第5章 材料的环境友好加工及制备
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■ 低污染新能源开发，如核能、太阳能、生物质 能、风能、潮汐能、地热能的开发和利用；
■ 各种节能技术和措施等，如在能耗大的化工行 业采用热电联产技术，提高能源利用率。
太阳能的利用
冰岛地热资源
2. 清洁资源 最少的原材料消耗 尽量少用、不用有毒有害的原料 优化原材料使用，提高材料使用效率 3. 清洁的生产工艺 ■ 清洁的生产工艺流程要求在原料加工、使用、废
因为清洁生产采用了大量的源头削减措施，既可减少含 有毒成分原料的使用量，又可提高原材料的转化率，减 少物料流失和污染物的产生量及排放量，因此而减少二 次污染的机会。
4. 清洁生产可最大限度地替代有毒的产品、有毒 的原材料和能源，替代排污量大的工艺和设备， 改进操作技术和管理方式，从而改善工人的劳动 条件和工作环境，提高工人的劳动积极性和工作 效率。
资源 能源
零部件 材料
产品
使用
无害废物
废弃
环境
再循环利用技术原理示意图
■ 资源再生回收利用
对废弃物进行再生利用从资源意义上可以理解 为发展“第二矿业”。
能否保持原有使用性能？（循环利用时杂质的 去除）
改性使用（如汽车保险杠回收再生） 降级使用（汽车钢材做建筑钢材使用） 固废 建筑材料（尾矿、钢渣、灰渣）前景好 有机废料 化学助剂（塑料用作还原剂等）
■ 其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动 的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害 化，或消灭于生产过程之中。
■ 清洁生产（cleaner production）是通过产品设 计、原料选择、工艺改革、生产过程管理和物 料内部循环利用等环节的科学化与合理化，使 工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生 产方法和管理思路。
合理包装；
合理的使用功能(以及具有节能、节水、降低躁声 的功能)和合理的使用寿命；
产品报废后易处理、易降解等。
在日本东京JVC 公司的办公室里， 一名雇员展示直径8 厘米的环保DVD光盘 和玉米棒。JVC公司 采用科技手段研制 出了一系列环保光 盘，它们都是由以 玉米淀粉为原料制 成的塑料加工而成 的。
■ 建立生态循环型的经济社会：最大限度地减少 资源和能源投入量的技术；能够长期使用的产 品的制造技术；材料循环利用技术；尽可能减 少破坏环境的物质排出量的技术。
■ 对于材料产业，为了控制污染，减轻材料的环 境负担，应着重发展材料的环境友好和加工技 术。
a) 避害技术 b) 污染控制技术 c) 再循环利用技术 d) 补救修复技术
• 为防止铅及其化合物对人体的危害，在涂料行业 中已广泛使用无铅涂料，即用锌钡白或钛白粉代 替铅白粉作为表面涂料的白色添加剂，用氧化铁 红代替铅丹用于防锈底漆等等。
7
■ 环境友好生产工艺代替污染严重生产 工艺
• 通过改变生产方式，主要是技术更新和工艺置换， 采用环境友好的生产工艺，保护环境，实现避害。
■ 清洁生产包括清洁的生产过程和清洁的产品两 方面的内容，即不仅要实现生产过程的无污染 或少污染，而且生产出来的产品在使用和最终 报废处理过程中也不对环境造成损害。
中心思想：用减少或避免产生污染等始端防止技术 代替传统的末端治理技术； ■ 节约原材料和能源； ■ 淘汰有害材料，减少污染物和废弃物的排放； ■ 避免废物排放对人类和环境的有害性。
■ 在售后服务过程中建立环境意识，通过维护、保修、 更换等一系列环节减少对环境的影响；
■ 建立废品回收系统，发展回收提纯工艺，提高废物回 收利用率；
6. 清洁管理
■ 现代化管理，优化生产组织，提高生产效率
■ 控制原料消耗,岗位技术培训,环节意识培养,监督规范执 行
7. 清洁审计
通过对一个生产过程的检查评价，了解该生产过程的工艺 条件，特别是有毒有害物料及其他废弃物的产生和排放情 况，经过对技术、经济和环境的可行性分析，判断现有生 产工艺对环境的影响以及筛选新的生产工艺提供环境影响 定量数据。
5. 清洁生产可改善工业企业与环境管理部门间的 关系，解决环境与经济相割裂的矛盾。
5.2.3 清洁生产的理论基础
■ 废物与资源转化理论 ■ 生产过程最优化理论 ■ 社会化大生产理论
■ 废物与资源转化理论（资源效率理论）
在生产过程中，产生的废物越多，则原料（资源） 消耗越大，废料是由原料转化而来。
环境材料学 —第五章 材料的环境友好
加工及制备
主讲教师：
主要内容
■ 降低材料环境负担性的技术 ■ 清洁生产技术 ■ 清洁生产技术的实践
5.1降低材料环境负担性的技术
■ “大量生产、大量消费和大量废弃”为基本特 征的传统经济社会向“最优生产、最优消费和 最少废弃”的现代可持续发展的“生态循环型 经济社会”转变。
污染控制技术是指对向环境排放的污染物，在排 放到环境以前进行处理的工艺过程和技术。
核心：将有害物在进入环境之前转化为无害物， 尽量减小对环境的损害。
资源 能源
生产
废物处理
污染物排放控制原理示意图
环境
产品 无害废物
污染物排放控制方法：
1）减少有害物排放的分离处理； 电磁快速加热金属-塑料复合体系
• 对一个生产工艺中的一个工序或生产设备进行技术 改造，或工艺置换也可改善环境，减少污染物的产 生。
资源 能源
有污染的工艺 环境友好工艺
环境
产品 无害废物
避害技术处理示意图
8
• 苯胺生产
铁粉还原硝基苯
氢气催化还原 流态化技术
铁泥废渣废水 含大量硝基苯和氨基苯
大大减少了有害物排放
5.1.2 污染控制技术
■ 对生产，清洁生产包括节约原材料，淘汰有毒 原材料，减降所有废物的数量和毒性。
■ 对于产品，清洁生产战略旨在减少从原材料的 提炼到产品的最终处置的全生命周期的不利影 响。
■ 对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的 服务中。
■ 《中国21世纪议程》对清洁生产的定义是：清 洁生产是指既可满足人们的需要，又可合理使 用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法 和措施。
日本电信巨头NTT公司在东京展示一款名为“袖 珍加油站”的新型多用途太阳能充电器。
图为同济大学的“超越二号”燃料电池轿车是中国首辆燃料 电池轿车“超越一号”的改进型，最高时速超过115公里， 0-100公里加速时间为26.7秒。
“Helios”号是一种 能够连续数月逗留在高空 中的飞行器原型，它们计 划用来代替某些通讯卫星 和研究卫星。确保飞行器 工作必需能量的太阳能电 池安装在它的机翼上，其 翼展比波音-747飞机的翼 展还要大——约82米，同 时其机身长度不超过4米。 在2001年“Helios”号曾 完成几次高空试飞，当时 创下了试飞高度达2.95万 米的新纪录。
清洁生产可以最大限度地利用资源和能源，通过循环或 重复利用，使原材料最大限度地转化为产品，把污染消 灭在生产过程之中。通过改进设备或改变燃烧方式，进 一步提高能源的利用率，既可减少污染物的产生量与排 放量，又可节约资源与能源，用较少的投入获得较大的 收益，具有显著的经济效益。
3. 清洁生产可以避免和减少末端治理的不彻底而 造成的二次污染。
弃等过程中无污染或少污染，无排放或少排放 ■ 实现物料自循环，以及高效率的安全生产过程 ■ 生产过程中实施无毒排放或无毒副产品 4. 清洁的生产设备
5. 清洁的产品
节约原料和能源，少用昂贵和稀缺原料，利用二 次资源作原料；
产品在使用过程中以及使用后不含有危害人体健 康和生态环境的因素；
易于回收、复用和再生；
■ 社会化大生产理论
马克思主义认为，用最少的劳动消耗，生产出最 多的满足社会需要的产品，是社会主义建设的最 高准则。马克思曾预言：机器的改良，使那些在 原有形式上本来不能利用的物质获得一种在新的 生产中可以利用的形式，科学的进步，特别是化 学的进步，发现了那些废物的有用性。当今社会 化大生产和科学进步，为清洁生产提供了必要的 条件。
■ 能源回收利用
工业部门 钢铁
电力 化学 石油
可用能源 高炉焦炉煤气 高炉余压余热
冷却水余热 炭黑厂尾气 油田伴生气
用途 发电、供暖 发电、供暖 养鱼、塑料大棚、供暖 发电、供暖 发电、供暖
一些工业部门能源回收利用举例
案例 秸秆利用
■ 肥料还田 秸秆机械化还田、堆沤还田、过腹还田 ■ 饲料 在饲喂动物前要进行一定的处理，一般 的处理方式主要分为物理法、化学法和 生物法。 ■ 燃料 发酵制沼气、气化炉内气化、秸秆液化 ■ 其它用途 工业原料、用作基料、用作生产和建筑 材料等
■ 重金属：极易与蛋白质分子结合，破坏蛋白质与 其它金属离子平衡，使蛋白质如酶、DNA失去活 性，造成生物体中毒。
6
■ 用无害材料替代有害材料
• 无氰电镀：在镀锌、铜、镉、锡、银等电镀工艺 中，都要用氰化物作为络合剂。氰化物是剧毒物 质，且用量又大，在镀槽表面易散发出剧毒的氰 化氢气体，危害人体健康并污染环境。
5.2.4 清洁生产的主要内容
清洁生产
清洁能源 清洁资源 清洁工艺 清洁设备 清洁产品 清洁服务 清洁管理 清洁审计
经济效益 环境效益 社会效益
清洁生产内容框架示意图
1. 清洁的能源
■ 最少的能量消耗；常规能源的清洁利用，如采 用洁净煤技术，逐步提高液体燃料、天然气的 使用比例；
■ 可再生能源的利用，如水力资源的充分开发和 利用；
5.1.1 避害技术
■ 避害趋利技术：通过改变生产方式、技术更新和 工艺置换来减少有害物的产生，改善环境，减小 污染。
■ 目标是希望将污染控制在生产过程内部，尽量减 少这些有害物向外部环境排放。
一些常见的毒性较大的化学品
■ 卤代烃类：化学性质稳定（难降解）；脂溶性高 （易被有机体吸收）；水溶性低（难以排除，生 物积累显著）。
丰田发布使用锂电池的新型概念车
日本专家用黄豆油驱动小拖拉机
2004年5月27日，清华大学汽车系的仇斌老师在介绍他们研 制的氢燃料电池车，由于得到了８６３计划的支持，他们把这 辆车命名为“８６３路”。氢燃料电池车把氢气作为燃料，与 传统汽车相比，无尾气排放，无污染，能效更高。
酒精作燃料的飞机
5. 清洁服务
5.1.4补救修复技术
广义上包括对由于过去污染物排放的积累造成的 环境污染的补救和修复，和由于正在进行的生产 过程对环境造成的污染的补救修复处理。
资源 能源
生产 生产 生产
环境
产品 补救修复
ຫໍສະໝຸດ Baidu环境污染的补救修复处理示意图
无害 废物
5.2 清洁生产技术
5.2.1 清洁生产定义
■ 1996年联合国环境署对清洁生产的概念定义如 下：清洁生产是指将整体预防的环境战略持续 应用于生产过程、产品和服务中，以期增加生 态效率并减少对人类和环境的风险。
清洁生产使废物最小化，其实质在于资源得到了 最有效利用。
生产中的废物具有多功能特性，一种生产过程中 产生的废物可作为另一种生产过程中的原料（资 源），资源与废物是一个相对的概念。
清洁生产最好地体现了资源利用最大化，废物产 生最小化，环境污染无害化。
■ 最优化理论
清洁生产实际上是求解满足生产特定条件下使其 物料消耗最少，而使产品产出率最高的问题。此 问题的理论基础是数学的最优化理论。很多情况 下，废物最小量化可表示为目标函数，而清洁生 产则是求它在约束条件下的最优解。
1. 节能、降耗、降低成本，增加竞争力
一方面用节能、降耗、减污和降低生产成本，改善产品 质量，提高企业的经济效益，增强企业的市场竞争力。 另一方面，可大大减少末端治理的污染负荷，节省大量 环保投入（一次性投资和设施运行费），提高企业防治 污染的积极性和自觉性。
2. 通过循环或重复利用，提高资源效率
5.2.2 清洁生产的意义
■ 实践证明，沿用以大量消耗资源和粗放经营为 特征的传统模式，经济发展正愈来愈深地陷入 资源短缺和环境污染的两大困境：一是传统的 发展模式不仅造成了环境的极大破坏，而且浪 费了大量的资源，加速了自然资源的耗竭，使 发展难以持久；二是以末端治理为主的工业污 染控制政策忽视了全过程污染控制，不能从根 本上消除污染。而清洁生产恰能较好地解决这 两方面的问题，具有以下显著优点。
2）无害化转化处理； 物理转化处理（分离、沉淀、过滤、吸附、吸收） 化学转化处理（氧化、还原、催化、生物处理）
3）有害物收集储存处理； 废气除尘 废水废渣
5.1.3再循环利用技术
再循环利用技术将未排放入环境的废料或已排放的 废弃物重新利用。
实质：由传统的线性开放系统变为末端封闭系统， 即输出废物返回输入端。
■ 各种节能技术和措施等，如在能耗大的化工行 业采用热电联产技术，提高能源利用率。
太阳能的利用
冰岛地热资源
2. 清洁资源 最少的原材料消耗 尽量少用、不用有毒有害的原料 优化原材料使用，提高材料使用效率 3. 清洁的生产工艺 ■ 清洁的生产工艺流程要求在原料加工、使用、废
因为清洁生产采用了大量的源头削减措施，既可减少含 有毒成分原料的使用量，又可提高原材料的转化率，减 少物料流失和污染物的产生量及排放量，因此而减少二 次污染的机会。
4. 清洁生产可最大限度地替代有毒的产品、有毒 的原材料和能源，替代排污量大的工艺和设备， 改进操作技术和管理方式，从而改善工人的劳动 条件和工作环境，提高工人的劳动积极性和工作 效率。
资源 能源
零部件 材料
产品
使用
无害废物
废弃
环境
再循环利用技术原理示意图
■ 资源再生回收利用
对废弃物进行再生利用从资源意义上可以理解 为发展“第二矿业”。
能否保持原有使用性能？（循环利用时杂质的 去除）
改性使用（如汽车保险杠回收再生） 降级使用（汽车钢材做建筑钢材使用） 固废 建筑材料（尾矿、钢渣、灰渣）前景好 有机废料 化学助剂（塑料用作还原剂等）
■ 其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动 的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害 化，或消灭于生产过程之中。
■ 清洁生产（cleaner production）是通过产品设 计、原料选择、工艺改革、生产过程管理和物 料内部循环利用等环节的科学化与合理化，使 工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生 产方法和管理思路。
合理包装；
合理的使用功能(以及具有节能、节水、降低躁声 的功能)和合理的使用寿命；
产品报废后易处理、易降解等。
在日本东京JVC 公司的办公室里， 一名雇员展示直径8 厘米的环保DVD光盘 和玉米棒。JVC公司 采用科技手段研制 出了一系列环保光 盘，它们都是由以 玉米淀粉为原料制 成的塑料加工而成 的。
■ 建立生态循环型的经济社会：最大限度地减少 资源和能源投入量的技术；能够长期使用的产 品的制造技术；材料循环利用技术；尽可能减 少破坏环境的物质排出量的技术。
■ 对于材料产业，为了控制污染，减轻材料的环 境负担，应着重发展材料的环境友好和加工技 术。
a) 避害技术 b) 污染控制技术 c) 再循环利用技术 d) 补救修复技术
• 为防止铅及其化合物对人体的危害，在涂料行业 中已广泛使用无铅涂料，即用锌钡白或钛白粉代 替铅白粉作为表面涂料的白色添加剂，用氧化铁 红代替铅丹用于防锈底漆等等。
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■ 环境友好生产工艺代替污染严重生产 工艺
• 通过改变生产方式，主要是技术更新和工艺置换， 采用环境友好的生产工艺，保护环境，实现避害。
■ 清洁生产包括清洁的生产过程和清洁的产品两 方面的内容，即不仅要实现生产过程的无污染 或少污染，而且生产出来的产品在使用和最终 报废处理过程中也不对环境造成损害。
中心思想：用减少或避免产生污染等始端防止技术 代替传统的末端治理技术； ■ 节约原材料和能源； ■ 淘汰有害材料，减少污染物和废弃物的排放； ■ 避免废物排放对人类和环境的有害性。
■ 在售后服务过程中建立环境意识，通过维护、保修、 更换等一系列环节减少对环境的影响；
■ 建立废品回收系统，发展回收提纯工艺，提高废物回 收利用率；
6. 清洁管理
■ 现代化管理，优化生产组织，提高生产效率
■ 控制原料消耗,岗位技术培训,环节意识培养,监督规范执 行
7. 清洁审计
通过对一个生产过程的检查评价，了解该生产过程的工艺 条件，特别是有毒有害物料及其他废弃物的产生和排放情 况，经过对技术、经济和环境的可行性分析，判断现有生 产工艺对环境的影响以及筛选新的生产工艺提供环境影响 定量数据。
5. 清洁生产可改善工业企业与环境管理部门间的 关系，解决环境与经济相割裂的矛盾。
5.2.3 清洁生产的理论基础
■ 废物与资源转化理论 ■ 生产过程最优化理论 ■ 社会化大生产理论
■ 废物与资源转化理论（资源效率理论）
在生产过程中，产生的废物越多，则原料（资源） 消耗越大，废料是由原料转化而来。
环境材料学 —第五章 材料的环境友好
加工及制备
主讲教师：
主要内容
■ 降低材料环境负担性的技术 ■ 清洁生产技术 ■ 清洁生产技术的实践
5.1降低材料环境负担性的技术
■ “大量生产、大量消费和大量废弃”为基本特 征的传统经济社会向“最优生产、最优消费和 最少废弃”的现代可持续发展的“生态循环型 经济社会”转变。
污染控制技术是指对向环境排放的污染物，在排 放到环境以前进行处理的工艺过程和技术。
核心：将有害物在进入环境之前转化为无害物， 尽量减小对环境的损害。
资源 能源
生产
废物处理
污染物排放控制原理示意图
环境
产品 无害废物
污染物排放控制方法：
1）减少有害物排放的分离处理； 电磁快速加热金属-塑料复合体系
• 对一个生产工艺中的一个工序或生产设备进行技术 改造，或工艺置换也可改善环境，减少污染物的产 生。
资源 能源
有污染的工艺 环境友好工艺
环境
产品 无害废物
避害技术处理示意图
8
• 苯胺生产
铁粉还原硝基苯
氢气催化还原 流态化技术
铁泥废渣废水 含大量硝基苯和氨基苯
大大减少了有害物排放
5.1.2 污染控制技术
■ 对生产，清洁生产包括节约原材料，淘汰有毒 原材料，减降所有废物的数量和毒性。
■ 对于产品，清洁生产战略旨在减少从原材料的 提炼到产品的最终处置的全生命周期的不利影 响。
■ 对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的 服务中。
■ 《中国21世纪议程》对清洁生产的定义是：清 洁生产是指既可满足人们的需要，又可合理使 用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法 和措施。
日本电信巨头NTT公司在东京展示一款名为“袖 珍加油站”的新型多用途太阳能充电器。
图为同济大学的“超越二号”燃料电池轿车是中国首辆燃料 电池轿车“超越一号”的改进型，最高时速超过115公里， 0-100公里加速时间为26.7秒。
“Helios”号是一种 能够连续数月逗留在高空 中的飞行器原型，它们计 划用来代替某些通讯卫星 和研究卫星。确保飞行器 工作必需能量的太阳能电 池安装在它的机翼上，其 翼展比波音-747飞机的翼 展还要大——约82米，同 时其机身长度不超过4米。 在2001年“Helios”号曾 完成几次高空试飞，当时 创下了试飞高度达2.95万 米的新纪录。
清洁生产可以最大限度地利用资源和能源，通过循环或 重复利用，使原材料最大限度地转化为产品，把污染消 灭在生产过程之中。通过改进设备或改变燃烧方式，进 一步提高能源的利用率，既可减少污染物的产生量与排 放量，又可节约资源与能源，用较少的投入获得较大的 收益，具有显著的经济效益。
3. 清洁生产可以避免和减少末端治理的不彻底而 造成的二次污染。
弃等过程中无污染或少污染，无排放或少排放 ■ 实现物料自循环，以及高效率的安全生产过程 ■ 生产过程中实施无毒排放或无毒副产品 4. 清洁的生产设备
5. 清洁的产品
节约原料和能源，少用昂贵和稀缺原料，利用二 次资源作原料；
产品在使用过程中以及使用后不含有危害人体健 康和生态环境的因素；
易于回收、复用和再生；
■ 社会化大生产理论
马克思主义认为，用最少的劳动消耗，生产出最 多的满足社会需要的产品，是社会主义建设的最 高准则。马克思曾预言：机器的改良，使那些在 原有形式上本来不能利用的物质获得一种在新的 生产中可以利用的形式，科学的进步，特别是化 学的进步，发现了那些废物的有用性。当今社会 化大生产和科学进步，为清洁生产提供了必要的 条件。
■ 能源回收利用
工业部门 钢铁
电力 化学 石油
可用能源 高炉焦炉煤气 高炉余压余热
冷却水余热 炭黑厂尾气 油田伴生气
用途 发电、供暖 发电、供暖 养鱼、塑料大棚、供暖 发电、供暖 发电、供暖
一些工业部门能源回收利用举例
案例 秸秆利用
■ 肥料还田 秸秆机械化还田、堆沤还田、过腹还田 ■ 饲料 在饲喂动物前要进行一定的处理，一般 的处理方式主要分为物理法、化学法和 生物法。 ■ 燃料 发酵制沼气、气化炉内气化、秸秆液化 ■ 其它用途 工业原料、用作基料、用作生产和建筑 材料等
■ 重金属：极易与蛋白质分子结合，破坏蛋白质与 其它金属离子平衡，使蛋白质如酶、DNA失去活 性，造成生物体中毒。
6
■ 用无害材料替代有害材料
• 无氰电镀：在镀锌、铜、镉、锡、银等电镀工艺 中，都要用氰化物作为络合剂。氰化物是剧毒物 质，且用量又大，在镀槽表面易散发出剧毒的氰 化氢气体，危害人体健康并污染环境。
5.2.4 清洁生产的主要内容
清洁生产
清洁能源 清洁资源 清洁工艺 清洁设备 清洁产品 清洁服务 清洁管理 清洁审计
经济效益 环境效益 社会效益
清洁生产内容框架示意图
1. 清洁的能源
■ 最少的能量消耗；常规能源的清洁利用，如采 用洁净煤技术，逐步提高液体燃料、天然气的 使用比例；
■ 可再生能源的利用，如水力资源的充分开发和 利用；
5.1.1 避害技术
■ 避害趋利技术：通过改变生产方式、技术更新和 工艺置换来减少有害物的产生，改善环境，减小 污染。
■ 目标是希望将污染控制在生产过程内部，尽量减 少这些有害物向外部环境排放。
一些常见的毒性较大的化学品
■ 卤代烃类：化学性质稳定（难降解）；脂溶性高 （易被有机体吸收）；水溶性低（难以排除，生 物积累显著）。
丰田发布使用锂电池的新型概念车
日本专家用黄豆油驱动小拖拉机
2004年5月27日，清华大学汽车系的仇斌老师在介绍他们研 制的氢燃料电池车，由于得到了８６３计划的支持，他们把这 辆车命名为“８６３路”。氢燃料电池车把氢气作为燃料，与 传统汽车相比，无尾气排放，无污染，能效更高。
酒精作燃料的飞机
5. 清洁服务
5.1.4补救修复技术
广义上包括对由于过去污染物排放的积累造成的 环境污染的补救和修复，和由于正在进行的生产 过程对环境造成的污染的补救修复处理。
资源 能源
生产 生产 生产
环境
产品 补救修复
ຫໍສະໝຸດ Baidu环境污染的补救修复处理示意图
无害 废物
5.2 清洁生产技术
5.2.1 清洁生产定义
■ 1996年联合国环境署对清洁生产的概念定义如 下：清洁生产是指将整体预防的环境战略持续 应用于生产过程、产品和服务中，以期增加生 态效率并减少对人类和环境的风险。
清洁生产使废物最小化，其实质在于资源得到了 最有效利用。
生产中的废物具有多功能特性，一种生产过程中 产生的废物可作为另一种生产过程中的原料（资 源），资源与废物是一个相对的概念。
清洁生产最好地体现了资源利用最大化，废物产 生最小化，环境污染无害化。
■ 最优化理论
清洁生产实际上是求解满足生产特定条件下使其 物料消耗最少，而使产品产出率最高的问题。此 问题的理论基础是数学的最优化理论。很多情况 下，废物最小量化可表示为目标函数，而清洁生 产则是求它在约束条件下的最优解。
1. 节能、降耗、降低成本，增加竞争力
一方面用节能、降耗、减污和降低生产成本，改善产品 质量，提高企业的经济效益，增强企业的市场竞争力。 另一方面，可大大减少末端治理的污染负荷，节省大量 环保投入（一次性投资和设施运行费），提高企业防治 污染的积极性和自觉性。
2. 通过循环或重复利用，提高资源效率
5.2.2 清洁生产的意义
■ 实践证明，沿用以大量消耗资源和粗放经营为 特征的传统模式，经济发展正愈来愈深地陷入 资源短缺和环境污染的两大困境：一是传统的 发展模式不仅造成了环境的极大破坏，而且浪 费了大量的资源，加速了自然资源的耗竭，使 发展难以持久；二是以末端治理为主的工业污 染控制政策忽视了全过程污染控制，不能从根 本上消除污染。而清洁生产恰能较好地解决这 两方面的问题，具有以下显著优点。
2）无害化转化处理； 物理转化处理（分离、沉淀、过滤、吸附、吸收） 化学转化处理（氧化、还原、催化、生物处理）
3）有害物收集储存处理； 废气除尘 废水废渣
5.1.3再循环利用技术
再循环利用技术将未排放入环境的废料或已排放的 废弃物重新利用。
实质：由传统的线性开放系统变为末端封闭系统， 即输出废物返回输入端。