黃柏林
(惠州市環(huán)境科學(xué)研究所,廣東 惠州516001)
隨著人口的不斷增加,各類化工建設(shè)項(xiàng)目也隨之而增加,他們中的許多在生產(chǎn)時(shí)都環(huán)境造成了巨大的影響和破壞,這引起了國(guó)家的重視。為此,我國(guó)逐步出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度來要求其做到清潔生產(chǎn),來達(dá)到從源頭阻止污染環(huán)境的目的。清潔生產(chǎn)是指使用清潔的能源和先進(jìn)的設(shè)備,加強(qiáng)項(xiàng)目管理,減少排放來減少對(duì)環(huán)境的污染。 下面,就清潔生產(chǎn)分析在化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的運(yùn)用。
某化工建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)防腐涂料7500t, 其中包含水性涂料4355t/a 和溶劑型涂料3145t/a,有些部分溶劑型涂料產(chǎn)品屬于高固體份涂料。 在這項(xiàng)目里不含樹脂的生產(chǎn)過程,直接外購(gòu)各類樹脂作為原料。
目前,國(guó)家環(huán)保部還沒有發(fā)布涂料行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。 本文擬從產(chǎn)品先進(jìn)性、生產(chǎn)工藝與設(shè)備水平、物耗能耗水平、污染物產(chǎn)生水平四個(gè)方面來對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行清潔生產(chǎn)分析。 其中,物耗能耗水平和污染物產(chǎn)生水平參照國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《涂料制造業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)》中的資源與能源消耗指標(biāo)和污染物指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
傳統(tǒng)的低固含量溶劑型涂料約含50%以上的有機(jī)溶劑,在涂料的制造、施工、干燥、固化成膜過程中,向大氣排放大量的VOC,造成嚴(yán)重的污染。隨著工業(yè)和社會(huì)的發(fā)展,環(huán)境保護(hù)越來越受到關(guān)注,防腐涂料逐步向環(huán)保、低表面處理要求,無毒低毒、水性、高固體份、無溶劑等方向發(fā)展。
一般固體份在65%~85%的涂料均可稱為高固體份涂料, 現(xiàn)已成為涂料工業(yè)重要的研究開發(fā)方向之一,其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。 由于其具有優(yōu)異的使用壽命、耐惡劣腐蝕環(huán)境性、抗沖擊性、強(qiáng)耐磨性、低溫熟化能力、快速施工和符合VOC 的釋放標(biāo)準(zhǔn)而備受關(guān)注。高固體份涂料發(fā)展到極致就是無溶劑涂料。
水性涂料的最大特征是以水取代有機(jī)溶劑作溶劑,與溶劑型涂料相比,不僅具有成本低、施工方便、不污染環(huán)境等特點(diǎn),而且從根本上消除了溶劑型涂料在生產(chǎn)和施工過程中因溶劑揮發(fā)而產(chǎn)生的火災(zāi)隱患,也減少了有機(jī)溶劑對(duì)人體的危害。 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視水性涂料的新產(chǎn)品開發(fā)。
為符合當(dāng)前環(huán)保要求, 本項(xiàng)目水性涂料產(chǎn)量占總產(chǎn)量的35.5%,溶劑型涂料產(chǎn)品的溶劑含量在30%~40%, 部分產(chǎn)品屬于高固體份涂料,符合目前涂料行業(yè)先進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。 新研發(fā)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯自干防腐涂料,具有省能源、低污染、不含重金屬的特點(diǎn),其技術(shù)含量高,在我國(guó)涂料行業(yè)中具有明顯優(yōu)勢(shì),其耐水性、耐鹽霧性能和低VOC 含量的特點(diǎn)已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外用戶的歡迎。
涂料行業(yè)主要生產(chǎn)特點(diǎn)為:產(chǎn)品多品種,小批量,在每條生產(chǎn)線上可生產(chǎn)幾種產(chǎn)品,產(chǎn)品生產(chǎn)隨市場(chǎng)情況變化較快。 這類產(chǎn)品和市場(chǎng)特點(diǎn),使得目前溶劑型防腐涂料和水性防腐涂料的生產(chǎn),特別是高固體份防腐涂料的生產(chǎn)大多采用間歇式的批次生產(chǎn)方式。
本項(xiàng)目選用生產(chǎn)裝置充分考慮了設(shè)備的先進(jìn)性和密閉性,重點(diǎn)污染的區(qū)段單獨(dú)隔離,重點(diǎn)治理,盡量減少無組織排放,改善操作現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。同時(shí)保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)銜接通暢,并加強(qiáng)生產(chǎn)管理,嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)操作規(guī)程和制度。
生產(chǎn)工藝和設(shè)備方面的清潔生產(chǎn)措施主要體現(xiàn)在以下方面:
(1)設(shè)備布局根據(jù)產(chǎn)品合理分類,生產(chǎn)中盡量做到一段時(shí)間內(nèi)某種產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的專用生產(chǎn),提高設(shè)備利用率,這樣可避免頻繁更換產(chǎn)品、清洗設(shè)備而造成的溶劑浪費(fèi)和大量清洗廢水的產(chǎn)生。
(2)采用變頻調(diào)速分散機(jī)進(jìn)行物料分散,有利于生產(chǎn)過程的操作和安全節(jié)能。
(3)選擇目前涂料行業(yè)研磨效率相對(duì)較高的新型臥式砂磨機(jī),研磨過程密閉性較好,可連續(xù)研磨,溶劑不會(huì)揮發(fā),生產(chǎn)效率高。 含難分散顏料(如炭黑、鐵藍(lán)等)的高粘度漆漿采用三輥機(jī)研磨。
(4)生產(chǎn)線盡可能做到密閉生產(chǎn),并利用位差自流,節(jié)省能源。
(5)物料計(jì)量采用感應(yīng)式計(jì)量和稱量計(jì)量;配料和分散研磨工序選擇相對(duì)獨(dú)立的空間,并設(shè)置必要的隔離和引風(fēng)收集設(shè)施,在砂磨機(jī)出料口設(shè)置引風(fēng)收集設(shè)施,以減少溶劑揮發(fā)對(duì)環(huán)境的污染。
(6)溶劑型涂料設(shè)備清洗產(chǎn)生的廢溶劑用溶劑回收機(jī)凈化后可重新使用,處理產(chǎn)生的殘?jiān)部苫赜糜谏a(chǎn)。
2.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
本評(píng)價(jià)參照國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《涂料制造業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)》(以下簡(jiǎn)稱“指標(biāo)體系”)中的資源與能源消耗指標(biāo)和污染物指標(biāo),對(duì)本項(xiàng)目的能耗物耗水平及污染物水平進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
首先就該指標(biāo)體系做出以下幾點(diǎn)說明:
(1)在指標(biāo)體系中,各指標(biāo)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值是衡量該項(xiàng)指標(biāo)是否符合清潔生產(chǎn)基本要求的評(píng)價(jià)基準(zhǔn),代表了行業(yè)清潔生產(chǎn)的平均先進(jìn)水平。
(2)溶劑型涂料的新鮮水消耗是指生產(chǎn)工藝用水(其中包括循環(huán)冷卻水的新鮮水補(bǔ)充水)和車間清潔用水(不包括生活用水)。
(3)水性涂料的新鮮水消耗包括生產(chǎn)工藝用水和車間清潔用水,不包括原料用水和生活用水的相關(guān)數(shù)據(jù)。
(4)指標(biāo)體系中,污染物產(chǎn)生指標(biāo)中的廢水COD 濃度是指廢水經(jīng)末端處理之后外排口的數(shù)據(jù), 廢氣濃度是指生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)。 由于本項(xiàng)目廢水排入規(guī)劃園區(qū)污水處理廠進(jìn)一步處理,因此不適用于該項(xiàng)指標(biāo)。 環(huán)境影響評(píng)價(jià)不涉及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境廢氣污染物濃度,因此不考慮該項(xiàng)指標(biāo)。
(5)指標(biāo)體系中的產(chǎn)品特征指標(biāo)和環(huán)境管理與勞動(dòng)安全衛(wèi)生指標(biāo)的考核內(nèi)容都需要在項(xiàng)目建成投產(chǎn)后才能進(jìn)行評(píng)價(jià),因此在目前環(huán)評(píng)階段暫時(shí)不作考慮。
(6)該指標(biāo)體系適用于以樹脂為原料生產(chǎn)水性涂料、粉末涂料和溶劑型涂料的企業(yè),其中各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)均不涉及樹脂的生產(chǎn)。
2.3.2 物耗能耗及污染物水平
1)溶劑型涂料
(1)原材料消耗
本項(xiàng)目溶劑型涂料原材料消耗量為1.006t/t 產(chǎn)品, 低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(1.015)。
(2)新鮮水消耗
本項(xiàng)目溶劑型涂料新鮮水消耗量為3.4m3/d,折合0.18t/t 產(chǎn)品,低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(0.20)。
(3)廢水量
本項(xiàng)目溶劑型涂料廢水量為2.3m3/d,折合0.12t/t 產(chǎn)品,低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(0.15)。
2)水性涂料
(1)原材料消耗
本項(xiàng)目水性涂料原材料消耗量為1.0004t/t 產(chǎn)品,低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(1.015)。
(2)新鮮水消耗
本項(xiàng)目水性涂料新鮮水消耗量為2.7m3/d, 折合0.254t/t 產(chǎn)品,低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(0.35)。
(3)廢水量
本項(xiàng)目水性涂料廢水量為2.1m3/d,折合0.2t/t 產(chǎn)品,低于評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值(0.25)。
綜上所述,本項(xiàng)目溶劑型涂料和水性涂料的原材料消耗量、新鮮水消耗量、廢水量均低于清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值,符合清潔生產(chǎn)基本要求,高于行業(yè)清潔生產(chǎn)的平均先進(jìn)水平。
2.3.3 節(jié)能措施
(1)生產(chǎn)裝置和輔助裝置盡量選用低能耗、高效率、技術(shù)先進(jìn)、材料優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)的節(jié)能型機(jī)電設(shè)備。
(2)采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的供電方式,在不影響供電可靠性的前提下優(yōu)化供電線路;在配電室設(shè)置無功功率補(bǔ)償柜,以減少無功功率。
(3)冷卻水循環(huán)使用可大大降低對(duì)水的消耗。
(4)合理選擇車間的平面尺寸和高度,最大限度地節(jié)省建筑空間,按建筑功能的需要,把空間分隔開,每個(gè)空間供熱系統(tǒng)可單獨(dú)控制。在大車間內(nèi)還可設(shè)置小操作間。 大車間與小操作間兩種設(shè)計(jì)溫度,以求能量的節(jié)省。
(5)按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的原則進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。 改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、隔熱性能,提高供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、系統(tǒng)的能效比,采取增進(jìn)照明設(shè)備效率等措施,且對(duì)每個(gè)朝向的窗、墻面積比進(jìn)行控制,窗戶采用節(jié)能玻璃。
(6)對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能教育,制定有效可行的節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能管理規(guī)章制度,必要時(shí)用經(jīng)濟(jì)手段進(jìn)行控制。
(7)采用樹脂溶液濕潤(rùn)后加入顏料、填料的工藝,并加入分散劑,可大大降低水電消耗,且減少除塵設(shè)施的電能消耗。
2.3.4 污染物控制措施
傳統(tǒng)涂料工業(yè)的環(huán)保問題有以下特點(diǎn):
(1)涂料生產(chǎn)設(shè)備通用性較強(qiáng),很多品種都是在同一設(shè)備中采用不同的原料按不同的配比和不同的操作技術(shù)制成的, 采用間歇式生產(chǎn),設(shè)備清洗比較頻繁;另一方面,傳統(tǒng)工藝裝備和生產(chǎn)自動(dòng)化水平比較低,投料方式比較落后,物料的揮發(fā)和流失較為普遍。這是涂料行業(yè)對(duì)環(huán)境造成污染的重要原因。
(2)涂料工業(yè)除了某些基本原料的制備以外,在成品漆生產(chǎn)過程中,一般很少或沒有副產(chǎn)品產(chǎn)生。與其他化學(xué)工業(yè)相比,涂料工業(yè)產(chǎn)生的“三廢”量比較少。
針對(duì)傳統(tǒng)涂料工業(yè)的以上特點(diǎn),本項(xiàng)目擬采用加強(qiáng)管理、改進(jìn)設(shè)備等措施,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。 具體措施如下:
(1)對(duì)溶劑廢氣進(jìn)行收集,并安裝廢氣吸附凈化裝置,減少了溶劑廢氣排放量。
(2)加強(qiáng)管理,采取有效措施減少跑冒滴漏,設(shè)備和管線布置合理,采用質(zhì)量較好的管材、管件,從而減少了物耗。
(3)加強(qiáng)生產(chǎn)的計(jì)劃性,減少設(shè)備清洗頻次,使廢水量減少。
(4)采用密封性能較好、生產(chǎn)效率較高的設(shè)備,既節(jié)能,又減少了物料的消耗量和污染物的產(chǎn)生量。
(5)做好廠區(qū)綠化工作,可以美化環(huán)境、凈化空氣,并可起到防塵、降噪等作用,綠化面積占總面積的20%。
綜上所述,本項(xiàng)目在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平、物耗及能耗水平、污染物產(chǎn)生水平等方面均符合清潔生產(chǎn)要求。
(1)進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)工藝,減少粉狀顏料的使用量,盡量使用色漿,減少染料塵的排放量。
(3)進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平。
從上文的涂料生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析可知,該項(xiàng)目符合清潔生產(chǎn)的要求,對(duì)環(huán)境影響較少。 因此清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)能使涂料建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)過程更綠色高效,讓常規(guī)環(huán)境影響評(píng)價(jià)只評(píng)估生產(chǎn)排放得到了補(bǔ)充,增加生產(chǎn)過程減排的環(huán)節(jié),能使涂料建設(shè)項(xiàng)目做到真正的綠色生產(chǎn)。
[1]王黎偉,等.化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的清潔生產(chǎn)分析[J].嘉興學(xué)院學(xué)報(bào),2007(06).
[2]林天佳,羅美.建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的清潔生產(chǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究,2011(16).