摘要 隨著中國經濟的高速發展以及房地產行業的帶動,近幾年佛山陶瓷業得到了飛速的發展,但是其高能耗、高污染的問題也日漸突出。本文主要就佛山陶瓷企業的清潔生產現狀,探討了佛山陶瓷企業開展清潔生產的方向,以及清潔生產對陶瓷企業自身和佛山市環境的推動作用。
關鍵詞 清潔生產,能耗,方案
1佛山陶瓷企業的現狀
隨著中國經濟的飛速發展,以及在中國房地產業持續高速增長的背景下,佛山陶瓷業得到了飛速的發展。從2000年的年產量不足10億m2,到2005年的產量達到15億m2,占中國建筑陶瓷產量的60%之多,并占整個世界建筑陶瓷總產量的25%左右。佛山陶瓷業的發展不僅體現在產量上,其技術含量以及產值也得到了飛速的提高。從2000年佛山陶瓷業生產總值的130億元到2004年的250億元,短短4年的時間,陶瓷工業總值就翻了近一番,占當年佛山工業總產值的15.28%,已成為佛山的支柱產業之一。佛山陶瓷業已成為一個區域性陶瓷品牌,是國內最大的建筑陶瓷生產基地、最大的建筑陶瓷產品出口基地和最大的建筑陶瓷綜合性展貿中心。
然而,在一串串驚人的數字背后,佛山陶瓷的高能耗、高物耗及高污染物的排放,也倍受關注。據有關資料統計,佛山市陶瓷企業每年消耗燃料達500萬t標煤;廢氣排放量約1487713萬Nm3(2004年),占全市工業廢氣總量的11.95%;二氧化硫和粉塵排放量各占當年總量的23%和99%;每年消耗的泥沙石近5千萬t,產生的固體廢棄物高達400萬t。佛山市中心城區降水的pH值也明顯偏低,如圖1所示。

圖1 1991-2004年佛山市中心城區降水pH值變化趨勢
在這種高能耗、高物耗和高污染的發展狀況下,佛山陶瓷企業的發展,正經受著新“三座大山”的嚴峻考驗。因此,佛山部分陶瓷企業為了降低生產成本,遷到佛山周邊地區。佛山的陶瓷產業受到了動搖,區域品牌也受到了來自省內外其他區域的沖擊。為此,佛山經濟要想保住佛山陶瓷的優勢產業,繼續提升佛山陶瓷的區域品牌,實現佛山經濟的可持續發展,在佛山市陶瓷產業中開展清潔生產具有重大的經濟意義、環境意義和社會意義。
2佛山陶瓷企業開展清潔生產的現狀
清潔生產作為現代工業的一種新的思想,其理念是從源頭控制污染物的產生,其目的是“節能、降耗、減污、增效”。目前全國各地都在不同程度地開展清潔生產工作,廣東省的清潔生產工作也走在了全國的前列。清潔生產也正在成為提高企業競爭力,改善環境,實現經濟可持續發展的新的工具。
2.1 清潔生產開展情況
佛山市作為廣東省的工業強市,清潔生產工作的開展,已走在其他市的前列。就佛山陶瓷產業而言,目前已開展清潔生產工作的陶瓷企業有11家,其中4家企業獲得了“廣東省清潔生產企業”的稱號,3家企業的清潔生產工作獲得廣東省環保局的認可。已獲得清潔生產企業稱號的陶瓷企業占整個佛山市清潔生產企業數量的25%,占整個廣東省清潔生產企業數量的5.3%,也是佛山市同類行業獲得清潔生產企業數量最多的行業。與佛山其他行業相比,佛山市陶瓷企業開展清潔生產工作的步伐稍稍走在前面,但是與整個佛山市陶瓷企業的數量相比,佛山市陶瓷企業開展清潔生產的工作還任重而道遠。
2.2 企業基本情況
2.2.1 企業特點
從已開展清潔生產的企業來看,大多數陶瓷企業都具有較好的基礎,各企業的基本情況見表1。

2.2.2能耗現狀
從已開展清潔生產的企業來看,雖然大多數企業在能源替代、余熱綜合利用和變頻器的使用上進行了較大的投入,但與國外相比,其能源利用率還較低,差距比較明顯。發達國家的能源利用率一般高達50%以上,美國達57%,而我國僅為28%~30%。表2為已開展清潔生產的陶瓷企業與國內外陶瓷企業能耗的對比情況。
2.3 清潔生產效果
從這11家開展清潔生產的企業來看,其獲得的成效也相當明顯。在開展清潔生產過程中,大多數企業都提出了幾十個清潔生產方案,個別企業的清潔生產方案高達100個。在資金投入方面,個別企業投入一千多萬元進行了技術改造。在節能、降耗、減污以及增效等方面取得了明顯的效果。據不完全統計,已開展清潔生產的企業,每年共節約標煤2萬t,減少二氧化硫排放350t、粉塵排放110t,實現廢物綜合利用1.2萬t,直接帶來的經濟效益超過3000萬元。同時企業在開展清潔生產過程中,還改善現場工作環境,提高了員工對企業的認同感,增強了企業與周邊環境的和諧,提高了企業的整體形象。
2.4 存在的問題
2.4.1企業的積極性不夠高
從佛山陶瓷企業開展清潔生產的現狀可以看出,企業的積極性尚不夠高。這不僅體現在數量上,更有3家企業因環境問題較為突出,被省環保局強制實施清潔生產。大企業開展清潔生產的意識較高,例如東鵬陶瓷和新明珠,小企業開展清潔生產的動力不大。對于大企業,其資金和技術力量都較雄厚,同時企業領導的環境意識也比較強,對清潔生產的認識也比較全面,因此積極性較高;而中小企業在技術和資金上相對薄弱,環保意識不強,因此對清潔生產不夠重視。
2.4.2 清潔生產工作不夠深入
清潔生產是一種綜合性的污染預防工作,它是從原材料、生產工藝及設備、管理、產品和廢物等多方面入手,尋找節能、降耗、減污以及增效的機會。它需要企業各部門的共同參與和相互配合,才能取得良好的效果。因此,清潔生產工作需要全員參與,全體員工都參與到推行清潔生產的工作中來,才能使清潔生產工作取得更好的成效。從目前這幾家企業開展清潔生產的狀況來看,企業的參與積極性不夠,只有少部分企業在全廠進行了廣泛的宣傳和組織員工提出清潔生產議案,大部分企業在開展清潔生產過程時,都認為清潔生產工作只是某個部門或某個人的事,不需要大動干戈。
2.4.3 缺乏持續性
清潔生產持續性主要體現在兩個方面:一是要不斷地組織員工提出新的清潔生產方案,并進行分析、篩選和實施;二是要對已實施的清潔生產方案進行總結,鞏固其實施效果,并堅持實施。現在有部分企業,在開展清潔生產審核時,很多方案都實施得很好,但是一旦審核工作結束以后,部分無/低費方案就沒有得到很好的實施,例如“廢物的分類回收與利用”。同樣一些中/高費方案,在實施后的運行、管理和維護上也存在問題,致使企業的清潔生產效果大打折扣。
2.4.4 清潔生產技術運用不夠
從某種意義上講,要大幅降低陶瓷生產的能耗,僅僅靠加強管理是不夠的,還需要關鍵或重大的技術支撐。例如,低溫快燒、一次燒成工藝、微波干燥和輔助燒成、連續式球磨機等重大技術和設備在生產上的廣泛運用,將會極大地提高整個陶瓷行業的清潔生產技術水平。由于企業缺乏大膽的技術創新思維,以及資金的不足,導致一些重大的技術和裝備在陶瓷行業沒有得到進一步的推廣和運用。因此,就整個行業而言,如何開展關鍵和重大技術的攻關和推廣,是降低能耗的關鍵所在。
3陶瓷企業開展清潔生產的方向
陶瓷企業開展清潔生產是多方面的,可以從產品開發、技術改造、廢物的回收利用等方面入手,也可以從企業的管理入手,提高企業清潔生產水平。
3.1 發展綠色陶瓷,提高產品附加值
陶瓷企業為了追求產品花色及品種的多樣化,使用含有有毒、有害物質的原輔材料,因此在生產過程中產生了氟、氯等有害氣體,產品本身也存在一定的放射性。由此可見,應積極研究開發新的生產工藝,選用無放射性的原材料和無毒的輔料;積極發展綠色陶瓷,進行“環境標志產品”認證,從根本上解決陶瓷生產及使用過程中產生的污染。
目前市場上見到的陶瓷產品大多數功能單一,同質化現象非常嚴重,因此需要不斷地進行技術創新,加強抗污、抗菌、防滑等功能陶瓷的開發,提高產品的附加值。
3.2 節約能源,尋找新的替代能源
目前陶瓷企業使用的燃料主要包括柴油、重油、煤、水煤漿、水煤氣和天然氣。其中部分企業由于地域的限制和環保的壓力,使用柴油,由于市場上柴油價格居高不下,且還有上升之勢,因此企業的生產成本也在不斷地攀升,削弱了這部分企業的市場競爭力。大部分企業使用重油和水煤漿,佛山市周邊(高明、三水)的企業以水煤漿和水煤氣為主。水煤漿和水煤氣作為煤的替代能源,與柴油和重油相比,具有相當可觀的經濟效益,且符合我國能源結構的特點。
(1) 噴霧干燥塔水煤漿替代重油比較
若用水煤漿替代重油,其經濟效益相當明顯,具體見表3:

水煤漿又是一種清潔代油的高技術液體燃料,它由55%~60%的煤、40%~45%的水和1%的化學添加劑經深加工、熟化處理而成,其含硫量低于1%,燃燒后產生的廢氣經過處理后二氧化硫的排放濃度在550mg/L以下。不過,水煤漿在生產拋光磚粉料上的使用還需解決水煤漿燃燒后產生的黑粒對粉料的影響。
(2) 輥道窯水煤氣替代重油的比較
水煤氣作為一種廉價和潔凈的燃料,在各個行業已得到了廣泛的運用。其技術也從過去的一段爐發生工藝,發展為現在的兩段爐工藝,生產工藝已相當成熟。使用水煤氣還有利于窯爐溫度的控制,可以改善產品質量,提高產品優等率。
以仿古磚企業為例,輥道窯燃燒重油與水煤氣的對比情況見表4。

對于水煤氣在生產過程中產生的焦油和酚水等污染物問題,目前已有相對比較廉價和成熟的解決辦法。首先相比以前的工藝,目前所采用的水煤氣制造工藝,酚水和焦油的產生量大大降低;其次酚水還可以添加在水煤漿內一起燒掉,或者利用煤氣發生爐產生的余熱,把酚水加熱汽化,作為煤氣發生爐的汽化劑。水煤氣在制作過程中,最為關鍵的問題就是煤氣站的安全管理。對于使用水煤氣的企業來講,必須要有嚴格安全的管理措施,才能確保煤氣站的安全生產。
3.3 生產工藝及設備的改進
生產工藝及設備的改進是企業開展清潔生產的核心,也是企業獲得清潔生產成功的重要途徑。
隨著陶瓷產業的飛速發展,陶瓷生產工藝及陶瓷設備也得到了不斷的改進和提升。新的陶瓷工藝如“一次燒成”、“低溫快燒”、“微波干燥”等,不僅可使產品質量性能優良,而且大大降低了能源的消耗。在陶瓷設備方面,如運用大噸位的球磨機替代小噸位的球磨機,或使用連續球磨技術;使用大型的噴霧干燥塔設備,以及自動化高、產量高的輥道窯;使用保溫性能好的窯爐保溫材料;使用大功率設備安裝變頻器,大型攪拌器安裝繼電器,實現間歇式攪拌;使用功率補償裝置,節能燈管等節電設備。這些工藝及設備的改進,都可以作為陶瓷企業開展清潔生產審核的方向。
以連續式球磨技術為例,與間歇式球磨機相比,其產生的效果也比較明顯。以一臺Ф2.2×14m連續式球磨機為例,其產量與3臺40t間歇式球磨機的總產量相當,其對比情況見表5。

陶瓷企業在技術改造、設備更新以及新項目設計時,應充分考慮低能耗高產出設備,注重企業系統節能。
3.4 提高余熱利用率
目前大多數陶瓷企業都開展了余熱利用的工作,主要將余熱用于濕坯的干燥和助燃空氣的加熱,少量陶瓷企業將余熱用于日常生活(加熱自來水)或治理噴霧干燥塔產生的白煙,然而窯爐余熱綜合利用還不到5%,排出的廢氣溫度在200℃左右,因廢氣帶走的熱量損失占總能耗的30%左右。若能將該部分能量用于余熱發電或余熱制冷,不僅可解決企業部分電力,而且可以提高企業余熱利用的綜合效率。
以溴化鋰吸收式制冷為例,該技術是采用溴化鋰吸收式制冷系統,以溴化鋰溶液為吸收劑,以水為制冷劑,利用水在高真空下蒸發吸收熱達到制冷的目的,通過熱交換器將輥道窯余熱回收加熱水至70~140℃作為制冷系統的驅動熱源,該項技術可以利用200℃以下的煙氣余熱。
溴化鋰吸收式制冷與蒸發壓縮制冷的對比見表6。

窯爐余熱利用是一個系統工作,企業要敢于嘗試新的技術,這樣才能提高能源利用的綜合效率,降低生產成本。
3.5 加強廢料的綜合利用
隨著陶瓷產量的增加,其生產過程中產生廢料的數量也越來越多,根據不完全統計,整個佛山各種陶瓷廢料的年產量已經超過400萬t。如此大量的陶瓷廢料已經不是簡單填埋可以解決的問題,而且隨著經濟的日益發展和社會的進步,環境已經成為人們關注的焦點。陶瓷廢料的堆積擠占土地,影響當地空氣的粉塵含量;而陶瓷廢料的填埋耗費人力物力,還污染地下水質。
目前,佛山市陶瓷廢料利用率的整體水平較低,除了需要簡單處理的廢泥、廢粉料、素坯被陶瓷企業回收利用外,廢品和廢渣的利用率不到10%。其中廢品磚被回收利用來加工拼花磚和切割加工成馬賽克外,絕大部分被當作廢物扔掉;廢渣及污水處理產生的污泥,除小部分被運往建筑工地使用外,絕大多數簡單填埋或露天堆放處理。因此,這些廢料不僅造成極大的資源浪費,且其在運輸過程中產生大量的揚塵。如何變廢為寶,化廢料為資源,也是當前企業開展清潔生產需要探討的問題之一。
陶瓷廢料一般可采取以下措施進行回收利用:
(1) 利用廢磚邊角料和拋光廢渣制成免燒磚、廣場磚,也可以經過高溫燒成制成生態透水磚;
(2) 拋光生產產生的廢泥可以開發為輕質建陶磚、陶粒等,用于隔熱、保溫、隔音等方面;
(3) 拋光廢磚和廢渣還可以作為建筑填料,如水泥瓦、水泥空心砌塊、排水管或污水管等混凝土制品;
(4) 利用有色廢坯、廢泥做仿古磚;
(5) 利用廢瓷磚粒子作耐磨防滑原料;
(6) 有釉的廢瓷片破碎后還可以與玻化磚一起用作路面基層材料。
陶瓷廢物的綜合利用,需要企業自身加強新產品的技術開發能力,同時也需要政府部門的大力支持、市場的引導以及上下游企業的配合,實現陶瓷廢料的綜合利用,提高陶瓷廢料的利用價值和利用率。
4總結
清潔生產是一種創造性的思想,企業應圍繞“節能、降耗、減污、增效”的理念,建立清潔生產創新機制,加大宣傳力度,鼓勵員工不斷提出新的清潔生產議案。對于一些缺乏較大資金實施高費清潔生產方案的小陶瓷企業,可以從無/低費清潔生產方案開始實施,不斷地積累資金,實施更多的清潔生產方案;對于較大的企業,可以大膽嘗試使用新的生產工藝和技術,為佛山市陶瓷企業開展清潔生產引領方向,推動佛山陶瓷產業的發展,實現經濟與環境的協調發展。
參考文獻
1 陳士民.佛山建筑衛生陶瓷產業清潔生產的潛力與途徑[J].佛山科學技術學院學報,2005,3,23(1)
2 曾令可,鄧偉強.廣東省陶瓷行業能耗現狀及節能措施[J].佛山陶瓷,2006,2:16
3 陳 寶.陶瓷企業窯爐煙氣的余熱利用[J].佛山陶瓷,2006,10:16
4 佛山市環境保護局.佛山市環境保護“十一五”規劃(征求意見稿),2005,10
5 佛山市經濟貿易局.關于加快佛山陶瓷產業發和展提升的調研報告,2006,1