李國會，鄒 磊，宋 楊

(中國環(huán)境管理干部學(xué)院，河北秦皇島 066004)

引 言

氟碳噴涂是在鋁合金材料表面進(jìn)行氟碳涂料噴涂，屬于高檔次噴涂。氟碳噴涂的抗退色、抗起霜、抗腐蝕、抗裂及抗紫外線能力強(qiáng)。雖然氟碳噴涂比傳統(tǒng)的噴漆更清潔，但是氟碳噴涂生產(chǎn)過程復(fù)雜、能耗物耗較高，噴涂過程中會產(chǎn)生廢氣、廢水、固體廢物和噪聲等污染，對環(huán)境的危害顯而易見。氟碳噴涂企業(yè)在“節(jié)能、降耗、減污、增效”方面開展清潔生產(chǎn)獲得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的潛力都很大，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必由之路。本文通過分析氟碳噴涂企業(yè)清潔生產(chǎn)審核案例，對氟碳噴涂企業(yè)開展清潔生產(chǎn)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

1 企業(yè)概況

某金屬加工企業(yè)年加工氟碳噴涂鋁單板/鋁型材20萬平方米，主要產(chǎn)品包括建筑幕墻鋁單板制作加工、鋁型材和鋁單板氟碳噴涂。氟碳噴涂工藝流程由前處理和噴涂兩部分組成。多層噴涂工藝有三次噴涂(簡稱三噴)，噴底漆、面漆及罩光漆，還有二次噴涂，噴底漆和面漆。生產(chǎn)線為全自動空氣靜電噴涂系統(tǒng)(日本蘭氏公司)，采用美國PPG工業(yè)公司及阿克蘇(AKZO)公司氟碳涂料，采用德國漢高化學(xué)品公司的表面前處理技術(shù)。氟碳噴涂生產(chǎn)工藝流程為:

鋁板和鋁型材→酸洗→水洗→水洗→無鉻鈍化→水洗→純水洗→烘干→噴底漆→流平→噴面漆→流平→噴清漆→流平→固化→檢驗(yàn)→包裝。

消耗的主要原輔材料有酸洗液、無鉻鈍化液、保護(hù)膜、氣墊膜、二甲苯、混苯(各類苯的混合體)、二乙二醇單丁醚(BC)、底漆、面漆、清漆及燒堿等，主要能源消耗有水、電和天然氣。

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要污染物有廢水、廢渣、噪聲和廢氣，各產(chǎn)污、排污點(diǎn)及產(chǎn)生污染物情況見表1。

表1 生產(chǎn)工藝污染物排放節(jié)點(diǎn)及排放物特性

2 清潔生產(chǎn)水平評估

采用的氟碳噴涂工藝技術(shù)屬于國際先進(jìn)技術(shù)，前處理采用的無鉻鈍化工藝杜絕了含鉻污染物的使用和排放，生產(chǎn)的產(chǎn)品在表面處理行業(yè)也是綠色產(chǎn)品。近年來加工產(chǎn)品的物料和能耗見表2。

表2 加工產(chǎn)品能源單耗情況

主要環(huán)境保護(hù)設(shè)施為污水處理系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)。生產(chǎn)廢水經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放;噴漆工藝廢氣經(jīng)水簾吸附系統(tǒng)和活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放，對環(huán)境影響極小;固體廢物(廢活性炭和漆渣)委托有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處理站進(jìn)行回收處理。經(jīng)核查，生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表和環(huán)保設(shè)施運(yùn)行臺帳，主要設(shè)備與環(huán)保設(shè)備均正常運(yùn)行，環(huán)保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行率為100%。根據(jù)近年企業(yè)對污水處理系統(tǒng)排放口和廢氣排放口以及廠界噪聲的監(jiān)測數(shù)據(jù)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，固體廢物安全處置率達(dá)到100%。

與汽車行業(yè)和其他相關(guān)行業(yè)的清潔生產(chǎn)指標(biāo)相比較，工藝設(shè)備、能耗及環(huán)保等指標(biāo)均處于同行業(yè)先進(jìn)水平。因此，本企業(yè)清潔生產(chǎn)水平處于同行業(yè)先進(jìn)水平。

3 存在問題

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和考察，對生產(chǎn)線進(jìn)行了物料平衡分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題見表3。由表3可知，企業(yè)依然存在較大的清潔生產(chǎn)潛力。

表3 存在問題匯總

4 清潔生產(chǎn)方案產(chǎn)生與實(shí)施

4.1 清潔生產(chǎn)備選方案的產(chǎn)生

在預(yù)評估階段審核小組對企業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研，共同找出原輔材料消耗高、污染物產(chǎn)生較多的部位，對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了初步分析。在評估階段審核小組確定氟碳噴涂生產(chǎn)線為審核重點(diǎn)，并進(jìn)行了詳細(xì)的現(xiàn)場考察和調(diào)研，實(shí)測物料流量，繪制物料平衡圖和水平衡圖，并分析廢物產(chǎn)生原因。從管理、技術(shù)、工藝流程、設(shè)備維護(hù)與檢修、水、電及氣利用等方面進(jìn)行了攻關(guān)，初步篩選、歸納整理出25個(gè)備選方案，方案匯總情況見表4。

表4 清潔生產(chǎn)方案匯總

續(xù) 表

由表4可以看出，除方案C4和C5以外的23項(xiàng)清潔生產(chǎn)方案是明顯可行的無/低費(fèi)方案，在審核過程中逐步組織實(shí)施。

4.2 中/高費(fèi)方案可行性分析

審核小組在收集資料的基礎(chǔ)上結(jié)合市場調(diào)查，選擇C4手持式靜電噴槍改進(jìn)和C5噴槍PLC控制系統(tǒng)改造兩個(gè)方案進(jìn)行中/高費(fèi)方案的技術(shù)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)的可行性分析，見表5。

表5 中/高費(fèi)方案可行性分析

通過分析，方案C4和C5在技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上均可行，審核小組選擇這2個(gè)中/高費(fèi)方案予以實(shí)施，并擬定方案的實(shí)施計(jì)劃，組織相關(guān)部門人員開展實(shí)施工作，2個(gè)中/高費(fèi)方案均在本輪清潔生產(chǎn)審核中按計(jì)劃實(shí)施完成，取得的效果見表6。

表6 中/高費(fèi)方案實(shí)施效果匯總

5 實(shí)施清潔生產(chǎn)審核績效評估

通過本輪清潔生產(chǎn)審核，企業(yè)共實(shí)施無/低費(fèi)方案23個(gè)，中/高費(fèi)方案2個(gè)，方案實(shí)施后效益評估見表7。

表7 實(shí)施清潔生產(chǎn)審核績效評估情況

企業(yè)在本輪清潔生產(chǎn)審核過程中還建立和完善了一系列管理制度，對生產(chǎn)過程中污染物的產(chǎn)生和排放進(jìn)行嚴(yán)格控制和考核，從源頭削減了污染物的產(chǎn)生和減少了能源消耗，節(jié)約大量能源。清潔生產(chǎn)方案實(shí)施以來，廢水排放量減少50t，涂料節(jié)約3.5t，節(jié)水 60m3，節(jié)電 3 萬 kWh，節(jié)約天然氣5500m3，取得經(jīng)濟(jì)效益28.8萬元。

6 清潔生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

6.1 加強(qiáng)現(xiàn)場管理是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)

加強(qiáng)對職工的清潔生產(chǎn)教育和上崗培圳，提高全體員工的清潔生產(chǎn)意識。嚴(yán)格執(zhí)行針對環(huán)境目標(biāo)的崗位責(zé)任制，制定單位產(chǎn)量的消耗指標(biāo)，降低原材料、水、電和氣消耗，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備定期檢修制度，提高設(shè)備的完好率，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。

6.2 節(jié)能降耗、控制污染、工藝優(yōu)化是清潔生產(chǎn)的根本

采用節(jié)能降耗工藝，如前處理選用室溫除油(脫脂)、鈍化工藝;在低溫下進(jìn)行烘干等工藝。采用低濃度無污染工藝，如噴涂前處理工藝中采用低濃度酸的除銹劑代替高濃度酸的除銹劑;用無鉻鈍化液替代含鉻鈍化液，取代危害人體健康和造成環(huán)境污染的有毒有害物質(zhì)。采用有效措施降低污染，如采用廢水量最小化技術(shù)，將清洗水循環(huán)使用或循序使用，節(jié)約用水量，減少廢水排放量;減少涂料和溶劑揮發(fā)、減少原料包裝桶(袋)中殘留、加強(qiáng)漆渣的安全管理等都可以有效降低污染。優(yōu)化噴涂工藝，如手持式靜電噴槍改進(jìn)、噴槍PLC控制系統(tǒng)改造等方案的實(shí)施，優(yōu)化了噴涂工藝，減少設(shè)備維修，減少涂料向工件外的逸散，提高上漆率和控制精度，降低環(huán)境污染和提高經(jīng)濟(jì)效益。

6.3 持續(xù)提高是清潔生產(chǎn)的最高境界

在全廠范圍內(nèi)宣傳清潔生產(chǎn)，舉辦各種層次的清潔生產(chǎn)培訓(xùn)班，總結(jié)本次清潔生產(chǎn)審核經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)今后的清潔生產(chǎn)工作。建立清潔生產(chǎn)獎勵制度，對研究開發(fā)、推廣應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)、提出清潔生產(chǎn)建議的人員給予獎勵。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和管理水平的提高，氟碳噴涂生產(chǎn)線仍存在清潔生產(chǎn)機(jī)會，不斷研究和開發(fā)新的清潔生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)清潔生產(chǎn)。