清潔生產(chǎn)審核在甘蔗制糖企業(yè)的應(yīng)用

宋曉薇 趙侶璇 張立宏 覃楠鈞 馮 媛(廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南寧 530022)

清潔生產(chǎn)審核在甘蔗制糖企業(yè)的應(yīng)用

宋曉薇 趙侶璇 張立宏 覃楠鈞 馮 媛
(廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，南寧 530022)

某甘蔗制糖企業(yè)通過(guò)開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核，采用全生命周期評(píng)價(jià)的方法，確定以節(jié)水、減少?gòu)U水及水污染物排放量為目標(biāo)，將制煉車間作為本輪清潔生產(chǎn)審核的重點(diǎn)，提出并實(shí)施方案30項(xiàng)。通過(guò)清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施,達(dá)到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的，為甘蔗制糖企業(yè)開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核提供了良好的借鑒。

清潔生產(chǎn)審核；甘蔗制糖；清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

清潔生產(chǎn)是我國(guó)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略，是21世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的方向，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)污染控制重點(diǎn)由末端治理向生產(chǎn)全過(guò)程控制轉(zhuǎn)變的重要措施[1-3]。清潔生產(chǎn)審核是企業(yè)針對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程資源能源利用及廢棄物產(chǎn)生進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出減少有毒有害物質(zhì)的使用、產(chǎn)生，降低物耗、能耗和廢棄物產(chǎn)生的無(wú)/低費(fèi)和中/高費(fèi)方案[4-5]，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、減污、增效的清潔生產(chǎn)目標(biāo)。

為了完成節(jié)能減排目標(biāo)任務(wù)，解決企業(yè)廢水排放不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，根據(jù)《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的要求，廣西某甘蔗制糖企業(yè)開(kāi)展了強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核工作，審核工作小組通過(guò)審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)等7個(gè)工作階段，完成了清潔生產(chǎn)審核工作。

1 清潔生產(chǎn)審核實(shí)踐

1.1 某甘蔗制糖企業(yè)概況

廣西某甘蔗制糖企業(yè)是一家有50多年歷史的老企業(yè)，日榨甘蔗1萬(wàn)噸，采用壓榨法提汁、亞硫酸法沉降-過(guò)濾澄清、五效蒸發(fā)和三系煮糖等工序生產(chǎn)白砂糖，共有壓榨、制煉、動(dòng)力和機(jī)修四個(gè)車間，由于其對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制不嚴(yán)格，致使企業(yè)廢水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)對(duì)企業(yè)資源能源使用及污染物產(chǎn)生和排放情況進(jìn)行實(shí)際核算，對(duì)照《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)，該企業(yè)清潔生產(chǎn)水平未達(dá)到三級(jí)水平[6]。為了提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的目的，企業(yè)在清潔生產(chǎn)專家的協(xié)助下開(kāi)展了清潔生產(chǎn)審核工作，從 2015年10月開(kāi)始，經(jīng)過(guò)審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實(shí)施和持續(xù)清潔生產(chǎn) 7 個(gè)階段的工作[7]，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的清潔生產(chǎn)目標(biāo)，全面提升了企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。

1.2 預(yù)審核

1.2.1 企業(yè)現(xiàn)狀清潔生產(chǎn)水平評(píng)價(jià)

通過(guò)收集和分析企業(yè)的生產(chǎn)報(bào)表、污染防治情況等相關(guān)材料，分析2012/2013年榨季至2014/2015年共三個(gè)榨季企業(yè)工藝、設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)、輸入和輸出物料情況、主要污染物的種類、濃度、產(chǎn)生原因和治理現(xiàn)狀。根據(jù)《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝及裝備、資源能源消耗、資源綜合利用、污染物產(chǎn)生、產(chǎn)品特征、清潔生產(chǎn)管理六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析，經(jīng)評(píng)價(jià)，因企業(yè)部分指標(biāo)未達(dá)到三級(jí)指標(biāo)值要求，現(xiàn)狀清潔生產(chǎn)水平未達(dá)到國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。未達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)體系三級(jí)水平指標(biāo)如表1所示。

表1 企業(yè)未達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)體系三級(jí)值指標(biāo)匯總表

1.2.2 確定審核重點(diǎn)

如表1，該企業(yè)主要問(wèn)題為噸蔗新鮮水消耗量較大，廢水產(chǎn)生量大，廢水中COD和SS產(chǎn)生量遠(yuǎn)高于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致廢水中COD和SS濃度較高，廢水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)全面對(duì)各車間污染物產(chǎn)生量和排放量、物料和能源消耗情況、工藝技術(shù)和設(shè)備先進(jìn)性等進(jìn)行分析，采用權(quán)重總和計(jì)分排序法，對(duì)各車間的每個(gè)因素進(jìn)行打分，計(jì)算得到權(quán)重總和值。制煉車間廢水水量及污染物產(chǎn)生量大，給末端處理帶來(lái)較大壓力，廢水難以達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)，車間有明顯的清潔生產(chǎn)潛力。因此，將制煉車間確定為本次清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)。

1.2.3 設(shè)置清潔生產(chǎn)目標(biāo)

依據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀、審核重點(diǎn)生產(chǎn)狀況和技術(shù)水平、環(huán)境管理要求、行業(yè)平均水平、企業(yè)最好水平等因素，明確本輪清潔生產(chǎn)審核的任務(wù)是達(dá)標(biāo)排放，參考《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)確定本輪審核近期及遠(yuǎn)期清潔生產(chǎn)目標(biāo)，見(jiàn)表2。表2顯示，噸蔗COD和SS產(chǎn)生量是企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題，也是企業(yè)廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵因素。

1.3 審核

制煉車間分為澄清工段、蒸發(fā)工段、煮制工段、分蜜工段和包裝工段等五個(gè)工段，對(duì)審核重點(diǎn)制煉車間進(jìn)行物流、能流的實(shí)測(cè)，建立物料、水、電力、蒸汽平衡分析圖表，分析污染物產(chǎn)生、物料和能源損失的環(huán)節(jié)。基于物料平衡分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)耗水量較大、廢水及水污染物產(chǎn)生量大的主要工段為澄清工段。

表2 企業(yè)清潔生產(chǎn)審核目標(biāo)表

澄清工段是把壓榨送來(lái)的混合汁用化學(xué)和物理的方法進(jìn)行提純，將壓榨送來(lái)的混合汁進(jìn)行加熱，添加石灰、磷酸、二氧化硫等輔助原料進(jìn)行中和反應(yīng)，然后經(jīng)過(guò)沉降、過(guò)濾處理，得到澄清汁半制品。目前在用設(shè)備有石灰消和器，硫磺爐，多噴嘴硫熏中和器，單噴嘴硫熏器，單層快速沉淀池，濾汁上浮器，板式自動(dòng)壓濾機(jī)。該工段存在的主要問(wèn)題有：臺(tái)板式自動(dòng)壓濾機(jī)故障較多，漏汁嚴(yán)重，還產(chǎn)生大量高濃度污染廢水，該股廢水污染物濃度大，給末端治理帶來(lái)較大難度，同時(shí)廢水產(chǎn)生量大，難以全部回用，是制煉車間污染物產(chǎn)生、水耗較大的主要原因。

1.4 方案的產(chǎn)生和篩選

針對(duì)審核重點(diǎn)澄清工段，根據(jù)物料平衡和廢棄物產(chǎn)生原因分析，明確清潔生產(chǎn)各種方案相互關(guān)系，從原輔材料和能源替代、技術(shù)工藝改造、設(shè)備維護(hù)和更新、過(guò)程優(yōu)化控制、產(chǎn)品更換或改進(jìn)、廢物回收利用和循環(huán)使用、改進(jìn)管理、員工素質(zhì)的提高以及積極性的激勵(lì)等八個(gè)方面全面系統(tǒng)地產(chǎn)生方案。通過(guò)從職工中廣泛征集、收集國(guó)內(nèi)外同行業(yè)先進(jìn)技術(shù)等途徑共產(chǎn)生36個(gè)備選清潔生產(chǎn)方案，其中無(wú)/低費(fèi)方案31個(gè)，中/高費(fèi)方案5個(gè)，采用方案權(quán)重總和計(jì)分法確定，從技術(shù)可行性、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)施難易程度、對(duì)生產(chǎn)和產(chǎn)品的影響等方面進(jìn)一步對(duì)方案進(jìn)行篩選和分類，其中可行的無(wú)/低費(fèi)方案27個(gè)，初步可行的中/高費(fèi)方案4個(gè)，不可行方案4個(gè)。

1.5 方案的確定

對(duì)初步可行的4個(gè)中/高費(fèi)方案進(jìn)行進(jìn)一步的研制，在市場(chǎng)需求調(diào)研和預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)評(píng)估、環(huán)境評(píng)估和經(jīng)濟(jì)評(píng)估，以選擇最佳的、可實(shí)施的清潔生產(chǎn)方案。匯總比較各方案的技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)評(píng)估的結(jié)果，篩選技術(shù)先進(jìn)可靠、風(fēng)險(xiǎn)小的成熟技術(shù)[8-9]，在經(jīng)濟(jì)方面效益可觀，環(huán)境方面可達(dá)到節(jié)能減排效果的方案推薦實(shí)施，本輪清潔生產(chǎn)審核具備實(shí)施條件的3個(gè)中/高費(fèi)方案見(jiàn)表3。

表3 實(shí)施清潔生產(chǎn)方案效果匯總表

1.5.1 F1改良澄清劑

澄清劑主要作用是調(diào)節(jié)pH，凝聚膠體，基于陽(yáng)離子型高分子物質(zhì)對(duì)糖汁中帶負(fù)電荷膠體和色素的電中和能力和較強(qiáng)的吸附能力，獲得凝聚清凈效果。技改方案采取復(fù)合型澄清劑，采用無(wú)機(jī)—有機(jī)—超細(xì)粉體復(fù)合型澄清劑[10-12]，既能充分發(fā)揮無(wú)機(jī)高分子的吸附電中和作用，又能發(fā)揮有機(jī)高分子的粘結(jié)架橋作用，復(fù)合型澄清劑配方使清度提高68%，脫色率提高63.8%，純度提高0.58%[13]。

1.5.2 F2更換吸濾機(jī)及吸濾系統(tǒng)

現(xiàn)用板式自動(dòng)壓濾機(jī)分離糖汁和泥汁，使用時(shí)需排放大量的污水，廢水中COD高達(dá)2000mg/L，SS高達(dá)1800mg/L，是企業(yè)廢水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的主要原因。技改方案采用新型高效、環(huán)保的無(wú)濾布真空吸濾機(jī)系統(tǒng)[14]，無(wú)濾布真空吸濾機(jī)工作時(shí)，由于真空的作用，將泥吸附在不銹鋼濾網(wǎng)上，清汁過(guò)濾后流到抽汁罐，再抽走回到沉淀池，泥汁在低真空區(qū)被吸附在轉(zhuǎn)面上，在高真空區(qū)進(jìn)一步脫水，在休止區(qū)污泥被刮泥板剝落。與有濾布真空吸濾機(jī)相比，優(yōu)勢(shì)在于無(wú)濾布真空吸濾機(jī)采用不銹鋼濾網(wǎng)，過(guò)濾時(shí)加入少量的蔗糠幫助過(guò)濾，濾孔不易堵塞，無(wú)需清洗濾布，不產(chǎn)生洗濾布水，實(shí)現(xiàn)澄清工段無(wú)洗濾布水排放，消除洗濾布水對(duì)環(huán)境的污染。

1.5.3 F3改造澄清沉淀池

多層沉淀池一直是亞硫酸法企業(yè)中沉降工藝的主要設(shè)備，盡管多層沉淀池能沉降出色值較低、灰分較少的高品質(zhì)清汁，但因結(jié)構(gòu)上的原因以及當(dāng)前制糖工業(yè)設(shè)備技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，逐漸暴露出其在制糖生產(chǎn)中的諸多缺點(diǎn)。該方案將多層沉淀設(shè)備更換為單層快速沉淀池，該沉淀池最大的優(yōu)點(diǎn)是蔗汁沉降處理時(shí)間短(30～40分鐘)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有一層，中和汁經(jīng)過(guò)加熱及散氣后，進(jìn)入單層快速沉淀池進(jìn)行沉降，得到清澈透明、有光澤、低色值、低濁度的清汁，為提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造有利條件，單管入汁，單管出汁，方便清洗和維修。該設(shè)備投資省；清汁pH值降幅小，減少了糖分的轉(zhuǎn)化損；蔗汁停留時(shí)間縮短50%以上，遠(yuǎn)低于現(xiàn)用多層沉降器蔗汁停留時(shí)間；澄清效果好，清汁透明，無(wú)懸浮物，蔗糠殘留量少，泥汁濃度提高，沉降顆粒結(jié)實(shí)，泥汁量減少[15]。

根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，審核小組推薦F1、F2、F3同時(shí)啟動(dòng)，方案實(shí)施后，能有效地提高產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約用水，削減廢物的產(chǎn)生量，降低成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

1.6 方案的實(shí)施和持續(xù)清潔生產(chǎn)

方案實(shí)施階段通過(guò)組織實(shí)施可行的無(wú)/低費(fèi)及中/高費(fèi)方案，編制方案實(shí)施計(jì)劃，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，逐步提高企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。方案實(shí)施過(guò)程中，匯總方案實(shí)施情況，分析方案實(shí)施效果。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核后，該企業(yè)全面降低新鮮水使用量，提高了水循環(huán)利用率，同時(shí)減少?gòu)U水排放量和污染物排放濃度，經(jīng)過(guò)與《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)指標(biāo)對(duì)比，審核后企業(yè)達(dá)到清潔生產(chǎn)三級(jí)水平。

為鞏固已取得的清潔生產(chǎn)成果，使清潔生產(chǎn)工作持續(xù)開(kāi)展，企業(yè)建立和完善清潔生產(chǎn)組織和管理制度，制定持續(xù)清潔生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)確定下一輪審核重點(diǎn)及目標(biāo)。

2 清潔生產(chǎn)效益

本輪清潔生產(chǎn)審核全部方案共投資495萬(wàn)元，通過(guò)清潔生產(chǎn)審核，取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)廢水污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，噸蔗減少新鮮水用量0.36m3，榨季節(jié)約用水32.4萬(wàn)噸；噸蔗減少?gòu)U水產(chǎn)生量0.47 m3，榨季減少?gòu)U水排放量33.3萬(wàn)噸；噸蔗減少COD產(chǎn)生量2.89kg，減少SS產(chǎn)生量1.39kg；榨季節(jié)約水費(fèi)32萬(wàn)元，減少排污費(fèi)203萬(wàn)元；同時(shí)提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量，榨季可增加產(chǎn)值約322萬(wàn)元，明顯提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

表4 企業(yè)清潔生產(chǎn)審核目標(biāo)完成表

3 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)通過(guò)開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核，對(duì)產(chǎn)污、排污現(xiàn)狀及所處水平進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，設(shè)置的清潔生產(chǎn)審核目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)，徹底解決了長(zhǎng)期廢水污染物不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，企業(yè)清潔水平的不斷提升，取得了可喜的成果，通過(guò)實(shí)施本輪清潔生產(chǎn)審核，企業(yè)已基本建立清潔生產(chǎn)體制，提高了企業(yè)員工清潔生產(chǎn)意識(shí)，形成良好的清潔生產(chǎn)氛圍，基本達(dá)到產(chǎn)品、生產(chǎn)、服務(wù)過(guò)程的“節(jié)能、降耗、減污、增效”目的。

[1] 李智. 清潔生產(chǎn)審核方法在工藝改進(jìn)中的應(yīng)用[J]. 云南化工, 2015 (4): 55-59.

[2] 宮蘇弟. 清潔生產(chǎn)審核在環(huán)境管理體系中的應(yīng)用[J]. 污染防治技術(shù), 2005(2): 41-45.

[3] 瞿薇,王凱. 推行清潔生產(chǎn)的必然性及對(duì)策[J]. 貴州環(huán)?？萍? 2000 (4): 19-20.

[4] 劉小溪. 企業(yè)清潔生產(chǎn)審核中存在的問(wèn)題及其改進(jìn)[J]. 智能城市, 2016(2): 168-169.

[5] 梁丹丹,王炳鍛. 淺談甘蔗制糖業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[J]. 輕工科技, 2014(9): 28-29.

[6] 嚴(yán)峰. 探討清潔生產(chǎn)審核評(píng)價(jià)方法的具體應(yīng)用[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保, 2015 (10): 90.

[7] 黃賢峰,楊先科,黃紹潔,等. 生命周期評(píng)價(jià)在清潔生產(chǎn)審核中的運(yùn)用[J]. 環(huán)?？萍? 2010 (4): 26-28, 41.

[8] 凌國(guó)士,郭光海,余華,等. 國(guó)內(nèi)亞硫酸法蔗糖生產(chǎn)除雜澄清工藝中的酶制劑應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 輕工科技, 2016 (12): 23-27.

[9] 藍(lán)恒星,廖玉. 亞硫酸法澄清工藝技術(shù)優(yōu)化及應(yīng)用[J]. 輕工科技, 2016(7): 27-30.

[10] 林榮珍,劉和清,楊宇格,等. 低硫低磷甘蔗制糖澄清新工藝研究[J]. 甘蔗糖業(yè), 2014(3): 24-30.

[11] 張淑云. 一種甘蔗制糖澄清新工藝——?jiǎng)⒑颓?劉善柳.CN 101003842[J]. 工業(yè)水處理, 2009(1): 89.

[12] 何惠歡,梁賢慧,陸登俊. 亞硫酸法甘蔗糖廠澄清工藝條件對(duì)蔗汁除酚和脫色效果的影響[J]. 食品工業(yè), 2015(5): 112-115.

[13] 鄔爾文,何思蓮,劉慧霞,等. 四種澄清劑處理無(wú)濾布真空吸濾機(jī)濾汁的研究[J]. 廣西蔗糖, 2013 (2): 16-20.

[14] 廖玉. 糖廠無(wú)濾布吸濾機(jī)濾汁沉降工藝的改進(jìn)[J]. 廣西糖業(yè), 2016(2): 25-28.

[15] 鐘國(guó)強(qiáng),覃甲,邱瑞良. TDJ300多爾沉淀池快速沉降改造效果探討[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展, 2015(24): 31-32, 35.

Applicationofcleanerproductionauditinsugarcanerefiningenterprises

Song Xiaowei, Zhao Lvxuan, Zhang Lihong, Qin Nanjun, Feng Yuan
(Scientific Research Academy of Guangxi Environmental Protection, Nanning 530022)

The cleaner production audit (CPA) was carried out in a sugarcane refining enterprise, in which we examined the whole production process, set up the goal of water conservation and wastewater reduction, and selected the refining workshop as the focus of this round of cleaner production audit. In the CPA, we brought out and implemented 30 CPA programs, and reached the purpose of "energy saving, consumption lowering, pollution reduction, and efficiency upgrading", providing good reference for other sugar cane refining enterprises.

cleaner production audit; sugarcane refining; cleaner production evaluation index system

X38

A

2017-05-12； 2017-10-10修回

宋曉薇(1988-)，女，碩士研究生，工程師，從事清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究工作。E-mail：1959584900@qq.com