清潔生產審核在甘蔗制糖企業的應用

宋曉薇 趙侶璇 張立宏 覃楠鈞 馮 媛(廣西壯族自治區環境保護科學研究院，南寧 530022)

清潔生產審核在甘蔗制糖企業的應用

宋曉薇 趙侶璇 張立宏 覃楠鈞 馮 媛
(廣西壯族自治區環境保護科學研究院，南寧 530022)

某甘蔗制糖企業通過開展清潔生產審核，采用全生命周期評價的方法，確定以節水、減少廢水及水污染物排放量為目標，將制煉車間作為本輪清潔生產審核的重點，提出并實施方案30項。通過清潔生產方案的實施,達到“節能、降耗、減污、增效”的目的，為甘蔗制糖企業開展清潔生產審核提供了良好的借鑒。

清潔生產審核；甘蔗制糖；清潔生產評價指標體系

清潔生產是我國工業可持續發展的一項重要戰略，是21世紀工業生產的方向，也是實現我國污染控制重點由末端治理向生產全過程控制轉變的重要措施[1-3]。清潔生產審核是企業針對生產全過程資源能源利用及廢棄物產生進行系統分析，提出減少有毒有害物質的使用、產生，降低物耗、能耗和廢棄物產生的無/低費和中/高費方案[4-5]，實現節能、降耗、減污、增效的清潔生產目標。

為了完成節能減排目標任務，解決企業廢水排放不能穩定達標的問題，根據《中華人民共和國清潔生產促進法》的要求，廣西某甘蔗制糖企業開展了強制性清潔生產審核工作，審核工作小組通過審核準備、預審核、審核、方案的產生和篩選、方案的確定、方案的實施、持續清潔生產等7個工作階段，完成了清潔生產審核工作。

1 清潔生產審核實踐

1.1 某甘蔗制糖企業概況

廣西某甘蔗制糖企業是一家有50多年歷史的老企業，日榨甘蔗1萬噸，采用壓榨法提汁、亞硫酸法沉降-過濾澄清、五效蒸發和三系煮糖等工序生產白砂糖，共有壓榨、制煉、動力和機修四個車間，由于其對生產過程控制不嚴格，致使企業廢水不能穩定達標排放。通過對企業資源能源使用及污染物產生和排放情況進行實際核算，對照《甘蔗制糖行業清潔生產評價指標體系》(DB 45/T 1188-2015)，該企業清潔生產水平未達到三級水平[6]。為了提高企業的清潔生產水平，促進其可持續發展，達到達標排放的目的，企業在清潔生產專家的協助下開展了清潔生產審核工作，從 2015年10月開始，經過審核準備、預審核、審核、方案的產生和篩選、方案的確定、方案的實施和持續清潔生產 7 個階段的工作[7]，實現了預定的清潔生產目標，全面提升了企業清潔生產水平。

1.2 預審核

1.2.1 企業現狀清潔生產水平評價

通過收集和分析企業的生產報表、污染防治情況等相關材料，分析2012/2013年榨季至2014/2015年共三個榨季企業工藝、設備及運行狀態、輸入和輸出物料情況、主要污染物的種類、濃度、產生原因和治理現狀。根據《甘蔗制糖行業清潔生產評價指標體系》(DB 45/T 1188-2015)對企業生產工藝及裝備、資源能源消耗、資源綜合利用、污染物產生、產品特征、清潔生產管理六項指標進行對標分析，經評價，因企業部分指標未達到三級指標值要求，現狀清潔生產水平未達到國內清潔生產基本水平。未達到評價指標體系三級水平指標如表1所示。

表1 企業未達到評價指標體系三級值指標匯總表

1.2.2 確定審核重點

如表1，該企業主要問題為噸蔗新鮮水消耗量較大，廢水產生量大，廢水中COD和SS產生量遠高于評價指標體系三級標準值，導致廢水中COD和SS濃度較高，廢水不能穩定達標排放。經全面對各車間污染物產生量和排放量、物料和能源消耗情況、工藝技術和設備先進性等進行分析，采用權重總和計分排序法，對各車間的每個因素進行打分，計算得到權重總和值。制煉車間廢水水量及污染物產生量大，給末端處理帶來較大壓力，廢水難以達標排放，同時，車間有明顯的清潔生產潛力。因此，將制煉車間確定為本次清潔生產審核重點。

1.2.3 設置清潔生產目標

依據企業現狀、審核重點生產狀況和技術水平、環境管理要求、行業平均水平、企業最好水平等因素，明確本輪清潔生產審核的任務是達標排放，參考《甘蔗制糖行業清潔生產評價指標體系》(DB 45/T 1188-2015)確定本輪審核近期及遠期清潔生產目標，見表2。表2顯示，噸蔗COD和SS產生量是企業迫切需要解決的問題，也是企業廢水穩定達標排放的關鍵因素。

1.3 審核

制煉車間分為澄清工段、蒸發工段、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，分析污染物產生、物料和能源損失的環節。基于物料平衡分析結果，發現耗水量較大、廢水及水污染物產生量大的主要工段為澄清工段。

表2 企業清潔生產審核目標表

澄清工段是把壓榨送來的混合汁用化學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，然后經過沉降、過濾處理，得到澄清汁半制品。目前在用設備有石灰消和器，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，漏汁嚴重，還產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，同時廢水產生量大，難以全部回用，是制煉車間污染物產生、水耗較大的主要原因。

1.4 方案的產生和篩選

針對審核重點澄清工段，根據物料平衡和廢棄物產生原因分析，明確清潔生產各種方案相互關系，從原輔材料和能源替代、技術工藝改造、設備維護和更新、過程優化控制、產品更換或改進、廢物回收利用和循環使用、改進管理、員工素質的提高以及積極性的激勵等八個方面全面系統地產生方案。通過從職工中廣泛征集、收集國內外同行業先進技術等途徑共產生36個備選清潔生產方案，其中無/低費方案31個，中/高費方案5個，采用方案權重總和計分法確定，從技術可行性、環境效益、經濟效益和實施難易程度、對生產和產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，在市場需求調研和預測基礎上，對方案進行技術評估、環境評估和經濟評估，以選擇最佳的、可實施的清潔生產方案。匯總比較各方案的技術、環境、經濟評估的結果，篩選技術先進可靠、風險小的成熟技術[8-9]，在經濟方面效益可觀，環境方面可達到節能減排效果的方案推薦實施，本輪清潔生產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節pH，凝聚膠體，基于陽離子型高分子物質對糖汁中帶負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。技改方案采取復合型澄清劑，采用無機—有機—超細粉體復合型澄清劑[10-12]，既能充分發揮無機高分子的吸附電中和作用，又能發揮有機高分子的粘結架橋作用，復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

現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，是企業廢水不能穩定達標排放的主要原因。技改方案采用新型高效、環保的無濾布真空吸濾機系統[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，泥汁在低真空區被吸附在轉面上，在高真空區進一步脫水，在休止區污泥被刮泥板剝落。與有濾布真空吸濾機相比，優勢在于無濾布真空吸濾機采用不銹鋼濾網，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，不產生洗濾布水，實現澄清工段無洗濾布水排放，消除洗濾布水對環境的污染。

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中沉降工藝的主要設備，盡管多層沉淀池能沉降出色值較低、灰分較少的高品質清汁，但因結構上的原因以及當前制糖工業設備技術的發展進步，逐漸暴露出其在制糖生產中的諸多缺點。該方案將多層沉淀設備更換為單層快速沉淀池，該沉淀池最大的優點是蔗汁沉降處理時間短(30～40分鐘)，結構簡單，只有一層，中和汁經過加熱及散氣后，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，為提高產品質量創造有利條件，單管入汁，單管出汁，方便清洗和維修。該設備投資省；清汁pH值降幅小，減少了糖分的轉化損；蔗汁停留時間縮短50%以上，遠低于現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，沉降顆粒結實，泥汁量減少[15]。

根據企業的實際情況，審核小組推薦F1、F2、F3同時啟動，方案實施后，能有效地提高產品的質量，節約用水，削減廢物的產生量，降低成本，取得較好的經濟效益，真正實現環境效益和經濟效益的統一。

1.6 方案的實施和持續清潔生產

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，使企業實現技術進步，獲得明顯的經濟效益，逐步提高企業清潔生產水平。方案實施過程中，匯總方案實施情況，分析方案實施效果。經統計，開展清潔生產審核后，該企業全面降低新鮮水使用量，提高了水循環利用率，同時減少廢水排放量和污染物排放濃度，經過與《甘蔗制糖行業清潔生產評價指標體系》(DB 45/T 1188-2015)指標對比，審核后企業達到清潔生產三級水平。

為鞏固已取得的清潔生產成果，使清潔生產工作持續開展，企業建立和完善清潔生產組織和管理制度，制定持續清潔生產計劃，同時確定下一輪審核重點及目標。

2 清潔生產效益

本輪清潔生產審核全部方案共投資495萬元，通過清潔生產審核，取得了明顯的環境效益和經濟效益。企業廢水污染物穩定達標排放，噸蔗減少新鮮水用量0.36m3，榨季節約用水32.4萬噸；噸蔗減少廢水產生量0.47 m3，榨季減少廢水排放量33.3萬噸；噸蔗減少COD產生量2.89kg，減少SS產生量1.39kg；榨季節約水費32萬元，減少排污費203萬元；同時提高產品品質和產量，榨季可增加產值約322萬元，明顯提高企業市場競爭力。

表4 企業清潔生產審核目標完成表

3 結語

企業通過開展清潔生產審核，對產污、排污現狀及所處水平進行全面的評價，設置的清潔生產審核目標全面實現，徹底解決了長期廢水污染物不能穩定達標的問題，企業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審核，企業已基本建立清潔生產體制，提高了企業員工清潔生產意識，形成良好的清潔生產氛圍，基本達到產品、生產、服務過程的“節能、降耗、減污、增效”目的。

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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，從事清潔生產與循環經濟研究工作。E-mail：1959584900@qq.com