清洁生产一三清洁生产的理论基础
清洁生产原理讲义
清洁生产原理讲义第一章绪论第一节清洁生产的产生与发展一、工业活动引发的环境问题；二、解决工业污染方法的演进；三、末端治理与清洁生产的比较；四、清洁生产在国内外的发展第二节清洁生产的基本要素一、清洁生产的定义二、清洁生产的主要内容三、清洁生产的实施方法四、清洁生产的特点五、清洁生产的意义六、清洁生产的成本与效益第二章清洁生产的理论基础第一节清洁生产与可持续发展一、可持续发展理论概述二、清洁生产是可持续发展的必由之路第二节清洁生产与产品生命周期理论一、产品生命周期理论与环境管理二、生命周期评价的基本框架与内容三、生命周期评价方法四、生命周期评价的特点与局限性五生命周期评价与清洁生产第三节清洁生产与产业生态学一、产业生态学的形成与发展二、产业生态学的概念三、产业生态学的基本思想四、产业生态学的研究内容五、产业生态学的研究方法六、产业生态学的实践——工业生态园与清洁生产第三章清洁生产的管理模式第一节概述一、我国环境管理制度体系框架二、我国环境管理制度的不足和改进措施三、国内外企业环境管理的实践四、清洁生产管理模式初探第二节传统生产管理模式一、我国部分企业的管理模式二、传统管理思想和企业管理行为三、传统管理的系统边界四、传统管理弊端的管理学分析第三节清洁生产管理模式一、清洁生产与传统管理模式的特征比较二、清洁生产管理模式理念、基本要素和职能三、清洁生产管理模式的内容四、清洁生产管理的系统边界五、清洁生产的管理模式六、清洁生产与环境管理体系（ISO14000）第四章清洁生产的指标体系和评价方法第一节清洁生产的指标体系和评价方法一、清洁生产的目标二、清洁生产评价与环境影响评价的结合三、清洁生产概念引入环评的优势第二节清洁生产评价指标体系一、评价指标的选取原则二、国内外清洁生产评价指标及其研究现状三、清洁生产的定量评价指标体系四、清洁生产评价指标的用途五、清洁生产评价指标体系在食品工业中的应用第三节清洁生产评价方法一、清洁生产评价方法——综合指数评价模式二、清洁生产评估综合指数评价模式的特征三、清洁生产的评价程序第五章清洁生产报告第一节清洁生产总结报告一、结构与格式二、正文内容第二节阶段报告第三节清洁生产详细摘要一、结构与格式二、项目内容第四节清洁生产项目简介一、企业基本情况二、主要产品和废物三、清洁生产审计车间简介四、无费和低费清洁生产方案效益五、短期清洁生产方案的效益六、长期清洁生产方案的效益第六章食品工业的清洁生产测评技术与废弃物的处理和利用第一节样品的采集、保存、制备和预处理一、样品的采集二、样品的保存三、样品的制备与预处理第二节清洁生产测评技术一、食品添加剂的测评技术二、食品中有毒有害物质的测评技术三、食品工业废水的测评技术第三节食品加工业固体废弃物的处理与利用一、固体废弃物的分类二、固体废弃物的特征和危害三、固体废弃物的处理技术四、固体废弃物的综合利用实例第四节食品工业废水的再净与综合利用一、食品工业废水的分类及其特性二、食品工业废水的处理技术三、食品加工废水的再净与综合利用实例第七章国内外清洁生产案例第一节UNEP实施清洁生产工作程序一、规划和组织二、预评估三、评估四、评价和可行性研究五、实施和持续监控第二节中国阜阳酿酒总厂清洁生产案例第三节台湾食品行业清洁生产案例第一章绪论本章主要介绍清洁生产的产生与发展及清洁生产的基本要素，重点是基本要素。
第二章清洁生产的理论基础
（2）敏感度检查
• 是指证实敏感度分析所得信息与最终的结论、建议相关联 的过程。其目的是通过确定最终结论是否受数据、分划方 法等因素的不确定性影响，进而评估最终结果的可靠性。
• 敏感度检查一般用于下述的假设、方法或数据：分划原则、 边界设置与系统定义，影响类别的选择、分类、物征化、 数据质量等。
第二章清洁生产的理论基础
第二章清洁生产的理论基础
生命周期评价的定义
• 生命周期评价（Life Cycle Assessment，缩写为LCA）， 是对贯穿产品生命全过程（从原材料获取、设计、制造、储 运、使用直至最最有权威的、最新的生命周期评价定义是国际标准化组织在 其ISO14040标准（环境管理——生命周期评价——原则与 框架）中给出的：生命周期：是指一个产品系统内从原料获 取到最终废弃的连续且相互关联的各个阶段。生命周期评价： 汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个生命周期内的 所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。
• 第一，选取并使用特征化因子，将生命周期影响 结果转化为普通单元；
• 第二，将转化为指示结果的生命周期影响结果进 行集合化。
第二章清洁生产的理论基础
2、选择性元素
• （1）标准化 • （2）分组 • （3）定量 • （4）数据质量分析
1）权重分析 2）不确定性分析 3）敏感度分析
第二章清洁生产的理论基础
• 评估由三部分构成：完整性检查、敏感度检查、 一致性检查。
第二章清洁生产的理论基础
（1）完整性检查
• 目的在于确保解释阶段所需的信息及数据具有完 整性、可用性。
• 完整性检查需使用一个核对清单，清单中应包括 清单参数，如能源、材料来源、废弃物、生命周 期阶段和过程、类别指示等内容。
清洁生产第二讲：清洁生产的理论基础
系统的根本特征： 系统是由假设干元素组成 系统中的元素相互作用、相互依赖 系统作为一个整体具有特定的功能
一、系统论与系统工程
1、什么是系统？
系统的根本结构： 由要素的集合以及要素之间关系的集合所
构成 要素集合是系统的躯体，关系集合是系统
的灵魂 系统结构决定了系统的功能。
一、系统论与系统工程
1、什么是系统？
〔1〕加强环境管理
深化环境影响评价制度是加强环境管理的 重要方面。环境影响评价是对人类社会行为通 过三种生产可能对环境造成的影响进行预测， 然后在此根底上去评价它们对三种生产和谐运 行的奉献〔正负、大小〕，并据此对人类的社 会行为进行调整。
〔2〕开展环境建设
根据三种生产理论，应该开展环境建设。 具体来说就是调配人力资源和资金的投向，保 证环境建设的投入。环境建设不同于传统的第 一、第二、第三产业，它的根本任务不是为人 的生产这个环节提供生活资料，而是协调三种 生产之间的关系，保证环境能源源不断地提供 生活资料和生产资料，进而从根本上去解决人 类社会开展不可持续性的一个重大的根本措施。
1.4 清洁生产与可持续开展
一、推行清洁生产是实施可持续开展战略的必 然选择
1992年联合国环境与开展大会，第一次 将环境与经济、社会的开展有机地结合在一 起，提出走可持续开展道路，制定了?21世纪 议程?，并将清洁生产作为? 21世纪议程?优 先开展的领域。国内外污染防治经验说明： 清洁生产是工业污染防治的最正确模式，是 实现可持续开展的必然选择。 。
• 关于卡伦堡共生系统，可以归纳三点结论： • 共生系统的形成是一个自发的过程，是在商业根底 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〔比方，接受方 企业自费建造管线，作为交换，得到的废料价格相当 廉价〕。 • 共生体系的成功广泛地建筑在不同伙伴之间的已有 信任关系根底上。卡伦堡是个小城市，大家都相互认 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。
第三章清洁生产的理论基础b
在清洁生产审核中，物料衡算就是这个原理的应 用。
物质平衡的基本表达式：∑F - ∑D = A
– F——体系的进料量 – D——体系的出料量(包括产品和废弃物) – A——体系中物料的积累量
– 一个过程或者单位产品的理论能耗是多少？节能潜力 有多大？
– 能量浪费了多少，是怎么分布的？ – 引起能量损耗/损失的原因是什么？ – 科学用能的基本原则是什么？ – 实际过程中有哪些不合理、不正确的用能情况？等等
质量（能量）守恒基本原理
• 热力学第一定律：能量的数量是守恒的， 能量既不能创造，也不会消灭，只能从一 种形式转换为另一种形式，从一个物体传 递到另一个物体，总量恒定不变。
系统分类一
•小系统
•简单系 • 大系统 统
•系
•巨系统
统
•大系统
•复杂系统
•一般复杂巨系统
•巨系统 •特殊复杂巨系统（社会系统
）
系统分类二
根据系统与环境之间是否具有物质的、能量的和 信息的交换，将系统分为 ： • 孤立系统：既无能量交换，也无物质交换 • 封闭系统：只有能量交换，没有物质交换——地 球（相对的） • 开放系统：既有能量交换，又有物质交换——自 然界系统、人类社会系统
• 第二定律：能量转换过程总是朝着能量贬 值的方向进行，高品质的能量可以全部转 换为低品质的能量，能量传递过程是朝着 能量品质下降方向进行。揭示了能量质的 属性。
节能，或者说提高能量的有效利用，本质是什么 ？就是要防止和减少能量的贬值现象的发生。提 高能量转换过程中的效率。
– 原则一:“能量匹配原则” 在需要低品质能量的场合，尽 量不供给高品质的能量，比如可以用副产品热蒸汽加 热，就不用电或燃气等加热。
• 目的：使资源在系统内有效利用，从而减 少废物产生
清洁生产理论基础
清洁生产理论基础清洁生产是指以节约资源、减少污染和减少废弃物排放为目标的生产模式。
其理念是通过技术、管理和政策手段，实现生产过程中对环境的最小影响，达到可持续发展的目标。
清洁生产的理论基础主要包括以下几个方面：1. 环境管理系统清洁生产的基础是一个完善的环境管理系统。
环境管理系统是一个组织内部建立的一套管理体系，用于评估、控制和改进组织的环境绩效。
这个管理体系一般遵循国际标准ISO 14001，通过设立环境政策、确定环境目标和规划环境管理方案等措施，实现对环境风险的有效控制。
2. 原料选择和生产工艺清洁生产强调在选择原料和设计生产工艺时考虑环境影响。
选择易回收、再利用和再生的原料，同时设计高效低耗的生产工艺，有利于减少资源消耗和废弃物排放，从而降低环境负担。
3. 能源利用和排放控制清洁生产要求合理利用能源资源，减少对环境的污染。
采用高效节能的设备和技术，控制和减少有害气体和废水排放，是实现清洁生产的重要途径。
同时，通过使用清洁能源和减少温室气体排放，可降低对气候变化的影响。
4. 循环经济和废弃物管理清洁生产倡导循环经济的理念，即通过废弃物的再利用和再循环利用，实现资源的最大化利用和减少环境负担。
建立有效的废弃物管理体系，包括废弃物的分类、回收和处理，有助于减少对环境的污染。
5. 教育和培训清洁生产理论强调员工素质的提高和环保意识的培养。
通过教育和培训，让员工了解清洁生产的重要性和实施方法，促进员工参与环境管理和改善工作，从而推动清洁生产在组织内部的落实。
总而言之，清洁生产具有重要的理论基础，包括环境管理、原料选择和工艺设计、能源利用和排放控制、循环经济和废弃物管理、员工教育和培训等多方面内容。
只有通过全面理解和实施这些基础理论，才能真正实现清洁生产的目标，实现企业的可持续发展和社会的环境保护。
清洁生产的理论基础知识概述
交通运输领域
清洁燃料：使用清洁燃料减少尾 气排放
节能技术：采用节能技术降低油 耗
环保驾驶：培训驾驶员掌握环保 驾驶技巧
交通管理：优化交通管理减少交 通拥堵和事故
其他领域
能源领域：清洁能源的开发与利 用，如太阳能、风能等
建筑领域：绿色建筑的设计与施 工，节能减排的建筑技术
交通领域：新能源汽车的推广与 应用，智能交通系统的建设
清洁生产是一种全新的生产模式
清洁生产强调生产过程中的资源 节约和环境保护
清洁生产要求采用无毒、无害或 低毒、低害的原料
清洁生产旨在提高资源利用效率， 减少或消除对人类和环境的危害
清洁生产的内涵
清洁生产是指既可满足人们的需要又可减污的控制环境污染的废物排放的全过程。
清洁生产的内涵包括：节约原材料，即减少自然资源的耗竭。 在生产过程中控制原材料和能源的使用，以降低成本。 清洁生产还包括减少所有废物的数量和毒性。
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减少能源和原材料消耗原则：通过优 化产品设计、制造工艺、物料管理等 手段，减少能源和原材料的消耗，降 低产品成本。
避免产生二次污染原则：在生产过程 中，尽量避免产生二次污染，如废气、 废水、噪声等，确保生产过程清洁环 保。
清洁生产的方法与技术
能源结构调整
源头削减
强化能源管理
未来农业领域清洁生产的 展望
服务业领域
餐饮业：采用环保餐具，减少一次性用品的使用 住宿业：推广节能型空调、节水型卫浴设备等 交通运输业：鼓励使用清洁能源交通工具，如电动汽车、自行车等 物流业：优化运输路线，减少空驶率，提高运输效率
建筑业领域
建筑垃圾处理与再利用 建筑材料的选择与绿色建筑 建筑能源的高效利用与节能减排 建筑环境的优化与绿色生态建筑
清洁生产理论基础
清洁生产理论基础清洁生产的理论基础主要包括以下几个方面：1.循环经济理论：清洁生产倡导将废物转化为资源，实现资源的循环利用。
此理论认为资源是有限的，而废物的产生导致了对资源的浪费，因此需要通过循环经济的方式实现资源的有效利用和再生利用，最大限度地减少废物排放和对自然资源的消耗。
2.工业生态学理论：清洁生产强调生产过程中的生态系统，倡导将生产过程与自然环境有机结合，减少对环境的破坏。
工业生态学理论认为，生产过程应当与自然界中的生态系统保持相似的关系，实现资源循环利用和能量效益，减少对生态系统的负面影响。
3.预防性环保理论：清洁生产倡导通过预防性环境保护措施，提前预防和减少环境污染和废物排放的发生。
这一理论认为，预防比治理更为重要，通过技术创新和管理措施，减少污染物的产生是实现环境保护和资源可持续利用的关键。
清洁生产的理论基础为实现资源的有效利用和环境的保护提供了重要的指导和支持。
它强调通过技术创新、管理改进和政策支持，实现生产系统的可持续发展，为社会经济的发展提供了新的路径和方向。
清洁生产理论的广泛应用，有助于推动全球范围内的环境保护和资源利用的可持续发展。
清洁生产的理论基础不仅仅是一种理念，更是一套完整的方法论体系。
清洁生产主张强调预防为主、综合治理，涉及到生产过程、产品设计、企业管理和政府政策等方方面面。
首先，在生产过程中，清洁生产理论注重技术创新和改进。
通过采用清洁生产技术和工艺，可以有效减少原材料和能源的使用，降低生产过程中产生的废物和污染物排放。
这包括对生产设备的优化和升级，采用高效节能的工艺流程，减少原材料浪费和减少燃料的使用等。
此外，引入清洁生产技术还能够提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量和市场竞争力。
其次，清洁生产强调产品设计中的环保理念。
通过产品设计的优化和改进，可以降低产品对环境的负面影响。
例如，减少使用有害物质的产品设计，提倡可降解、可回收利用的材料，延长产品寿命周期等。
第三章清洁生产的理论基础a
3.环境管理、监测、科研咨询费用(C13)。
4.污染物治理费(C14)。 5.排污费(C15)。 6.环境污染和损害的赔偿费和罚款(C16):包括对采矿 占用的耕地、树木以及房屋等的赔偿费和各种罚款。 7.劣质煤炭、煤矸石及瓦斯不能利用的损失(C17):指 堆放或排放废弃的劣质煤炭、煤矸石及瓦斯造成的经济损 失。 8.其他直接费用(C18):包括除了上述费用以外的其他 的直接环境费用。
（二）间接经济效益(B2) 生产力效益: 1.土地生产力下降的减少(B21)。 2.林业损失的减少(B22)。 3.渔业损失的减少(B23)。 人体健康效益: 4.人体健康损失的减少(B24)。 生态效益: 5.水土流失损失的减少(B25)。 6.水资源污染损失的减少(B26)。 人类福利效益: 7.大气污染造成清扫维修费减少(B27)。 8.享受损失的减少(B28)。 9.其他间接经济效益(B29)。
• (二)间接费用(C2) 间接费用是指社会为项目付出的环境代价,是煤矿在建设和开采期 间对环境污染和破坏而造成的环境损失。这部分费用一般不直接表现 为货币,但是能够通过剂量—反应关系来量化,从而货币化,这部分费用 由社会来承担。主要包括以下方面的内容:
生产力损失: 生产力损失 1.土地生产力下降损失(C21)。指评价区内的农、副产品等受有 害气体、地面塌陷和土壤侵蚀等因素的影响而发生的减产。 2.林业损失(C22)。指矿区建设和煤炭的开采对林地的占用与破 坏造成的林业价值的损失。 3.渔业损失(C23)。评价区内的渔业产品由。
人体健康损失: 4.人体健康损失(C24)。由于环境污染与破坏使评价区内人体健康状况的 下降而发生的各种损失,例如二氧化硫造成的呼吸道感染、机器噪音造成的听 觉上的障碍等各种疾病,包括医药费、误工费和过早死亡带来的经济损失等。
清洁生产导论第3章 ——清洁生产的理论基础
节能的热力学原理
减少能源用量
提高能量有效利用率
功能转换：
卡诺循环理论值70%，实际上，如汽车发动机效率仅为 30%！！！ 燃料电池：98%-99%以上！！！
提高工厂能量有效利用率
一个工段或企业单位产品的理论能耗？节能 潜力多大？
实际能耗？能量浪费多少？如何分布？ 引起能量损耗的原因？ 实际过程中有哪些不合理、不正确的用能情
S
S
三、系统与环境
物质 （输入） 能量
信息
干扰（另一类输入） 改变了的
系统
物质 （输出）
能量
信息
开放系统的一般表示
三、系统与环境
输入
系统
输出
开环系统的一般表示
输入
主通道
输出
反馈环节
闭环系统的一般表示
3.1.2 系统的属性
集合性
整体性
层次性
协同性
涌现性
系统都是由相互区别的要素组成，是 由各个要素组成的集合。 如：工业企业系统，学校系统等等。
景？
3.2 质量与能量守恒原理
物质守恒原理：质量守恒定律指的是一个系统质量的改变 总是等于该系统输入和输出质量的差值。
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V
QX 0
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(Q
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X
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物质循环利用原理
质量品质：有高低之分，犹如能量。 物料分级串联实用原则：按照物料品质，分层
中医理论体现着系统论的思想
3.1.2 系统的属性
集合性
整体性
层次性
清洁生产的理论基础知识概述
清洁生产的理论基础知识概述1. 环境影响评价：清洁生产的理论基础之一是环境影响评价（EIA），它是对项目、规划或政策对环境产生的直接或间接影响进行系统评估的过程。
通过EIA，可以评估清洁生产对环境的影响，提出有效的改善措施，保护环境。
2. 污染预防原则：清洁生产以预防污染为原则。
通过技术创新和生产工艺优化，减少或消除有害物质和废弃物的产生，从根本上预防环境污染。
3. 资源有效利用：清洁生产理论基础还包括资源有效利用。
通过优化生产过程，提高能源和原材料的利用效率，减少对资源的浪费，实现可持续发展。
4. 生命周期评价：清洁生产还涉及生命周期评价（LCA），它是对产品从原材料提取、生产、使用到废弃处理的整个生命周期进行评价。
通过LCA，可以全面评估产品对环境的影响，为设计清洁生产提供科学依据。
5. 绿色化学工程：清洁生产的理论基础还包括绿色化学工程。
采用可再生资源和环境友好的化学工艺，减少有害物质的使用和排放，实现循环经济和可持续发展。
综上所述，清洁生产的理论基础涵盖了环境影响评价、污染预防、资源有效利用、生命周期评价和绿色化学工程等多个方面的知识。
这些理论基础为实现减少环境污染、提高资源利用效率、促进可持续发展提供了科学依据和方法论。
清洁生产是在工业生产和产品制造中获取经济效益的同时最大限度地减少环境影响。
清洁生产理论基础还包括以下方面的知识：6. Eco-design（生态设计）：清洁生产倡导产品的生态设计，即从产品设计阶段就注重生态环境的保护。
通过设计节能、减排和环保的产品，减少资源消耗和环境负担。
生态设计考虑产品的整个生命周期，从原料选择、制造、使用到废弃处理，以最小化对环境和资源的影响。
7. 工业生态学：清洁生产理论基础也涵盖工业生态学。
工业生态学研究工业系统内部和外部各种因素之间的相互作用，以实现资源的最大利用和废弃物的最小排放。
通过工业园区内部循环利用能源、废料和副产品，以及园区之间的资源共享和废物互换，实现循环经济，减少资源消耗和环境压力。
清洁生产的理论基础
清洁生产的理论基础1. 预防为主：清洁生产理论强调“预防为主”，通过在生产过程中采取先进技术和管理方法，来避免或减少污染和废弃物的生成。
这需要对生产过程进行全面的分析和评估，以确定潜在的污染源，并采取相应的措施来进行预防。
2. 综合考虑：清洁生产理论强调综合考虑生产活动的方方面面，包括原料选用、生产工艺、产品设计、能源利用、废物处理等环节。
只有综合考虑所有的因素，才能够找到最佳的生产方式，从而实现最大的资源利用效率和最小的环境影响。
3. 循环利用和再生利用：清洁生产理论提倡将废弃物转化为资源的理念，通过循环利用和再生利用来减少对自然资源的需求，同时减少了废物对环境的负面影响。
4. 企业间合作：清洁生产理论认为，合作是实现清洁生产的关键。
通过企业间的合作和交流，可以分享先进的技术和经验，从而提高整个产业链的清洁生产水平。
总之，清洁生产的理论基础是在实现经济效益的同时，最大限度地减少对环境的影响。
通过预防为主、综合考虑、循环利用和企业间合作等方式，实现可持续发展的目标。
清洁生产的理论基础植根于可持续发展的理念，强调通过改变生产方式和管理模式来实现资源利用效率的提高和环境条件的改善。
实践清洁生产理论的关键在于促进产业升级和技术创新，以提高生产过程中的效率和减少对环境资源的消耗。
其核心目标是通过技术、管理和政策手段的综合运用，实现经济发展和资源利用的可持续性，并减少对环境的负面影响。
首先，清洁生产强调“预防为主”，提出了污染预防的概念。
这意味着不再采取传统的“治理污染”的方式，而是通过改进生产工艺、采用清洁技术，避免或降低废弃物排放。
通过生产过程的重新设计、资源的合理利用，以及废物的减量处理，预防性措施能够在源头上减少对环境的污染。
其次，清洁生产理论强调综合考虑各种因素，包括能源利用、原料选用、生产工艺和废物处理，以及产品生命周期对环境的影响。
只有进行全面的评估和优化，才能找到全局最优的生产方式。
这种综合考虑的方式是实现清洁生产的主要途径之一。
清洁生产理论基础
清洁生产理论基础1. 预防为主。
清洁生产强调“预防为主”，即在生产过程中尽可能减少或避免产生污染物和废弃物。
这需要从生产的初期阶段就考虑环境保护和资源利用的问题，通过技术创新和管理手段，减少或消除环境影响。
2. 循环利用和资源有效利用。
清洁生产倡导将废弃物视为资源，并使用循环利用技术将废弃物重新利用。
在生产过程中合理利用资源，提高资源利用率，减少资源消耗和浪费。
3. 产品寿命周期考虑。
清洁生产关注产品的整个生命周期，从原材料采购、生产、使用到废弃处理，通过全面和系统的考虑，优化产品的设计和生产过程，减少环境污染和资源消耗。
4. 综合分析和综合治理。
清洁生产需要进行综合分析，考虑生产过程中的各种环境污染和资源浪费问题，采取综合治理措施，提高整体的生产效率和环境保护水平。
清洁生产理论基础的核心是通过技术创新和管理手段，在生产过程中减少环境污染和资源浪费，提高生产效率和产品质量。
清洁生产的理论基础不仅是为了环境保护，也是提高生产企业竞争力和可持续发展的重要途径。
通过加强清洁生产理论基础的研究和推广应用，可以促进工业生产向更加清洁、低碳、循环利用的方向发展，实现经济效益和环境效益的双赢。
清洁生产理论基础是清洁生产实践的基础和指导性原则，其核心是通过技术创新和管理手段，在生产过程中减少环境污染和资源浪费，提高生产效率和产品质量。
清洁生产理论基础既包括技术方面的创新，也包括管理和政策方面的改进。
以下是对清洁生产理论基础的具体阐述：1. 技术创新技术创新是实现清洁生产的关键。
通过推广和应用清洁生产技术，可以实现在生产过程中减少排放污染物和废弃物、提高资源利用率、降低能源消耗等目标。
清洁生产技术包括但不限于：绿色化学工程、清洁能源利用、高效节能技术、循环利用技术、废弃物资源化利用技术、清洁生产工艺等。
这些技术的应用需要充分考虑生产过程中各个环节，从原材料选择、生产工艺、产品设计等方面全面考虑，以实现全面的清洁生产目标。
3-1清洁生产理论基础
水资源数量和质量
可持续发展 化石燃料耗竭 非化石燃料耗竭 垃圾填埋场耗竭 水资源数量和质量 生物多样性消失 生物多样性 平流层臭氧消耗
大 目 标
酸沉降
热污染
土地利用方式改变
审美价值 多样性
烟雾 审美价值退化 石油泄漏 恶臭
影响敏感 生态系统的 污染物排放 受到污染土壤 的修复
产业生态学 与环境科学、可持续发展的关系
三聚氰胺－“牛奶杀手”
2007年，美国爆发宠物食品受污染事 件。事后调查表明：掺杂了≤6.6%三 聚氰胺的小麦蛋白粉是宠物食品导致 中毒的原因。 2008年9月，中国爆发三鹿婴幼 儿奶粉受污染事件，导致食用了受污 染奶粉的婴幼儿产生肾结石病症，其 原因也是奶粉中含有三聚氰胺。
国家质检总局近日紧急在全国开 展了婴幼儿奶粉三聚氰胺含量专项检 查。此次专项检查对其余109家企业进 行了排查，共检验了这些企业的491批 次产品。阶段性检查结果显示，有22 家婴幼儿奶粉生产企业的69批次产品 检出了含量不同的三聚氰胺。
第三章 清洁生产的理论基础
第三章
清洁生产的理论基础
第三节 生态学理论 马世骏把生态学定义为：研究生物与环境 之间相互关系及其作用机理的科学。 生态学基本规律： （一）相互依存与相互制约规律 （二）物质循环与再生规律 （三）物质输入输出平衡规律 （四）环境资源的有效极限规律
第三章
清洁生产的理论基础
第三章
清洁生产的理论基础
第一节 系统论与系统工程 二、系统的属性
集合性、整体性、层次性、协同性、涌现性
第三章
清洁生产的理论基础
第一节 系统论与系统工程 二、系统的属性
整体性
第三章
清洁生产的理论基础
第一节 系统论与系统工程 二、系统的属性
清洁生产一三清洁生产的理论基础
➢ 是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定
功能的有机整体。
——钱学森
一、系统论与系统工程
（2）系统的基本特征
•
系统是由若干元素组成
•
系统中的元素相互作用、相互依赖
•
系统作为一个整体具有特定的功能
一、系统论与系统工程
（3）系统的结构
S={E， R} S:system; E:elements; R:relations
一、系统论与系统工程
70年代后期，中国科学家钱学森等澄清了国外把一些学 科名称混用的现象，又提出系统工程可以分为工程系统工程、 企业系统工程、经济系统工程和军事系统工程等十几个专业。
系统论创始人钱学森1978年提出：
系统工程是组织管理系统的规划、研究、制造、 试验和使用的科学方法，是对所有系统都具有普遍意义 的科学方法。
✓ 系统可以分为若干子系统 ✓ 清洁生产具有明显的层次性
• 协同性：各子系统之间以及系统与环境之间在发展过程中保持协调和匹 配。 • 涌现性：系统的各个部分组成一个整体之后，就会出现整体具有而各个 部分原来没有的某些特征事物。
一、系统论与系统工程
3、系统工程
60年代，A.D.霍尔：《系统工程方法论》、著名的霍尔三 维结构，即系统工程形态图，为系统工程提供了一种广泛
一、系统论与系统工程
（6）清洁生产与系统论
开放的闭 环系统
一、系统论与系统工程
2、系统的属性
• 集合性：要素集及要素关系集所组成 • 整体性：系统是有机整体
✓ 清洁生产必须从生产系统整体出发来发现和解决问题 ✓ 要从提高整体功能的角度去提高和协调各要素的功能
• 层次性：一个系统往往是另一个大系统的要素
清洁生产基本概念基本原理
1、什么是清洁生产?
1.7.3 与末端治理的兼容性
并非推行清洁生产就要摒弃末端治理，这是由于工业 生产无法完全避免污染的产生，最先进的生产工艺也 不可避免地会有少量污染物产生，用过的产品也必须 进行处理、处置，因此清洁生产和末端治理将永远长 期并存。只有共同努力，实施生产过程和治污过程的 双重控制，才能保证环境最终目标的实现。
清洁生产的基本概念及基本原理
一、什么是清洁生产? 二、为何要进行清洁生产?
三、如何实施清洁生产?
四、实施清洁生产的效果?
1、什么是清洁生产?
清洁生产的发展
（1）国外
最早：可追溯到 1974年，由美国 3M公司提 出的 “污染预防”计划。其基本观点为： 污染物质就是未被利用的原料：
污染物质+创新技术=有价值的资源。
下面列表说明部分国家和组织对确立清洁生产理念的贡献 ：
时间/年
国家或组织 欧共体 欧共体 欧共体
内容 召开了“无废工艺和无废生产国际研究会”，提 出了“消除造成污染的根源”的思想 制订了关于“清洁工艺”的政策 宣布推行清洁生产政策。把西方国家所称的： “清洁工艺”（cleaner process）、 “清洁技术 （cleaner technologies）、”少污染和无污染技 术（low and non-waste Process）统一了起来。 Lansink法案确定废弃物管理重点首先是预防 成立“国际清洁工艺协会”
1、什么是清洁生产?
清洁的生产过程：
措施：尽量采用少废、无废的新工艺和高效设备；改 进常规的产品生产工艺；注意物料的内部再循环利用。 采用可靠、简单的生产操作和控制；完善管理；对少 量必须排放的污染物采取有效的设施和装置进行处理 和处置等。 清洁的产品： 措施：有效利用资源，在生产、使用和处置的全过程 中不产生有害影响的产品。清洁产品亦称为：绿色产 品、环境友好产品等。
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清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（3） 节能的原则与措施
清洁生产一三清洁生产的理论基础
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
回 收
物质守恒原理：优化物 质流动过程，使物料利 用率尽可能高，废弃资 源尽可能少。
废弃物只是放错了位置 的资源，实现废物的利用， 则废物不废！
产 品 废弃 物 排放
环 境 污 染
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
1、 物质守恒
（1）物质守恒原理
邻二甲苯
氧气
苯酐
水
输入/kmol 反应量/kmol 输出/kmol
250/106
250/106×70%
250/106×70%×3×15 0%
-250/106×70% × 3
——
250/106×70 %
——
250/106×70 %×3
（4）建立物料关系的平衡式
邻二甲苯
氧气
苯酐
水
输入/kmol 反应量/kmol 输出/kmol
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（1） 能量转换的基本原 理A 能量守恒与转换定律
热力学第一定律：ΔE=Q+W
自然界一切物体都具有能量，能量有各种 不同形式，它能从一种形式转化为另一种 形式，从一个物体传递给另一个物体，在 转化和传递过程中能量的总和不变。
能量是否利 用，利用的量 是多少，损失 的能量有多少？
•反馈作用：系统输出影响系统输入的现象。 正反馈：输出增强原输入作用的反馈－放大、发散 负反馈：输出削弱原输入作用的反馈－缩小、收敛
开环系统的一般表示
闭环系统的一般表示
有反馈的，不论是正反馈还是负反馈，都是闭环系统，没 有反馈的是开环系统。
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
（6）清洁生产与系统论
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（1） 能量转换的基本原 理B 能量贬值原理
㶲Ex：有用能，即在给定的环境条件下，它可以连续地完 全转换为任何一种其他形式的能量。 能级：单位能量中所含㶲的多少， 表示能量品位的高低， 即能的品质系数。表征了能量质量(品质、品位)的优劣。
S={E， R} S:system; E:elements; R:relations
系统由要素的集合以及要素之间关系的集合所构成,缺一不可。 E、R可以划分成若干层次。
集企E1业1、，技E术—人人员员子子集集E1E2 1、、管设理备人子员集子E2集、E原13材等料。子集E3、产品子集E4等。人员子集E1由工人子
物料衡算中的体系和环境示意图
体系：单元操作、过程的一部分或整体。 例：一个反应器、一个精馏塔、一个工厂 的一部分、一个工业园区等。
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
不涉及反应：
-R—体系中物料的反应量，对反 应物，取负号；对产物，取正号
若系统无物料积 累，处于稳定状态
涉及反应：
清洁生产一三清洁生产的理论基础
能级=1：机械能、 电能、 水能、风能、光能、声能等. 能级<1：热能
清洁生产一三清洁生产的理论基础
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（2） 节能的热力学分析方法
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（2） 节能的热力学分析方法
能量衡算法——能量方程考虑 了各种形式的能量的情况下，建 立起体系的能量收支表，查明能 量损失的数量以及能量利用效率。
E=E1 U E2 U E3U---
E1 =E11 U E12 U E13U---
R=R1 U R2 U R3 U R4 R1—要素与要素之间、局部与局部之间的关系 R2—局部与全局之间的关系 R3—系统整体与环境之间的关系 R4—其他各种关系
•要素集合E是系统的躯体 •关系集合R是系统的灵魂 •系统结构决定了系统的功能。
已知数据：邻二甲苯的转化率为70%, 氧气的用量为理论 量的150%, 设邻二甲苯量为250 kg/h。
摩尔质量：邻二甲苯 106 g/mol
苯酐 148g/mol
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
例1：对邻二甲苯连续氧化制苯酐过程进行物料衡算。
已知数据：邻二甲苯的转化率为70%, 氧气的用量为理论 量的150%, 设邻二甲苯量为250 kg/h。
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
（4）系统的分类
系统的分类一：
• a.根据系统规模：小系统、大系统、巨系统 • b.根据系统复杂程度：简单系统、复杂系统
系统
简单系统 复杂系统
小系统 ：中小型企业 大系统 巨系统
大系统 巨系统
一般复杂巨系统 特殊复杂巨系统（社 会系统）
清洁生产一三清洁生产的理论基础
1、什么是系统？
（1）系统的定义
➢ 由各要素组成的有机整体，而不是各部分的机械组合或 简单相加；每个要素在系统中都处于一定位置，起着特定作 用。要素之间相互关联，构成不可分割的有机整体。作为生 产产品的企业的一种组织体，它具有销售、设计、加工、交 货等综合功能，并有对其提供服务的研究开发功能。
——贝塔朗菲
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
清洁生产和循环经济 是我国实施可持续发展 “瓶颈”的唯一选择。
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
清洁生产的核心
减 排
节能是企业生产过程中衡 量经济效益和成本的一项重 要指标
减排是衡量企业减少污染 物排放的一项重要指标，也 是企业社会贡献率的一项重 要指标
和管理系统的技术。
•
一个系统，两个最优（目标最优、途径最优）
✓ 以“软”为主，“软”“硬”结合
✓ 跨学科多，综合性强
✓ 实践性与咨询性
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
清洁生产的有效实施必须遵循系统原理和系统工 程方法，强调系统的整体性，优先考虑系统的整体 功能以及技术方法的最优化。 清洁生产的实施主体是作为生产单元的企业，但 其有效实施必须建立在企业、政府与公众良好的协 调关系上。
➢ 是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定
功能的有机整体。
——钱学森
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
（2）系统的基本特征
•
系统是由若干元素组成
•
系统中的元素相互作用、相互依赖
•
系统作为一个整体具有特定的功能
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
（3）系统的结构
一、系统论与系统工程
系统的分类二：
•系统与环境之间是否存在物质和能量的传递：
孤立系统：无物质和能量交换
封闭系统：只有能量交换，没有物质交换——地球（相对的）
开放系统：既有物质交换，也有能量交换——自然界系统、
人类社会系统
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
（5）开放系统
开放系统的分类（按反馈属性）：开环系统、闭环系统。
250/106
250/106×70% 250/106×30%
250/106×70%×3×15 —— 0%
——
-250/106×70% × 3 250/106×70 250/106×70
%
%×3
250/106×70%×3×50 250/106×70 250/106×70
%
清洁%生产一三清洁生产的理%论基×础 3
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
用数学模型和逻辑模型来 描述系统，通过模拟反映系 统的运行、求得系统的最优 组合方案和最优的运行方案.
• •系统工程技术被应用于复杂工程： •从太空飞船到芯片设计，从机器人 •技术到大型软件产品，系统工程用 •到的工具包括建模与仿真，需求分 •析，时序安排以及复杂性管 理。
50年代以来，系统工程在大型工程项目和军事装备系统的开发 中充分显示了它在解决复杂问题时的效用。
典型例子：美国的登月火箭阿波罗计划、北欧跨国电网协调方
案。
清洁生产一三清洁生产的理论基础
一、系统论与系统工程
• 系统工程是按照系统科学的思想，运用控制论、信息论、
运筹学等理论，以信息技术为工具，用现代工程的方法去解决
原则三：充分用能。（1）防止能的降质，如高压蒸汽不 宜节流降压使用，高温气体不应掺混降温使用。采用预热 燃料、加压燃烧、绝热燃烧等先进燃烧方式充分利用燃料 能源本身的品质。（2)全面利用，如对已降质能量，可采用 再热循环热泵，提高其品位利用。 其他：减少不可逆损失，如通过设备和工艺路线的改进来 减少不可逆损失。 提高能量利用率，如设备与管道的 保温，降低排烟温度，减少摩擦损失。 发展节能工艺。
一、系统论与系统工程
70年代后期，中国科学家钱学森等澄清了国外把一些 学科名称混用的现象，又提出系统工程可以分为工程系统工 程、企业系统工程、经济系统工程和军事系统工程等十几个 专业。
系统论创始人钱学森1978年提出：
系统工程是组织管理系统的规划、研究、制造 、试验和使用的科学方法，是对所有系统都具有普遍意 义的科学方法。
摩尔质量：邻二甲苯 106 g/mol
苯酐 148g/mol
解：（1）该过程是涉及到反应的物料衡算，该过程稳态、 连续,则系统无物料积累。 （2）绘制过程流程图