轻化工清洁生产技术(第2版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第四节 清洁生产的基本对策

清洁生产是一种全新的工业生产模式,是一种新的观念和思维,也是工业生产发展的必然趋势。要想实现轻化工的可持续发展,就必须实现清洁生产;要想实现人类社会的可持续发展,就必须实现清洁生产。

由于各个行业、企业具有不同的特点,所处环境也有很大差异,因此,在实施清洁生产的过程中,不能强求一致,搞“一刀切”。各行业和各个工业企业,应该根据自身特点,对产品设计、原材料选择、工艺技术路线、工艺参数、生产设备、操作规程以及企业内部管理模式等方面进行全面分析,寻求适合本行业、本企业清洁生产的基本途径。轻化工行业,特别是造纸、制革、毛皮加工和纺织染整行业既有共同的特点,又各有特色。鉴于此,本节结合造纸、制革、毛皮加工和纺织染整行业的实际情况,简要介绍清洁生产的基本对策,供读者参考。

一、明确目标,锁定“无害化”和“生态化”

随着科学技术的高度发达和人类社会的不断进步,工业生产包括轻化工生产,将必然走向无害化和生态化。可以说,轻化工清洁生产的未来就是轻化工生产的无害化和生态化。

要实现轻化工生产的无害化和生态化,在未来10年乃至更长一段时间内,清洁生产要达到以下四个目标。

1.研究开发出资源节约型的工艺技术

在工艺开发方面,主要应该从三个方面考虑:第一,缩短生产周期,制革、毛皮加工、造纸工业的生产周期普遍比较长,例如,制革生产周期一般在15~30天,缩短生产周期,可以节约大量的能源和资源,可以减少企业资金的占用,从而提高企业的经济效益;第二,节约资源,原料皮的利用率要通过采取措施,争取由现在的30%~60%提高到80%以上;第三,应用新设备、新材料对工艺进行革新。

2.实现清洁的轻化工生产过程

轻化工各行业要结合自身实际,尽快建立造纸、制革、毛皮加工和纺织染整的清洁生产基本模式,这种模式应是一系列成熟度高、可靠性好的清洁生产技术的技术集成和创新。目前已有的技术也许还不能构建出比较理想的轻化工清洁生产模式,但可以将自主研究开发与技术集成创新结合起来,逐步推进。

3.生产出符合生态要求的轻化工产品

未来的轻化工清洁生产的产品和服务必须是生态轻化工产品和服务。例如,现在皮革行业提出了“生态皮革”的概念,在现阶段,生态皮革就是符合欧美规定的生态指标要求的皮革。今后应该在此基础上,研究开发出真正意义上的生态皮革。生态皮革是一种采用制革清洁生产技术生产的、在整个生命周期内都不会对环境造成任何污染或对人体产生任何危害的皮革产品。生态皮革应该符合以下条件。

(1)在生态皮革的生产过程中对环境和人体不产生任何危害。

(2)用生态皮革加工成的制品对环境和人体不产生任何危害。

(3)皮革制品完成其寿命周期后废弃,其废弃物对环境和人体不产生任何危害,并且,废弃物可生物降解,降解产物对环境和人体也不产生任何危害。

同样的,造纸工业的产品是生态纸张,纺织染整工业是生态染整等。

4.全面建设轻化工循环型经济产业

循环经济(Recycling Economy)是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律,重构经济系统,使其和谐地纳入自然生态系统的物质能量循环利用过程,以产品清洁生产、资源循环利用和废物高效回收为特征的生态经济发展形态。根据循环经济的基本要求,工业经济活动应该按照自然生态系统的循环模式,高效、有效地组织成一个“资源利用—绿色工业—资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程。遵循这一流程可以保持工业生产的低消耗、高质量和低废弃,从而彻底摒弃传统的工业生产模式。另一方面,遵循这一流程可以将工业生产活动对自然环境的影响破坏程度降到最低。由此可见,循环经济是在实现人类社会可持续发展过程中解决资源环境制约问题的最佳途径,是实施可持续发展战略的必然选择和重要保证。由循环经济的基本概念和内涵,可以归纳出所谓的“3R”原则:减量化(Reduce)原则、再利用(Reuse)原则以及循环化(Recycle)原则。杜邦(Dupont)化学公司建立企业内部的循环经济模式,创造性地把循环经济的“3R”原则发展成为与化学工业相结合的“3R制造法”,以达到少排放甚至零排放的环境保护目标。该公司通过放弃使用某些环境有害性的化学物质,减少一些化学物质的使用量以及发明回收公司产品的新工艺,同20世纪80年代末相比,至1994年该公司因生产造成的废弃塑料减少了25%,空气污染物的排放量减少了70%。杜邦化学公司这一经验值得借鉴。

循环经济和清洁生产是两个不同的概念,但它们都是实现可持续发展战略的重要途径。循环经济与清洁生产之间有着不可分割的联系,它们都有着鲜明的目的性、系统完整性、经济效益性、科学合理性和突出预防性等特点,且在多方面具有一致性。循环经济与清洁生产都主张从源头预防和治理污染,强调工业生产过程中将废物最小化、资源化和无害化。循环经济的核心思想是资源—产品—再生资源的物质反复循环流动。它要求把经济建立在自然生态规律的基础上,促使大量生产、大量消费和大量废弃物的传统工业经济体系向自然资源的节约、洁净和有效利用、循环利用的循环经济体系转变。

循环经济是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的物质闭环流动性经济,本质上是一种生态经济。它以物质、能量梯次和闭路循环使用为特征,在环境方面表现为污染低排放,甚至零排放。循环经济把生态工业、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体,运用生态学规律指导人类社会的经济活动。它要求把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的反馈式流程,其特征是低开采、高利用和低排放,其结果是经济发展与环境保护的“双赢”。

传统的皮革产业包括制革、毛皮加工、制鞋、皮革化工、皮革机械、皮革五金等行业。在皮革行业中实现循环经济,除了上述这些行业之外,还要把生皮以及制革固体废弃物的深度开发和综合利用所涉及的产业也融入其中。这就是说,作为广义农业的副产物的生皮,可以被整体利用来制革,然后制成皮革制品。制革和皮革制品的边角余料又可以资源化,经过深度开发,制成其他各种各样的适合各种用途的产品。这样一来,不仅延伸了产业链,而且又产生了新的经济增长点。这就是广义的皮革产业的概念。应该说,广义的皮革产业的概念是循环经济的产物。

二、更新观念,重点实现“三个转变”

要实现轻化工清洁生产的四个目标,就必须更新观念,实现“三个转变”。清洁生产不仅涉及自然科学知识和社会科学知识的具体运用,而且更为重要的是涉及人们的思想观念的更新。只有观念更新了,才有可能实现以下“三个转变”。

1.变环境的局部改良为包括生态设计在内的全面绿色管理

过去的轻化工行业的污染治理,在很大程度上只是环境的局部改良,许多清洁生产技术没有系统化,各企业往往根据自己的需要,采用了某些清洁生产单元技术,局部地、不同程度地改善了轻化工行业的污染状况,但远远没有达到清洁生产的要求。

今后,轻化工行业应引入生态设计的方法,在企业内部建立和健全环境管理制度,推行全面绿色管理(TGM)。

生态设计是一种从产品的研究开发过程就开始考虑环境影响,从而有效地避免或减少后续环节可能产生的环境影响的方法。简而言之,生态设计是指“环境”因素决定设计决策的方向。换句话说,环境是产品开发中必须考虑的一个重要因素,与一般的传统因素(如利润、功能、美观、环境条件与效率、企业形象和整体质量等)具有同样的地位。在某些情况下,“环境”因素甚至比传统的价值因素更为重要。现代企业逐渐认识到,“末端治理”是治标的方法,而“清洁生产”“生态制造”才是治本的方法。我们知道,产品设计是生产和制造的重要依据和支撑,因此,不少企业已经开始从“末端治理”“清洁生产”转向注重产品的生态设计。

清洁生产是一个庞大的系统工程,涉及面大、技术含量高、工作难度大,尤其是,清洁生产是经济效益最大化的清洁生产。清洁生产绝不能以牺牲产品质量为代价。因此,必须建立一整套环境管理制度并认真地付诸实施。

环境管理制度应该包括原材料管理、原材料制备、工艺技术参数的控制、设备仪表维修、开停车和事故的管理、生产现场管理、样品采集、设备定期检修等。环境管理制度中应始终贯彻全面绿色管理的思想。

全面绿色管理是近年来新兴起来的一种新型的管理思想和模式,它可以理解为:在组织内部,全体员工(上至管理层成员,下至炊事员)都应具有环保意识、资源意识和效益意识。产品的整个生产过程、生产工艺技术和方法、生产的组织以及生产的环境等,都要考虑环境保护,考虑资源的节约、洁净和有效利用。由此可见,全面绿色管理融合了全面质量管理的精华,将生态环境管理与生产经营管理有机地结合起来,形成了一个极具生命力的现代管理模式。

全面绿色管理中的“全面”一词,代表“全面的绿色概念”“全员参与管理”“全过程管理”和“采用全面的技术与方法”。全面绿色管理适用于全世界各级各类组织,当然,也适用于轻化工企业。全面质量管理的基本原则是环境效益、生态效益、经济效益和社会效益相统一。

推行全面绿色管理,首先要解决人的问题,即要培训员工,增强全体员工的绿色意识,培育企业的“绿色文化”。通过培训,培养出一批具有绿色管理素质的人才;其次,在生产中推行清洁生产,推广绿色技术(清洁技术);第三,开展绿色认证,争取绿色标志;第四,要积极开展绿色营销;第五,对废旧物品,包括生产过程中的副产物和废物,要实行绿色处理。

推行全面绿色管理与实施清洁生产是完全一致的。推行全面绿色管理是实施清洁生产的根本保证,实施清洁生产是推行全面绿色管理的主要目标之一。推行全面绿色管理,可以将清洁生产提高到一个新的、更高的层次。这对于企业乃至行业的可持续发展都具有十分重要的意义。

2.变轻化工污染的末端控制为生产的全过程控制

要实现这个转变,就应该从三个方面更新观念。首先,把污染的末端控制观念更新为生产的全过程控制观念,牢固树立末端治理不等于清洁生产观念。其次,把传统的生产模式观念更新为清洁生产的生产模式观念。按照传统的生产模式,人类一方面从环境中获取可用资源,另一方面又向环境排放废物,从而导致当今世界所面临的环境污染和生态破坏。而清洁生产则要把物料消耗降到最低限度,使废物减到最少,甚至为零。再次,把粗放型生产的观念更新为集约型生产的观念。清洁生产要求强化企业管理、提高职工素质、合理定位产品、优化生产工艺和技术参数,采用高新技术革新工艺、节约资源和能源,最大限度地削减废物,在企业内外形成优势互补和社会化运行网络,创造良好的环境效益、社会效益和经济效益。

3.变资源的有效利用为节约、洁净、有效利用

过去,轻化工所使用的原材料、化学品,主要侧重于其是否有效,而对其是否节约、是否洁净(无污染)不太关心。清洁生产要求在生产过程中所使用的原料、能源不但要洁净,而且对环境和人类没有危害,因此,要实现清洁生产就必须将资源的有效利用转变为节约、洁净和有效的利用。

三、研究开发和积极推广应用清洁生产技术

近年来,轻化工清洁生产技术的研究与开发取得了很大成绩,各种新技术、新工艺和新材料如雨后春笋般层出不穷。然而,由于种种原因,先进的轻化工清洁生产技术无法通畅地进入企业管道,无法转化;有的清洁生产技术虽然实现了成功转化,但却不能长期坚持;即或是已经应用了清洁生产技术的企业,也可能因为其技术的覆盖面不广,而无法产生最佳的生态效益、环境效益、社会效益和经济效益。由此可见,轻化工清洁生产技术的研究开发和推广应用,是一个庞大的系统工程,必须下大力气才能取得成功。已有的清洁生产技术成果比较零散,缺乏工业性实验,需要进行二次开发或集成创新,才能形成系统而完整的清洁生产技术体系。首先,通过行业的管理部门,将所有的轻化工清洁生产成果集中起来,组织评估,从中选择最佳的轻化工清洁生产技术。然后,组织一支科研实力较强的科研团队,将这些最佳轻化工清洁生产技术进行总体集成,并对集成技术进行二次研究开发和创新,形成造纸、制革和纺织染整工业的清洁生产技术体系。最后,在全国范围内通过招标方式,选择各行业(如造纸、制革和纺织染整行业)中的一家或数家有代表性的大型企业,或者重组大型企业完成工程化实验,从而形成定型的工艺技术,在全国范围内推广应用。当然,具体操作起来将会遇到诸多问题,但是只要下决心去做,争取政府和企业的支持,就一定可以成功实施。

四、限制有毒、有害化学品的生产和使用

据初步计算,造纸和制革工业的污染物有60%~70%是外源性的,其中,绝大部分化学品是由于在制浆造纸和制革过程中无限制地使用有毒、有害化学物质造成的。为了限制有毒、有害化学品的生产和使用,有关部门可以将用于轻化工行业的所有化学品实行“市场准入制”,即只有符合绿色化学品标准的化学品才准许其生产和进入市场。但是从目前情况看,真正符合绿色化学品标准的化学品属于凤毛麟角。因此,需要制定出可操作性强的法律、法规,逐步地限制有毒、有害的化学品进入轻化工行业的生产过程中。此外,还必须加快研究开发无毒、无害的绿色化学品的进程。

五、实施节水工程

据资料介绍,由于世界性水资源紧张,各国对保护水资源、节约用水和废水回用等技术予以高度重视,尤其是在欧美、日本等发达国家,工业废水的回用率高达80%~90%,而我国工业废水的回用率不足10%。制浆、造纸工业,制革工业和纺织染整工业都是“用水大户”,其工业废水排放量均很大。制浆、造纸工业,每生产1吨纸要产生30~400吨废液;制革工业,每投产1吨生皮要产生80~100吨废液;纺织染整工业,每染整加工1吨纺织品要产生130~170吨废液。轻化工行业用水量大,有很多弊端。其一是浪费了宝贵的水资源;其二是加大了轻化工处理综合废水的负荷,使轻化工废水的处理费用大大增加;其三则是使从生皮中进入制革废水中的有用物质回收困难。因此,实施节水工程势在必行。轻化工行业的节水工程,应当从三个方面入手:一是进一步优化和完善已有的节水技术,实现减量化;二是实施中水回用;三是开拓创新,研究开发无水/少水生产技术和配套设备。

六、废水的资源化

在造纸、制革、毛皮加工和纺织染整工业废水中,存在着大量的、各种各样的有用物质,按照传统的工艺,这些有用物质都会被当作废物排放到水体、空气中,因而造成了极大的浪费和严重的环境污染。采用先进的物理、化学方法和高新技术,通过分离、纯化、浓缩等方式,回收利用造纸、制革和纺织染整工业废水中的有用物质,变废为宝,化害为利。

七、固体废物的资源化

在造纸、制革、毛皮加工和纺织染整工业的生产过程中,一般都要产生大量的固体废物。据不完全统计,现在我国每年加工各种原料皮约1.7亿张,每年约产生140多万吨制革边角余料等固体废物。在这些制革边角余料中,含有大量的胶原蛋白。研究表明,胶原蛋白及其降解产物在医药、食品、化妆品、营养保健以及生物材料等方面的应用十分广泛。

以造纸、制革和纺织染整工业中的固体废物为原料,运用高新技术将其资源化,可以延伸产业链,增加新的经济增长点,符合循环经济模式的要求。

八、开展企业清洁生产审计

企业清洁生产审计是企业推行清洁生产的关键和核心。通过企业清洁生产审计,可对企业生产全过程中的每个环节、每道工序可能产生的污染物进行定量检测,并在此基础上,发现问题,找出原因,提出有针对性的对策和措施,彻底消除高物耗、高能耗和高污染的源头,从根本上防止和减少污染的产生。

轻化工行业应结合自身实际,理清清洁生产审计的基本思路,制订出切实可行的实施办法,坚持不懈地做好企业清洁生产审计,不断提高企业的清洁生产水平。