环境材料--1教材课程.ppt

材料产业的可持续发展 实现材料可持续发展的关键：开发新材料。 材料产业可持续发展的方向：用资源节约型产品代替资源消耗型产品：用环境协调型工艺替换环境损害性工艺。 材料产业的可持续发展 II、工业生态学 工业生态学原理 工业生态学是一种提高资源效率和促进环境保护的系统原理。 工业生态学的目标是通过分析自然界的生物循环系统，将生物圈的循环原理用于工业过程，把现有的工业体系通过工业生态学的途径，转化为可持续发展的体系，最终实现人类社会的可持续发展。 工业过程的生态结构重组 : 转换的层次：宏观层次是改善整体经济的物质和能源效率； 中间层次：重新审视产品与制造过程，减少废物的排放量； 微观层次：设计最简洁的工艺，优化工艺过程，提高生产效率。 转换的战略：一将废弃物作为资源重新利用，力争达到零排放；二封闭物质循环系统并尽量减少消耗性排放；三工业产品和经济活动的非物质化，降低资源和能源的输入量；四能源脱碳，减少全球温室效应。 凯隆堡生态工业园 该瓷砖生产线的年产量为30万m2，采用连续性流水线生产。所需原料有钢渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加剂等，消耗一定的燃料、电力产水，排放出一定的废气、废水、废渣。 V、LCA应用实例1—建筑瓷砖的环境影响评价 实例2—用层次分析法评价 定义一个环境指数为LCA的评价目标。 LCA应用实例3—目标和范围的确定 本研究的目的是对聚甲醛基自润滑材料在其原材 料的提取、制备、使用、废弃和再利用的全过程中的 物质、能量输入输出及其污染排放物对环境造成的影 响进行了评价。这一模式能够定性和定量的评价自润 滑材料在整个生命周期中的环境行为。 编目分析的主要范围 物质输入 能量输入 化学回收 机械回收 三废输出 能量输出 其他释放物 能量输出 原料获取 精 炼 制造单体 化学合成 聚合物造粒 运 输 形成产品 产品废弃 能耗、排放物 单位 输入或输出量 能 耗 kJ 6236.25 天然资源能耗 原 油 kg 1.05 水 kg 3.09 大气污染 CO2 kg 4.215 SOx g 5.70 NOx g 1.95 碳氢化合物 g 21.60 水质污浊物质 BOD（生化需氧量） g 忽略 COD g 0.80 固态废弃物 粉尘 kg 忽略 废渣 kg 0.03 塑料的生命周期评价（单位：1千克） 产品系统工艺流程图 烘 干 油井操作 原油运输 原油炼制 石油生产 单体生产 单体合成 聚合物造粒 加入填料 混 合 模压成型 烧 结 使 用 回收利用 简式生命周期评价矩阵的应用 LCA作为一个环境管理决策工具存在着理论和实践上的局限性。研究者必须经常依据工程估计或专业判断等来获取数据，其结果可能造成较大的数据误差，另外从实践上看，完成一个完整、有效的生命周期评价需要较高的费用和很长的时间。 简式生命周期评价矩阵是一种半定量的方法，其评价系统为5×8二维矩阵，其中一维代表产品生命周期的5个阶段：原料获取、产品生产、销售(包括运输)、产品使用、回收或处置;另一维代表环境因素，为了全面描述产品生命周期全过程的环境行为，一般选定8个环境因素:有害物质、大气污染、水污染、土壤污染、固体废物、噪声、能源消耗、资源消耗。 研究者根据每个元素对环境影响程度的不同划分为5个等级（以数值0，1，2，3，4表示），其中数值越小，表示污染越重。在对矩阵中每个元素取值之后，按照每个元素所得的数值求和作为评价指数。 数据收集 聚甲醛基自