1、零排放技术Zero EmissionZero Emission-第二组1 1、零排放概念的提出Zero Emission零排放产生背景l20世纪70年代初 出现“零排放”一词（简单、狭义、废液为主）l20世纪70年代中期以来 废水零排放系统运行在许多公司（S/N/C）l1995年 全新概念提出，提升为理论体系20世纪70年代初 出现“零排放”一词(Zero Discharge)19731973年美国佛罗里达州发电厂实现世界上年美国佛罗里达州发电厂实现世界上首例电厂废水零排放。随后在冶金、造纸、首例电厂废水零排放。随后在冶金、造纸、化工、电镀、食品等多个行业，都有废水化工、电镀、食品等多个行业，
2、都有废水零排放的成功实例。零排放的成功实例。零排放零缺陷零库存不合格产品为零产品的及时生产及时销售1995年4月，联合国大学“零排放国际会议”“零排放研究创新计划”“零排放研究创新计划(简称ZERI)基金会”基金会支持零排放方面的商业投资：把获得经济利益、创造就业机会和完全消除环境污染结合起来。ZERI计划的目标是：“全球排放为零、废水为零、固废为零、空气中废物为零”。Zero Emissions Research Initiatives“零排放论坛” 零排放论坛致力于零排放方法论的研究与实践，研究主要涉及两个领域：一是对产品周期进行分析(涉及自然科学家和工程师)，二是对产品周期的演变情况及其
3、对社会的影响进行研究(涉及人文科学家、人类学家、经济学家等)，然后，这些研究必须与商业和政策相结合，使零排放理论付诸实践。为了更加有力地促进零排放活动的开展，联合国大学于1999年创立了“联合国大学零排放论坛”。论坛将来自商界、政府和学界的代表组织在一起，以求达到以下三个目标：零排放的内涵零排放概念的基础是完全、有效地利用地球的资源，使人类对自然环境影响最小，其中，建立对环境友好的物质循环是一种重要途径，它不仅可以保证废物最小化，而且在创新性和有价值的思想基础上可以使收入得到增加。 联合国大学副校长 MotoyukiSuzuki教授一是要控制生产过程中废物排放直至减少到零：二是将那些不得已排放
4、出的废物资源化，最终实现不可再生资源和能源的可持续利用。所谓零排放，字面直译为“废弃物为零”，是指无限的减少污染和能源排放直至到零的活动；即应用清洁生产、物质循环和生态产业等各种技术，实现对天然资源的完全循环利用，而不给大气、水和土壤遗留任何废弃物。、零排放工厂2、零排放区域3、零排放社会零排放实现的三个层次废气、废水、总固体废弃物排放为零。第一阶段提高生物资源、生物能源和自然能源的利用率化石能源用量为零第二、三阶段创建不可再生能源用量为零的工厂工厂的建筑物、设备、原材料全部使用生物资源第四阶段零排放工厂三大原则区域循环原则：区域内所需的能源和资源调配、废弃物处理、产品消费等应在同一区域内完成
5、。居民参与原则：居民参与是实现零排放的关键。区域文化的保存与新附加值的创造原则：保护和发掘区域的文化遗产。零排放区域 零排放社会2 2、零排放原理2.1 2.1 零排放行动原则 可再生资源的消耗量不能超过其再生量1 开发不可再生的资源的替代资源2 废弃物排放量不能超过自然界的净化能力3 推进非物质化的进程4 谋求地上储存资源的有效利用5 促进环境成本内部化6一、可再生资源的消耗量不能超过其再生量二、开发不可再生的资源的替代资源开源节流开源节流开发不可再生资源的利用率开发不可再生资源的利用率开发替代资源开发替代资源三、废弃物排放量不能超过自然界的净化能力土壤污染酸雨臭氧层空洞全球气候变暖海平面上
6、升土地荒漠化四、推进非物质化的进程 改变原有的提高生活的满意度、物质至上主义的想法，构筑改变原有的提高生活的满意度、物质至上主义的想法，构筑以最少的物质投入获得最大满意度的新经济体系。以最少的物质投入获得最大满意度的新经济体系。 从产业结构层面来看，非物质化的社会是从产业结构层面来看，非物质化的社会是第三产业、特别是服务业占有较高比重的社会第三产业、特别是服务业占有较高比重的社会。目前，。目前，GDP中第三产业所占比例，日、欧、中第三产业所占比例，日、欧、美在美在70一一75左右。如果这一比例接近左右。如果这一比例接近90，那么，物质需求将被丰富的服务、软件、情，那么，物质需求将被丰富的服务、
7、软件、情报等服务所取代，一个对物质产品依存度极低报等服务所取代，一个对物质产品依存度极低的循环型社会体制就建立起来了，从而实现人的循环型社会体制就建立起来了，从而实现人与自然的和谐。与自然的和谐。五、谋求地上储存资源的有效利用支撑支撑20世纪物质文明的石油、金属等世纪物质文明的石油、金属等地下资源面临枯竭，然而，地下资源地下资源面临枯竭，然而，地下资源并没有从地球上完全消失，而是转变并没有从地球上完全消失，而是转变成各种人造物：诸如公路、铁道成各种人造物：诸如公路、铁道. 一是如果能很好地提取出，即可半永久式地一是如果能很好地提取出，即可半永久式地循环使用，例如铁、铜等金属物质，只要不生锈循环
8、使用，例如铁、铜等金属物质，只要不生锈就可多次使用；二是利用可再生资源制造产品时就可多次使用；二是利用可再生资源制造产品时能源消耗很低。能源消耗很低。 因此，当这些人造物寿命终结而变成废弃物因此，当这些人造物寿命终结而变成废弃物时，应考虑如何把这些时，应考虑如何把这些“地上储存的资源地上储存的资源”妥善妥善地提取出来，实现其有效利用。地提取出来，实现其有效利用。六、促进环境成本内部化与征收煤炭使用税一样，征收一定的化石燃料消费税，可以起到减少浪费和污染物排放的作用。环境成本内部化是21世纪的趋势。市场经济是调节资金、物资供给，使资源实市场经济是调节资金、物资供给，使资源实现最合理分配的机制。现
9、最合理分配的机制。零排放方法论零排放方法论实现零排放的步骤实现零排放的步骤工业零排放方法论工业零排放方法论零排放与清洁生产零排放与清洁生产2.2 零排放方法论2.2.1 工业、区域、社会 建立零排放的方法步骤 完全产成完全产成(TotalThroughput)(TotalThroughput)1 输出一输入模型输出一输入模型2 企业群企业群3 技术突破技术突破4 产业政策产业政策5 全球信息经济全球信息经济62.2.2 工业零排放的方法论点击此处添加脚注信息返回对企业生产过程进行重新检查，对企业生产过程进行重新检查，从中发现以从中发现以最小投入最小投入获得获得最大产出最大产出的机会，的机会，其
10、目标是将所有输入原料其目标是将所有输入原料100100地转化为最终产品地转化为最终产品，没有废物产生。，没有废物产生。 2.2.2.1 完全产成在大多数情况下，将所有输入在大多数情况下，将所有输入100100地转化为最终产品是不可能的地转化为最终产品是不可能的。对那些对那些没有被转化成最终产品的产出，或在生产过程中没有被利用没有被转化成最终产品的产出，或在生产过程中没有被利用的产出的产出列出详细目录，分析并确定可以列出详细目录，分析并确定可以直接利用这些产出的企业、或者将直接利用这些产出的企业、或者将这些产出进行适当处理后再用做某些企业的输入这些产出进行适当处理后再用做某些企业的输入。零排放理
11、论所独有的：零排放理论所独有的：一张输出一输入表一张输出一输入表纵轴：所有的输出纵轴：所有的输出横轴：所有可能的副产品和废物使用者的清单。横轴：所有可能的副产品和废物使用者的清单。2.2.2.2 输出-输入模型某啤酒厂输出-输入表举例清洁生产：清洁生产： 对对生产过程生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，降低所有废物的数量和毒性。，降低所有废物的数量和毒性。 对对产品产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。命周期的不利影响。 对对服务服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。，
12、要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。2.2.3零排放与清洁生产点击此处添加脚注信息 造纸原料的需求通常依靠大量造纸原料的需求通常依靠大量砍伐本土森林砍伐本土森林及纸浆进口及纸浆进口和废纸再生来满足。但是来自木材的纤维源有限，而且大量和废纸再生来满足。但是来自木材的纤维源有限，而且大量砍伐使得森林资源锐减。砍伐使得森林资源锐减。 稻草稻草是寻求到的可替代原料，但是是寻求到的可替代原料，但是使用碱性硫酸盐使用碱性硫酸盐只能产只能产生大约生大约1111的可用纤维素，估计占稻草生物质的的可用纤维素，估计占稻草生物质的5050。换言。换言之：只有大约之：只有大约5.55.5的生物质被回收，剩余的的生
13、物质被回收，剩余的94945 5被浪费被浪费，并产生大量有毒废物。，并产生大量有毒废物。 由于大多数使用稻草制浆的工厂规模小且很难控制，由于大多数使用稻草制浆的工厂规模小且很难控制， 政政府下令府下令关闭关闭所有产量不足所有产量不足6000Ua6000Ua的的小造纸厂小造纸厂，并规定工厂的，并规定工厂的最小规模必须达到最小规模必须达到11 000Ua11 000Ua。案例分析：中国造纸厂 清洁生产专家建议：清洁生产专家建议： 抛弃稻草抛弃稻草制浆而改用木材改用木材制浆 可以用速生硬木(可持续林业)作为纤维素的来源，提高纤维素产量，利用27的木材生物质，同时减轻污染。 保证碱性硫酸盐参与的清洁生
14、产技术经济可行性的最小规模保证碱性硫酸盐参与的清洁生产技术经济可行性的最小规模 关闭小厂等于消灭了最大的污染源，同时引进新技术可以保证废物的减少和化学物质的回收再用。 清洁生产法： 面对巨大的市场需求，以木材来作为纤维素来源是不可取的，也是不可持续的。此外，大量的稻草资源未加有效利用，本身也是一种资源浪费，焚烧时还会产生温室气体。 从零排放的观点从零排放的观点来看： 如果目前从稻草中提取纤维素效率不高，就应该去寻找其它技术，在工艺或产品中提高提取率。 清洁生产技术清洁生产技术寻找的是对线性问题的解决：纤维素提取的低效率和所产生废物的处置。 如果我们考虑新的材料分离(提取)技术，积极寻找办法使被
15、废弃的稻草能得到增值利用，那么很快就能获得可供选择的技术：结合使用蒸汽爆炸和膜过滤技术，可以很好地取代碱性硫酸盐技术。这种新技术使纤维素的产率从13提高到83，而且不需要使用有毒化学品。零排放法：此处添加公司信息33此处添加公司信息34此处添加公司信息35此处添加公司信息363 3、零排放发展现状“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（1） 零排放研究创新计划零排放研究创新计划 “零排放研究创新计划零排放研究创新计划(Zero Emissions ResearchInitiatives，简称，简称ZERI)基金会基金会”基金会支持零排放方面的商业投资：把获得经济利益、创造就业机会和完全消除环境
16、污染结合起来。ZERI计划的目标是：“全球排放为零、废水为零、固废为零、空气中废物为零”。“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（1） “零排放论坛零排放论坛” 为了更加有力地促进零排放活动的开展，联合国大学于1999年创立了“联合国大学零排放论坛”。论坛将来自商界、政府和学界的代表组织在一起，以求达到以下三个目标：研究：论坛促进各学科的国际研究，分析社会发展趋势，采用一系列方法(包括投入产出分析，物料平衡分析等)对技术进行分析，这将会导致产生新的生态重建设想，包括用生命周期分析的方法来评价各种技术、工业设计、政策选择在微观和宏观上对环境可能产生的影响。“零排放研究创新计划”及“零排放论坛”（
17、1） “零排放论坛零排放论坛” 能力建设：论坛与国际一流的大学密切合作，促进多能力建设：论坛与国际一流的大学密切合作，促进多个学科零排放中心的发展。论坛还提供机会，使其会员与个学科零排放中心的发展。论坛还提供机会，使其会员与其他的政策制定者、公司管理者和社区管理者一起分享他其他的政策制定者、公司管理者和社区管理者一起分享他们的经验和技术诀窍。协调学术界、产业界、政界在实施们的经验和技术诀窍。协调学术界、产业界、政界在实施零排放研究成果时的合作。零排放研究成果时的合作。合作网络建设：论坛与发展组织、贸易联盟、国际基金合作网络建设：论坛与发展组织、贸易联盟、国际基金合作等金融机构、政府、企业和社区
18、共同合作，促进在世合作等金融机构、政府、企业和社区共同合作，促进在世界范围内、从工业部门到社会各部门、在地区和当地水平界范围内、从工业部门到社会各部门、在地区和当地水平上实施零排放行动的主动性。论坛提倡政府在制定政策时上实施零排放行动的主动性。论坛提倡政府在制定政策时，及其在与非政府组织和研究机构进行合作时，都应考虑，及其在与非政府组织和研究机构进行合作时，都应考虑与零排放目标相结合：与零排放目标相结合：总之，零排放论坛致力于零排放方法论的研究与总之，零排放论坛致力于零排放方法论的研究与实践，研究主要涉及两个领域：一是对产品周期实践，研究主要涉及两个领域：一是对产品周期进行分析进行分析(涉及自
19、然科学家和工程师涉及自然科学家和工程师)，二是对产，二是对产品周期的演变情况及其对社会的影响进行研究品周期的演变情况及其对社会的影响进行研究(涉及人文科学家、人类学家、经济学家等涉及人文科学家、人类学家、经济学家等)，然，然后，这些研究必须与商业和政策相结合，使零排后，这些研究必须与商业和政策相结合，使零排放理论付诸实践。放理论付诸实践。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）（1）总体情况总体情况 “零排放零排放”概念目前在日本受到高度重视，并日益被政概念目前在日本受到高度重视，并日益被政府和企业界付诸实践。日本正在向零排放时代迈进。府和企业界付诸实践。日本正在向
20、零排放时代迈进。在日本，除了环保局以外，其它与工业直接相关的政府部门也都承诺把保护环境作为自己的责任，并制定相关的政策； 企业是日本建设“循环型经济社会”的主力。负责污水处理和废物处理等核心环境服务的地方政府，也在用零排放的观念把工业和环境管理结合起来，形成一种全新的发展模式日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）（1）总体情况总体情况 在日本，除了环保局以外，其它与工业直接相关的政府部门也都承诺把保护环境作为自己的责任，并制定相关的政策； 例如，1994年由日本国际贸工部签署了一份关于环境友好工业的远景报告，该报告承诺把环境问题作为整个工业活动中至关重要的问题来对
21、待，明确表示，循环工业是日本未来工业的基础和方向。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）（1）总体情况总体情况 企业是日本建设“循环型经济社会”的主力。特别具代表性的是，近来有越来越多的工厂签署了零废物宣言，通过引进生命周期评价技术，定量评估产品从原材料开始到加工制造、流通、消费直至废弃物处理的全过程对环境产生的影响，来改进设计和制造工艺，加强对废弃物的循环利用。该技术目前己在包装容器、材料、汽车、办公机械、食品、农产品、建筑、废弃物处理等领域得到普及。以大企业为主的一批“零排放工厂”已经建成。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）（
22、1）总体情况总体情况 负责污水处理和废物处理等核心环境服务的地方政府，也在用零排放的观念把工业和环境管理结合起来，形成一种全新的发展模式 例如，许多地方政府与私人企业、大学、研究机构和非政府组织合作，进行生态城市项目(由贸工部倡议发起)的可行性研究。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）为了构筑循环型社会，为了构筑循环型社会，1990年代以来，日本对法律法规进行了一系列年代以来，日本对法律法规进行了一系列调整。目前，促进、支持循环型社会的法律、制度包括：调整。目前，促进、支持循环型社会的法律、制度包括： 回收法回收法(再生资源利用促进法再生资源利用促进法)(199
23、1)： 环境基本法环境基本法(1993)： 环境基本计划法环境基本计划法(1994)； 环境评价法环境评价法(环境影响评价法环境影响评价法)(1997)： 修正节能法修正节能法(1998)； 温室效应防止对策推进法温室效应防止对策推进法(1998)： 再循环促进关系法：再循环促进关系法： 废弃物处理法废弃物处理法(1970，1991、1997年大幅修改年大幅修改)： 资源循环利用促进法资源循环利用促进法(1991)： 包装容器回收利用法包装容器回收利用法(1995)； 家用电器回收利用法家用电器回收利用法(1998)。 其它：其它： PRTRPRTR法法(化学物质管理法化学物质管理法)(199
24、9)： 二噁英对策法二噁英对策法(1999)。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）此外，此外，2000年日本国会制订了年日本国会制订了6项有关资源循环利项有关资源循环利用的法律：用的法律： 废物处理及清扫法；废物处理及清扫法； 促进资源有效利用法；促进资源有效利用法； 促进食品循环资源再生利用法：促进食品循环资源再生利用法： 建筑工程资材再资源化法；建筑工程资材再资源化法； 国家推进供应环境产品法。国家推进供应环境产品法。特别值得一提的是，特别值得一提的是，推进形成循环型社会基本法推进形成循环型社会基本法规定了国家、地方政府、企业和国民等各方在保护规定了国家、地
25、方政府、企业和国民等各方在保护生态环境方面的义务，明确提出要改变现代工业文明生态环境方面的义务，明确提出要改变现代工业文明“大量生产、大量消费、大量废弃大量生产、大量消费、大量废弃”的价值观，建立的价值观，建立“最佳生产、最佳消费、最少废弃最佳生产、最佳消费、最少废弃”的的“循环型经济循环型经济社会社会”，包括抑制废弃物产生、零部件的再利用和废，包括抑制废弃物产生、零部件的再利用和废弃物的资源化等基本原则，这标志着日本在建立弃物的资源化等基本原则，这标志着日本在建立“循循环型经济社会环型经济社会”的道路上迈出了决定性的一步。而它的道路上迈出了决定性的一步。而它的理论根据可以说也正是的理论根据可
26、以说也正是“零排放零排放”概念。概念。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan）零排放企业零排放企业：麒麟啤酒、太平洋水泥、佳能、理光、麒麟啤酒、太平洋水泥、佳能、理光、荏原制作所、富士电机、丰田汽车、富士静电复印机、荏原制作所、富士电机、丰田汽车、富士静电复印机、伊奈伊奈(1NAX)、积水化学、积水化学、NEC、富士胶卷也有聚集众、富士胶卷也有聚集众多企业的资源再生工业园区。多企业的资源再生工业园区。13个零排放示范区：北海道、札幌市、秋田县、宫城个零排放示范区：北海道、札幌市、秋田县、宫城县莺泽町、千叶县、川崎市、长野县的饭田市、岐阜县县莺泽町、千叶县、川崎市、长
27、野县的饭田市、岐阜县、广岛县、高知县的高知市、北九州市、福冈县的大牟、广岛县、高知县的高知市、北九州市、福冈县的大牟田市、熊本县水俣市。田市、熊本县水俣市。其它举措：其它举措：“零排放零排放”公路、公路、“零排放零排放”港湾和港湾和“零零排放排放”住宅小区等。住宅小区等。日本的生态城市和零排放区域可以归纳为两种，一日本的生态城市和零排放区域可以归纳为两种，一种是废弃物再利用型生态园区，另一种是零排放生态种是废弃物再利用型生态园区，另一种是零排放生态园区。园区。日本零排放日本零排放（zero emission in Japan） 日本积极开展零排放的原因主要有三点：日本积极开展零排放的原因主要有
28、三点：现有企业的衰退使日本急需培育新型产业，如重工现有企业的衰退使日本急需培育新型产业，如重工业的衰退刺激了北九州生态城的建设、闭矿封山迫使大业的衰退刺激了北九州生态城的建设、闭矿封山迫使大牟田生态城和秋田北部生态城的建设：牟田生态城和秋田北部生态城的建设：为了解决没有废弃物处理场的问题，如：母国工业为了解决没有废弃物处理场的问题，如：母国工业生态园生态园(县内没有工业废弃物处理场县内没有工业废弃物处理场)；废弃遗留厂址的再次利用需求，如川崎零排放区废弃遗留厂址的再次利用需求，如川崎零排放区(钢钢铁工厂遗留地铁工厂遗留地)、札幌再生利用生态园、札幌再生利用生态园(粪便处理场遗留地粪便处理场遗留
29、地)。欧美零排放（1）德国）德国德国接受了日本联合国大学的零排放概念，建立了德国接受了日本联合国大学的零排放概念，建立了“联合零排放创新计划联合零排放创新计划(Joint Zero Emission Initiative)德国在零排放技术的软件开发方面很出色，例如，他们开发的GaBi3软件是一个对于零排放系统进行分析和改进的综合性的先进软件。该软件将生命周期工程与零排放方法结合起来用作系统的物流和能流的定性定量分析，还可以对系统进行定量的弱点分析和最优化潜力分析，以及全面的环境、经济和就业效果评估。欧美零排放（2）美国）美国在美国，更多提到的是“零废物”，而不是“零排放”，零排放被认为是零废物
30、最完美的形式。欧美零排放（3）加拿大）加拿大政府行动有：政府行动有：20012001年年1 1月发表了月发表了多伦多零废物宣言多伦多零废物宣言；新斯科舍省编写了新斯科舍省编写了新斯科舍省固体废弃物一资源管新斯科舍省固体废弃物一资源管理战略概述理战略概述，该省是加拿大在废物转化方面的先驱，该省是加拿大在废物转化方面的先驱省份之一，有一系列在北美洲最广泛的废物处置禁令省份之一，有一系列在北美洲最广泛的废物处置禁令。据官方计算，在。据官方计算，在20002000年已达到年已达到5050的废物转化率。的废物转化率。非政府行动有：非政府行动有：2000年年11月建立了名为月建立了名为“追求零目标的加拿大
31、追求零目标的加拿大”(Target ZeroCanada)的网站的网站(www.targetzerocanada.org),以零废物作为目标以零废物作为目标; ;2000年年12月月26日在多伦多之星日在多伦多之星(Toronto Star)上上发表了题为发表了题为“企业通过削减废物可以赚取利润企业通过削减废物可以赚取利润”的的文章；文章；2000年年12月月22日在多伦多地球与邮政日在多伦多地球与邮政(TorontoGlobe&Mail)上发表了题为上发表了题为“政府应当向削政府应当向削减废物的企业学习减废物的企业学习”的文章；的文章；2000年成立的零废物年成立的零废物BC组织委员会组织委员会(Zero Waste BC OrganizinRCommittee)提倡把零废物作为省或联邦提倡把零废物作为省或联邦的目标。的目标。中国零排放能源方面：能源方面：燃煤热电厂的废气NOx和SOx进行再使用制造化肥 农业方面：农业方面：设计和实施综合性生物系统，充分利用农业和渔业有机副产品 废水零排放：废水零排放：造纸、电镀、印染、化工、食品、电厂、铜矿等企业国家生态工业园区：国家生态工业园区：分步建立资源再生园(RRP)、零排放园(ZIP)和虚拟生态园(VEP)，实现园区、企业和产品三个层次的生态管理。
