李蘊(yùn)澍，石清力

（中國輕工業(yè)西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西西安710001）

0 引言

食品工業(yè)是傳統(tǒng)民生產(chǎn)業(yè)，更是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，已成為我國經(jīng)濟(jì)中高速增長的重要驅(qū)動(dòng)力，對實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略和推進(jìn)健康中國建設(shè)具有重要意義。2019年，食品工業(yè)創(chuàng)造了全國工業(yè)7.7%的營業(yè)收入，在保障民生、拉動(dòng)內(nèi)需、促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定方面做出了巨大貢獻(xiàn)[1]。近年來，食品工業(yè)創(chuàng)新體系穩(wěn)步推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，裝備技術(shù)水平正在快速提升，但在發(fā)展的同時(shí)面臨一些問題制約著食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，包括高品質(zhì)食品供應(yīng)與市場需求不相匹配，全產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力薄弱；基礎(chǔ)研究薄弱，先進(jìn)技術(shù)和核心裝備對外依存度高；行業(yè)生產(chǎn)能耗高，副產(chǎn)物綜合利用率低，綠色制造技術(shù)普遍缺乏等[2]。

隨著我國經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)，食品工業(yè)要持續(xù)保持經(jīng)濟(jì)效益平穩(wěn)增長，就需要隨著社會(huì)發(fā)展和市場需求不斷優(yōu)化和改革，執(zhí)行國家對工業(yè)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，著力提高供給質(zhì)量和效率，推動(dòng)食品工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，貫徹國家綠色發(fā)展和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的方針政策。

2016年，工信部發(fā)布了《關(guān)于開展綠色制造體系建設(shè)的通知》，文件明確提出要優(yōu)先在鋼鐵、化工、機(jī)械、汽車、輕工、食品等重點(diǎn)行業(yè)開展綠色工廠的創(chuàng)建[3]；2020年，國家“十四五”規(guī)劃提出傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化制造，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展[4]。食品工業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，綠色發(fā)展離不開創(chuàng)建綠色工廠，工廠正是食品工業(yè)綠色制造的主體和載體。從綠色工廠的設(shè)計(jì)工作角度出發(fā)，就食品工業(yè)的綠色發(fā)展進(jìn)行探索與應(yīng)用實(shí)踐。

1 綠色食品工廠設(shè)計(jì)理念

國標(biāo)GB/T 36132—2018《綠色工廠評價(jià)通則》對綠色工廠進(jìn)行了定義[5]，指的是實(shí)現(xiàn)了用地集約化、原料無害化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化的工廠。從綠色工廠的定義總結(jié)，綠色工廠的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括3個(gè)方面，即綠色工業(yè)建筑、綠色生產(chǎn)工藝和綠色產(chǎn)品[6]。

（1）綠色食品工業(yè)建筑，是指在食品工廠建筑的全壽命周期內(nèi)，能夠最大限度地節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材），既要為工廠的生產(chǎn)生活能提供適用、安全、健康、高效的使用空間，又要保護(hù)環(huán)境，與周圍自然環(huán)境和諧共生，減少污染。

（2）綠色食品生產(chǎn)工藝，是指對生產(chǎn)的工藝設(shè)備、產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)路線、工藝操作，以及在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)的能源、水電、原輔料等方面符合清潔生產(chǎn)的要求。

（3）綠色產(chǎn)品，是指在產(chǎn)品的全生命周期過程中，符合環(huán)境保護(hù)要求，對生態(tài)環(huán)境和人體健康無害或危害小，資源能源消耗少，品質(zhì)高，同時(shí)食品產(chǎn)品更應(yīng)該保證食用安全性和對人體健康有益性。

綠色食品工廠設(shè)計(jì)的3個(gè)方面并不是彼此分割，而是互相要求，互相融合與促進(jìn)。食品工廠建筑不同于一般的工業(yè)建筑，最重要的是安全衛(wèi)生，設(shè)計(jì)過程中既要考慮節(jié)約資源，又要因地制宜，充分考慮建設(shè)地自然條件的因素，為產(chǎn)品生產(chǎn)提供可靠的空間保障；綠色生產(chǎn)工藝要保證生產(chǎn)流程的合理高效性，設(shè)備的合理布置與操作適宜，同時(shí)建筑空間環(huán)境和工藝流程要嚴(yán)格符合良好生產(chǎn)規(guī)范（Good Manufacturing Practice，GMP）法規(guī)要求；綠色產(chǎn)品一方面指的是產(chǎn)品本身的營養(yǎng)價(jià)值高，要符合現(xiàn)今人們的消費(fèi)理念，低糖少鹽；另一方面產(chǎn)品的安全性要有保障，食品加工企業(yè)實(shí)施危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)（Hazard Analysis Critical Control Point，HACCP）計(jì)劃來保障產(chǎn)品安全，同時(shí)對原料資源或副產(chǎn)物高效利用，盡可能“吃干榨盡”，這就對生產(chǎn)工藝的綠色先進(jìn)性提出了更高的要求。綠色工業(yè)建筑、綠色生產(chǎn)工藝和綠色產(chǎn)品，三者有機(jī)統(tǒng)一，合理設(shè)計(jì)，才能創(chuàng)建綠色食品工廠，保障食品工業(yè)的綠色發(fā)展。

2 食品工廠綠色設(shè)計(jì)在項(xiàng)目中的應(yīng)用

作為食品工業(yè)類設(shè)計(jì)企業(yè)，對食品工程的綠色設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)項(xiàng)目全過程，對于節(jié)能、環(huán)保、低碳、循環(huán)利用等在工業(yè)項(xiàng)目中的實(shí)現(xiàn)有著不可替代的社會(huì)責(zé)任?，F(xiàn)以某紅棗深加工項(xiàng)目為例，淺談綠色設(shè)計(jì)在食品工業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用與實(shí)踐。

2.1 項(xiàng)目背景

為響應(yīng)黨中央、國務(wù)院關(guān)于精準(zhǔn)扶貧的要求，項(xiàng)目所在地政府以紅棗深加工為產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)，開展精準(zhǔn)脫貧攻堅(jiān)，以進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)丶t棗品牌。

項(xiàng)目所在地是紅棗原生地和最佳優(yōu)生區(qū)的核心區(qū)，按照全產(chǎn)業(yè)鏈布局、一體化實(shí)施的總體思路，圍繞紅棗新型加工和傳統(tǒng)特色食品工業(yè)化等關(guān)鍵技術(shù)課題進(jìn)行攻關(guān)，旨在依靠科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)新工藝革新，新技術(shù)突破，實(shí)施高品質(zhì)、多元化戰(zhàn)略，全產(chǎn)業(yè)鏈突破，帶動(dòng)當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，助力當(dāng)?shù)孛撠毠?jiān)。

2.2 工作開展

項(xiàng)目確定后，公司立即組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，與業(yè)主進(jìn)行了深入洽談，并對當(dāng)?shù)丶t棗品種和紅棗加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，同時(shí)對國內(nèi)紅棗加工技術(shù)及產(chǎn)品品種進(jìn)行了深入的梳理研究。

在項(xiàng)目規(guī)劃過程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)大力研究開發(fā)紅棗精深加工系列產(chǎn)品，根據(jù)其品種特性，進(jìn)行有針對性的分析。依托公司在輕工行業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)紅棗休閑化、營養(yǎng)化、功能化加工，本著國內(nèi)先進(jìn)一流的規(guī)劃理念，保證生產(chǎn)符合甚至高于行業(yè)規(guī)范，深入與產(chǎn)品研發(fā)公司溝通討論，制定符合原料特性的深加工產(chǎn)品方案，使原料資源盡可能高效利用、全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)加工。項(xiàng)目的綠色設(shè)計(jì)從以下幾方面介紹。

2.3 綠色工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

2.3.1 節(jié)地

（1）項(xiàng)目用地及土地性質(zhì)符合當(dāng)?shù)卣w規(guī)劃，合理安排廠內(nèi)各項(xiàng)用地，滿足工藝流程需要，力求做到功能分區(qū)明確、工藝流程合理、管線短捷、物流順暢。

（2）總平面布置合理布局，減少運(yùn)輸距離，動(dòng)力系統(tǒng)盡量靠近生產(chǎn)中心，減少管路及線路損失，降低能耗。

（3）廠區(qū)建筑布置充分考慮當(dāng)?shù)氐牡赜蛱卣髋c自然景觀，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，預(yù)留發(fā)展空間。

2.3.2 節(jié)能

（1）對工藝流程合理布局，布置設(shè)備按物料流向布局，盡量減少物料往返次數(shù)，縮短物料運(yùn)輸距離。

（2）在生產(chǎn)工藝必要的地方，設(shè)有熱能回收裝置、生產(chǎn)冷卻水循環(huán)使用，盡量減少生產(chǎn)過程中的能耗損失。

（3）供電系統(tǒng)選用節(jié)能型變壓器，用電設(shè)備選用節(jié)能電機(jī)。采用自動(dòng)補(bǔ)償電容器屏，使功率因數(shù)在0.96以上，并做到供電、用電及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配。

（4）完善水、電、汽的計(jì)量設(shè)施，建立嚴(yán)格的計(jì)量制度，為提高能源管理水平提供數(shù)字依據(jù)。

2.3.3 節(jié)水

（1）做好日常管網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)，減少管網(wǎng)的漏水現(xiàn)象。用水部門均安裝計(jì)量水表，為降低生產(chǎn)成本提供依據(jù)。

（2）對全廠保溫管網(wǎng)定期檢查、定期維修，嚴(yán)格杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。室外熱力管網(wǎng)全部進(jìn)行保溫隔熱處理，降低熱能損失。凝結(jié)水系統(tǒng)采用高效節(jié)能型疏水閥。

（3）生產(chǎn)冷卻水盡量循環(huán)使用，提高水的重復(fù)利用率。

（4）廠區(qū)設(shè)污水處理站，對生產(chǎn)生活污水處理，處理后的中水用于綠化灌溉等。

2.3.4 污染物控制

（1）廢氣、粉塵。廢氣、粉塵主要來源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣。項(xiàng)目選用清潔燃料，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)節(jié)能器、冷凝器回收余熱后，由煙囪排至大氣。

（2）廢水。全廠排水采用清污分流制，清潔廢水直接外排，污水經(jīng)管道收集后排入廠區(qū)內(nèi)污水處理站進(jìn)行處理。

（3）廢渣。固體廢棄物主要來源于污水處理站產(chǎn)生的污泥和工藝生產(chǎn)過程中清揀出的棄物。污水處理后產(chǎn)生的污泥可作為有機(jī)肥料銷售給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民或填埋；砂土外運(yùn)可作為建筑材料生產(chǎn)粉煤灰磚或鋪路；工藝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的雜質(zhì)可作肥料或填埋。

（4）其他。擬建項(xiàng)目在設(shè)備定貨時(shí)，向廠家提出設(shè)備噪聲限值。同時(shí)，該項(xiàng)目由于噪聲設(shè)備集中，通過在建筑上采取隔音吸聲設(shè)計(jì)和設(shè)置隔音間。

2.4 綠色工藝路線設(shè)計(jì)

廠區(qū)規(guī)劃建設(shè)干制紅棗車間、休閑食品車間、紅棗飲品車間和高溫冷庫4座主要單體建筑，開發(fā)紅棗干制品（包括紫晶棗等）、紅棗休閑食品（膨化脆片、棗片、棗圈、巧克力棒）、紅棗濃縮汁、富集濃縮汁口服液、乳酸菌發(fā)酵飲品等系列產(chǎn)品。

干制紅棗車間初加工的產(chǎn)品為干制紅棗，一部分包裝成干制紅棗和紫晶棗成品，另一部分作為紅棗飲品車間生產(chǎn)發(fā)酵紅棗飲品、紅棗濃縮汁、口服液，以及休閑食品車間生產(chǎn)的紅棗膨化脆片和巧克力棒伴手禮的原料。紅棗濃縮汁可作為紅棗飲品和口服液的原料，后一階段的產(chǎn)品加工原料為上一階段加工的成品，同時(shí)考慮食品行業(yè)生產(chǎn)品種的復(fù)雜性和靈活性，優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模、合理設(shè)備選型，確保人流、物流不交叉，每座車間均考慮設(shè)置對外的參觀通道，以及必要的凈化設(shè)施，確保生產(chǎn)符合食品行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)紅棗精深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

2.5 公用工程

基于工藝路線與產(chǎn)品方案的確定，項(xiàng)目從綠色、低碳、環(huán)保的角度綜合考慮，配套的給水、污水、用電、采暖、制冷、冰水及循環(huán)水等附屬設(shè)施均重點(diǎn)考慮了每個(gè)車間、車間每條生產(chǎn)線同時(shí)或不同時(shí)生產(chǎn)的復(fù)雜配合情況，這對配套工程的靈活性供給要求很高，同時(shí)需考慮這樣的靈活性方案帶來的設(shè)備投資是否經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面測算和詳實(shí)的分析，形成了配套方案，為車間生產(chǎn)的各種情況提供配套服務(wù)工程。

2.6 職業(yè)安全健康

（1）所有生產(chǎn)人員必須持健康證方可上崗。

（2）設(shè)備布置上留有足夠的操作面和人行通道，便于員工安全操作。在濕度較大、溫度較高的地方，應(yīng)加強(qiáng)局部排氣通風(fēng)，以改善工作環(huán)境；車間內(nèi)帶有傳動(dòng)的設(shè)備部位，除設(shè)防護(hù)裝置外，還需設(shè)置警示標(biāo)志，以提醒操作人員注意安全。

（3）各生產(chǎn)車間內(nèi)設(shè)更衣室、浴室、休息室及相應(yīng)的衛(wèi)生器具。車間內(nèi)的更衣、沐浴、水廁等設(shè)施與車間隔離，且在入口處設(shè)消毒池，符合食品衛(wèi)生要求。

3 結(jié)語

該項(xiàng)目是國內(nèi)紅棗加工行業(yè)中規(guī)模最大、產(chǎn)品品類最多最齊全的食品深加工龍頭企業(yè)，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施對當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整，全面實(shí)現(xiàn)脫貧攻堅(jiān)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)新工藝創(chuàng)建、新技術(shù)突破，實(shí)施高品質(zhì)、多元化戰(zhàn)略，全產(chǎn)業(yè)鏈突破。同時(shí)，將豐富人們的膳食種類，為當(dāng)?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì)，給國內(nèi)紅棗加工產(chǎn)業(yè)帶來更高層次的技術(shù)革新。

食品工業(yè)在“十四五”期間要積極相應(yīng)國家政策，符合社會(huì)與市場發(fā)展趨勢，從不同方面調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)綠色發(fā)展，找到新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

（1）綠色設(shè)計(jì)。食品行業(yè)要大力推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)，在原料資源富集地區(qū)建成具有一定規(guī)模、地方特色突出的食品加工企業(yè)或食品工業(yè)園區(qū)，以知名品牌和龍頭企業(yè)為引領(lǐng)，探索資源節(jié)約和環(huán)境友好的食品工業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式，支持食品加工企業(yè)內(nèi)部或食品加工園區(qū)的集約化循環(huán)化，引導(dǎo)企業(yè)建設(shè)綠色工廠，加快應(yīng)用節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材等高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備和先進(jìn)的工藝路線，強(qiáng)化資源循環(huán)利用，鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)副產(chǎn)物二次開發(fā)利用，提高資源綜合利用水平。嚴(yán)格落實(shí)國家“去產(chǎn)能”有關(guān)政策，依法加快淘汰污染嚴(yán)重、能耗水耗超標(biāo)的落后產(chǎn)能，促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

（2）技術(shù)創(chuàng)新。食品行業(yè)要構(gòu)建以“產(chǎn)學(xué)研用”為一體的技術(shù)創(chuàng)新體系，重點(diǎn)圍繞食品加工制造、機(jī)械裝備、質(zhì)量安全、冷鏈物流、營養(yǎng)健康等主要領(lǐng)域，通過實(shí)施國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等，從基礎(chǔ)前沿、重大關(guān)鍵共性技術(shù)到應(yīng)用示范全鏈條創(chuàng)新設(shè)計(jì)，強(qiáng)化原始創(chuàng)新能力，依靠科技創(chuàng)新推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，引導(dǎo)各類創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚，不斷增強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力、創(chuàng)新活力、創(chuàng)新實(shí)力，提高協(xié)同創(chuàng)新水平。

（3）資源共享。圍繞食品基礎(chǔ)研究、重大技術(shù)應(yīng)用、關(guān)鍵裝備自主化、創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化開發(fā)等，行業(yè)要加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，加快突破食品制造、流通等領(lǐng)域關(guān)鍵共性技術(shù)。構(gòu)建以創(chuàng)新平臺為龍頭，以地方和企業(yè)等各類食品技術(shù)創(chuàng)新中心為基礎(chǔ)的資源共享、開放合作創(chuàng)新平臺體系。依托現(xiàn)有交易場所開展食品技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)交易，完善食品工業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)體系。搭建面向中小微企業(yè)的低成本、便利化、開放式創(chuàng)新服務(wù)平臺，打造創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)與投資相結(jié)合的開放式服務(wù)載體。