环境影响降至最低。在生产方面，清洁生产包括节约原材料、降低废弃物的数量和毒性，在产品方面清洁生产注意从原料获取到最终废弃全过程的影响。生命周期评价作为清洁生产诊断、评价的有效工具，在清洁生产的实施中发挥了很大作用，其中主要包括： （1）清洁生产审计 审计阶段是清洁生产的核心阶段，其目的是在对企业生产现状进行全面调查分析及研究的基础上，确定企业开展清洁生产审计

20、的对象，为分析审计对象的物料和能源损失及污染产生方案奠定基础。清洁生产要求在产品或工艺的整个生命周期的所有阶段，都必须考虑污染预防，因此，需要一种能对整个生命周期做出评价的方法。第三章 清洁生产理论基础 （2）产品和工艺的清洁生产技术规范制订 生命周期理论是判断产品和工艺是否真正属于清洁生产范畴的基础，在这方面，生命周期评价可以作为最有效的支持技术之一。 （3）清洁产品设计和再设计 在产品设计与开发中使用生命周期评价，可以在产品设计时就确定产品未来对环境的大部分影响，从而避免或者使可预见的环境影响最小，同时不降低产品的总体质量。生命周期评价还可以用于产品的改进设计。 （4）废物回收和再循环管理

21、 在生命周期评价基础上，给出废物处置的最佳方案，制定废物管理的政策措施，有助于企业降低环境成本，减少污染和浪费。目前在我国的废物回收和再循环水平还比较低，已经造成重大的资源浪费和环境污染。推广生命周期评价，可以促进废物的资源化和再利用，从而在一定程度上有助于循环经济的发展。第三章 清洁生产理论基础第二节 清洁生产与产业生态学一、产业生态学的提出 产业生态学又称工业生态学，在20世纪60年代开始出现在各种杂志上，但作为一门学科，一般认为是由罗伯特弗罗施和尼科尔森加劳普劳斯于1989年8月在科学美国人杂志上发表题为可持续工业发展战略一文中首先明确提出。文中指出“在传统的工业体系中，每一道制造工序多

22、独立于其他工序，通过消耗原料生产出即将被销售的产品和相应的废料；我们完全可以运用一种更为一体化的生产方式来代替这种过于简单化的传统生产方式，那就是工业生态系统。在这样的工业生态系统里，能源和材料的消费被最优化了，一个过程的排放物可以做为另一过程的原材料。”此后产业生态学在发达国家发展十分迅速。美国国家科学院和贝尔实验室于1991年共同组织了全球首次“产业生态学论坛”，对产业生态学的概念、内容和方法及其应用前景进行了全面、系统的总结，基本上形成了产业生态学的概念框架。 第三章 清洁生产理论基础二、概念 1、生态学 是研究生物系环境间相互关系的科学。 生物：动物、植物、微生物及人类等的生物系统。

23、环境：某一特定生物体或生物群以外的空间以及直接或间接影响该生物群体生存的一切事物的总和。2、产业生态学 研究各种产业活动及其产品与环境之间相互关系的科学。是将生态学的一些规律运用到工业生产中，加以研究。产业生态学研究工业系统中产品和服务、物质流的过程，采用定量的方法进行分析、研究工业系统的全部运行过程对自然环境造成的影响，并寻找解决这些影响的方法。产业生态学的核心思想主要有以下内容： 第三章 清洁生产理论基础 工业生态系统应该像自然生态系统一样，不存在“废物”的概念，“废物”应该设法作为资源； 对于各种工艺、产品、设备、基础设施、技术系统的规划都应该具有预见性，实质易于适应对环境更友好的革新技

24、术的出现； 进入制造工艺的每个物质单元都应作为可销售产品的一部分而离开； 用于生产过程的每一个单元都应产生一种所期望的物质转化； 在产品、工艺、服务和运转过程中，应尽量使用最少的物质和能量； 所使用的物质和材料必须是毒性最小的； 应尽量通过循环渠道来获取生产所需要的原材料，而不是通过采掘新资源；第三章 清洁生产理论基础 设计的工艺和产品要求能保留所用材料所特有的可利用性能； 设计的产品应使其在生命终结之后还能用于生产其他产品； 每项产业用地、设备、基础设施、系统或部件地开发、建设、调整，都应注意维护或改进当地栖息地和生物多样性，并最大限度地减少对当地资源的影响； 应该改善与材料供应商、消费者和

25、其他产业之间的关系，以循环利用和再使用材料的合作方式，使包装食用量最小。 把这些理念运用于生产中以实现可持续发展的愿望。 广义的产业生态学包含的范围很广，涉及工业、农业、第三产业以及城市基础建设等方方面面。由于多少年来，经济发展，特别是工业生产与生态环境之间的关系一直是人们关注的热点问题，所以目前对于产业生态学的研究多集中在工业生态学方面。第三章 清洁生产理论基础指 标传 统 工 业生 态 工 业目标单一利用、产品导向综合效益、功能导向结构线状链式、刚性网状结构、自适应型规模及发展产业单一、趋向大型化产业多样化、网络化系统耦合纵向、部门经济横向、复合生态经济功能生产产品、按市场规律运作对产品生

26、命周期全过程负责经济效益局部效益可能高、整体效益低显示与环境协调的综合、整体效益废物排向环境、产生负效应系统内资源化、正效应调节机制受外部控制、正反馈为主内部调节、正负反馈平衡环境保护末端治理、高投入无回报过程控制、低投入、正回报社会效益负效益物质循环可增加就业机会自然生态与厂外自然生态隔离与厂外构成复合生态体系稳定性对外部依赖性强、不稳定具有反馈功能，抗外部干扰能力强进化策略更新换代难、更新代价高易协同进化、更新代价低可持续能力低高决策管理机制依靠人治、自我调节能力弱生态控制、自我调节能力强研发能力封闭性、研发能力低开放性、研发能力高工业景观与环境反差大与环境和谐生态行为分工专门化、行为机械

27、化分工多元、一专多能、行为人性化生态工业与传统工业的比较第三章 清洁生产理论基础三、产业生态学的研究领域 （1） 微观层次：研究可减轻产业对环境影响的具体技术措施，包括绿色工艺、原子节约工艺、废物零排放系统、物质替代、物质渐量化和功能经济等。 （2） 在中观层次，研究对整个产业生态过程进行分析、检测和评价方法、包括物流平衡分析、工业代谢、产品或过程的生命周期分析与评价、工业生态指标体系的建立等。 （3） 宏观层次，在一定的区域范围内，通过代谢分析、资源分析工具的运用，掌握区域内部的物质、能量的流动状况，研究产业系统集成方法，包括物质集成，能量集成、水集成、信息集成和数学优化模型等；通过运用分析

28、和预测工具所获得的信息，对整个国家或区域内能源结构、经济结构和产业结构生态化研究。 第三章 清洁生产理论基础生态工业园实例1、国外生态工业园区实例丹麦卡伦堡（Kalunborg）生态工业园（1）概况 目前国际上最成功的生态工业园区是丹麦卡伦堡生态工业园区。卡伦堡是一个仅有两万居民的小城市，位于北海之滨，在哥本哈根以西100km左右。由于卡伦堡的峡湾在北半球这个纬度上是冬季不冻港，常年通航，工业发展在上世纪50年代开始。（2）生态工业区的构成方案 卡伦堡共生体系中主要有5家企业，相互间的距离不超过数百米，又专门的管道体系连接在一起。阿斯耐斯瓦尔盖（Asnaesvaerket）发电厂 这是丹麦最大

29、的火力发电厂，发电能力为1.5106kw，最初用燃油，第一次石油危机后改用煤炭，有职工600名。第三章 清洁生产理论基础卡伦堡共生体系物流交换示意图第三章 清洁生产理论基础斯塔朵儿（Statoil）炼油厂 丹麦最大的炼油厂，年产量超过3106t，有职工250人。挪夫挪尔迪斯克（Novo Nordisk）公司 丹麦最大的生物工程公司，是世界上最大的工业酶和胰岛素生产厂家之一。设在卡伦堡的工厂是该公司最大的工厂，员工达1200人。吉普洛克（Gyproc）石膏材料公司 一家瑞典公司，卡伦堡的工厂年产1.4107石膏建筑板材，有175名员工。卡伦堡市政府 使用热电厂出售的蒸汽给全市供暖。第三章 清洁生

30、产理论基础 园区中液态或蒸汽态的水，是可以系统地重复利用的“废料”。水源或者来自相距15km的梯索湖（Tisso），或者取自卡伦堡市政供水系统，斯塔朵儿炼油厂排出的水冷却阿斯耐斯瓦尔盖发电机组。发电厂产生的蒸汽回头又供给炼油厂，同时也供给挪夫挪尔迪斯克工厂的发酵池。热电厂也把蒸汽出售给吉普洛克工厂和市政府（用于市政的分区供暖系统）。它甚至还给一家养殖大菱鲆鱼的养殖场提供热水。 1990年，热电厂在其机组上安装了脱硫装置，燃烧气体中的硫与石灰反应，生成石膏（硫酸钙）。这样，热电厂每年多生产1105t石膏，送至吉普洛克石膏材料厂。石膏用作石膏材料厂的原材料。吉普洛克公司因此可以不再由外国进口天然石

31、膏。炼油厂生产多余的燃气，可以作为染料供给发电厂和吉普洛克工厂。第三章 清洁生产理论基础（3）运行情况 克伦堡生态工业园区已经运行了相当时间，通过一些初步的出版物和目前已经掌握的部分材料，可以初步评估克伦堡工业共生系统的环境、经济优势。减少资源消耗 每年45000t石油，15000t煤炭，600000m3的水，这些都是该地区相对稀少的资源。减少造成温室效应的气体排放和污染 每年175000t二氧化碳和10200t二氧化硫。废料重新利用 每年130000t炉灰（用于筑路），4500t硫（用于生产硫酸），90000t石膏，1440t氮和600t磷。 这些交换的经济利益同样十分巨大，20年期间总的投

32、资额估计为6000万美元，而由此产生的效益估计为每年1000万美元。投资平均折旧时间短于5年。第三章 清洁生产理论基础（4）卡伦堡生态工业园区成功的原因 该生态工业园区的形成是一个自发的过程，是商业基础上逐步形成的，所有企业都从中得到了好处。每一种“废料”供货都是伙伴之间独立、私下达成的交易。交换服从于市场规律，运用了许多种方式；有直接销售、以货易货、甚至友好的协作交换，例如接受方企业自费建造管线，作为交换，得到的肥料价格相当便宜。 该生态工业园区的成功广泛地建筑在不同伙伴之间的已有信任关系基础上。克伦堡是个小城市，大家互相认识。这种亲近关系使有关企业间的各个层次的日常接触都非常容易。 给生态

33、工业园区特征是几个即不同又能互补的大企业相邻；这种“企业混合”有利于废料和资源的交换。第三章 清洁生产理论基础（5）卡伦堡生态工业园区的不足 生态工业园区系统受到刚性的制约，这是因为园区内的企业数量有限，保障大部分废料运输的基础设施的性质会有限制因素；管道运输只适合于固定伙伴之间固定的废料交换。如果园区中某个企业要改变生产方式，或者只是一个伙伴很简单地要终止它的业务，那么，就可能造成某种废料不足，而整个交换系统会受到严重的干扰。在卡伦堡，某个废料交换的理由主要是生产者与消费者之间十分邻近。因此可以设想，在许多不实行废料交换的普通工业园区，像卡伦堡共生体系这样的经济结构不可能在实际供应更为脆弱的

34、情况下存在。第三章 清洁生产理论基础 购买固定废料的企业的工艺流程很难承受向它们提供的原料在性质上或在构成方面的变化。吉普洛克石膏材料厂的情况就是一个典型的例子。1995年，吉普洛克在常规分析过程中发现石膏中含有大量的钒，这种金属可能对一些人造成变态反应。经过仔细调查，最终发现钒污染的原因是：阿斯耐斯瓦尔盖发电厂试用了一种从外国进口的燃料中含有钒，最终在石膏中发现了钒。阿斯耐斯瓦尔盖发电厂只好改进其设备，以防止累积钒及脱硫装置生产的石膏的其他污染物。 经济上的不合理。比如，为了防止可能对远距离供暖造成致命的竞争，卡伦堡没有天然气输气管道。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

35、道天然气供热要昂贵得多。第三章 清洁生产理论基础 很难将中小企业整合进共生系统，主要是因为它们的生产量和对副产品的吸收量都相当小。卡伦堡共生系统的一些主要伙伴正在积极地寻找新的合作伙伴。阿斯耐斯瓦尔盖发电厂正在设想利用自己多余的蒸汽来制冷。如果有一个食品加工企业设在附近，那么它便可以获得非常合算的冷冻系统。 可以得出结论：工业“营养结构”并不一定肯定比自然生态系统所见到的更简单，生态工业园区的建立和完善需要一个过程，这只是一种理想模式，实际情况难度可能大的多，其所以成为世界一个典型，与那里的范围小、结构简单、人们合作和环保意识强有关。第三章 清洁生产理论基础2、国内生态工业园区实例贵港国家生态

36、工业园（1）概况 贵港国家生态工业园区是我国建立的第一个国家生态工业示范园区。贵港市位于广西壮族自治区东南部，是华南最大的内河港口新兴城市。地处南亚热带季风区，气候温和，雨量充沛。由于大部分土地位于北回归线以南，太阳辐射较强，光线充足。优越的气候条件使贵港市成为我国重要的甘蔗生产基地，因此制糖工业成为贵港市的支柱产业。制糖工业及辐射带动的产业产值在全市GDP中约占33.8。贵港市约30的人口在从事与制糖工业及其辐射带动的产业相关活动。 贵港市目前有五家制糖企业，贵糖（集团）股份有限公司、贵港甘化股份有限公司、贵平糖厂、平南糖厂和西江糖厂。其中贵糖（集团）股份有限公司是当地最大的制糖企业，同时也

37、是全国规模最大、资源综合利用最好、效益比较显著的企业。第三章 清洁生产理论基础贵港制糖工业面临的问题： 制糖工业成为贵港市最大的污染源； 制糖生产工艺落后，产品科技含量低； 产业结构不尽合理； 产业整体综合利用水平低； 甘蔗种植的生态安全性差。 针对以上问题，以生态理念来重新规划产业发展为原则，政府决定在贵港市建设生态工业（制糖）示范园区。（2）生态工业（制糖）示范园区的构成规划 贵港地处广西中部，周围300km范围内包括了广西几乎所有的糖厂。在此建设生态工业园区可以将广西几乎所有糖厂所产生的废物集中到示范园区进行集中处理、综合利用。第三章 清洁生产理论基础 该生态工业示范园区由六个系统组成，各系统内分别有产品输出，各系统间通过中间产品和废物的相互交换衔接，从而形成一个比较完整闭合的生态工业网络，园区内资源得到最佳配置、废物得到