淮海工學院工程訓練中心 趙中敏
亞翔系統集成科技(蘇州)股份有限公司 王茂凡
19世紀以來,源于工業生產行為的環境污染和資源浪費已經嚴重危及到人類的生存與健康,成為舉世關注的全球性問題。工業生產(尤其是制造業)主要是依靠高投入、高消耗的粗放型方式謀求經濟的增長,很少考慮生產過程對環境、對資源的影響。隨著社會對資源和環境保護的呼聲愈來愈高,在制造業實施清潔制造過程勢在必行。在這種背景下,人們開始了清潔化生產技術的研究。清潔生產兼顧環境效益和經濟效益,與可持續發展的觀念相吻合,是實現可持續發展的重要手段;以清潔生產概念及清潔生產技術為切入點,提出了可供選擇的工業清潔生產技術的對策。因此,為推進我國的清潔生產,有必要改革環境影響評價制度,完善環境經濟政策,建立清潔生產審計制度。
按照聯合國環境署及工業與環境規劃活動中心(UNEP IE/PAC)1996年提出的定義:清潔生產是將綜合預防的環境戰略,持續地應用于生產過程、產品和服務中,以便提高生態效率并減少對人類和環境的風險。對生產過程而言,包括節約原材料和能源,淘汰有毒有害原材料,減少廢物的數量和毒性;對產品而言,則要減少從原材料到最終處理整個產品生命周期對人類健康和環境的不利影響;對服務而言,清潔生產技術要求將環境因素納入設計和所提供的服務中。
清潔生產是污染控制的最佳模式,它與傳統的末端治理根本區別在于以下兩方面。
一是清潔生產體現的是“預防為主”的方針。傳統的末端治理側重于“治”,與生產過程相脫節,先污染后治理;清潔生產側重于“防”,從源頭抓起,實行生產全過程控制,強調“源削減”,將污染物消除在生產過程之中,盡可能減少廢物的排放量,且對最終產生的廢物進行綜合利用。
二是清潔生產實現了環境效益與經濟效益的統一。傳統的末端治理投入多,治理難度大,運行成本高,只有環境效益而沒有經濟效益,企業沒有積極性。清潔生產則是從改造產品設計、原材料選用替代有毒有害材料、改革和優化工藝和技術裝備、物料循環和廢物綜合利用等各個環節入手,通過不斷加強管理和技術進步,達到“節能、降耗、減污、增效”的目的,在提高資源利用率的同時,減少了污染物排放量,實現了經濟效益和環境效益的最佳結合,可以調動企業的積極性。
傳統的工業生產方式能源消耗高、資源浪費大、污染嚴重,導致資源逐漸枯竭,工業污染遠遠超出環境容量,污染控制難度很大。工業污染的“末端治理”是一種被動的管理模式,投入高、費時費力、與企業的經濟效益沒有明顯關系,其最終的經濟代價是昂貴的。企業普遍缺乏治理污染的積極性,企業生產與環境保護不能協調一致,而且發展是不可持續的,正是在這種背景下清潔生產應運而生。
清潔生產兼顧環境效益和經濟效益,最大限度地減少了原料和能源的消耗,降低成本,提高效率;變有毒有害的原材料或產品為無毒無害,使其對環境和人類的危害降低至最小;對生產全過程進行科學的改革與嚴格的管理,使生產過程中排放的污染物達到最小量,鼓勵對環境無害化產品的需求和以環境無害化方式生產產品。因此,清潔生產方式可以實現資源的可持續利用,減少工業污染的來源,從根本上解決環境污染與生態破壞問題。另外,清潔生產又可以創造顯著的經濟效益,與清潔生產相關的技術、產品與設備的國際貿易與合作已日趨活躍。因此,無論從經濟角度還是從環境和社會的角度推行清潔生產均是符合可持續發展戰略的。
清潔生產是指在工藝設計和生產過程中采用各種高新技術,使生產過程中對各種資源(能源、材料等)的消耗、對環境的污染盡可能達到最少的生產過程。清潔生產的內容包括節約能源的生產技術、節約資源的生產技術、保護環境的生產技術。以下圍繞清潔生產的基本要素,從技術的角度探討清潔生產研究的主要內容,給出在實施清潔生產的主要途徑。
1.節約能源的生產技術
(1)合理選擇使用生產設備
合理選擇使用生產設備包括兩方面的內容:一是選擇與生產負荷相匹配的節能型生產設備。如在機械加工過程中,應該選擇與加工零件精度要求和尺寸大小相匹配的節能型加工設備,顯然大機床、大設備的能耗比小機床、小設備多得多;另一方面,應采用節約措施,更新改造陳舊設備,降低能耗。如熱處理爐采用輕質、超輕質耐火磚進行改造,可節能16%左右;采用紅外線加熱設備代替電阻加熱設備,節電10%~30%;采用適度自動化而不是全面自動化技術可降低能耗。
(2)降低設備的空載損耗
如電動機的最佳負載率為70%~90%,減少電動機的空載損耗是機床節電的主要途徑之一。
(3)采取能源調度優化利用措施
如熱處理工藝利用鑄、鍛余熱,可縮短工藝周期,節約重新加熱能耗;又如對工業鍋爐及熱管線采用保溫隔熱措施,防止熱能流失;安裝余熱回收裝置,實現余熱再利用。
2.節約資源的生產技術
(1)合理選擇使用加工方法
采用少無切削加工技術,如精沖、精鍛、精鑄、粉末冶金等近似成形或完全成形技術,可大大提高材料的利用率,減少或省去切削加工過程,節省能源和設備;優化工藝參數,盡量提高切削用量,減少機床的固定損耗、減少刀具消耗;機械加工中采用裝夾不重磨刀具代替焊接刀具,大量節省刀柄材料。
(2)正確設計毛坯形狀
正確選擇毛坯可以減少加工余量、加工工時、刀夾具消耗以及大量的切削能耗。
(3)優化工藝流程
減少生產過程中的廢品率、次品率,可以直接減少原材料的消耗。
(4)通過技術改造改進工藝裝備
改進密封技術,有效防止設備泄漏,可以減少潤滑油的損失,同時也避免了漏油環境污染;開發、研究冷卻潤滑液的回收新技術,實現冷卻潤滑液的回收再利用;清洗工序中采用逆流或多級逆流清洗工藝代替一般噴淋沖洗或常流水清洗工藝可節水50%~80%。
3.保護環境的生產技術
(1)生產設備的技術改進
通過機械的降噪設計或噪聲隔離技術減少機床設備的噪聲污染;通過采用各種先進的加工設備和工藝措施如各種減振、防振技術來減少或消除振動。
(2)采用先進的工藝措施減少大氣污染
如采用新的燃燒技術提高燃燒率,以減少粉塵的產生;采用新的制模技術代替產生有害氣體的制模技術。
1.改革環境影響評價制度,對建設項目進行全過程環境影響評價。目前的環境影響評價制度是在建設項目的可行性研究階段進行的,評價的基礎是污染設施是否達標,重點是污染防治設施的規模、資金和性能上。建設項目的環境評價應從項目的立項擴大到項目實施的整個過程,對原材料選用、工藝設計、技術選擇和能源消耗進行清潔生產審計,并提出相應的清潔生產措施。
2.完善環境經濟政策,鼓勵企業實施清潔生產。清潔生產是一種全新的污染控制戰略,在當前以建立市場經濟體制為目標的經濟形勢下,應建立市場機制運行的環境經濟政策體系,以保證清潔生產順利實施。如改革現有的排污收費制度;鼓勵企業在中間生產環節減少污染物的產生量;建立或實施對清潔生產的稅收優惠政策;對清潔生產投資和信貸實施優惠政策。
3.建立清潔生產審計制度。國家主管部門對國有企業經濟責任制考核中,除現有的生產、利稅和資產增值等考核指標外,還要增加企業是否進行清潔生產的審計指標。對于申請使用污染防治基金和排污費貸款,要在立項前進行清潔生產審計,審計合格才予以批準。
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