清洁生产指标的基本理论

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1、清潔生產指標及其應用 取自工研院環安中心楊致行取自工研院環安中心楊致行副主任演講資料報告內容 清潔生產指標之重要性與趨勢 清潔生產指標之理論 清潔生產指標之應用方向 清潔生產指標應用實例 結論清潔生產指標之重要性與趨勢清潔生產之理念及重點污染物(pollutants)原料(material)製程(process)產品(product)服務(services)回用(recycle)污染控制(pollution control)污染預防(pollution prevention)清潔生產(Cleaner production)永續發展(design for sustainability)產業進入清

2、潔生產之五個階段達成百分比階段1一般常識導向階段2資訊導向階段3評估導向階段4研發導向階段5執行導向困難程度宣導資訊擴散經濟誘因評估進展效益評估法規研發教育訓煉成功案例宣導技術提供輔導可行性評估100500Baseline Data目前指標運用概念自己與自己比自己與別人比自己與極限比環保(-資源、能源、污染)狀況原料產品生產Post-ConsummerStep1Step2Step3改善重點與技術需求改善行動改善成效評估旺宏電子清潔生產指標旺宏電子清潔生產指標3040506070809010019951996199719981999用水廢溶劑酸性廢水Control waferCaF2廢棄物Liq

3、uid O2Electricity減量目標(%)每平方英吋矽晶使用之有害化學物質(U.S.)Sources:Dataquest,Rose Associates,Information Network,OMara and Associates0.150.20.250.30.350.40.451988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000lbs/square inch美國IC業毒性化學物質排放及防制成本Sources:U.S.EPA,Census Bureau05101520253035400408012016019

4、80198219841986198819901992199419982000毒性物質排放毒性物質排放防制成本防制成本排放量(百萬磅)美金(百萬元)NEC公司對環境績效改善之比較能源水原料使用污染預防廢棄物管理回收產品品質遵循法規二組線分別代表今年及去年各領域 評分(0-5分範圍)分數乃依照評量手冊之規範比較雷達圖即能查驗改善成效不同行業污染現況分析污染負荷(kg/千元-產值)0500100015002000250030003500400045005000(牛)皮 革業(牛)皮 革業(豬)皮 革業(豬)皮 革業粗紙業粗紙業染顏料業染顏料業農藥加工廠農藥加工廠農藥合成廠農藥合成廠鉛蓄電池業鉛蓄電池

5、業電鍍業電鍍業廢水量(升/升 元-產 值)BOD(g/千元-產值)COD(g/千元-產值)SS(g/千元-產值)資料來源：1994年工研院化工所調查報告OECD國家1985-1995之相關指標+3+2+10-1-2-3-4-5-6GDP(平均年增率平均年增率)資料來源：OECD&WBCSD“生態效益”工業能源使用能源使用之CO2排放使用原料公共用水運輸能源都市垃圾空氣中重金屬排放固定污染源SOx排放肥料中磷之使用肥料中氮之使用OECD:organization for economic cooperation and development清潔生產指標及應用性宏觀性指標微觀性指標設計性指標相相

6、對對性性 遭居民抗議次數年與周圍環境有關非非具具體體證證據據 ISO9000或ISO14001系統，無法對照比較 有無減量計畫絕絕對對性性 有害事業廢棄物年產率 耗能指標 清洗水再利用率 功能性包裝材料比率地地域域性性（定定量量）以各種原料對環境之衝擊分析結果為依據，計算出各種原料之環境衝擊指標，例如Eco-indicator定定性性指指標標不宜僅以此類指標逕下結論，此指標可顯示對環境之承諾須輸入取得實際數據計算，結果可以用來探討減廢空間或展現環境績效使用者無須輸入任何數據即可直接引用。此指標可以提供作為Design forEnvironment 之參考清潔生產指標之理論國內外清潔生產指標 國

7、外相關指標 如Eco-indicator,Climate Change Indicator,Environmental Performance Indicators,Environmental Load Factor,Waste Ratio,Pollution Prevention Information Clearinghouse 國內清潔生產指標 單位原料污染負荷、單位產量污染負荷、單位產值污染負荷、耗能指標、廢棄物產生量指標、耗能指標、危害性指標等七項指標。清潔生產指標之定位完整具代表性簡單容易使用指標(Benchmarking)清潔生產技術之重要性HOW CLEAN IS CLEANC

8、LEANER 之空間清潔生產指標之基本架構核心指標(WGI,ECI,HZI,GWI)適用於所有行業別行業別清潔生產指標 a.適用於特定行業 b.其他行業亦可能適用定性指標 “避免”性之guideline 定量指標 環境衝擊指標（DfE指標）操作績效指標（OPI）環境績效評估(EPE)之指標環境績效評估(EPE)環境狀態指標(ECI)環境績效指標(EPI)管理績效指標(MPIs)操作績效指標(OPIs)提供環境狀態之資訊組織管理之努力操作之績效WGI廢棄物產生率 廢棄物產生指標(Waste Generation Index,WGI)，指標值越高表示越不清潔，也就是單位產品產生之廢棄物量較高。WG

9、I=廢棄物產生量產品產量 其中，廢棄物係指凡產品製造過程中所生成之廢棄物皆屬之，包括廢氣、廢水、廢棄物、廢棄之原物料、包裝材料等，單位為公斤或公克。ECI耗能指標 耗能指標(Energy Consumption Index,ECI)，指生產單位產品所須耗用之能源。其單位為每單位產品所耗用之油當量（公升原油公斤）。ECI=能源耗用量產量E1製程總耗電量，KWHE2製程總耗油量，LF轉換因子，其值為0.243*，L燃料油KWH(*參考經濟部能源委員會之能源換算表)P產量，KgP(L)EFP(KWH)EECI21能源耗用指標能源來源：冷卻水、冷凍水、蒸汽、製程水、電力、惰性氣體、天然氣等耗能指標：轉

10、換為油當量(燃料油公升數)Utility Consumption for SM Process項目單位用量/噸轉換因子油當量1.2.3.4.5.6.Cooling waterSteamProcess waterElectricityInert GasNatural GasM3TonM3KWHNM3106cal.80 2.6 1.8 193 5.91,1080.28*80*.000.61*0.24*0.27*0.11*22.4208.01.146.91.6122.0402.0合計註:*水及惰性氣體以價格換算*蒸氣、電及天然氣以熱值換算耗能指標(ECI)計算案例能源類別：電力式中E：總電力(KWH

11、)P：晶圓，片wafer(),././ECIKWH waferL wafer1137 328 000840 000163539 7(),././ECIKWH waferL wafer255 467 000465 0001193290ECI=E(Kwh)P(pcs,wafer)GWI溫室效應指標 溫室效應指標(Global Warming Index,GWI)是指單位產品所消耗之能源會產生之溫室氣體CO2之量，其單位為kg.CO2批次產量。Q每批次實驗之能源使用量，公秉批次（以燃料油為例）H熱值，Kcal/公秉 4186.810-12兆焦耳(TJ)Kcal FCO2轉換因子，噸碳(TC)TJ P

12、每批次實驗產量，公克批次GWI溫室效應指標 CO2產生率（單項能源）（Q H 4186.810-12 F 1000 ）P CO2產生率()Q1H1F1 1.54 10-5P1公克產量2KgCO1244公克批次公秉批次公秉KgCKgCOTCKgCTjTCKcalTJKcal2公克產量2KgCO危害性指標(Hazard Index,HZ1)HZI危害性物質單位用量危害性因子危害性：毒性：VHI(vapor hazard index)VHIVP25(mmHg)/PEL或TLV(ppm)燃燒性：火災危害等級(NFPA)Fh：0(不可燃)4(最易燃)毒性指標計算案例Vapor hazard index：

13、VHI=VP25(mm Hg)TLVSM製程中主要化學品之VHI&HZI國內無乙苯之標準，故採用美國OSHA之標準進行分析HZI=VHI X 單位用量化學品名稱Vapor Pressureat 25(mm Hg)969.6287.310100*1001009.60.10.360.07BenzeneEthylbenzeneTolueneStyrene合計TLV(PPM)VHI0.861.090.051.008.260.110.020.078.46單位用量HZI環境綜合指標 定義某產品對環境品質改變量之貢獻度 原理 無因次化當量 某廠A產品之單位產品排放量所有廠該產品之單位產品排放量平均值 權重化

14、AHP法 計算式 環境綜合指標 A*污染排放當量指標 B*耗能當量指標 C*資源耗損當量指標清潔生產指標與風險管理風險 危害因子 曝露程度環境管理是否使用毒性化學物質？廢棄物產生率(WGI)清潔生產管末處理GreenER清潔生產指標之應用方向清潔生產指標之應用模式規劃 減廢空間之發掘 DfE，為環境設計 環境績效之呈現 清潔程度之評比應用一、減廢空間之發掘 1.由相同產品之不同生產線之間之比較 乳酸飲料之間之比較 例如每瓶養樂多之廢水產生量 VCM不同生產線之間之比較 例如VOC逸散元件之百分比 2.同一製程前後期清潔程度之評比 製程控制改善之參考應用一、減廢空間之發掘（續）工廠 VCM產量污

15、染排放量(噸/噸產品)名稱(萬公噸/年)氣體污染物廢水液/渣固體廢棄物合計A-0.1242.1540.03300.00392.3149B-0.0130.4210.0142-0.4482C-0.5320.1850.02500.00020.7422D-0.4640.0990.02000.00020.5832合計1020.2550.9460.02490.00151.2279資料來源：行政院環保署石化工業區事業廢棄物處理評估計畫期末報告，1995.6應用一、減廢空間之發掘（續）項次產業特性建議使用清潔生產指標說明1.使用大量之清洗水清洗水再利用率，清洗水再利用量（清洗水日用量（mm3天）3天）對於食品

16、衛生有極高之要求，容器與設備之清洗都需要大量之清水 此一指標代表清洗水回收再利用的比率，指標質越高越清潔 僅適用於食品加工業，無法作為不同行業之間的比較2.食品之過度包裝功能性包裝材比率，功能性包裝材（元單位產品）全部包裝材（元單位產品）功能性包裝材是指為美觀或裝飾所使用之包裝材料，而非為保持產品新鮮、不受損壞之目的。單位產品視產品種類而異，可能是一罐、一箱、一盒。此一指標代表包裝之環保，指標值越高越清潔 為共通性指標，以可適用其他行業，並做比較。食品加工業為例應用二、為環境設計定量指標項次指標名稱內容簡述參考文件適用性初評高中低備註1.Eco-indicator由 LCA之觀點出發將所排放之

17、污染物質對環境之衝擊進行量化評估，並建立量化之Eco-indicator，共建立100 個指標The Eco-indicator 95Final Report，由荷蘭NationalReuse ofWasteResearchProgramme 完成優點應用LCA之模式將製程污染物對環境之衝擊量化，其對清潔生產之代表性極高缺點Eco-indicator非常具有區域性，對其他區域並不適用應用二、為環境設計（續）定性指標階段清潔生產指標製 造1.是否考慮產品材質之 耗竭情形 開採對生態之破壞情形銷 售2.是否考慮避免使用下列化學物質 109 種公告毒性化學物質 致癌化學物質階 段3.是否考慮新產品之

18、包裝 外型易於包裝，無須過多之包裝材料目的在研發或設計階段即導入清潔生產之概念，使得所研發之新產品較市售之同功能產品為清潔；或新製程為低耗能低毒性或產生較少污染個人電腦之LCI數據（僅為比較性案例；不含鍵盤、磁碟機、電線等附屬設備）負荷元件IC 生產 IC 封裝印刷電路螢幕使用合計能源kwh285601,7901809,10011,415產品重量kg0.010.551.622.7-25有害廢棄物kg3.2-18.20.9-22.3一般廢棄物kg37.30.52.70.541用水公升 10,5303816,170750-27,488鎳鎘電池生命週期之能源消耗原料製造103電池回收？電池使用100

19、0次充電286222回收之收集7.4棄置之收集0.05濕法回收14.8火法回收能源回收（塑膠、紙類）-0.8鎳、鐵、鉻16.52.5鎘5.6不銹鋼製造應用三、環境績效之呈現 本土化清潔生產指標石化業為例項次產業特性建議使用清潔生產指標說明1.乾燥製程產生高分貝之噪音噪音抗議率每年針對噪音遭受抗議次數或接獲罰單次數比值愈低愈清潔須以同一製程做比較2.VOCVOC 釋放濃度大於 5000ppm 之元件百分比比值愈低愈清潔3.粒狀污染物粒狀物產生率粒狀物產生量（噸年）年總產量（噸），或集塵器處理容量（噸年）年總產量（噸）此指標係假設業者使用之集塵設備均是以產生之粒狀物乘以相同或近似之安全係數。指標越

20、低表示單位產品產生之粒狀污染物越少，製程越清潔。以相同製程進行比較4.有害事業廢棄物有害事業廢棄物年產率；有害事業廢棄物年產量（噸）年產值（萬元）為共通性指標，可作不同製程甚至不同行業之間的比較。應用四、清潔程度之評比項次 建議使用清潔生產指標說明1.耗能指標，全年總耗能（千千卡）年總產值（萬元）必須注意各類能源之間的轉換基準必須一致。屬共通性指標，可做不同行業（或製程）之間的比較。2.污染防治（管末處理）支出率，污染防治年度支出（萬元）生產年度成本（萬元）污染防治年度之出是指投入於污染物之管末處理支出，包括人事、設備、材料、環保罰單、污染事件賠償金等項目。生產成本則指所有支出之總和 指標值越

21、低越清潔 屬共通性指標，可做不同行業（或製程）之間的比較。3.有無 ISO 9000 系列或ISO14001 之認證 有 ISO 系統認證者，製程操作較為穩定而不易有人為疏失之意外排放。屬共通性指標，可做不同行業（或製程）之間的比較。食品加工業清潔生產指標應用實例食品業清潔生產指標建立調查類別通過GMP認證工廠數較多之五種業別食品GMP編號食 品 GMP分 類工廠數產品項目G 601飲 料66798G 604乳 品18219G 608麵 條13185G 6015冷 凍 食 品26115G 6016罐 頭 食 品55401食品業清潔生產指標適用性調查廠商編號ABCDE積分排名污染當量163311

22、41廢棄物資源化比率65262213廢棄物產生率34186224清洗水再利用率9耗能指標71573235污染防治支出率43414162製程廢鋁箔包產率82827277功能性包裝材比率5臭味27745256減量計畫65ISO 驗證食品業者對清潔生產指標之適用性排序業 別最重要指標飲料業乳品業麵條業冷凍食品業罐頭食品業1污染當量廢 棄 物 產 生率、廢棄物資源化比率污染當量、廢棄物產生率廢 棄 物 產 生率、污染當量、耗能指標、污染防治支出率2污染防治支出率污染當量廢棄物資源化比率污染當量、耗能指標3廢棄物資源化比率食品業清潔生產指標調查結果飲料業指標調查結果廠商編號ABCDE平均值污染當量12.

23、530.791.953.72廢棄物資源化比率0.4420.1240.950.470.1870.435廢棄物產生率(萬元/噸)0.0020.0150.0070.0170.0190.012清洗水再利用率000.0910.020耗能指標(千千卡/元)0.0730.030.0270.0170.0690.043污染防治支出率0.0030.00380.00370.0040.0310.009製程廢鋁箔包產率0.020.00850.00010.015無0.011功能性包裝材比率111111臭味(次/年)000000減量計畫有有有有無ISO 驗證90029002及140019002及140019002無該廠因為生產茶飲料，故有大量茶渣產生食品業清潔生產指標調查結果00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05飲料業乳品業麵條業冷凍食品業罐頭業圖3.1 食 品業清潔生產指標比較00.10.20.30.40.50.60.70.80.91污染防治支出率廢棄物產生率耗能指標廢棄物資源化比例結論指標之管理意義You cannot manage what you can not measure清潔生產指標之切入點產品生命週期分析結果環境議題之重要性重要不重要高污染低污染清潔生產之急迫性演讲完毕，谢谢观看！