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世界主要國家生態工業區之發展現況介紹

世界主要國家生態工業區之發展現況介紹. 林財富 柯明賢 吳重霖 李素珠 成功大學環境研究中心 中華民國 92 年 10 月 3 日. 生態化工業. 生態化工業 (Industrial Ecology, IE) 在 1989 年由 Frosch 及 Gallopoulos 二位學者所提出 將工業生態學理念晉升為一個工業系統的概念 工業系統互相聯繫中 開發出新產品 / 副產品再使用 能源與資源的最小消耗 確保人類可接受的生活品質 生態體系衝擊小 維持工業體系中適當經濟活力。. 生態工業區的定義 ( 鐘國輝、孔憲法 , 2002).

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世界主要國家生態工業區之發展現況介紹

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Presentation Transcript

  1. 世界主要國家生態工業區之發展現況介紹 林財富 柯明賢 吳重霖 李素珠 成功大學環境研究中心 中華民國92年10月3日

  2. 生態化工業 • 生態化工業(Industrial Ecology, IE) • 在1989年由Frosch及Gallopoulos二位學者所提出 • 將工業生態學理念晉升為一個工業系統的概念 • 工業系統互相聯繫中 • 開發出新產品/副產品再使用 • 能源與資源的最小消耗 • 確保人類可接受的生活品質 • 生態體系衝擊小 • 維持工業體系中適當經濟活力。

  3. 生態工業區的定義(鐘國輝、孔憲法, 2002)

  4. 生態工業區應至少包括以下數個功能(Lowe, 2001)： (1)副產品交換網 (2)回收產業聚落 (3)環境技術公司聚落 (4)綠色產品公司聚落 (5)某一環境主題之設計(如太陽能) (6)環境友善基礎建設及建築 (7)混合發展使用(包括工業、商業及住宅區等)

  5. 目前全世界推動生態工業園區的國家，歐洲有丹麥、荷蘭、德國、奧地利、西班牙、法國、義大利美洲有美國、加拿大與墨西哥，亞太地區有日本、澳洲、中國大陸、菲律賓、印度、泰國、斐濟及我國目前全世界推動生態工業園區的國家，歐洲有丹麥、荷蘭、德國、奧地利、西班牙、法國、義大利美洲有美國、加拿大與墨西哥，亞太地區有日本、澳洲、中國大陸、菲律賓、印度、泰國、斐濟及我國 Modified from Schlard (2001)

  6. 歐洲生態工業園區設置(1) • 丹麥科倫德堡生態工業園區 • 自發性形成工業共生 • 世界第一座 • 以副產品交換為主 • 包括燃煤火力電廠、煉油廠、製藥、酵素、城市熱供應工廠 • 交換蒸汽、熱水、石膏、硫酸、生物污泥等

  7. 歐洲生態工業園區設置(2) • 歐洲其他工業區 • 奧地利Styria省 • 為節省掩埋費用 • 以回收物交換為主 • 包括紙、石膏、廢鐵、廢油、輪胎及其他副產物

  8. 美國生態工業園區設置 • 美國至2001年出已有超過40個社區參與該類計畫。 • 普萊茲堡(Plattsburgh)生態工業園區 -3500公畝大型廢棄軍基地再發展 -強調環境管理系統(EMS)

  9. 美國生態工業園區設置 • 亞利桑那州西瓦諾產業生態園區(Civano Industrial Eco-park)。 -規劃園區與社區整合之永續新都市園區 -引進綠色能源廠商(大陽能電池晶片製造商) • 加州奧克蘭Oakland東海岸(East Shore)生態化工業園區。 -作為再利用、回收循環、再生產、合成等的資源回收設施族群 -園區基礎設施及建物設計強調能源效率、能源及物質再生使用及防污工作

  10. 美國生態工業園區設置 • 近來美國提出在Brownfield場址上整合建置生態工業區，藉由廢棄物、副產品的再利用及回收，水資源合理化使用、廢氣排放減量、物質與能源交換來達到Brownfield之再造。 • Brownfield整治後開發為工業區時具有新的挑戰，即附近之社會團體或居民會參予工業區之型態及污染管理方案之研擬。

  11. Brownfield再開發建設之理念 • Remediation Recovery Network：利用廢棄物的回收再利用，在Brownfield區域創造廢棄物交換網絡。 • Eco-Industrial Feedstock：可再利用之廢棄物作為當地企業生產原料。而廢棄物之再利用不侷限於Brownfield之工廠，可遍及當地企業各地區之工廠。 • Integrated System of Remediatuon and Eco-industrial Development：結合適當之處理技術或再製產品之技術。

  12. Brownfield改造為生態工業園區之優點 • 降低土地污染整治費用 • 增加土地價值 • 增加就業機會

  13. Brownfield改造為生態工業園區之過程(重金屬污染場址) • 利用有效之植物對重金屬進行吸收，以降低土壤中重金屬之濃度 • Brownfield場址利用吸附重金屬之植株建置生態工業園區 • 生態工業園區之廠商包括有重金屬回收廠、乙醇製造廠、汽電共生廠、塑膠回收廠、陶瓷製造廠、Aquaculture pond • 生態工業園區內也設置有副產品交換網絡

  14. 日本生態工業園區設置 • 日本也已經有超過30個計畫、而日本在2002年12月底也已有17個國家認可之生態城市(小原，2002)。 • 北九州生態化城市計畫 -利用北九州填海地區作為生態城市設置地點 -配合學術及研究單位進行物質回收再利用之研究 -進行電子廢料回收、廢紙回收、塑膠包裝及容器回收、飛灰回收設施 -回收物料作為金屬業、農場及鋼鐵公司之進料進行物質回收再利用之研究

  15. 日本生態工業園區設置 • 日本秋田市生態化城市。 -秋田市北部關閉之礦業區進行規劃 -採用礦業區之採礦技術及金屬煉製技術，進行金屬再循環利用及電子廢料之萃取回收煉製 -推廣再生能源、物料交換及森林、農業及農場之循環再利用 物質回收再利用之研究

  16. 我國環保科技園區設置 • 我國環保署也於2002年引進生態工業園區的概念，利用閒置工業區作為使用地點，透過補助地方政府及進駐廠商經費的方法，以設立環保科技園區(環保署, 2003)。 • 環保署於民國九十二年一月二十一日選定高雄縣本洲工業區及花蓮縣鳳林工業區作為二個環保科技園區

  17. 我國環保科技園區設置之目標 • 促進物質之循環永續利用 • 建立具有生態資源循環之研發領域 • 創造兼具環境品質的社區總體經濟效益 • 提升產業之生態化

  18. 我國環保科技園區未來展望 • 雖然環保署在環保科技園區甄選須知中，已包含環保科技園區以及循環型永續生態城鄉建設兩個部份，基本上已經包括前述七項主要工作，但是以目前高雄本洲工業區所提出之計畫而言，對於上述七項生態工業區的基本原則，仍不盡符合。

  19. 我國環保科技園區未來展望 • 該工業區目前仍以回收產業聚落、環境技術公司聚落、以及綠色產品公司聚落等為考慮重點，對於攸關生態城鄉部分(如環境主題之設計、環境友善基礎建設及建築)，以及資源回收部份(副產品交換網)，均未詳細探討。 • 本計畫在生態工業園區部分，選定高雄本洲環保科技園區作為研究重點，期能在該園區建造、營運初期，加入生態工業園區之概念，以協助地方在規劃工業區尚能包含整體生態概念。

  20. 生態工業區之設計策略 • 資源回收、污染防治及清潔生產 • 融入自然生態 • 工業的群聚 • 綠建築與設計 • Deconstruction and demanufacturing • Codes,Covenants ,& restrictions • 公-私人夥伴關係 • 再生物料的使用

  21. 清潔生產的概念 • 一九九○年由聯合國環境署提出清潔生產之理念 (Cleaner Production) • 持續地應用整合且預防的環境策略於製程、產品及服務,以增加整體效率和減少人類及環境的危害

  22. 生態化工業園區鏈(石化) 太陽能 汽電共生 石化煉油 發電廠 民生 熱 養殖 廢氣 天然氣甲醇汽油裂解 石膏 建材公司 CO2 有價金屬利用 燃料電池 地下儲槽 煤灰 水泥公司 有機溶劑回收 半導體 汽車 橡膠 油井加壓 消防,超臨界流

  23. 生態化工業園區鏈(農業) 食品加工廠 農業產品 纖維加工 編織品 製糖 製紙 釀造發酵 廢水處理澆灌 廢料能源化 畜牧食物 有機污泥 高附加價值 生化,萃取液 堆肥發酵 製藥公司 肥料,飼料 汽電共生 沼氣-生質能

  24. 生態化工業鍊(冶金) 再生能源 礦區採礦 金屬煉治 電子廢料 邊料及污泥 回收煉治 物料交換 循環再用 氧化鎂回收 金屬回收 非晶質矽氧回收 肥料合成 煉鋼化工原料 建材化 焚化灰(爐)渣

  25. 生態化社區 太陽能 中水回收 綠建築 居民 生活污水 處理後澆灌 堆肥後農作施肥 廚餘樹枝 高透水率 廢棄物燃料

  26. 生態化工業區鏈(資源再利用) • 核心產業:回收產業的聚集及行銷 • 透過技術分離成再生利用及能源 • 交換網絡建置副產品的商業行為 • 綠色產品的設計 • 最終廢棄物的能源化 • 需提供完善的訊息(資訊)服務 • 日本北九州、北海道等生態化工區，加州East Shore ，馬里蘭州 Fairfield

  27. 生態化工業區鏈(永續發展) • 利用永續發展的理念及環境管理系統，持續改善降低污染。選定生態化特色，綠色能源(生質能，能源效率提昇等)的使用，區域整體視為自然環境的一部份。 • 核心產業:綠色產業、綠色化學、綠色能源、 能源效率、清潔生產 …等。或為環保產業主導等。 • 建置技術訊息交換網絡，完善的環境管理制度 • 馬來西亞Bukit Kemuning 的生態工業園區，以電路板工廠之廢水及廢棄物處理等的產業再生關聯 • 加拿大Burnside ，日本Fujisawa Factory ，維吉尼亞Cape Charles ，亞利桑那 Civano 。

  28. 生態化工業發展如何增加價值? • 環境保護及改善 • 降低處理與其花費 • 改善公眾健康 • 最佳化及強化區域資產 • 維持及創造臨近區域工作 • 潛在的市場 每一個均在區域整合的最大效益下產生 整合物料、運輸、人類資源、資訊、商業、能源、市場、健康及安全

  29. 生態工業區之設計單元 (Fieldbook for the Development of Eco-Industrial Parks, Research Triangle Institute, 1996.) (1)與自然系統整合: 針對環境資源(空氣、水及土地資源、氣候變遷、健康、文化及美學、現有的工業區及其廢棄物流、)的特性，進行環境影響評估以獲得最大的環境及經濟效益 managing environmental resources to use economic analysis.such as regulation, market-based pollution fines, and charges on both water quality and allocation between different and uses. (2)能源系統 Developing efficient and environmentally friendly energy lower pollution from various sources 燃料電池(Hydrogen)、風力、地熱、潮差、太陽能、生質能、再生能源等 include batteries for electric vehicles; energy storage technologies; lighting and heating, ventilating, and air conditioning systems; superefficient appliances; renewable energy technologies; and cogeneration technologies.

  30. 生態工業區之設計單元 (3)物質流 針對環境資源、物料及副產品，設計運輸及交換網絡，依區域特性進行環境影響評估以獲得最大的環境及經濟效益 (4)水流 節約用水、中水回收、水處理及廢水回收，零排放等 (5)園區管理與支援服務 流線性的劃分並多元化，靈活的環境管理規章，提供技術發展、轉移及訓練，鼓勵資訊交換及共享 • 永續設計與施工 選定最佳效益的EIP場所，設計符合園內成員需求的公共建設， 規劃提供成長及發展的能力，發揮能源及物料最大效益的建築物，並採用生態化觀點施工

  31. EIP Case Study 中的分析場景(Eco-Industrial Parks: A Case Study and Analysis of Economic, Environmental, Technical, and Regulatory Issues, 1996.)五個腳本 (1)Baseline (2)污染防治 (3)污染防治加工業共生(industrial symbiosis) (4)新生態工業區成員 (5) 合作與共同服務

  32. EIP Port Members • Refinery:naphtha, diesel, and residual oil. • Stone company:limestone • Asphalt company:使用柏油及石灰石製成PC道路 • Tank farms:利用Port ，船運至儲槽， 並以卡車運輸至各單位

  33. Remote Partners • Discrete parts manufacturer • Textile plant • The automobile parts manufacturer • Plastic recycler • Seafood processor and cold storage warehouse • Chemical plant:manufactures anhydrous hydrogen fluoride; byproduct is CaSO4 (gypsum). • Manufacturer of magnetic ballasts • Gypsum wallboard company

  34. Baseline Baseline Production and Trade Activities 精煉廠賣柏油給瀝青公司 岩石公司賣石頭(石灰石)給瀝青公司

  35. 污染防治 Ballasts將廢柏油給瀝青公司 紡織原料廠及Auto Parts將小塊塑膠破片給塑膠再利用工廠 塑膠再利用工廠將塑膠顆粒給Discrete Parts Discrete Parts 給塑膠再利用工廠塑膠薄片 海產加工廠使用BrownWater Discrete Parts 使用水清洗系統及油水分離

  36. 污染防治加工業共生(industrial symbiosis) Discrete Parts :目前塑膠破片為掩埋， 可透過仲介賣給塑膠再利用工廠；並可從購買較遠的塑膠顆粒改向較近的塑膠再利用工廠採購 紡織原料工廠:原販售塑膠給掩埋廠，亦能賣給塑膠再利用工廠 Auto Parts就近販售小塊塑膠給較近的區域再生系統 Ballast工廠販售混有原生金屬的柏油小塊給瀝青公司

  37. 新生態工業區成員 加入新成員:電廠及遠方的石膏牆板公司 形成新的共生關係 電廠將廢蒸汽輸送至Refinery及tank farm 岩石公司遞送石膏給電廠的空氣污染防制設備 石膏牆板公司收到電廠的廢石膏

  38. 合作與共同服務 加入溶劑、 廢油回收廠及淨水廠， 將改變並產生以下的機會 較小的運輸成本取代industrial symbiosis的交易 淨水廠提供乾淨的水給電廠 溶劑及廢油再生供成員使用 Ballasts及Discrete Parts將廢油給Oil Recycling Ballasts及Discrete Parts將廢溶劑給Solvent Recycling

  39. 生態化工業區–水污染防治及水資源循環再用之案例生態化工業區–水污染防治及水資源循環再用之案例

  40. 生態化工業區–土壤污染整治之案例

  41. 生態化工業區–廢棄物最終處置之案例

  42. 生態化工業區–資源回收再利用之案例

  43. 生態化工業區–資源再生利用之案例

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