一、發達國家開發和推行清潔生產的概況
以“預防為主”，積極開發和推行“清潔生產”已被發達國家普遍關注和實施。歐洲許多國家把它作為一項基本國策。例如歐共體委員會1977年4月就制訂了關於“清潔工藝”的政策。1984年、1987年又制訂了歐共體促進開發“清潔生產”的兩個法規，明確對清潔工藝生產工業示範工程提供財政支援。1984年有12項、1987年有24項已得到財政資助。歐共體還建立了資訊情報交流網路，其成員國可由該網路得到有關環保技術及市場資訊情報。法國政府為防治或減少廢物的產生制訂了採用“清潔工藝”生產的生態產品及回收利用和綜合利用廢物等一系列政策。法國環境部還設立了專門機構從事這一工作，每年給清潔生產示範工程補貼10％的投資，給科研的資助高達50％。法國從1980年起還設立了無污染工廠的奧斯卡獎金，獎勵在採用無廢工藝方面做出成績的企業。法國環境部還對100多項無廢工藝的技術經濟情況進行了調查研究，其中無廢工藝設備運行費低於原工藝設備運行費的佔68％，對超過原工藝設備運行費的給予財政補貼和資助，以鼓勵和支援無廢工藝的發展和推行。
瑞士是世界著名的旅遊國，山多、湖泊多、區景秀麗，對環境保護要求十分嚴格。工業企業要想存在和發展，必須做到不污染環境，汽巴嘉基公司是瑞士的一個大化工公司，也是世界著名的以精細化工著稱的最大的跨國公司之一。該公司有明確的環境意識和政策，十分強調生產與環境的統一，明確提出要在環境可接受的情況下生產產品。絕不能把環境不能接受的產品推向市場。該公司特別重視研究開發和採用清潔生產的工藝技術，改進生產工藝，從根本上減少廢物的產生量。同時，對生產過程中不可避免產生的廢物，必須切實採用有效方法加以治理。在研究開發新產品、新工藝時，要求選用不產生嚴重污染的生產工藝，要採用回收、迴圈利用的方法，提高產品收率，儘量減少廢物產生量和排放量。例如在將有機酸轉化為酞胺的生產過程，老工藝需要用酰基氯作為中間體，而酰基氯是由三氯化磷（PCl3）與酸反應得到的。由於三氯化磷與酸基氯均為有毒物且腐蝕性強，在生產中必須採用特殊的安全措施，同時反應中還產生有機廢物，磷酸和大量的鹽與廢水一同排放。針對此問題，該公司研究開發了一新的酰胺合成工藝。在生產中不僅不排出廢水，而且除了得到酰胺產品外，還可得到高純度的乙酸可迴圈使用，所產生的蒸餾殘渣能很容易地用焚燒法處理。
由於汽巴嘉基公司一直致力於生產工藝的改進， 1970年∼1988年使得廢物產生量減少了50％，到2000年預計可減少75一80％。該公司由於採用了清潔生產的工藝技術，還取得了以下的成效。
（1）自1976年以來，每噸產品的能耗大約減少了40％；
（2）從某些中間染料產品生產中排出的廢水量減少了50％以上；
（3）在光增白劑和殺蟲劑生產中採用了閉路迴圈工藝，不排放廢水；
（4）採用迴圈利用或燃燒處理的方法，減少向大氣排放有機溶劑；
（5）不斷減少使用有機氯溶劑；
（6）將副產廢食鹽凈化，用作電解生產氯鹼的原料；
（7）硫酸的迴圈利用量已達60％。
在荷蘭經濟部和環境部的大力支援下，荷蘭實行了“污染預防項目”(PRISMA) ，取得了令人矚目的結果。 1988年秋，荷蘭技術評價組織對荷蘭公司進行了防止廢物產生和排放的大規模清查研究，制訂了防止廢物產生和排放的政策及所採用的技術和方法（其關鍵內容是源削減、內部迴圈利用和行政管理等）。並在十個公司中進行了預防污染的實踐，其實施結果已編製成《防止廢物產生和排放手冊》，已于1990年4月出版。十個公司預防污染的實踐結果證明：
（1）預防污染項目PRISMA）在荷蘭工業中防止大量廢物產生和排放是可能的；
（2）防止公司中產生的大量廢物和排放物可以在1一3年內實現；
（3）通過採用各種預防技術，把生產過程中的不同廢物削減30％是可能的，在特殊情況
下，還可削減80％；
（4）在多數情況下，公司中預防措施不存在財政問題，常常無需任何費用調整就能得到實施，同時還能取得可觀的效益。
近來，荷蘭在防止污染和回收廢物方面取得了明顯的進展，例如：95％的煤灰料已被利用作為原料；85％的廢油回收作為燃料；65％的污泥用作肥料；家庭的廢紙和廢玻璃已有一半以上被收集分類和再生利用。荷蘭政府為促進少廢無廢（清潔生產）技術的開展和利用，可給工廠提供佔新設備費用的15一40％的補貼。最近，，荷蘭政府制訂了2000年防治和回收廢物的環境戰略目標，明確規定了到2oo0年對特別需要引起重視的29種廢液要達到治理的要求，即：
廢物回收和利用率從1986年的35％提高到60％；
廢物總量減少5％；
廢物最終處理率（焚燒或填埋）從65％降低到35％；
廢物填埋率從55％降到10％。
丹麥于1991年6月頒布了新的丹麥環境保護法（污染預防法），于1992年1月日起正式執行。這一法案的目標就是努力預防和防治對大氣、水、土壤和亞壤土的污染以及振動和噪聲帶來的危害；減少對原材料和其他資源的消耗和浪費；促進清潔生產的推行和物料迴圈利用，減少廢物處理中出現的問題。在清潔工藝和回收一節中，規定了：
- 對通過採用清潔工藝和回收利用而大幅度減少對環境影響的研究和開發項目提供資助，並對清潔工藝和回收利用方面的資訊活動給予資助。
（2）對某些會對公共行業或社會整體帶來效益的項目可提供高達100％的資助。
（3）對其結果屬於應用性的項目和研究提供不超過75％的資助。
（4）對工廠中回收研究項目提供25％的資助。
（5）對用於收集所有類型廢物的設備進行研究可提供高達75％的資助。
德國許多化學公司都致力於在生產工藝過程中採用少廢技術防止和減少污染，以避免為滿足環境法規要求，而需要價格昂貴的三廢處理例如， BASF公司在Ludwtgsnden地區，自1987年以來，實施了生產工藝過程的審計辦法，該辦法是使“環境保護緊密與生產相結合的在於減少生產過程中的廢物排放到大氣、水域和土地之中，使之達到可接受的最小量。
BASF公司採用“四步法”，來檢查每一個生產工藝過程看是否少了廢物的排放，這“四步法”是：
1、減少和防止廢物的產生；
2、回收和利用廢物于其他生產過程；
3、迴圈和回收利用生產過程中產生的熱量；
4、採用適當的最終處理技術減少廢物；
在該地區用上述辦法已對350個以上的生產單元進行了檢查， BASF已決定用審計檢查出的最優的新的清潔（少廢無廢）生產工藝來優化那些產生很多廢物和那些產生很多難於處理的廢物的生產工藝，據BASF估計，1990年比1987年相比較，少產生大約60萬噸的廢物殘渣。此外，在1990年還有75萬噸廢物回收利用於其他生產過程和11萬噸廢物回收利用於外部的其他公司。在熱能回收利用上。避免了造成175億噸散廢物的排放。BAsF有一支生產工藝過程的審計隊伍，他們每年大約要審計30個生產工藝，凡經他們審計的生產工藝都能得到好效果。
BASF公司把環境保護與生產產品緊密結合，如圖1所示。
1、節省原料
2、改進工藝過程
3、利用付產品
4、回收能量
5、在發生源處理
6、適合於環境的產品
7、回收利用
8、想要處理的廢物
9、廢氣凈化
10、廢水處理
11、殘余物回收能量
12、可控的填埋處理
80年代以來，美國環保局已著手進行一項全局範圍的創新工作，將環境保護的重點從傳統的控制排污口轉移到加強防治污染上來，即在污染源減少污染和回收利用廢物，這已成為環保局工作的中心，為了做好此項工作，制訂了較長期的防治污染的戰略規劃，成立了專門的防治污染辦公室，以加速其研究開發力量，集中規劃中提出的重點項目或課題，由環保局高級管理人員組成的防治污染顧問委員會來協助全局範圍內的活動。防治污染辦公室負責綜合管理特殊介質的防治規劃及各地區的污染防治工作。根據這一戰略規劃，美國環保局區與國內外其他組織協調一致，共同努力，以實現在污染源防治污染這一戰略轉變。
美國在1984年通過的《危險和固體廢物修正法案》中，提出要在可能的情況下，儘量減少和杜絕廢物的產生。1986年環保局在提交給國會的一份報告中再次強調儘量減少廢物量是最佳選擇方案。1988年美國環保局還頒布了《廢物減少評價手冊》（Waste Minimization Opportunity Assessmetn Manual)該手冊系統地描述了採用清潔工藝（少廢無廢）技術的可能性，並給出了不同階段的評價程式和步驟如下：
廢物最低值的評價步驟： 計劃和組織
得到管理部門的許可
擬定全面評價方案
組織評價方案的力量
評價機械和評價工作 評價階段
收集工藝和裝置數據
預檢並確定評價重點項目
選擇評價小組人員
審查有關數據和檢查現場
形成方案
審查和篩選下一步研究的方案
精選方案評價報告 可行性分析階段
技術評價
經濟評價
優選實施方案
選擇新的評價目標和再評價原方案 實施程式
確定項目和所需資金
裝置（設備）
完成評價工作
重復整個過程最後報告推薦的選擇方案。
1990年10月美國國會通過了《污染預防法》，這是一部從源頭防止污染源的排放、實施預防技術（清潔生產）的重要法規，其目的就是要把減少和防止污染源的排放作為全美環境政策的核心．並要求環保局從資訊收集、工藝改革、財政支援等方面來支援實施這項政策，以推進（清潔生產）的發展。這是美國首次通過立法來肯定以預防污染取代長期採用的未端治理為主的污染控制政策，這是控制工業污染戰略的一個根本性的轉變。
美國各大化學工業公司在預防污染減少廢物排放方面，開發和推行了許多清潔生產工藝技術。例如大西洋工業公司通過改革生產工藝、在生產中採用化學濃縮、降低化學反應溫度和採用新的混合方法等清潔生產工藝技術，使該公司產品在增力8％的情況下，每年可減少廢水55000磅排放。DOW化學公司通過更換管道輸送裝置，使有毒氣體的產生量大大減少，Unin Oil公司化工廠用無汞農藥取代有汞農藥，徹底消除汞的污染。EXXON化學公司通過推行倉儲管理計劃使有機廢物排放量減少了75％。
杜邦公司是世界著名的大化工跨國公司，該公司1980年就開始執行一項要將廢物產生量減少到在技術、經濟上可行的最低限度的政策，通過80年代減少廢物的努力實施，他們體會到廢物減少的原則必須制度化，成為公司任何計劃行動中的首要事槽。一旦廢物減少的目標在整個組織中，特別是在經營和生產管理人員中牢牢紮根，就會取得更大的進展和成效。他們認為化學工業產生的廢物可通過以下四種途徑減少到最低程度：
（1）改革工藝減少廢物產生量；
（2）迴圈利用，最好回用到產生廢物的生產工藝之中；
（3）將廢物轉化成有用的、有價值的副產物；
（4）改變廢物的性質，降低其毒性及需最終處理廢物的體積。
例如，在尼龍生產中，老工藝將丁二烯轉化為乙二睛（尼龍中間體），生產每槽車已二晴要產生10槽車的高濃度含鹽廢水，污染嚴重。後來杜邦公司開發了一新催化劑系統，可使丁二烯轉化為已二晴的生產過程中不產生污鹽水。而且生產收率高，大大減少有機廢物產生量，廢水排放量也減少了50％。新工藝還可迴圈利用催化劑並能回收副產品。所產生的催化劑廢渣，採用帶式過濾機使固體廢物體積減少了35％。
另一種尼龍的重要中間體已二酸是通過空氣氧化環乙烷生產的。在生產過程中產生多種副產物如丁二酸和戊二酸等，先是用焚燒法處理，使其中的有用資源浪費掉，後來他們加以回收利用，用以生產一種二元醇的混合物、用於油漆和傢俱工業，需求量很大。
DOW化學公司，EXXoN公司等9家企業還主動提出在14個州所屬工廠削減六種有毒大氣污染物（丁二烯、環氧乙烷、四氯化碳、氯甲烷，三氯甲烷及二氯甲烷）的排放量，到1993年底減少83％即946萬磅。
美國環保局還要求6000家大型企業也主動削減化工、金屬，塑膠及其製造和運輸有關的11000套設施每年排出的14億磅有毒化學物質。其中，要求在1992年削減其排放量的30％，特別要求削減17種有毒的大氣污染物的排放量。
表2 廢物最小量化技術（即無廢、少廢技術或清潔生產） 減少污染源 迴圈利用
改變產品 污染源控制 利用與再利用 回收
產品替代 自身在利用 三廢回收
產品保存 用於新的或 副產品回收
改變產品結構 別的生產過程
改變原料 改變技術 良好的操作和管理
原料提純 改革工藝 程式化
原料替代 改變設備管道佈局 防治物料流失
革新操作 強化管理
自動化 清污分流
改進原料處理方法
改進生產計劃
在進行廢物最小量化技術（少廢、無廢技術）的實施過程中，必須追蹤到每一個污染源，通過觀察、取樣、分析確定其數量、組成、濃度及其日夜排放情況。濃度的變化很重要，這對於弄清廢物產生的原因及選擇減少污染對策有很大幫助，它將幫助判別污染物產生的原因是由於化學工藝過程、設備的使用，操作技術、程式還是儲運管理等因素所造成。
廢物最小量化技術的實施步驟：
追蹤到排放源
廢物分類
產生的由來
廢物成本
減少污染物方案的技術經濟分析
提出建議
工廠實驗
實驗室研究
最優化選擇
實際應用
對於新的生產項目，減少廢物的努力風向應集中在早期階段，重點應著眼于由來替代、工藝改革、廢物的迴圈利用和回收利用。在進行項目設計時，這些都應在考慮之中，環境成本也應納人傳統的經濟成本之中。
加拿大政府為廢物管理確定了新的方向，他們制訂了資源和能源保護技術的開發和示範規則，其目的是促進開展減少廢物和迴圈利用及回收利用廢物的工作。以促進清潔生產工作的開展。
近年來，加拿大開展了“3R”運動，“3R”為Reduse，Reuse，Recycle字的字頭，即減少，再生，迴圈利用的意思。加拿大不列顛哥倫比亞省在全省動員開展“3R”運動，這個運動的範圍相當廣泛，從省制訂大的計劃到民間組織自發的活動，形式多種多樣。
英國則更多地鼓勵工業企業建立工業污染集中控制系統，該系統是抓住污染源盡可能採用少廢無廢技術使污染物減少到最低程度。
帝國化學工業公司(ICI公司）是歷史悠久的化工公司，他們率先在設計新工廠時，進行技術安全的風險影響評價，設計者能及時根據評價結果改變其工藝路線，逸擇採用少廢無廢技術、儘量減少廢物的排放。他們提出了環境負荷因子（The EnvironmentaI Load ractor簡稱ELF）來集中反映每生產單位重量產品所消耗的原材料、溶劑和其他化學品的總量。
ELF=工廠新用原材料總量－售出產品的量
售出產品的量
用此因子來及時控制原材料的消耗，以改變和減少反應步驟，改進工藝和操作技術，減少溶劑及化學品的用量，並加以回收和迴圈利用。IC1公司在精細化工生產中，採用此法將六步反應減少為三步反應，並採用清潔生產工藝減少溶劑和化學品用量，使整個工藝廢物量減少到原工藝的10％左右。
前蘇聯于1988年1月，蘇共中央和部長會議曾對環境保護管理體制進行改革的決定中指出：“改善環境保護工作的決定性因素是在國民經濟各個領域中廣泛運用少廢無廢技術以及能夠保證合理使用自然資源的各項科研成果，加強對公民進行保護生態環境的教育，健全各項法律措施。1989年2月，蘇聯化學工業部召開部務會議的中心議題是生態問題，決定開展爭當生態優秀企業的勞動競賽。並編制了到2000年化工企業改用少廢無廢工藝技術的規劃。大部分工作是在第13個五年計劃期間（1991一1995）進行。規劃包括兩個方案：一是生態嚴峻地區的企業改用少排出物或無排出物工藝；二是對大部分未改用無排出物工藝的企業採用一系列防治措施。部務會議決定：“化學工業環境保護工作的戰略目標是把化學工業改造成為無排出物的工業部隊其故術是保證化工企業日常環境保護活動有效地進行，以解決首要的、迫切的生態任務”。
蘇聯推行清潔生產的一個實例就是蘇聯五一化工聯合企業開發的工業洪水和廢物的閉路迴圈技術。其創始人獲得了1986年蘇聯國家獎。
五一化工聯合企業是一個產品品種繁多的大型企業。主要消耗大量的水，同時也產生大量的組成複雜的污水。該企業位於鳥克蘭人煙稠密區，儲水量有限。也不許可排放廢水。因此必須建立閉路循環系統，以避免任何工業和生活用水排隊水體，實現了最大限度的利用生產廢物。這個閉路循環系統包括污水凈化和所有生產廢物處理裝置的局部迴圈供水系統，以及全區的處理污水的構築物和將的廢物加工成產品的裝置。
隔膜法氯鹼生產，從1975年在鹼蒸發車間建立了局部的多項利用廢水的迴圈供水系統。將蒸發器中不合格的冷凝液，咖人系統中，可大量降低新鮮水的耗量，減少系統的清洗次數。多年實踐證明，利用局部裝置處理的廢水製備鹽水，這可使每噸苛性鹼的成本降低約3盧布。每年可節省熱能22400千卡、新鮮水315萬立方米、氯化鈉1.2萬噸、鹽酸500噸和燒鹼200噸。
凈化鹽水時，採用蒸發車間石灰窯氣處理的洗鹼水代替外運來的鹼灰，從而消除了廢氣和廢水的排放，每年可節約鹼灰20m噸以上。
含氯廢氣是用冶金廠的酸洗液來吸收，同時得到商品三氯化鐵溶液並有效地吸收了廢氣。利用冶金生產的廢物，採用廢鹽酸清洗金屬，製造三氯化鐵產品。
硫酸鹽生產廢液，用逆向重結晶處理，得到純無水硫鈉和返回生產用的氯化鈉溶液。用冷卻結晶代替蒸發可降低能耗，不用不銹鋼設備並制得高純度的產品。
懸浮聚氯乙烯生產中的廢水，經局部凈化後，返回到生產中應用，得到的防聚合物可用作路面複蓋的增型劑。
該企業從1973年起用生化裝置處理有機和生活廢水，生化裝置是由電腦調控。從1979年開始對生化處理後的廢水，用活性炭吸附進行三級處理。吸附劑用硝酸和氨水溶液進行再生。將再生後的溶液進行蒸發，再用於制液體肥料，或與磅化物混合製成複合顆粒肥料。
硬度高的廢水（熱電站或某些廠的廢水），未經預先脫鹽，不能迴圈用於生產，因此要進行蒸發脫鹽。脫鹽後制得的高純度的蒸餾水（鹽＜5mg/I，硬度<μg/kg），可用作高壓鍋爐和工藝用水。而濃鹽水（50一 100g/I）可作為生產氯氣和燒鹼的原料。
從1980年起，五一化工聯合企業完全停止了向水體排放任何工業廢水，生產中全部使用凈化工業廢水和城市污水的回用水。每年由廢物制得的產品超過3萬噸；每年由於降低原材料消耗和能耗及由生產廢物制得產品所得經濟效益為450萬盧布，不包括預防環境污染應支付的320萬盧布）。建設閉路循環系統的總投資為3200萬盧布。這些投資（包括環境投資在內）已全部收回。
蘇聯開發的磷灰石一一霞石礦綜合利用生產系統提供了範例，整個生產系統形成無廢物排放的閉路迴圈，如圖3所示。可生產十幾種產品。
日本為研究開發和採用少廢無廢工藝技術，將“三廢”消除在工藝過程之中，努力實現化學工業工藝過程的“閉路循環系統”，他們的指導思想和具體作法步驟如下：
指導思想：
（1）儘量做到生產工藝過程中不排放廢物。
（2）對於各工序所產生的廢物，儘量做到迴圈使用，或在其排放源進行處理後再加以利用。
（3）對於實在要排放的廢物，應進行無害化處理，使其不污染環境。
總之，“閉路循環系統”的核心在於：要在生產工藝過程中，在內部將其所產生的廢物最大限度的加以回收和利用，從而使整個系統不排放廢物，如圖4所示。
方法和步驟：
“閉路循環系統”的方法和步驟如下所示 第一步確定污染流程圖（物料流程圖）
明確工藝過程中廢棄物的物料衡算
第二步 改進單元操作
將單元操作加以改進，使其不排或少排廢物
第三步 將廢物處理考慮在工藝過程內
將所排廢物在其排放源處加以處理後回收或再利用
第四步 改革工藝過程
為了達到不排出廢物，將原工藝過程進行革新。
日本實行嚴格的污染物排放總量控制。污染物的排放量一般按每天為統計考核單位，如果在某天中某個污染物超過控制值時，將受到有關部門的處罰，企業廢水總排放口設有自動連續監測儀器，以監測排放總量控制的執行情況，在總量控制的基礎上，各地方自治體和企業每年都要提出下一年度的污染物削減指標。通過染物總量控制，使日本環境品質得明顯改善，例如日本化學工業的SOX排放但由1973年的10.86億立方米下降到1986年的191億立方米，減少了82.4％。為了降低燃煤過程中產生的SOx和NOx的排放量，推廣應用了流動迴圈床燃燒鍋爐新技術。該技術採用低溫燃燒，將煤和石灰按比例混合後投人鍋爐，爐氣進行二次燃燒。該新技術的最大優點是在保證鍋爐的熱效率的同時，能大大降低煙氣中SOX、NOX濃度，SOX濃度可達15oppm，Nox可達 250ppm。
1991年2月，日本政府又提出了《廢物處理法修改法案》和《再資源化促進法案》，可見對該項工作的重視。 |
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