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特征污染物清洁生产技术削污过程综合评估及政策建议研究报告

【作       者】:

段宁

【机       构】: 中国工程院
【承研机构】:

中国环境科学研究院;国电环境保护研究院;中国制浆造纸研究院

【发表年份】:

2016

摘要

清洁生产技术从源头削减污染物的产生,是清洁生产的核心,在污染减排中发挥了重要的作用。但目前我国污染减排考核过程并未关注到清洁生产技术在减排中的重要作用,致使目前清洁生产技术在污染减中的贡献不清,影响我国中长期环境保护战略的制定。准确客观评价长周期条件下工业行业清洁生产技术的减排贡献,总结清洁生产的长期减排规律对于科学确定环保技术路线、污染减排政策和资金投向具有重要的意义。

我国污染减排面临的深层次难题在于:一方面,很多企业技术落后,排放的污染物总量和浓度都很高,以目前的末端治理手段难以处理或成本昂贵;另一方面,未来很长一段时期,因经济持续增长污染物产生总量仍将持续增加。众多发达国家成功实现环境经济发展转型的关键在于重视产业升级和清洁生产技术水平的提升。清洁生产技术从全过程改造企业生产工艺入手,既能提高资源利用效率,又能大幅度削减污染物产生和排放,在帮助企业实现污染物排放达标排放的同时,给企业带来明显经济效益的,可以提高企业保护环境的积极性和主动性,实现治标治本、污染物达标不反弹。

显著的削污能力是清洁生产技术的核心特征。采用技术对污染物的削减率作为主要指标,筛选行业清洁生产技术,建立以技术产污强度为基础的清洁生产技术减排效果分析模型,可以“自底向上”定量计算工业行业清洁生产技术削减污染物的效果,厘清清洁生产技术和末端减排技术对污染减排的贡献。

计算结果表明,清洁生产技术的减排贡献远远超过末端治理技术。火电行业 1953 年~2013 年,若技术水平维持在 1953 年不变,火电行业理论 SO2产生量累计将达到 8.46 亿吨,期间清洁生产技术累计削污量为 4.94 亿吨、末端治理技术累计减排量为 1.1 亿吨,最终实际累计排放量为 2.42 亿吨。清洁生产技术累计 SO2削减量是末端治理技术的 4.5 倍。长周期下,火电行业清洁生产技术累计削污占比为 58.4%、末端治理技术累计减排占比为 13%;2013 年二者对应的占比分别为 63.8%和 29.1%。

同样,1953 年~2013 年,若造纸行业化学制浆过程技术水平维持在1953年不变,化学制浆过程理论COD产生量累计将达到 5.34 亿吨,期间清洁生产技术累计减排量为 2.45 亿吨,末端治理技术累计减排量为 1.01 亿吨,最终实际累计排放量为 1.88亿吨,清洁生产技术累计 COD 削减量是末端治理技术的 2.42倍。长周期下,制浆造纸过程清洁生产技术累计削污占比为45.8%、末端治理技术累计减排占比为 18.9%;2013 年二者对应的占比分别为 87.7%和 11.0%。

实施以强化产业技术升级、提高工业行业生产过程清洁生产水平为主要路径的环保战略已刻不容缓。清洁生产技术发挥削污作用规律主要体现在以下两方面:一是清洁生产技术削污作用呈持续增长,造纸行业制浆造纸过程末端治理技术的减排作用呈倒 U 型曲线发展,火电行业末端治理技术的减排作用仍处在上升阶段。即:随着产业规模的扩大和清洁生产技术的成熟,清洁生产技术削污占比快速增长,最终达到稳定状态;同时,随着行业清洁生产水平不断提高时,末端治理技术发挥减排作用空间被压缩,其减排占比可能在达到某个临界高点以后将逐步降低。二是清洁生产削污占比和污染物排放量之间存在减排“位阻”关系。即当清洁生产技术削污占比较低时,由于技术的削污速度赶不上产业规模增长速度,二者呈现出同步上升趋势;随着清洁生产削污占比的进一步提高和产业规模的逐步稳定,污染物排放总量达到一个高位区间;当一个行业进入这一高位区间后,都将面临不同程度的技术“位阻”,一旦突破这一阶段的“位阻”,清洁生产技术将导致污染物总量快速下降,“位阻”出现的点位与行业清洁生产技术减排占比的幅度有关。从现有案例看,造纸行业化学浆制浆过程已突破一个技术“位阻”,而火电行业正面临技术“位阻”。

根据清洁生产技术和末端治理技术对我国污染减排的贡献占比,以及清洁生产技术削污规律,提出加强清洁生产,优化我国污染减排中长期战略的政策建议。一是开展清洁生产技术削污效果评估。在工业行业开展清洁生产技术削污效果评估,明晰清洁生产在污染减排中的重要作用。二是结合评估结果,分行业提出针对性的产业政策、技术改造方向和淘汰落后重点,促进工业行业转型升级;三是建立国家层面的清洁生产技术研发平台,加强清洁生产技术研发、推广和应用,加大对工业行业关键清洁生产技术示范工程的支持;四是完善相关标准体系,积极推进建立工业过程主要环节或设施的污染物产生强度限值,为我国环境管理提供基础数据支持。

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