Mivel ma még gyakorlatilag nem létezik olyan technológia, olyan eljárás mellyel hulladékmentesen tudjuk a termékeket előállítani, így kijelenthetjük, hogy a vegyipari tevékenység (természetesen a többi ipari tevékenységgel egyetemben) elkerülhetetlenül hulladékok képződésével jár együtt. Amíg a környezetvédelmi előírások nem voltak elég szigorúak, addig a kevésbé fejletett ipari technológiák mellett a termelési hulladékok kezelésére elsősorban az ún. csővégi megoldásokat alkalmazták.

Az 1970-es és 80-as évek vegyiparát jellemezték ezek az eljárások, melyeknél a hulladék ártalmatlanítása (hulladékok lerakása, szennyvizek tisztítása), - és az addig kismértékben alkalmazott – újrahasznosítása teljes mértékben független volt a technológiai folyamatoktól. A környezetvédelem előtérbe kerülését a 80-as évek második felében természetesen a környezetszennyezés mind súlyosabbá válása segítette, így a technológiák során a hulladékkeletkezés visszaszorítása egyre fontosabb szempont lett. A 90-es évekre a technológiáktól független környezetvédelmet felváltotta a technológiákhoz egyedileg hozzárendelt, azokkal szervesen összekapcsolt környezetvédelem koncepciója.

A vegyipari technológiákba integrált környezetvédelem célja⁵ :

Ahhoz, hogy ezeknek a céloknak a vegyipari vállalkozások megfeleljenek, a vegyipari technológiák jellegét kell a hulladékcsökkentés irányába eltolni. Ennek megfelelően a vegyipari technológia környezetvédelmi célú változásait két csoportba soroljuk:

Az esetek többségében az új környezetbarát üzem építése könnyebb feladat, mint a meglévő üzemek technológiáinak korszerűsítése.

Olyan esetekben ahol egy vegyipari gyár több üzemegységből áll, ott nem elég az üzemek szintjén kezelni a hulladék kibocsátás csökkentését, mert így csak helyi optimumokat kapunk, ami nem feltétlenül egyezik meg a globális optimummal. Az egyes üzemek fejlesztéseit mindig egy magasabb egység részeként kell kezelni, ellenőrizni és összehangolni, és értelemszerűen a kibocsátás csökkentésének vizsgálatába és az ezt követő fejlesztésekbe az összes üzemet be kell vonni.

A hulladékcsökkentő folyamatokat leíró tervezést, hierarchikus vegyipari folyamattervezésnek nevezzük, amely egyaránt alkalmazható új technológiák kifejlesztésekor és a meglévő technológiák korszerűsítésekor.

A hierarchikus folyamattervezés Linnhoff és munkatársai⁶ által publikált ún. hagymadiagrammal jellemezhető, amely jól szemlélteti a vegyipari termelő folyamat főbb elemeit és azok hierarchikus kapcsolatát.

1.1. ábra - Linnhoff hagymadiagramja

A folyamattervezés a belső rétegtől kezdődik, ez a reaktor, majd folytatódik az elválasztással és recirkulációval, ill. az ezeket a műveleteket végző berendezésekkel. A tervezés a hagymaszerkezetnek megfelelően bentről kifelé halad, tehát folytatódik a hőcserélő hálózattal és az energia és nyers, illetve segédanyag rendszerrel, majd végezetül magával a kiszolgáló környezettel. Így a folyamat egyre komplexebb lesz. A folyamattervezés során figyelembe kell venni a képződő hulladékokat is. Az első két rétegben anyag jellegű hulladékok, majd energiahulladékok keletkezése várható. A folyamattervezés lépéseiben keletkező hulladékokat gyűjtőnéven belsőhulladékoknak, a kiszolgáló környezetben keletkező hulladékokat külső hulladékoknak is nevezhetjük.

Mivel a folyamattervezés egyes szintjei között szoros összefüggések, kölcsönhatások⁷ vannak, ezért mindig együtt kell vizsgálnunk az egész folyamatot. Például, ha a reaktor optimális működése a cél, akkor nem hagyhatjuk figyelmen kívül a folyamattervezés többi szintjét, az elválasztás és a recirkuláció folyamatát.

Fonyó és munkatársa⁸ közleményükben egy táblázatban foglalta össze a hagyma-diagram rétegei alapján a képződő különféle hulladékokat (anyag- és energiahulladékokat) valamint egyes hulladékcsökkentési eljárásokat. A rendszer egységeit érintő változtatások befolyásolják a rendszer többi elemét, így a járulékos hatásokra minden egyes alkalommal figyelni kell.