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)境保護科學(xué)研究院，南寧 530022)

某甘蔗制糖企業(yè)通過開展清潔生產(chǎn)審核，采用全生命周期評價的方法，確定以節(jié)水、減少廢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，提出并實施方案30項。通過清潔生產(chǎn)方案的實施,達到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的，為甘蔗制糖企業(yè)開展清潔生產(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)評價指標(biāo)體系

清潔生產(chǎn)是我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略，是21世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的方向，也是實現(xiàn)我國污染控制重點由末端治理向生產(chǎn)全過程控制轉(zhuǎn)變的重要措施[1-3]。清潔生產(chǎn)審核是企業(yè)針對生產(chǎn)全過程資源能源利用及廢棄物產(chǎn)生進行系統(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/低費和中/高費方案[4-5]，實現(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)定達標(biāo)的問題，根據(jù)《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》的要求，廣西某甘蔗制糖企業(yè)開展了強制性清潔生產(chǎn)審核工作，審核工作小組通過審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實施、持續(xù)清潔生產(chǎn)等7個工作階段，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1萬噸，采用壓榨法提汁、亞硫酸法沉降-過濾澄清、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、動力和機修四個車間，由于其對生產(chǎn)過程控制不嚴(yán)格，致使企業(yè)廢水不能穩(wěn)定達標(biāo)排放。通過對企業(yè)資源能源使用及污染物產(chǎn)生和排放情況進行實際核算，對照《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)，該企業(yè)清潔生產(chǎn)水平未達到三級水平[6]。為了提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，促進其可持續(xù)發(fā)展，達到達標(biāo)排放的目的，企業(yè)在清潔生產(chǎn)專家的協(xié)助下開展了清潔生產(chǎn)審核工作，從 2015年10月開始，經(jīng)過審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實施和持續(xù)清潔生產(chǎn) 7 個階段的工作[7]，實現(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)水平評價

通過收集和分析企業(yè)的生產(chǎn)報表、污染防治情況等相關(guān)材料，分析2012/2013年榨季至2014/2015年共三個榨季企業(yè)工藝、設(shè)備及運行狀態(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)評價指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)對企業(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)管理六項指標(biāo)進行對標(biāo)分析，經(jīng)評價，因企業(yè)部分指標(biāo)未達到三級指標(biāo)值要求，現(xiàn)狀清潔生產(chǎn)水平未達到國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。未達到評價指標(biāo)體系三級水平指標(biāo)如表1所示。

表1 企業(yè)未達到評價指標(biāo)體系三級值指標(biāo)匯總表

1.2.2 確定審核重點

如表1，該企業(yè)主要問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)高于評價指標(biāo)體系三級標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致廢水中COD和SS濃度較高，廢水不能穩(wěn)定達標(biāo)排放。經(jīng)全面對各車間污染物產(chǎn)生量和排放量、物料和能源消耗情況、工藝技術(shù)和設(shè)備先進性等進行分析，采用權(quán)重總和計分排序法，對各車間的每個因素進行打分，計算得到權(quán)重總和值。制煉車間廢水水量及污染物產(chǎn)生量大，給末端處理帶來較大壓力，廢水難以達標(biāo)排放，同時，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。

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)是達標(biāo)排放，參考《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(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)迫切需要解決的問題，也是企業(yè)廢水穩(wěn)定達標(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工段，對審核重點制煉車間進行物流、能流的實測，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的混合汁用化學(xué)和物理的方法進行提純，將壓榨送來的混合汁進行加熱，添加石灰、磷酸、二氧化硫等輔助原料進行中和反應(yīng)，然后經(jīng)過沉降、過濾處理，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，板式自動壓濾機。該工段存在的主要問題有：臺板式自動壓濾機故障較多，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，給末端治理帶來較大難度，同時廢水產(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

針對審核重點澄清工段，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)備維護和更新、過程優(yōu)化控制、產(chǎn)品更換或改進、廢物回收利用和循環(huán)使用、改進管理、員工素質(zhì)的提高以及積極性的激勵等八個方面全面系統(tǒng)地產(chǎn)生方案。通過從職工中廣泛征集、收集國內(nèi)外同行業(yè)先進技術(shù)等途徑共產(chǎn)生36個備選清潔生產(chǎn)方案，其中無/低費方案31個，中/高費方案5個，采用方案權(quán)重總和計分法確定，從技術(shù)可行性、環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和實施難易程度、對生產(chǎn)和產(chǎn)品的影響等方面進一步對方案進行篩選和分類，其中可行的無/低費方案27個，初步可行的中/高費方案4個，不可行方案4個。

1.5 方案的確定

對初步可行的4個中/高費方案進行進一步的研制，在市場需求調(diào)研和預(yù)測基礎(chǔ)上，對方案進行技術(shù)評估、環(huán)境評估和經(jīng)濟評估，以選擇最佳的、可實施的清潔生產(chǎn)方案。匯總比較各方案的技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟評估的結(jié)果，篩選技術(shù)先進可靠、風(fēng)險小的成熟技術(shù)[8-9]，在經(jīng)濟方面效益可觀，環(huán)境方面可達到節(jié)能減排效果的方案推薦實施，本輪清潔生產(chǎn)審核具備實施條件的3個中/高費方案見表3。

表3 實施清潔生產(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，基于陽離子型高分子物質(zhì)對糖汁中帶負(fù)電荷膠體和色素的電中和能力和較強的吸附能力，獲得凝聚清凈效果。技改方案采取復(fù)合型澄清劑，采用無機—有機—超細(xì)粉體復(fù)合型澄清劑[10-12]，既能充分發(fā)揮無機高分子的吸附電中和作用，又能發(fā)揮有機高分子的粘結(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更換吸濾機及吸濾系統(tǒng)

現(xiàn)用板式自動壓濾機分離糖汁和泥汁，使用時需排放大量的污水，廢水中COD高達2000mg/L，SS高達1800mg/L，是企業(yè)廢水不能穩(wěn)定達標(biāo)排放的主要原因。技改方案采用新型高效、環(huán)保的無濾布真空吸濾機系統(tǒng)[14]，無濾布真空吸濾機工作時，由于真空的作用，將泥吸附在不銹鋼濾網(wǎng)上，清汁過濾后流到抽汁罐，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相比，優(yōu)勢在于無濾布真空吸濾機采用不銹鋼濾網(wǎng)，過濾時加入少量的蔗糠幫助過濾，濾孔不易堵塞，無需清洗濾布，不產(chǎn)生洗濾布水，實現(xiàn)澄清工段無洗濾布水排放，消除洗濾布水對環(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)展進步，逐漸暴露出其在制糖生產(chǎn)中的諸多缺點。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)點是蔗汁沉降處理時間短(30～40分鐘)，結(jié)構(gòu)簡單，只有一層，中和汁經(jīng)過加熱及散氣后，進入單層快速沉淀池進行沉降，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??；清汁pH值降幅小，減少了糖分的轉(zhuǎn)化損；蔗汁停留時間縮短50%以上，遠(yuǎn)低于現(xiàn)用多層沉降器蔗汁停留時間；澄清效果好，清汁透明，無懸浮物，蔗糠殘留量少，泥汁濃度提高，沉降顆粒結(jié)實，泥汁量減少[15]。

根據(jù)企業(yè)的實際情況，審核小組推薦F1、F2、F3同時啟動，方案實施后，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)濟效益，真正實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

1.6 方案的實施和持續(xù)清潔生產(chǎn)

方案實施階段通過組織實施可行的無/低費及中/高費方案，編制方案實施計劃，使企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)進步，獲得明顯的經(jīng)濟效益，逐步提高企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。方案實施過程中，匯總方案實施情況，分析方案實施效果。經(jīng)統(tǒng)計，開展清潔生產(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，同時減少廢水排放量和污染物排放濃度，經(jīng)過與《甘蔗制糖行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系》(DB 45/T 1188-2015)指標(biāo)對比，審核后企業(yè)達到清潔生產(chǎn)三級水平。

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)計劃，同時確定下一輪審核重點及目標(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495萬元，通過清潔生產(chǎn)審核，取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。企業(yè)廢水污染物穩(wěn)定達標(biāo)排放，噸蔗減少新鮮水用量0.36m3，榨季節(jié)約用水32.4萬噸；噸蔗減少廢水產(chǎn)生量0.47 m3，榨季減少廢水排放量33.3萬噸；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32萬元，減少排污費203萬元；同時提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量，榨季可增加產(chǎn)值約322萬元，明顯提高企業(yè)市場競爭力。

表4 企業(yè)清潔生產(chǎn)審核目標(biāo)完成表

3 結(jié)語

企業(yè)通過開展清潔生產(chǎn)審核，對產(chǎn)污、排污現(xiàn)狀及所處水平進行全面的評價，設(shè)置的清潔生產(chǎn)審核目標(biāo)全面實現(xiàn)，徹底解決了長期廢水污染物不能穩(wěn)定達標(biāo)的問題，企業(yè)清潔水平的不斷提升，取得了可喜的成果，通過實施本輪清潔生產(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，形成良好的清潔生產(chǎn)氛圍，基本達到產(chǎn)品、生產(chǎn)、服務(wù)過程的“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)審核中存在的問題及其改進[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[J]. 輕工科技, 2014(9): 28-29.

[6] 嚴(yán)峰. 探討清潔生產(chǎn)審核評價方法的具體應(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. 生命周期評價在清潔生產(chǎn)審核中的運用[J]. 環(huán)?？萍? 2010 (4): 26-28, 41.

[8] 凌國士,郭光海,余華,等. 國內(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——劉和清,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. 四種澄清劑處理無濾布真空吸濾機濾汁的研究[J]. 廣西蔗糖, 2013 (2): 16-20.

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

[15] 鐘國強,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)濟研究工作。E-mail：1959584900@qq.com