馬 鋒 胡學偉 余龍清
(天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司 天津 300000)
清潔生產審核借助能量流和物質流分析等技術手段,深入分析企業生產過程物料損耗、能量損失、廢棄物產生的原因,結合國內外先進水平,提出降低能耗、物耗、廢棄物產生及排放的方案并加以實施,最終達到節能、降耗、減污、增效的目的[1]。
輪胎行業在在生產過程消耗大量能源、資源,同時排放的污染物對環境和人群健康造成一定的影響。我國作為世界上最大的輪胎生產國[2],積極推進輪胎行業清潔生產審核,從源頭控制、過程控制、末端治理等方面著手,降低生產過程的能耗、物耗,減少污染物的產生及排放,對行業可持續發展具有重要意義。
本文以天津某輪胎企業為例,介紹輪胎行業清潔生產思路,為同類型企業開展清潔生產審核提供參考。
輪胎行業作為一個高耗能行業,主要的能源消費品種為電力、天然氣,主要的污染物排放為生產過程中的廢氣、廢水及固廢(包括一般固廢和危險固廢)。清潔生產審核應關注主要的能耗及產污環節,圍繞“原輔料和能源、技術工藝、設備、過程控制、產品、廢棄物、管理、員工”八個方面開展工作。
(1)原輔料和能源:輪胎企業生產的原料主要為天然橡膠、合成橡膠和再生橡膠。輔料主要為炭黑、硫磺、各類藥劑及油料。在清潔生產審核過程中,應關注企業是否存在《綠色輪胎技術規范》中不應使用及限值使用的原材料,是否采用了《綠色輪胎環保原材料指南》中推薦使用的原材料,即環保、無毒無害且符合歐盟REACH環保標準的原材料。
(2)技術工藝:輪胎工業發展至今已有160多年歷史,生產工藝經歷了多次變革改進,對于技術工藝的審核,應重點關注使用的生產工藝是否為國際前沿技術,所采用的工藝對于產品性能的提升、能源消耗的降低是否起到促進作用。可參考《綠色輪胎技術規范》附錄A中綠色輪胎生產工藝推薦技術,包括諸如低溫一次法連續混煉工藝、雙螺桿或雙轉子連續混煉工藝、半鋼輪胎纖維壓延、全鋼輪胎內襯層壓出/壓延電子束預硫化技術、高溫充氮硫化技術等。
(3)設備:輪胎行業的主要耗能設備包括工藝設備:密煉機、壓出機、硫化機等;公輔設備:鍋爐、空壓機等。對于設備的清潔生產審核應從兩個層面展開。
①基礎層面:主要設備中是否存在《高耗能落后機電產品淘汰目錄》中應淘汰的設備,相關公輔設備是否滿足對應的能耗限定標準。
②提升層面:工藝設備是否為國際國內的先進設備,在工藝生產、能源節約、流程控制等方面是否具備先進性。
(4)過程控制:企業是否建立了比較完善的過程控制體系,如生產過程自動控制、信息管理系統控制體系、計量控制體系等。在指導生產、管理及統計工作等方面過程控制體系發揮了怎樣的作用。
(5)產品:輪胎行業的產品主要為輪胎,根據企業市場對象的不同分為轎車子午線輪胎、載重汽車子午線輪胎。產品的清潔生產審核應著重關注產品是否符合《綠色輪胎技術規范》中綠色輪胎的性能要求。
(6)廢棄物:企業是否具有完備的“三廢”治理設施和管理系統,廢棄物的排放是否達到國家和地方排放標準,對于車間工藝廢氣是否采取了先進有效的處理設施,排氣筒的設置是否符合相關標準要求。對于危險固廢是否采取了合理的暫存措施,是否與第三方簽訂了《危廢處置協議》。
(7)管理:管理是一項軟措施,審核過程中應重點關注企業是否建立了完整的管理體系,尤其對于輪胎行業這類生產型企業,應審核企業是否制定了完整的“生產操作手冊、作業指導書、日常巡檢制度、能源管理制度、突發環境風險應急預案”,通過員工座談、現場調研等方式審核管理制度的落實情況是否扎實,物控、能控是否嚴格。
(8)員工:員工是否具有清潔生產意識,在生產工作過程中是否注意節能環保的宣貫,在生產工作過程中是否存在因不良工作習慣導致的能耗浪費等現象。
以天津某輪胎生產企業為例,對輪胎行業的清潔生產進行介紹。
企業主要產品為乘用汽車半鋼子午線輪胎,生產能力為800萬條/年,公司生產工藝主要為密煉、壓出、裁斷、成型、硫化、檢驗等工序,工藝流程如圖1所示。

圖1 子午線輪胎生產工藝
企業能源消費以電力、天然氣等清潔能源為主,使用環保、無毒無害且符合歐盟REACH環保標準的原輔材料,采用低溫連續混煉、復合擠出、蒸汽/氮氣硫化等國際先進的輪胎生產技術,采用HEPA高效過濾器、袋式過濾器、2級水幕除塵器、模塊式有機廢氣治理裝置(低溫等離子+光氧催化)等技術成熟、可靠的環境污染防治措施,所有污染物排放達到國家和地方的環保標準。生產設備節能高效,不存在《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄》[3]中明令淘汰的機電設備,公輔設備空壓機和燃氣蒸汽分別鍋爐滿足GB19153-2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》、GB24500-2009《工業鍋爐能效限定值就能效等級》節能評價值要求(二級)。企業單位產品能耗為360kgce/t,達到GB29449-2012《輪胎行業單位產品能源消耗限額》中規定的先進水平(先進值為≤380kgce/t)。企業建立了比較完善的過程控制及管理體系,用以指導生產、管理及統計工作。對照《輪胎行業清潔生產評價指標體系(試行)》,企業清潔生產的定量指標得分為93分,定性指標得分為95分,企業清潔生產綜合評價指數為93.6分,為清潔生產先進企業[4]。
企業現狀情況基本貫徹執行了清潔生產相關要求,但預審核階段,審核工作小組圍繞原輔材料和能源、工藝技術、設備、過程控制、管理、產品、廢棄物、員工八個方面進行深入分析,發現了企業在清潔生產方面仍存在一定的改進空間,具體表現為:硫化工藝部分蒸汽冷凝水未回收,造成一定的能源浪費;空壓機運行時產生的大量壓縮熱未有效回收利用;部分設備及管道欠維護,存在跑冒滴漏現象;膠囊車間硫化工序廢氣排放方式為無組織排放。
采用權重總和計分排序法確定密煉車間為審核重點,審核階段通過對審核重點物料平衡、能量平衡的實測及分析,發現問題如下:密煉工序膠片取樣方式為人工取樣,可能出現失誤,造成密煉及后續工序返工率較高;密煉膠片存放混亂,不能做到先煉先用,部分膠片放置過久而廢棄;密煉配藥車間藥品袋不封口,人工操作造成一定的灑落,且可能影響膠片品質。
企業自愿開展清潔生產審核工作,委托第三方咨詢機構,成立專門的審核小組,群策群力挖掘出企業清潔生產潛力。通過廣泛征求員工及行業專家意見,產生無/低費方案14項,中高費方案6項。中高費清潔生產方案如下表所示。79.49萬 m3/a,節電 63萬 kWh/a,節約柴油 10.42t/a,減排鍋爐煙氣903萬m3/a,減排NOx754.1kg/a,減排顆粒物排放54kg/a,減排VOCs532.88kg/a,減排非甲烷總烴397.67kg/a。

表1 中高費清潔生產方案
上述中高費方案的經濟性分析如表2所示。

表2 中高費清潔生產方案經濟可行性分析
通過清潔生產審核的實施,提高資源利用率、較少和避免污染物的產生、保護和改善環境的觀念深入到企業管理者和執行者的觀念和行動之中,對于企業的可持續發展具有深遠意義。沒有最好,只有更好,清潔生產并不是一蹴而就的,需要企業持續不斷的在改進企業的管理、降低成本、提高產品質量和環境保護的過程中付出努力并不斷進步[3]。為此,企業設立專門的清潔生產促進機構,以鞏固以取得的清潔生產效果,并使清潔生產工作持續的開展下去。
創新驅動、智能制造、綠色發展,是當今全球制造業發展的重要主題,為了適應環保壓力日益增大這一趨勢,我國橡膠行業近年來實施創新驅動和綠色發展戰略,大力研發綠色原材料、綠色工藝技術和智能裝備,向社會提供高質量、高附加值、安全環保的綠色輪胎。
近年來,國家先后出臺了《輪胎行業清潔生產評價指標體系(試行)》、GB27632-2011《橡膠制品工業污染物排放標準》、GB29449-2012《輪胎單位產品能源消耗限額》、XXZB/LT-102-2014《綠色輪胎技術規范》等輪胎行業技術規范,對于指導和推動輪胎生產企業依法實施清潔生產,提高資源利用率,減少和避免污染物的產生,保護和改善環境起到重要作用。
環保壓力日益增加的今天,建立輪胎行業全生命周期綠色評價指標體系,從輪胎產業的原材料獲取、產品設計、加工制造、包裝運輸、流通銷售、使用維護、報廢、回收處理和處置環節綜合分析,實現全生命周期的綠色節能發展[4]。
[1]環境保護部清潔生產中心.清潔生產審核手冊[M].北京:中國環境出版社,2015.
[2]梁誠.我國橡膠助劑產業現狀及發展策略[J].橡膠科技.2017(9):5-9.
[3]趙琳,王睿智,黃西川.水泥行業清潔生產實例研究[J].環境保護與循環經濟.[2012](10):39-41.
[4]蘇新梅,王仁人.產品全生命周期綠色評價體系的研究[J].現代制造工程.[2008](7):113-115.