■王張恒, 孫德林, 黃 麗, 鄒偉華, 俞明功, 孔 競
Wang Zhangheng1 & Sun Delin1 & Huang Li2 & Zou Weihua1 & Yu Minggong1 & Kong Jing1
(1.中南林業科技大學材料科學與工程學院,湖南長沙 410004; 2.湖南省林產品質量檢驗檢測中心,湖南長沙 410004)
隨著市場經濟體制改革的不斷深入,我國家具產業已從傳統的手工業模式發展成為具備相當規模的現代工業化產業[1]。在國家大力推行綠色發展的背景下,順應“健康、綠色、環保”的發展趨勢,大力實施綠色生產是破解我國資源環境約束的必然要求[2-3]。提高資源利用率、降低能源消耗、減少污染物排放成為我國木質家具生產企業的當務之急。為此,需要木質家具企業通過工藝創新,采用先進技術和設備,使用清潔能源和原輔材料等措施實行清潔生產。
提升木質家具制造企業的綠色生產水平,有利于促進家具企業產品制造水平的提升和家具行業的可持續發展,增強我國家具行業的社會責任感。同時,受生態文明理念和綠色消費觀念的影響,這也有利于保護我國的生態環境,節約資源、改善環境,推動循環經濟、生態經濟和低碳經濟的發展。
家具生產是一個將木質原料通過各種設備生產出具有使用功能家具的過程,在生產的過程中涉及干燥、鋸切、銑削、刨削、鉆削、涂飾、磨削等多種生產工序[4]。由于需要對材料進行不同程度的加工,生產過程中會產生廢氣、廢水、粉塵、噪聲、固體廢棄物等有害物質,會對環境產生不同程度的影響。
為了響應國家綠色環保政策的號召,一些木質家具企業通過改造現有技術和設備升級,提升了綠色生產水平。但是由于我國木質家具企業發展不均衡,生產工藝及產品種類的差異,以及企業規模、技術和管理水平的影響,造成了企業在綠色生產技術方面的差異,導致了即使采用同樣的原料、同樣的生產工藝、生產同樣的產品,不同企業綠色生產水平仍存在較大的差異。

表1 現行木家具綠色生產相關國家及地方標準

■圖1 板式家具的生產工藝流程及主要污染物
同時,由于木質家具生產涉及的污染種類多樣,缺乏完善的標準指導企業綠色生產。針對家具制造業的污染現狀,為了加快家具制造業轉型升級,促進家具制造業持續、健康、協調發展,解決家具制造企業環保問題,國家和地方分別出臺了針對家具綠色生產的相關標準(表1),以規范家具企業綠色生產水平,引領企業實施清潔生產。
綠色環保的理念需要貫穿于整個家具設計的全過程,包括產品設計、材料選擇、生產制造、包裝運輸、使用維護以及報廢回收等[5]。其中,生產制造是影響家具綠色設計的重要環節之一。為了更好地促進家具綠色化生產,需要對生產過程中產生的關鍵影響因素進行篩選,為生產過程中污染物的處理和監控及家具企業綠色化改造提供依據和標準。通過對比分析(圖1和圖2),確定木制家具綠色生產關鍵的影響因素如下:
生產裝備和設施是家具企業生產活動的物質基礎,直接影響家具的生產效率、經濟效益[6]。由于家具生產涉及多種工序,如干燥、鋸切、銑削、刨削、鉆削、涂飾、磨削等,在不同的生產工序中需要使用不同的生產設備。生產工藝的先進程度、裝備水平對家具企業的綠色生產技術起著至關重要的作用。一方面,生產工藝和設備的先進程度,直接影響著資源、能源的消耗和利用率;另一方面,采用先進的生產工藝與設備,可以從源頭上預防和減少污染物的產生和排放。因此,生產裝備和設施的先進程度直接關系木質家具綠色生產。
資源消耗指標是指在企業正常生產的條件下,原材料的利用以及能源資源的消耗情況[7],是木質家具企業常用的經濟技術指標,能反應企業在節能上的技術水平。在木質家具生產過程中,涉及多種資源和能源消耗,如木材、人造板、膠粘劑和涂料等原料,以及電能、水能、熱能、柴油等能源。其中,材料的綜合利用率和能源消耗是影響木質家具企業綠色生產的重要影響因素。原料利用率越高越能體現木質家具企業生產設備和生產工藝的先進性。同時,以能源消耗為基礎的萬元產值綜合能耗能直接反映木質家具企業的能源消耗水平和節能技術水平。通過規定能耗指標,可以引導企業節能改造,降低能耗。所以,資源能源消耗是木質家具企業綠色生產的重要影響因素。

■圖2 實木家具的生產工藝流程及主要污染物
資源綜合利用是解決可持續發展道路中合理利用資源和減輕環境污染兩個核心問題的有效途徑,既有利于緩解資源匱乏和短缺問題,又有利于減少廢物排放[8]。資源綜合利用率是綜合反映廢棄物的回收利用程度的指標,指經過各種處理回收和綜合利用裝置回收利用的廢棄物數量與產生的廢棄物總量的比率[9-10]。在木質家具生產過程中會產生邊角料、廢料、刨花、碎屑及鋸末等,為避免廢棄物對環境產生危害,需要對其進行回收和合理利用,這有利于提高企業的資源綜合利用率水平,推動企業綠色化生產水平的發展。因此,資源綜合利用率是木質家具企業綠色生產的重要影響因素。
木質家具生產是一個多材料、多工序、多設備協同的過程[11]。在生產過程中,設備運行、原材料加工和輔料使用等不可避免地會產生各類污染物,如粉塵、有機揮發物、噪聲、廢水和固體廢棄物等污染物。因家具企業對污染物的控制技術和水平的差異,會導致污染物對環境產生不同程度的影響。因此,對生產性污染物的控制是木制家具企業綠色生產的關鍵因素[12]。
3.1.1 針對性原則
綠色生產的針對性原則是指在木質家具生產各個環節的基礎上,針對性地選擇其中對綠色生產具有重要影響的生產因素進行評價體系的構建,以提高綠色生產評價的效率,發揮綠色評價體系對木質家具綠色生產的指導意義。因而,明晰和堅持針對性的基本原則,對木質家具綠色生產具有重要的實踐意義和指導價值。
3.1.2 科學性原則
綠色生產的科學性原則是指評價體系構建是否科學、合理,能否對最終綠色生產結果的客觀性和真實性產生直接影響。因此,需要以木質家具工藝路線為基礎,分析主要產生污染環節及污染物排放節點的主要污染物及特征污染物,總結在生產中得到應用的污染治理技術,篩選確定不同條件下的家具制造污染控制要求,使評價體系具有較強的科學性、指導性和可操作性。
3.1.3 先進性原則
綠色生產的先進性原則是指評價體系中各要素的指標因素和水平要充分借鑒其他領域綠色生產評價體系的成功經驗,并結合木質家具生產企業實際情況,構建木質家具制造工業綠色生產評價體系,使評價體系能夠滿足綠色生產的先進性水平,切實推動木質家具綠色生產的水平。

表2 木制家具綠色生產評價體系構建

表3 有機揮發物排放標準
木質家具綠色生產的評價指標體系是綠色家具評價的一個重要分支。就目前家具行業而言,家具生產過程中污染物排放的評價都是針對某一具體污染物進行,缺乏規范且統一的評價指標體系。因此,構建木質家具生產的評價體系至關重要。
3.2.1 一級評價指標的確定
一級指標是木制家具綠色生產核心影響因素,能夠為木質家具的綠色生產提供方向性指導。根據清潔生產戰略和木質家具綠色生產關鍵影響因素分析,結合木質家具行業的特點,體現污染預防思想,選定生產工藝和裝備指標、資源能源消耗指標、資源綜合利用率指標和生產性污染物指標等作為木質家具綠色生產評價體系一級指標。
3.2.2 二級評價指標的確定
在一級評價指標體系確定了木質家具清潔生產核心因素的基礎上,為了更好地加強對清潔生產過程的控制,方便企業自查和有關部門監查,需要確定各一級指標的二級指標,即具體的監測內容。
①生產工藝與裝備指標
木質家具生產和設備是指產品制造過程中采用的生產工藝和裝備種類、自動化水平、生產規模的指標[13]。木質家具生產涉及多種設備,為了保證生產效率和清潔生產水平,可以將生產工藝和設備的二級指標分為生產設備先進水平、生產工藝執行情況、設備完好率、除塵設備和涂裝設備等。在對綠色生產水平進行評價時,其具體基準值界定范圍為不應使用國家及地方政府已經明令淘汰的設備和工藝,主要設備的國際先進水平,針對落后設備和工藝有計劃并持續改進,設備完好率,中央除塵系統運行有效等。
②能源資源消耗指標
資源和能源消耗是指在木質家具產品制造過程中,單位產值所需資源和能源等反映資源和能源利用率的指標[14]。在木質家具生產過程中,常用的原輔材料包括木材、人造板、涂料和膠粘劑等。這些主要原輔材料的利用率直接反映企業生產工藝和設備的先進程度,進而體現企業的綠色生產水平。同時,以原輔材料的消耗量與工業總產值之間關系的萬元產值綜合能耗是反映企業能源經濟效益高低的綜合指標,能夠直觀的反應企業的綠色生產水水平。因此,確定能源資源消耗指標的二級評價指標因素為木材綜合利用率、人造板利用率、涂料利用率、膠粘劑利用率和萬元產值綜合能耗。
③資源綜合利用率指標
綜合利用率是木質家具產品制造過程中所產生的廢物可回收利用特征及廢物回收利用情況的指標[15]。包括對邊角料、廢料、刨花、碎屑及鋸末等加工剩余物的回收和利用,所以企業的加工剩余物回收利用率能夠直接反映資源綜合利用率指標。同時,在家具生產過程中會使用各種能源,如原煤、生物質能源、柴油、汽油、電、壓縮空氣、水等,清潔能源在能源總體利用中所占的比例對家具的綠色生產具有重要影響,因此在企業生產過程需要提倡企業采用清潔能源,以提高綠色生產水平。因此,確定加工剩余物回收利用率和采用清潔能源的比率作為資源綜合利用率指標的二級評價指標。
④生產性污染物指標
生產性污染物是指在木質家具生產過程中產生的各類污染物。由于需要對材料進行不同程度的加工,在此過程中易產生廢氣、廢液、廢渣、粉塵、噪聲、邊角廢料等,會對資源消耗和環境產生較大影響。因此,確定生產性粉塵、噪聲、有機揮發物、固體廢棄物和廢水等作為生產性污染物指標的二級指標。
在構建木質家具綠色生產評價體系時,根據工作場所環境和類型將生產粉塵濃度的監測區域分為機械加工車間、噴漆車間和廠界;根據木質家具常用涂料和主要污染物,將有機揮發物的監測項目包括苯、苯系物、非甲烷總烴和有機揮發物等,同時需要根據有機揮發物的排放類型將監測項目分為有組織排放和無組織排放;根據木質家具噪聲影響的范圍,將噪聲的監測項目分為生產性噪音和廠界噪音,為了減少對廠界環境的影響,廠界噪音的監測分為晝間和夜間分別監測;廢水的監測項目較多,根據木質家具企業的廢水特點,監測項目主要為pH、化學需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、懸浮物(SS)、氨氮(NH3-N)、總磷、總氮等指標中的一種或幾種;根據木質家具的廢棄物種類和類型,固體廢物包括一般工業固體廢物和危險廢物。
3.2.3 監測和控制標準
為指導木質家具綠色生產技術的發展和進步,推動木質家具企業的產業升級,便于木質家具企業和相關部門監查,在木質家具綠色生產評價體系的基礎上,需要對相關監測項目的方法和限值進行確定。
對于生產工藝與裝備指標、能源資源消耗指標和資源綜合利用率指標,通常以行業平均技術水平為準。在對這幾方面進行監測、限值和評價時其指標值可以參照GBT 376 48-2019和DB 11/T 1138-2014。
生產性粉塵的現行標準有GBZ 2.1-2009中規定的方法和GBZ 192.1-2007主要針對工作場所中總粉塵濃度的測定。
有機揮發物是目前監測方法最完整、評價體系最健全的木質家具綠色生產影響因素之一。針對有機揮發物國家和地方均制定了合理的標準規范,為有機揮發物的監測和評價提供了依據(表3)。
噪音監測包括生產性噪音和廠界噪音。生產性噪聲的執行標準有GBZ/T 189.8-2007,適用于工作場所生產性噪聲的監測和評價,廠界噪聲執行的標準有GB 12348-2008,適用于工業企業廠界噪聲環境的監測和評價。這兩個標準能夠對噪聲的監測點位及數目、采樣和監測方法等提供方法和評價依據。
廢水主要包括pH值、化學需氧量、氨氮、總磷和總氮等。目前廢水的監測及評價執行的標準是GB 8978-1996。
固體廢棄物包括一般固體廢棄物和危險固體廢棄物。一般固體廢棄物執行的標準有GB 18599-2020及其修改單中的相關規定,危險廢棄物執行GB 18597-2001。
推進木質家具綠色生產,構建合理的評價體系,能夠為有效評估家具企業的清潔生產技術水平和效果提供手段,為企業和相關部門提供掌握和了解行業綠色生產狀況的方式,從而規范家具企業綠色生產行為。引導企業通過嚴格控制生產過程中污染物的排放、加速淘汰落后工藝和落后產能等方式實施綠色生產,促進木質家具企業轉型升級,實現家具行業的綠色可持續發展,以滿足消費升級需求,構建家具綠色生產新業態。同時,也能為出臺新的綠色生產政策、建立新的制度和機制,如市場準入、綠色生產激勵機制、預評估制度等做好基礎性支撐工作。