1、研究生課程考核試卷（適用于課程論文、提交報告）科目：綠色制造現狀及發展趨勢教師： 曹華軍姓名：學號：專業：機械工程類別：學碩上課時間：2017年上半年5-6周星期五下午 1-4節考生成績：卷面成績平時成績課程綜合成績閱卷評語:閱卷教師（簽名）重慶大學研究生院制綠色制造之循環利用摘要：21世紀以來，環境污染問題日趨嚴重，傳統制造解決環境污染的方 法不再適用，我國制造業需尋找新的方法解決人類社會發展延續和自然環境之間 的問題，即綠色制造。發展綠色制造，需要企業與政府的共同努力，現階段以低 級材料回收為主，未來企業應大力提升循環利用技術，同時政府制訂要更加詳盡 的分門別類的法規、規范、標準，步入更加

2、環保的循環經濟，進入良性軌道。關鍵詞：環境污染、綠色制造、循環利用、前言人類進入21世紀以后，遭遇 兩個瓶頸問題，一個是環境惡化 問題，一個是資源短缺的問題。檢測得出結論：人類社會的資源消耗在未來的幾年將以每年 20%的速度增長，這個比例在發展中有關國家的能源部通過實驗和國家甚至更高，并且有數據顯示，環境污染方面廢料大多數來 自于制造業，它們每年產生約75億噸的廢料，這其中有害廢料甚至高達10億噸, 并且更新速度越來越快，數量越來越多，越來越驚人，這些廢料有很多事實上就 是工業生產過程中的副產品。傳統制造業通常所采用的解決環境污染問題的方法是末端治理，但是這種方法有其弊端，就是投資大，成本高并

3、且又消耗了大量的能源和資源。因此，在這 種大背景下，綠色制造便應運而生，借此解決人類社會發展延續和自然環境之間 的問題。“綠色制造”，是指在保證產品的功能、質量、成本的前提下，綜合考 慮環境影響和資源效率的現代制造模式。它使產品從設計、制造、運輸、使用到 報廢的整個產品生命周期中不產生環境污染或環境污染最小化，符合環境保護要求，對生態環境無害或危害極少，使資源利用率最高、能源消耗最低。1具體到實際應用來看，所謂“綠色”，不外乎節約資源，保護環境，秉持這樣的“綠色”理念來進行“制造”，而對廢料的再利用無疑可以同時滿足這些要 求，這種把廢料變為可再利用的過程我們稱之為循環利用。二、國內外循環利用實

4、例目前，國內外針對廢料的循環利用已有相當多的應用實例，且都取得了不錯的成效。.粉煤灰的循環利用粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰， 粉煤灰是燃煤電廠排出的 主要廢棄物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、Al2O3、FeQ Fe2O3 CaO TiO2等。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為 我國當前排量較大的工業廢渣之一。 大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污 染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物 造成危害。2 1 0 0 0 0-0 1 1 lelg 7 s富王耳圖1部分國家和地區粉煤灰利用情況粉煤灰可用作人工輕骨料

5、、人工砂、硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥的混合料、混 凝土混合料及制作硅酸鉀肥料用，在建材、建工、筑路回填等方面也有較多應用， 回收其中的碳粉、漂珠等，更是粉煤灰綜合利用的一項重要內容。 粉煤灰資源轉 化不僅在以上幾個方面，還可以用來改良土壤、制作肥料。粉煤灰能夠增加土壤 的孔隙度，減少土壤容量，改良土壤結構，改善土壤的水、肥、氣、熱狀況，利 于養分轉化和微生物活動，對不同類型的土壤都能起到良好的轉化作用。2.液氮冷卻技術液氮是制氧工業的副產品，可以將之利用在切削加工中，即利用液氮使工件、刀具或切削區處于低溫冷卻狀態進行切削加工的液氮冷卻技術。而且使用液氮作為切削液，應用后直接揮發成氣體返回到大氣中，

6、沒有任何污染物。圖2液氮冷卻技術應用實例國內外對液氮冷卻技術已有了直接和間接兩種應用方法。直接應用：即將液氮作為切削液直接噴射到切削區。 一般來說，由于刀具磨損嚴重，金剛石刀具不 能用來加工黑色金屬。而美國一學者采用液氮冷卻系統對不銹鋼用金剛石刀具進 行車削加工，由于低溫抑制了碳原子的擴散和石墨化， 大大減少了刀具磨損，并 取得了極好的加工質量，具表面粗糙度達到 Ra25 m間接利用:主要是刀具冷卻 法，即在加工中不斷地冷卻刀具，使切削熱快速從刀具上、特別是刀尖處被帶走， 刀尖始終保持在低溫狀態下工作。美國林肯大學的學者利用一種配備新型冷卻系 統的PCBhW具進行了試驗研究。這種刀具是在車刀上

7、部的方盒內儲存液氮，由 進口輸人，從出口流出。試驗表明，使用液氮冷卻時，車刀壽命延長to倍，磨損降低1/4 ,并可獲得較低的表面粗糙度。3 3.農作物智能光照技術光伏農場是將光伏發電與現代農業結合起來的一項新技術，這是一種對太陽能的循環利用，在日本、德國、意大利等國都已有一定規模的應用。它的基本原 理是：每種植物的最佳生長都只需要吸收一定的光線， 剩余的光能則可以用來進 行光伏發電。但現有光伏農場及光伏植物大棚都沒有很好解決農作物光照需要與發電的矛盾。目前中國科大研究出 了一種農作物智能光照技 術，則是一種可以實現種植 與光伏發電“兩不誤”的創 新方案。其基本原理是：每 種植物的最佳生長都只需

8、要 吸收特定范圍的光譜，可以測量出不同植物吸收的光 譜，然后根據光譜數值設計光譜比，利用獨特的薄膜技術分離太陽光譜， 讓每種 植物類群能夠精確吸收其生長所需的光譜。比如西紅柿的生長需要吸收的紅光要 大于藍光，比例約為9: 1。與過去國內外光伏農業系統相比，該系統由簡單的 幾何分光或者強度分光升級到光譜分光，在實現光伏發電的同時，還優化了植物 生長光照條件，可以使太陽能的利用“最大化”。從實際示范及實驗系統的效果 來看，在5月中旬晴朗天氣條件下，中午時間單位面積發電能力已經達到 87瓦/ 平方，水蒸發減少了 40% “種地+發電”可能成為廣大農戶成倍提高收入的一 個新生產模式。4三、循環利用的不

9、足循環利用雖然已經通過了實踐的檢驗，但是仍然有一些不足之處。1、循環利用的缺點在很多情況下，循環利用并不總是有經濟效率的。 好比塑料制品，由于其高 昂的收集和分離費用，人們不愿意清潔并分類用過的塑料制品。 事實上，塑料循 環基金的一項研究表明，志愿的交付和回購中心不能收集到足夠的塑料制品使得 全國范圍內的循環在經濟上自給自足。止匕外，不同的塑料樹脂不能混合再加工（為 了解決這個問題，塑料包裝行業用不同的標記代表不同的樹脂， 使得費用能有所 降低）。這說明在缺乏政府管制的情況下，每種材料的循環利用程度是由其經濟特性 所決定。傷J如大約55%勺鋁罐都被循環利用了，這個比例相比之下很高，是因為 回收

10、鋁一般比生產新的鋁便宜。回收鋁所需的能量不到從鋁土礦中生產鋁所需能量的10%而且循環回收率還隨著鋁罐進軍飲料市場而逐年提高，1964年僅有2%勺飲料罐為鋁制，1974年已經是40%到了 1990年已經約有95%再比如紙 張和紙板也被廣泛的循環利用。由于紙板的原材料可以是很多種使用過的紙， 將 不同種紙分離的成本較低，瓦楞紙箱的應用廣泛（比如雜貨店），收集可以很有 效率，因此1988年有45%勺瓦楞紙箱被循環利用。而且和我們期望的不同的是，循環利用并不總是有益于環境的。以報紙為例， 回收更多報紙不會保護樹木，因為有的樹是特地為造紙而培育的。 一項研究測算 如果紙張的循環利用率達到了 40%（現在

11、是30% ,原生紙的需求將減少7%經 濟學家A.ClarkWiseman說“一些原本種樹的土地將會改作其他用途。”盡管這 種沖擊不會很顯著，卻與大部分人的期望背道而馳。 最后一點，路邊回收計劃需 要更多的卡車、消耗更多能源、制造更多污染。2、循環利用的限制因素資源回收率低。由于各種廢物的分類回收體系和分類回收機制尚未完善和建 立，所以，很多可以循環利用的廢物沒有得到充分回收和利用，一些不易回收利用的再生資源的丟棄現象嚴重，資源的回收多為低級的材料回收， 如廢紙、廢玻 璃、廢鋼鐵等。工藝技術落后。產品回收利用技術開發投入嚴重不足， 技術與裝備水平極低， 目前的回收過程主要是手工操作的作坊式生產，

12、由于回收工藝技術落后，導致了回收再造產品的技術含量和附加值較低。 更有甚者，回收過程會帶來二次環境污 染。政策引導和相關法律法規制定亟待加強。我國對資源綜合利用企業的稅收優 惠有時落實不到企業頭上，因此，需要落實價格、稅收、財政等激勵政策，推動 循環經濟的發展。生產者、消費和使用者的責任不明確，使用其他企業的廢棄物， 如工業廢渣、粉煤灰等，原來的廢物產生者不僅不付費，而且還要向使用者收費， 使資源綜合利用企業無利可圖，嚴重挫傷其積極性。5四、關于循環利用的建議1、開發建立廢棄物循環利用的綠色技術支撐體系。廢棄物循環利用的發展需要以先進技術、 關鍵技術作為支撐點。從企業本身來看，要求企業縱向延長

13、生產鏈條，從生產產品延伸到廢舊物品回收處理和再生， 特別是對一些重點行業（如造紙、水泥、化工、建筑等），要先推廣一些簡單易 行的技術措施，對重點企業要高起點地投資于循環經濟，同時拓寬橫向技術體系， 將生產過程中產生的廢棄物進行回收利用和無害化處理。從整個社會來看，要求整個社會技術體系實現網絡化，發展高新技術環保產業，使資源實現跨產業循環 利用，綜合對廢棄物進行產業化無害處理。2、制定促進廢棄物循環利用的政策、法律法規。中華人民共和國循環經濟促進 法自2009年1月1日起已開始施行 對于什么是循環經濟，中華人民共和 國循環經濟促進法給出了定義：所謂 循環經濟，是指在生產、流通和消費等 過程中進行

14、的減量化、再利用、資源化 活動的總稱。6然而循環經濟的推進，只有這一部 總綱性質的循環經濟促進法還是不夠的，要落實這部法律，還有很多工作要做，最重要的是要使循環經濟變成經濟 生活中被各方參與者視為必須遵循的基本原則，還需要制訂更加詳盡的分門別類 的法規、規范、標準等等。這是當前迫切的工作。先進的發達國家有很多教訓與 經驗，他們經過多年的探索，已經形成了完整的循環經濟的法律體系。 以日本為 例，循環經濟法就有容器包裝回收利用法、家用電器回收利用法、循 環型社會形成推進基本法、資源有效利用促進法、建筑材料循環利用法、食品循環利用法、廢物處理法和綠色消費法等法律，這些法律是日 本現實經濟生活中的硬約

15、束，確保了日本在發展“動脈產業”的同時發展“靜脈 產業”，做到了 “動脈產業”與“靜脈產業”同時發展，步入更加環保的循環經 濟，進入良性軌道，這是值得我們學習的五、總結21世紀，循環經濟在現有經濟體系中已經不可或缺。循環的發展既能一定 程度上解決環境污染問題，又能緩解資源消耗的壓力，使其產業化、現代化，不 僅可以變無用為有用，而且清潔、環保，還增加了產品價值和使用價值，促進環 境與社會、和諧與可持續發展。循環經濟是當前世界上比較關注的熱點， 縱觀國 外的情況，大凡發展或實施循環經濟的國家，其循環經濟立法，一般說來都比較 完備。用立法的方法來保障循環經濟的實現， 已成為各國的普遍作法，國內也應 迎頭而上，完善循環經濟法律體系。六、參考文獻1中國石油化