休闲资源暨绿色产业学系污染预防基本原理与实务.PPT

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： 日期：2011年01月15日 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 9.1 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 9.1 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 9.1 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。 9.2 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 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。 9.2.1 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＋B C＋D A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＋B C（需要的反應） A＋B D（不需要的反應） 9.2.1 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＋B C D C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。 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 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 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。 9.2.4 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 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