休闲资源暨绿色产业学系污染预防基本原理与实务课件

休閒資源暨綠色產業學系

污染預防

基本原理與實務

指導教授：胡子陵教授碩士班學生：洪惠貞學號：D09914007日期：2011年01月15日休閒資源暨綠色產業學系

污染1第九章環境設計9.1前言9.2綠色化學9.3拆解/拆除的設計9.4包裝第九章環境設計9.1前言29.1前言傳統工程設計的焦點，是使用公司所能取得的技術，在儘可能壓低成本的情況下做出高成本的產品。美國技術評估辦公室創造了綠色設計：在設計程序中，產品的環境特質被當作設計的機會，而不是設計的限制。9.1前言傳統工程設計的焦點，是使用公司所39.1前言綠色設計廢棄物預防較佳的物料管理減少：重量毒性能源消耗延長：使用壽命使有利於：再製造循環堆肥能源回收綠色設計的雙重目標9.1前言綠色設計廢棄物預防較佳的物料49.1前言本章重點：環境設計（DFE）定義：

1.將環境考量納入產品與製成工程設計步驟的一種措施。2.執行污染預防、能源效率與其他資源節約方法，以降低產品對人體健康與環境之衝擊。9.1前言本章重點：環境設計（DFE）59.1前言產品設計製造使用後使用（解體）加工物料取得處置再利用拆解產品設計中應考量的主要因素9.1前言產品設計製造使用後使用（解體）加工物料取得69.1前言產品被設計易於拆解，使產品的組件容易再利用/循環，減少了需要掩埋處置的廢棄物量。好的設計可以減少所需要的原料量，因而減緩資源耗竭的壓力。物質的再使用也比使用原生物料更省能源。9.1前言產品被設計易於拆解，使產品的組件容易再79.2綠色化學也稱為綠色化學或清潔化學定義：1.一種能將有害物質之產生與使用量減至最少的合成化學。2.為了資源減量所使用的化學；包括了減少或消除來自製成的有害物質之使用或產生－包括原料、反應劑、溶劑、產物與副產物在內。9.2綠色化學也稱為綠色化學或清潔化學89.2綠色化學目的：研發與促成實現重要工業化學替代合成，以防止環境污染。經由替換較豐富的或是可更新的物料，用來評估一個合成途徑的輸入物至是否能夠減少嚴重不足的資源使用量。9.2綠色化學目的：99.2.1廢棄物來源

一、所有化學物質合成反映都會形成污染，特別是會產生大量副產品的反應。意謂著將有大量廢棄物要分離與處置。

A＋BC＋DA與B是反應物C是所要的產物D是副產物二、來源是由第二階段反應所產生的副產物廢棄物。

A＋BC（需要的反應）

A＋BD（不需要的反應）9.2.1廢棄物來源一、所有化學物質合成反映都會形成污109.2.1廢棄物來源

三、廢棄物來自一系列反應。所要產品並非最終產物，而是中間產物。A＋BCDC會繼續反應，形成D四、有一些來自有機合成反應的廢棄物來自原料受到化學物質污染，或是來自與主要反應平行進行的反應產物，或反應所使用的催化劑。

9.2.1廢棄物來源三、廢棄物來自一系列反應。所要產品11綠色化學科技替代性合成途徑：1.催化/生物催化2.自然反應程序3.較無毒性與可更新的替代原料4.採用對人體健康與環境無負面影響的溶劑。5.增加反應的選擇性病降低廢棄物量與排放量。較安全的化學物質設計1.選用毒性較低之化學物質2.面臨意外事故發生之暴露，本身是安全的綠色化學科技替代性合成途徑：129.2.2替代性合成途徑藉著改變原料成反應初始物質，減少或消除許多不必要的中間產物，可以利用催化劑或生物催化劑提高產率。一、替代性原料使用較具環境友善度的原料或是採取叫有效率的利用方式，減少所需要的原料用量。如：生物物質取代石油為基礎的原料。兩種主要型態的生物物質：澱粉和木質纖維素9.2.2替代性合成途徑藉著改變原料成反應初始物質，減少或139.2.2替代性合成途徑二、催化催化劑是一種修正化學反應機制與速率的物質。他們介入反應，但本身並不會轉化，因此可以再度使用。在廢棄物減量中，催化劑所扮演的主要角色是促成高率與低廢棄物量的製程。範圍包括：氧化、氫化、酯化、聚合化與芳香族替置。9.2.2替代性合成途徑二、催化149.2.4設計較安全的化學物質用新的、較不具有害性的化學物質取代有害的工業化學物質。定義：應用結構-活性之關係與分子之操控，以獲得在毒理效應與使用目的效能之間最佳化的結果。9.2.4設計較安全的化學物質用新的、較不具有害性的化學物159.2.4設計較安全的化學物質1、減少暴露於該化學物質的量設計使其在環境中很快的分解為較無毒性的物質。2、減低或消除這些化學中間產物或最終產物中會產生毒性或有害性的不純物質。9.2.4設計較安全的化學物質1、減少暴露於該化學物質169.3拆解/拆除的設計產品所產生的主要環境問題往往是與最終處置有關。是一種經濟上的浪費，也不利於環境。希望將產品做成可再製造、再循環、可堆肥或安全焚化並做能源回收之商品。9.3拆解/拆除的設計產品所產生的主要環境問題往往是與最終179.3.1循環與再利用再利用，也稱為拆解或再製造解釋：在某一物品達到使用壽命在增加其用途的作法。過程：包括收集、拆解、出售與再利用原產品中的有價成分。範圍：涵蓋了原產品設計、材料科學、新科技與合作策略。9.3.1循環與再利用再利用，也稱為拆解或再製造189.3.1循環與再利用循環解釋：將一種回收的物質重新改變或再處理，然後用在一個新產品上。過程：大部分循環發生在工廠裡，未必與消費的產品有關。是否回收或再利用，主要取決於經濟與市場因素。9.3.1循環與再利用循環199.3.2循環/再利用的位階減少物質含量再利用組件/翻新組件再製造循環物質熱化、能源回收掩埋最佳最差9.3.2循環/再利用的位階減少物質含量再利用組件/翻新209.3.3循環立法1994年歐盟包裝及包裝廢棄物指令：回收塑膠、剛、木材、玻璃與紙類至少15％。取回法：最終會強制要求製造商在產品到達使用年限石油消費者處取回所有產品。1991年德國的循環回收與廢棄物管理法案9.3.3循環立法1994年歐盟包裝及包裝廢棄物指令：219.3.4有效再利用/循環的要求要使得再製造符合經濟性，產品必須設計成可輕易且快速拆解成組件的式樣。1.設計成容易拆解2.減少組合得操作次數3.組件及介面之簡化及標準化4.組件模組化5.選用容易回收再利用的物質6.將使用的物料量降至最低7.使用可共容的物質8.將零件整合化9.將物料做標記以利分離10.儘可能使用水溶性的黏著劑9.3.4有效再利用/循環的要求要使得再製造符合經濟性，產229.3.5拆解策略拆解的目的1.要獲得最高可能回收利益，要要多少回收程序？2.是否有特定的拆解順序能夠獲得最大的回收利益？3.回收特定的組件是否優於回收全部的組件？4.什麼樣的設計特性有利於拆解，它們如何運用？9.3.5拆解策略拆解的目的239.3.5拆解策略拆解分析方法一、物質回收機會之可行性研究二、產生最佳化的拆解程序：可以獲得最大回收利益三、拆解之最佳化：就成本、獲益與拆解程度進行最佳化9.3.5拆解策略拆解分析方法249.3.6廢棄物交換可以幫助事業單位找到市場或最終的使用者。是一種服務，它確定生產者與副產品的市場、過剩的原物料以及其他的廢棄物料。兼具成本效益與環境保護，產生廢棄物的事業單位可以省下處置或運氣的費用，清初可貴的貯存空間，並且減少法令上的文書作業。接收者不能妥善處理或處置廢棄物，產生源也要負法律責任。9.3.6廢棄物交換可以幫助事業單位找到市場或最終的使用259.4包裝進入掩埋場的固體廢棄物中占最大部分---約佔30％的是包裝材料。儘可能使用最少量的包裝材料，又能維持包裝的功能，並且減少包裝材料可能具有的毒性物質進入環境中。9.4包裝進入掩埋場的固體廢棄物中占最大部分---269.4.1減少包裝量減少包裝材料量1.不做包裝，直接運銷。2.使用可再利用的物質。3.改進產品，使需要較少包裝量。4.減輕包裝材料密度。物質替換1.使用可循環回收的物質。2.使用可分解的物質。9.4.1減少包裝量減少包裝材料量279.4.2可分解包裝減少包裝用量仍有其限制，最後包裝材料必須加以拋棄而影響環境。主要研究集中在可生物分解的塑膠上。好處：包裝可當垃圾丟棄到環境中被分解掉。缺點：1.使回收操作變得複雜。2.分解可能增加污染量。可分解包裝觀念值得喝采，但實際上尚未達到所宣稱的效果。9.4.2可分解包裝減少包裝用量仍有其限制，最後包裝材料28報告完畢

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29休閒資源暨綠色產業學系

污染預防

基本原理與實務

指導教授：胡子陵教授碩士班學生：洪惠貞學號：D09914007日期：2011年01月15日休閒資源暨綠色產業學系

污染30第九章環境設計9.1前言9.2綠色化學9.3拆解/拆除的設計9.4包裝第九章環境設計9.1前言319.1前言傳統工程設計的焦點，是使用公司所能取得的技術，在儘可能壓低成本的情況下做出高成本的產品。美國技術評估辦公室創造了綠色設計：在設計程序中，產品的環境特質被當作設計的機會，而不是設計的限制。9.1前言傳統工程設計的焦點，是使用公司所329.1前言綠色設計廢棄物預防較佳的物料管理減少：重量毒性能源消耗延長：使用壽命使有利於：再製造循環堆肥能源回收綠色設計的雙重目標9.1前言綠色設計廢棄物預防較佳的物料339.1前言本章重點：環境設計（DFE）定義：

1.將環境考量納入產品與製成工程設計步驟的一種措施。2.執行污染預防、能源效率與其他資源節約方法，以降低產品對人體健康與環境之衝擊。9.1前言本章重點：環境設計（DFE）349.1前言產品設計製造使用後使用（解體）加工物料取得處置再利用拆解產品設計中應考量的主要因素9.1前言產品設計製造使用後使用（解體）加工物料取得359.1前言產品被設計易於拆解，使產品的組件容易再利用/循環，減少了需要掩埋處置的廢棄物量。好的設計可以減少所需要的原料量，因而減緩資源耗竭的壓力。物質的再使用也比使用原生物料更省能源。9.1前言產品被設計易於拆解，使產品的組件容易再369.2綠色化學也稱為綠色化學或清潔化學定義：1.一種能將有害物質之產生與使用量減至最少的合成化學。2.為了資源減量所使用的化學；包括了減少或消除來自製成的有害物質之使用或產生－包括原料、反應劑、溶劑、產物與副產物在內。9.2綠色化學也稱為綠色化學或清潔化學379.2綠色化學目的：研發與促成實現重要工業化學替代合成，以防止環境污染。經由替換較豐富的或是可更新的物料，用來評估一個合成途徑的輸入物至是否能夠減少嚴重不足的資源使用量。9.2綠色化學目的：389.2.1廢棄物來源

一、所有化學物質合成反映都會形成污染，特別是會產生大量副產品的反應。意謂著將有大量廢棄物要分離與處置。

A＋BC＋DA與B是反應物C是所要的產物D是副產物二、來源是由第二階段反應所產生的副產物廢棄物。

A＋BC（需要的反應）

A＋BD（不需要的反應）9.2.1廢棄物來源一、所有化學物質合成反映都會形成污399.2.1廢棄物來源

三、廢棄物來自一系列反應。所要產品並非最終產物，而是中間產物。A＋BCDC會繼續反應，形成D四、有一些來自有機合成反應的廢棄物來自原料受到化學物質污染，或是來自與主要反應平行進行的反應產物，或反應所使用的催化劑。

9.2.1廢棄物來源三、廢棄物來自一系列反應。所要產品40綠色化學科技替代性合成途徑：1.催化/生物催化2.自然反應程序3.較無毒性與可更新的替代原料4.採用對人體健康與環境無負面影響的溶劑。5.增加反應的選擇性病降低廢棄物量與排放量。較安全的化學物質設計1.選用毒性較低之化學物質2.面臨意外事故發生之暴露，本身是安全的綠色化學科技替代性合成途徑：419.2.2替代性合成途徑藉著改變原料成反應初始物質，減少或消除許多不必要的中間產物，可以利用催化劑或生物催化劑提高產率。一、替代性原料使用較具環境友善度的原料或是採取叫有效率的利用方式，減少所需要的原料用量。如：生物物質取代石油為基礎的原料。兩種主要型態的生物物質：澱粉和木質纖維素9.2.2替代性合成途徑藉著改變原料成反應初始物質，減少或429.2.2替代性合成途徑二、催化催化劑是一種修正化學反應機制與速率的物質。他們介入反應，但本身並不會轉化，因此可以再度使用。在廢棄物減量中，催化劑所扮演的主要角色是促成高率與低廢棄物量的製程。範圍包括：氧化、氫化、酯化、聚合化與芳香族替置。9.2.2替代性合成途徑二、催化439.2.4設計較安全的化學物質用新的、較不具有害性的化學物質取代有害的工業化學物質。定義：應用結構-活性之關係與分子之操控，以獲得在毒理效應與使用目的效能之間最佳化的結果。9.2.4設計較安全的化學物質用新的、較不具有害性的化學物449.2.4設計較安全的化學物質1、減少暴露於該化學物質的量設計使其在環境中很快的分解為較無毒性的物質。2、減低或消除這些化學中間產物或最終產物中會產生毒性或有害性的不純物質。9.2.4設計較安全的化學物質1、減少暴露於該化學物質459.3拆解/拆除的設計產品所產生的主要環境問題往往是與最終處置有關。是一種經濟上的浪費，也不利於環境。希望將產品做成可再製造、再循環、可堆肥或安全焚化並做能源回收之商品。9.3拆解/拆除的設計產品所產生的主要環境問題往往是與最終469.3.1循環與再利用再利用，也稱為拆解或再製造解釋：在某一物品達到使用壽命在增加其用途的作法。過程：包括收集、拆解、出售與再利用原產品中的有價成分。範圍：涵蓋了原產品設計、材料科學、新科技與合作策略。9.3.1循環與再利用再利用，也稱為拆解或再製造479.3.1循環與再利用循環解釋：將一種回收的物質重新改變或再處理，然後用在一個新產品上。過程：大部分循環發生在工廠裡，未必與消費的產品有關。是否回收或再利用，主要取決於經濟與市場因素。9.3.1循環與再利用循環489.3.2循環/再利用的位階減少物質含量再利用組件/翻新組件再製造循環物質熱化、能源回收掩埋最佳最差9.3.2循環/再利用的位階減少物質含量再利用組件/翻新499.3.3循環立法1994年歐盟包裝及包裝廢棄物指令：回收塑膠、剛、木材、玻璃與紙類至少15％。取回法：最終會強制要求製造商在產品到達使用年限石油消費者處取回所有產品。1991年德國的循環回收與廢棄物管理法案9.3.3循環立法1994年歐盟包裝及包裝廢棄物指令：509.3.4有效再利用/循環的要求要使得再製造符合經濟性，產品必須設計成可輕易且快速拆解成組件的式樣。1.設計成容易拆解2.減少組合得操作次數3.組件及介面之簡化及標準化4.組件模組化5.選用容易回收再利用的物質6.將使用的物料量降至最低7.使用可共容的物質8.將零件整合化9.將物料做標記以利分離10.儘可能使用水溶性的黏著劑9.3.4有效再利用/循環的要求要使得再製造符合經濟性，產519.3.5拆解策略拆解的目的1.要獲得最高可能回收利益，要要多少回收程序？2.是否有特定的拆解順序能夠獲得最大