汽車整車制造危險(xiǎn)廢物減量研究

在汽車整車制造過程中，使用化學(xué)品的工序、研發(fā)及質(zhì)量測(cè)試各環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢液、廢渣及沾染化學(xué)品輔料等，根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》屬于危險(xiǎn)廢物范疇?！吨腥A人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》自2020 年9月1日起施行，防治固體廢物污染環(huán)境，固體廢物污染環(huán)境防治堅(jiān)持減量化、資源化和無害化勢(shì)在必行。

本文采用精益管理減排和末端技術(shù)減量措施應(yīng)用研究，系統(tǒng)化推進(jìn)危險(xiǎn)廢物減量，對(duì)汽車整車制造企業(yè)危險(xiǎn)廢物減量進(jìn)行探索。

1 汽車整車制造危險(xiǎn)廢物來源分析

推進(jìn)汽車整車制造危險(xiǎn)廢物系統(tǒng)減量，需要系統(tǒng)性分析危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生來源。汽車整車制造由沖壓、焊裝、噴漆、總裝工藝，以及維修、研發(fā)、質(zhì)量測(cè)試等環(huán)節(jié)組成，產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物如表1。

表1 整車制造典型危險(xiǎn)廢物名稱及產(chǎn)生工序

2 精益管理減量

2.1 危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量數(shù)據(jù)收集方法

本文管理實(shí)踐中，探索并建立了一套數(shù)字化入庫(kù)稱重系統(tǒng)。利用微信端小程序，結(jié)合本公司危險(xiǎn)廢物處置流程的實(shí)際運(yùn)作環(huán)節(jié)，建立了非常簡(jiǎn)潔易用的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。在危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生源頭，對(duì)環(huán)保法規(guī)強(qiáng)制要求張貼的危險(xiǎn)廢物容器警示標(biāo)簽進(jìn)行改造，增加了二維碼，精確顯示產(chǎn)生部門名稱，在后臺(tái)實(shí)施獲取危險(xiǎn)廢物重量，并進(jìn)行分析及管理。

通過數(shù)字化的危險(xiǎn)廢物入庫(kù)稱重管理系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)獲得精準(zhǔn)的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生數(shù)據(jù)。通過對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得出：無機(jī)類危險(xiǎn)廢物占比51.48%，有機(jī)類危險(xiǎn)廢物占比46.59%，詳見表2。按產(chǎn)生來源劃分見圖1。

表2 危險(xiǎn)廢物類別占比

圖1 危險(xiǎn)廢物來源占比分析

2.2 危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量目標(biāo)考核及過程精益控制

通過將危險(xiǎn)廢物納入公司KPI 考核體系，對(duì)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生部門設(shè)定年度目標(biāo)，月度進(jìn)行跟蹤，年度進(jìn)行考核,營(yíng)造全員重視的氛圍。根據(jù)危險(xiǎn)廢物來源及減排潛力，設(shè)定KPI考核目標(biāo)，噴漆占比約94.33%，總量和潛力大，年度精益管理目標(biāo)按3%～5%設(shè)定。針對(duì)占比小且減排潛力小的危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生部門，如沖壓、焊裝、總裝等，設(shè)定管理目標(biāo)，優(yōu)化1%～3%。

設(shè)定考核目標(biāo)后，通過數(shù)據(jù)分析，定期對(duì)危險(xiǎn)廢物形態(tài)的檢查，向產(chǎn)生部門實(shí)時(shí)反饋，消除不必要的浪費(fèi)，通過精益管理促進(jìn)危險(xiǎn)廢物的減量。

公司HW17 類表面處理廢物（污泥）采用板框壓濾機(jī)工藝進(jìn)行壓濾。污泥的壓濾性能，和進(jìn)水水質(zhì)、絮凝效果和壓濾機(jī)濾布過濾效果直接相關(guān)。將污泥含水率設(shè)定為關(guān)鍵指標(biāo)，定期進(jìn)行含水率檢測(cè)，獲得基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，階段性的將污水站污泥含水率控制在≤75%，若高于75%，則要求主管部門優(yōu)化工藝。

公司濕式文丘里產(chǎn)生的HW12 染料涂料廢物（漆渣）采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行治理，漆渣的壓濾效果與漆渣的粘性相關(guān)，需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整漆渣的粘性，以確保壓濾效果。通過藥劑優(yōu)化，充分脫粘，HW12 漆渣下降了50%。

2.3 危險(xiǎn)廢物技術(shù)鑒別

公司噴漆過程中兩條生產(chǎn)線采用先進(jìn)的干式噴漆工藝，采用石灰石粉進(jìn)行對(duì)噴漆過程產(chǎn)生的漆霧進(jìn)行吸附，吸附后的廢石灰石粉，根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，屬于HW12（廢物代碼：900-252-12）。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，廢石灰石粉的用量8～12kg/車，石灰石粉是天然的原料，使用后含漆量約5%。對(duì)其危險(xiǎn)廢物特性進(jìn)行鑒別，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物減量和石灰石粉循環(huán)利用具有重要意義。

依據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》和《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)，對(duì)廢石灰石粉的進(jìn)行取樣鑒定。鑒定數(shù)據(jù)見表3。

表3 廢石灰石粉毒性物質(zhì)含量計(jì)算結(jié)果匯總

根據(jù)廢石灰石樣品檢測(cè)結(jié)果，對(duì)照《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》（GB5085），廢石灰石樣品不存在毒性物質(zhì)含量超標(biāo)現(xiàn)象。廢石灰石粉的危險(xiǎn)特性未超過危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，不屬于危險(xiǎn)廢物。

通過鑒別，干式噴漆工藝環(huán)節(jié)使用的廢石灰石份鑒定為非危險(xiǎn)廢物，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物減量超過3000t/a，并將其交給下游行業(yè)，作為原料輸入，實(shí)現(xiàn)石灰粉的循環(huán)利用。

通過實(shí)施上述舉措，以2017 年為基準(zhǔn)年，單車危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量3 年來整體下降34.2%。

3 末端技術(shù)減量措施研究

3.1 污泥干化研究

目前公司正在引入的熱泵污泥低溫干化工藝，采用了自動(dòng)控制的熱泵干化除濕技術(shù)。熱泵干化時(shí)空氣在干化室與熱泵干化機(jī)間進(jìn)行閉式循環(huán)，利用熱泵干化機(jī)的制冷系統(tǒng)使來自干化室的濕熱空氣降溫脫濕。當(dāng)濕熱空氣流經(jīng)熱泵蒸發(fā)器時(shí)，內(nèi)部的低壓制冷劑吸收空氣的熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，空氣因此降溫從而使其中的水氣凝結(jié)后以液態(tài)水的型式排出。來自蒸發(fā)器的低壓制冷蒸汽由壓縮機(jī)升壓后送至冷凝器。當(dāng)脫濕后的干冷空氣流經(jīng)冷凝器時(shí)，內(nèi)部的高壓制冷劑因冷凝而放出熱量，外部空氣被加熱為熱風(fēng)又回到干化室。從冷凝器流出的高壓制冷劑經(jīng)膨脹閥降壓后流入蒸發(fā)器繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)。

該技術(shù)可將污泥含水率從85%下降至30%以下，減重60%～70%；密閉隔熱系統(tǒng)，熱能循環(huán)利用，電脫水3～4.5L/kWh；65～80℃低溫干化，無高溫、爆炸隱患；干料出口溫＜50℃，顆粒狀，無粉塵隱患；密閉系統(tǒng)干化過程產(chǎn)生的水蒸氣被冷凝后排出，無新增污染物。

HW17 污泥，在整車制造中占比約22.41%，實(shí)施污泥干化后，該類危險(xiǎn)廢物至少減量50%，公司整體危險(xiǎn)廢物可減量10%以上。該技術(shù)已在北汽和一汽中應(yīng)用并穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，公司正在引入該技術(shù)，預(yù)計(jì)運(yùn)行后可實(shí)現(xiàn)表面處理廢物減量1000t 以上。

3.2 碳化（熱解）工藝研究

有機(jī)成分熱解原理就是在無氧環(huán)境下，對(duì)處置物進(jìn)行間接高溫加熱，在干餾和熱解的作用下，將其中的油類、有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水蒸氣、不凝性氣體（無毒可燃）和炭，這種處理方法稱為碳化，它與焚燒處理方法最大的區(qū)別是焚燒為氧化反應(yīng)，而碳化為還原反應(yīng)。

碳化過程分解出的為無毒可燃性氣體，將其收集并在二次燃燒室內(nèi)充分燃燒，不再產(chǎn)生二次污染。二次燃燒過程產(chǎn)生的熱量供給碳化裝置可實(shí)現(xiàn)自持運(yùn)行。該工藝的環(huán)境影響分析見表4。

表4 項(xiàng)目環(huán)境影響分析

選取整車制造有機(jī)類危險(xiǎn)廢物樣品，進(jìn)行碳化測(cè)試，結(jié)果見表5。

表5 有機(jī)類危險(xiǎn)廢物碳化測(cè)試

汽車整車制造中，有機(jī)類危險(xiǎn)廢物占比46.59%經(jīng)測(cè)試，碳化工藝對(duì)有機(jī)類危險(xiǎn)廢物減量超過90%。該工藝已經(jīng)在一些金屬制品行業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用，減量效果明顯。汽車整車制造企業(yè)正在進(jìn)行探索和測(cè)試，若能在汽車整車制造應(yīng)用該工藝，將大幅減少有機(jī)類危險(xiǎn)廢物的處置量，進(jìn)而減少整體危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量。

4 結(jié)語

通過精益管理減排，如危險(xiǎn)廢物數(shù)字化入庫(kù)稱重系統(tǒng)，設(shè)定危險(xiǎn)廢物考核指標(biāo)，消除過程浪費(fèi)及廢石灰危險(xiǎn)廢物非危廢鑒定等，可實(shí)現(xiàn)單車危險(xiǎn)廢物減量超過30%。

隨著技術(shù)的發(fā)展，引入可行的末端技術(shù)減量措施，如污泥干化，有機(jī)危險(xiǎn)廢物碳化等，可大幅減少危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量。通過上述研究，通過系統(tǒng)減排思路，可實(shí)現(xiàn)整車制造危險(xiǎn)廢物減量超過50%以上。