
摘要:從汽車生產過程中的涂裝工段以及其他工段著手,基于涂裝行業(yè)清潔生產評價指標體系,探討了汽車行業(yè)清潔生產過程中存在的潛力,以期為汽車行業(yè)清潔生產過程中方案的制訂提供一定的參考。
關鍵詞:汽車;清潔生產;生產工藝;潛力分析
中圖分類號:X383
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944( 2019) 24-0165-02
1 引言
2016年國家發(fā)展和改革委員會、環(huán)保部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布了《涂裝行業(yè)清潔生產評價指標體系》,該指標體系可適用于汽車及其零部件、機電、家具、工程機械等行業(yè)的有序涂裝生產。目前汽車行業(yè)清潔生產審核程序需按照該指標體系進行對標評價,主要從汽車車身、化學前處理、機械前處理、噴涂、噴粉、清潔生產管理評價這6個方面進行權重評價,從而確定企業(yè)的清潔生產水平。
本文從目前汽車制造行業(yè)采用的清潔生產技術著手,擬對該行業(yè)清潔生產審核過程中方案的提出起到一定的指導與參考。
2 汽車工藝流程
汽柴油整車制造的主要生產單元包括下料、沖壓、焊接、預處理、轉化膜處理、涂裝、裝配、檢測試驗,而涂裝作為汽車生產過程中主要的工藝生產環(huán)節(jié),其能源消耗、廢水廢氣固廢的排放量也是整個生產環(huán)節(jié)中最大的。涂裝工藝流程分為涂裝前處理段和涂裝段,涂裝前處理段主要包括水洗、脫脂、表調、磷化等工段,涂裝工段主要為底漆電泳、烘干、噴涂,部企業(yè)會在工藝中增加電泳漆、噴膠、注蠟等工藝,如圖1所示。
3 汽車行業(yè)清潔生產潛力分析
3.1 涂裝工段潛力分析
隨著環(huán)保要求的不斷提高,汽車涂裝生產技術及工藝都有了較大進步,涂裝是將涂料涂覆于基底表面以形成具有防護、裝飾或者特定功能涂層的過程[1]。目前僅針對涂裝工段制定了清潔生產評價指標體系,因此現(xiàn)階段汽車行業(yè)依據(jù)《涂裝行業(yè)清潔生產評價指標體系》開展清潔生產審核工作。在該指標體系中,從汽車車身、化學前處理、機械(物理)前處理、噴涂(涂覆)、噴粉5個環(huán)節(jié)提出了各項指標,按照I、Ⅱ級基準值分級,又將涂裝工段的清潔生產指標細分為生產工藝及設備要求、資源和能源消耗指標、資源綜合利用指標、污染物產生指標和清潔生產管理指標[2]。秉持從源頭削減能耗、物耗及污染物產生的理念,本文從生產工藝及設備、原輔材料使用兩個方面,對涂裝工段的清潔生產潛力進行簡要分析。
3.1.1 生產工藝及設備
(1)生產工藝。電泳、電泳漆、自泳漆、噴漆(涂覆):采用低溫固化電泳工藝,使用閉路節(jié)水沖洗系統(tǒng);在漆霧處理工藝上可采用自動漆霧處理系統(tǒng),減少漆霧的排放。
(2)噴漆。采用免中涂工藝,或可采用空氣輔助噴涂、靜電噴涂、無氣噴涂等工藝[3]。在涂裝烘干型面漆,可采用先涂第1道面漆,在晾干數(shù)分鐘涂膜未干的情況下涂第2道面漆,然后再進行烘干,以此節(jié)省能源,簡化工藝[1]。
(3)生產技術。脫脂工段可采用無磷化、低氮脫脂技術;使用多級逆流漂洗等水清洗處理技術,此外提高槽液的循環(huán)利用率,將槽液中的雜質、懸浮物、油脂等成分過濾后,回用于生產中,以減少槽液的排放。
(4)生產設備。烘干:優(yōu)化烘干設備,設置加熱裝置多級調節(jié)裝置。選擇具有廢氣處理功能、密封性能好的烘干室,可采用新型烘干房,對高溫煙氣中進行余熱回收,用于車間其他設備的熱源,如前處理工藝中各槽液的加熱,以此降低車間的運行成本。
3.1.2原輔材料
前處理中可替代使用硅烷、鋯鹽等前處理材料;在電泳工藝中使用高平滑性應急電泳涂料,高性能自泳涂料。汽車企業(yè)可采用高泳透力電泳漆,以提高車身內腔的電泳膜厚,以降低外板的膜厚[4]。
在槽液脫脂磷化工段,采用低溫脫脂劑,采用不含第一類重金屬污染物的磷化液、轉化膜液。
底漆:低溫固化電泳漆;電泳漆采用低沉降型、無鉛、無鎘漆;中涂、色漆使用水性漆;使用粉末涂料;使用光固化UV漆;目前非金屬材料的使用比例越來越大,可應用高性能低溫固化雙組份聚氨酯涂料以改善汽車傳統(tǒng)面漆噴涂工藝。
此外可以通過回收利用混合攪拌過程中的粉末涂料,減少無組織排放,同時通過袋式除塵器收集的粉末涂料還可以再次用于生產。
3.2 汽車其他工段清潔生產潛力分析
目前汽車行業(yè)清潔生產審核的重點一般都著眼于涂裝工段,而在整車制造及整個企業(yè)運營的過程中,還存在著巨大的清潔生產潛力。
(l)某企業(yè)通過調整車間空壓機的設備配置,選配小型空壓機,選用1臺40 m3/min、1臺10 m3/min空壓機并網(wǎng)使用,以替代2臺40 m3/min的空壓機,在滿足和保證生產正常運行的情況下,節(jié)約了電能,減少電費36萬/年[5]。
(2)由傳統(tǒng)照明燈具替換高效節(jié)能的LED燈,以減少耗電量,根據(jù)大眾自動變速器天津廠數(shù)據(jù),替換高效節(jié)能的LED燈后,可節(jié)約用電量1360萬kW.h。
(3)改進循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)工藝。通過投加復合型阻垢劑和緩蝕劑來降低循環(huán)水系統(tǒng)中新鮮水的消耗量,以控制水垢的形成,同時控制循環(huán)冷卻水的水質,減少外排量。
(4)污泥減量化措施,通過增加污泥低溫脫水設備,降低污泥中的含水率至40%左右,同時在工藝中配置回熱器,回收廢熱,減少了能源的消耗。
(5)在檢驗工段,通過設備工藝參數(shù)研究優(yōu)化、稱量設備更新校準、過車輛設定、填充值設定,減少了石灰石原料用量。
4 結語
汽車行業(yè)作為支柱型產業(yè),其先進技術的發(fā)展、清潔環(huán)保原輔材料的研究、生產過程的標準化的制定,都可以從源頭上減少汽車工業(yè)的資源投入與污染物產生。因此汽車制造行業(yè)清潔生產的發(fā)展對策離不開鼓勵環(huán)保型原輔料的研究,企業(yè)生產人員積極性的發(fā)揮,生產設備不斷更新等。
參考文獻:
[1]巫 丹,帥 卿.簡析汽車涂裝清潔生產[J].能源研究與管理,2015(4):74-77.
[2]中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會,中華人民共和國環(huán)境保護部,中華人民共和國工業(yè)和信息化部.涂裝行業(yè)清潔生產評價指標體系[EB/OL]. http://www. ndrc. gov. cn/gzdt/201610/t20161014 _822680. html.
[3]王寧,寧淼,臧宏寬,日本涂裝行業(yè)VOC污染防治經驗介紹與思考[J].環(huán)境保護,2015(6):59~61.
[4]和軍強,高文化,論汽車涂層優(yōu)化對涂裝清潔生產及成本的影響[J].清潔生產,2015, 18(11):61-69.
[5]張 帆,電催化氧化技術在印制電路板工廠氨氮廢水處理中的應用[D].沈陽:東北大學,2013.
收稿日期:2019-11-04
作者簡介.徐池(1988-).女,工程師,碩士,主要從事環(huán)境咨詢等相關工作。