發(fā)達國家洗滌行業(yè)節(jié)能減排的經(jīng)驗介紹

，2

(1.北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程系，北京 100044；2.北京應(yīng)對氣候變化研究和人才培養(yǎng)基地，北京 100044)

引 言

后京都氣候談判中，發(fā)展中國家的強制性節(jié)能減排義務(wù)成為一個焦點。由于落后的技術(shù)水平和粗放的發(fā)展模式，當(dāng)前我國耗能量和溫室氣體排放量均居世界第一，面臨巨大的節(jié)能減排壓力和挑戰(zhàn)。加之，在經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，大量的能耗和排放也給我國環(huán)境和資源帶來巨大危機，久而久之，逐漸影響到了國民切實的生活環(huán)境和質(zhì)量[1]。根據(jù)我國節(jié)能減排目標(biāo)，到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放強度相比2005年下降40%～45%[2]。

1 國內(nèi)洗滌行業(yè)

1.1 國內(nèi)洗滌行業(yè)現(xiàn)狀及存在問題

隨著我國紡織行業(yè)的快速發(fā)展，居民的洗滌需求變得越來越多樣和復(fù)雜化，洗滌行業(yè)也隨之發(fā)展壯大。近年來，洗滌行業(yè)靠市場激烈的自由競爭取得了爆炸式發(fā)展，但由于處于發(fā)展初期，距發(fā)達國家仍有較大差距。我國洗滌行業(yè)存在的主要問題包括：國家及行業(yè)的相關(guān)政策、標(biāo)準相對滯后，缺少環(huán)境監(jiān)管環(huán)節(jié)，洗染店的開設(shè)條件、服務(wù)質(zhì)量、環(huán)保要求等相關(guān)標(biāo)準不健全；企業(yè)管理不規(guī)范，設(shè)備落后，從業(yè)人員技術(shù)不過關(guān)，專業(yè)洗滌質(zhì)量差；作為耗水耗能大戶，行業(yè)缺少節(jié)能減排的意識和措施；洗衣廢水排放不達標(biāo)等。

1.2 國內(nèi)洗滌行業(yè)的發(fā)展趨勢

近期商務(wù)部印發(fā)的《商務(wù)部關(guān)于“十二五”期間進一步發(fā)展洗染業(yè)的指導(dǎo)意見》要求加快洗染業(yè)便利化、連鎖化、規(guī)范化發(fā)展步伐，以改善民生、擴大國內(nèi)消費需求。“十二五”期間洗染業(yè)營業(yè)收入力爭年均增長18%以上，到2015年突破1000億元。在節(jié)能減排的宏觀環(huán)境下，洗染業(yè)不僅要加速擴大發(fā)展，還應(yīng)符合國家節(jié)能減排的目標(biāo)和趨勢，加強節(jié)能減排意識，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

2 國外發(fā)達國家洗滌行業(yè)節(jié)能減排的經(jīng)驗

2.1 干洗劑的排放

干洗劑的排放是干洗過程帶給環(huán)境的主要風(fēng)險。歐盟有關(guān)干洗劑排放的指令和法律要求，干洗每千克衣物所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機溶劑(VOC)總排放量不得超過20g。干洗劑中的主要成分為四氯乙烯(perc)等，為有毒物質(zhì)，在洗滌及衣物烘干、熨燙過程中能夠通過揮發(fā)進入大氣，還可隨蒸餾殘渣排入生活垃圾及下水道中，對地下水的污染、臭氧層的破壞、地球的升溫、土壤的污染等有直接的影響，還可以經(jīng)呼吸道、消化道和皮膚吸收，對人體健康造成傷害[3]。國外發(fā)達國家的法律法規(guī)，對四氯乙烯排放都有嚴格的規(guī)定。例如，瑞典法律要求，由機械排放的四氯乙烯濃度不得超過170mg/m3。

烘干過程是四氯乙烯揮發(fā)進入大氣的主要源頭，國外設(shè)計的一種帶有深度冷卻功能的現(xiàn)代化設(shè)備可以有效地降低四氯乙烯的揮發(fā)量，系統(tǒng)中設(shè)有冷凝器、熱交換器、壓力控制器、壓縮機等。此外，干洗劑的循環(huán)使用對降低干洗劑的消耗非常重要。通過蒸餾系統(tǒng)分離出干洗劑中的殘渣并排出，清潔的干洗劑與水分離后就可以實現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)使用，這種方法適用于大多數(shù)干洗劑。排出的污泥和殘渣中仍含有部分四氯乙烯和表面活性劑，再由專業(yè)的垃圾處理公司對其進行更進一步地回收利用。

根據(jù)國外經(jīng)驗總結(jié)，洗衣店在日常干洗過程中，減少干洗劑揮發(fā)的有效措施包括：及時更換活性炭吸附過濾器；根據(jù)衣物不同的材質(zhì)，調(diào)節(jié)烘干時間，必要時延長衣物的烘干時間；避免機器超負荷運轉(zhuǎn)；正確操作和維護設(shè)備等。此外，干洗劑的揮發(fā)除了污染空氣，其泄漏還會對洗衣店地面甚至土壤造成污染和破壞。為了防止和減小這種污染，可以在店內(nèi)鋪設(shè)防止液體滲漏的地板或設(shè)置漏液收集裝置。

2.2 設(shè)備的節(jié)能減排

我國洗滌行業(yè)在設(shè)備方面與國外發(fā)達國家也存在一定差距，國外相對先進的洗滌設(shè)備往往更節(jié)能環(huán)保。自1975年開始，歐洲國家使用的洗脫機經(jīng)過多年的更新?lián)Q代，逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代的CBW(Continual Bath Washers)系統(tǒng)。1960年他們使用的還是由人力控制的洗滌和脫水相分離的洗脫設(shè)備，這種設(shè)備洗滌每千克布草的耗水量為30-35升。后來，發(fā)展成為可以自動控制和轉(zhuǎn)換的洗脫機，這種洗脫機洗滌每千克布草消耗18～22升水，并且可以提供不同水溫。1980年后，隧道式洗衣龍進入了洗滌行業(yè)，其洗滌每千克布草耗水量為10～15升。隨著對洗衣龍地進一步開發(fā)，2011年洗衣龍的耗水量減少到1.8～3升。使用先進的洗滌設(shè)備不僅降低了耗水量，而且也減少了耗氣量。老式的洗脫機每千克布草耗氣0.8～1.2千克，而現(xiàn)代的隧道式洗衣龍由于使用低溫洗滌和循環(huán)水，耗氣量降低到0.2千克。不僅是洗滌設(shè)備，國外的自動折疊整理設(shè)備相比我國現(xiàn)有設(shè)備節(jié)約更多的勞動力。此外，設(shè)有變頻驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)備也會相對降低耗電量。

2.3 洗滌工藝的節(jié)能減排

2.3.1 低溫洗滌

洗滌用水的升溫是一個不可忽視的耗能過程。實際測得，將1升水由10℃升到85℃需要316千焦的熱量，考慮到熱傳遞過程中的損失，若加熱器的效率為70%，則加熱1升水需要448千焦的熱量。而國外洗滌劑的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了在低溫條件下，達到滿意的去油、去污、漂白和消毒效果，這樣就大大降低了加熱洗滌用水的耗能量。不同洗滌溫度的具體能耗比較見表1。

2.3.2 優(yōu)化脫水

脫水過程是洗滌過程中能量消耗的主要階段，優(yōu)化脫水過程可以有效地降低能耗。脫水過程包括機械脫水和加熱干燥兩個階段。機械脫水可以快速降低布草中大部分含水量，干燥每千克布草耗能小于0.5千焦；而加熱干燥去除相對較少的含水量，耗能卻大約要1.5～5千焦，去除速度相對較慢。脫水過程與脫水時間、清洗水的溫度、壓力和布草材質(zhì)等因素有關(guān)。

國外優(yōu)化脫水過程有以下方法：在考慮布草材質(zhì)的前提下，提供最大的機械脫水壓力，因為機械壓力越大，脫水效果越好；提供充足的脫水時間，快速提高壓力；適當(dāng)提高清洗水溫度有利于脫水過程節(jié)能。優(yōu)化脫水過程可以有效減少脫水時間，提高脫水設(shè)備的使用效率，還可以降低能耗和花銷。

表1 不同洗滌溫度的能耗

2.3.3 熱能再利用

洗滌水的升溫是一個比較耗能的過程，而利用洗滌廢水的余溫加熱洗滌水是非常有效而且節(jié)能的方法，這種方法既實現(xiàn)了廢水熱量的循環(huán)使用，又可以降低廢水的熱污染，達到排污標(biāo)準。國外洗滌工藝證明通過熱交換器加熱洗滌水和清洗水在技術(shù)上是可行的，而且清洗水的升溫又可以提高脫水效率。實際測得，利用熱交換器達到的節(jié)能量見表2。

表2 熱交換的節(jié)能量

2.3.4 水的回用

洗滌行業(yè)耗水量不容忽視，國外發(fā)達國家通過洗滌廢水的回用大大節(jié)約了耗水，同時減少了污水排放量。洗滌行業(yè)廢水可以回用到對水質(zhì)要求較低的地方，例如沖洗設(shè)備和車間等；還可以借助適當(dāng)?shù)乃幚砑夹g(shù)，轉(zhuǎn)化為清潔水回用于合適的環(huán)節(jié)。國外的水處理技術(shù)包括：簡單的過濾、好氧生物處理技術(shù)、膜技術(shù)等。干洗設(shè)備的冷卻水因其沒有接觸洗滌劑，所以可以回用為洗滌用水，根據(jù)經(jīng)驗，冷卻水如果全部回用水量相當(dāng)于干洗設(shè)備容量的三倍，而且冷卻水回用時的溫度已經(jīng)達到30℃左右，節(jié)約了加熱洗滌水的部分能量。

2.4 優(yōu)化日常管理

此外，優(yōu)化洗衣店的日常管理也是一種行之有效的節(jié)能減排途徑。荷蘭的洗滌企業(yè)和荷蘭局、荷蘭洗衣協(xié)會共同制定了一個優(yōu)化日常管理的方法清單，從另一個方面進一步加大節(jié)能減排力度。清單中措施包括：優(yōu)化機械管理和運行負荷，優(yōu)化脫水機的干燥時間，在熨燙機上安裝隔熱裝置，停止時及時關(guān)閉能源設(shè)備等。

洗滌設(shè)備在相應(yīng)的最大負荷下運轉(zhuǎn)時是最節(jié)能的。在低負荷和最大負荷運轉(zhuǎn)時消耗的能量是相同的，假如相應(yīng)的最大負荷是每兩分鐘50千克布草，而實際運行只有45千克，那么相當(dāng)于每小時浪費了150千克的負荷量；而超負荷運轉(zhuǎn)會造成洗滌效率的降低，往往還會對去污力造成影響，導(dǎo)致需要重新洗滌，這樣就會使能源和水的消耗量至少加倍。優(yōu)化機械的運行負荷對節(jié)約耗水、洗滌劑和能量都非常有效。所以國外洗滌行業(yè)非常重視對機械運行負荷的管理。

脫水時間過長不僅會造成能源的浪費，還會對紡織品造成損害，更嚴重的副作用是，降低脫水機的脫水能力。近期一項調(diào)查表明，荷蘭的洗衣店在日常運行過程中，脫水時間大約平均超過必要時間的20%，造成10%不必要的能源浪費，使紡織品的使用壽命降低5%。所以在日常的管理中要根據(jù)不同的布草嚴格控制脫水時間。

管理者隨時快速準確了解洗滌設(shè)備的運行狀況也是十分重要的。國外洗衣店或廠房內(nèi)建有中央信息控制系統(tǒng)，使每臺設(shè)備都聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便接受操作指令及反饋各階段運行數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)可以控制洗滌進程，節(jié)省管理時間并確保準確快速執(zhí)行指令；還可以實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)的收集和生產(chǎn)監(jiān)管；節(jié)約了人力和能源開銷。定期安排對設(shè)備進行維護也是保證高效運行、節(jié)能減排的重要管理措施之一。

國外洗滌行業(yè)非常重視從業(yè)人員在上崗前的專業(yè)培訓(xùn)，因為從業(yè)人員的專業(yè)技能對洗滌過程的運行和最終的服務(wù)質(zhì)量起了關(guān)鍵性的作用，在正式上崗前，會為每名員工提供洗滌和干洗的專業(yè)培訓(xùn)。不僅是雇員，洗衣店的管理者也要進行相應(yīng)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。在國外，這種專業(yè)培訓(xùn)以網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式展開，為學(xué)生提供最新的信息和技術(shù)方法，從源頭加強洗滌行業(yè)節(jié)能減排的力度。

3 總 結(jié)

以上研究表明，在全球節(jié)能減排的宏觀政策之下，我國洗滌行業(yè)的逐步發(fā)展與壯大應(yīng)符合國家節(jié)能減排的整體方向和目標(biāo)，加強節(jié)能減排意識，實施有關(guān)節(jié)能減排的措施，走可持續(xù)發(fā)展的道路。本文通過對國外發(fā)達國家洗滌行業(yè)節(jié)能減排的政策、方法和經(jīng)驗的了解和學(xué)習(xí)，結(jié)合我國洗滌行業(yè)的實際特點，旨在找到適合我國洗滌行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展道路。

相比國外發(fā)達國家洗滌行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展進程，我國還存在較大的差距。雖然我國洗滌行業(yè)還處于快速擴大發(fā)展的初期，但我們可以根據(jù)自身的具體情況有選擇性地借鑒國外發(fā)展和節(jié)能減排的經(jīng)驗和方法，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合具體實際特點，開拓創(chuàng)新，開發(fā)出適合我國洗滌行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展道路，在快速擴大發(fā)展的同時，與其他行業(yè)和領(lǐng)域一同為實現(xiàn)我國的節(jié)能減排目標(biāo)而努力。

參考文獻：

[1]徐暉.論可持續(xù)發(fā)展與污染減排的辨證關(guān)系[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009，34(2)：49.

[2]崔金星，徐以祥.法律著力碳交易：機制與對策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2012，37(2)：51-52.

[3]劉林，彭蜀晉.淺談四氯乙烯干洗劑[J].化學(xué)教育，2007，12：2.