工業固體廢物減量化實踐

摘要：通過分析某通用設備制造企業生產全過程的固體廢物產生種類及數量占比，識別出可實施固體廢物減量化的環節，闡述工業固體廢物減量化方法，包括原材料的采購優化、廢木材的再利用、清洗廢液的濃縮減量等，致力于將固廢管理從末端處理向源頭削減推進，實現企業綠色可持續發展，同時為相似行業的企業提供工業固體廢物減量化的借鑒。

關鍵詞：設備制造企業；固廢管理；減量化措施；可持續發展

引言

隨著工業化進程的加速，工業固體廢棄物（簡稱“工業固廢”）已經成為當前環境污染的重要因素之一，根據《二〇二二年上海市固體廢物污染防治信息公告》數據，2022年上海市工業固體廢棄物產生量為2233.3萬t，相較2018年的產生量1830.48萬t增長了22%。2020年，隨著新版《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》的施行，減量化、無害化、資源化已成為行業綠色發展目標和環保監管整體要求。本文結合某外資通用設備制造企業的實踐經驗，論述從生產全過程有效控制固體廢棄物（簡稱“固廢”）產生量的途徑。

1某通用設備制造企業固廢概述

推進工業固廢減量化管理，應先對工業固廢的產生環節、產生量及收集處置情況開展相關調查，從生產全過程梳理固廢管理存在的問題，從而找到改善點。

1.1 固廢產生收集情況

某外資通用設備制造企業主要從事各類閥門及其零配件的生產，工藝流程主要包括外購材料（不銹鋼棒料、鑄件）機加工、焊接、清洗、裝配、噴漆，主要固廢產生情況如表1所示。固廢經各產廢部門統一收集后由專門負責人員運往貯存處，分類貯存于廠區內符合標準要求的暫存點，其中一般工業固廢貯存于一般工業固廢暫存點，危險廢棄物暫存于危險廢棄物暫存間。

1.2 固廢處置現狀

由表1可知，企業的一般工業固廢主要是機加工過程中產生的金屬廢屑和邊角廢料等廢金屬，以及包裝拆解后產生的塑料包裝、木箱托盤和紙板等廢包裝材料。其中，廢金屬占了固廢總量的34.7%，雖然產生量較大，但來源于產品本身的加工工藝需求，過程減量的機會很小，現已作為資源回收利用。廢包裝材料中，廢木箱和托盤占到了總固廢產生量的21.6%，目前由再生能源公司收集后焚燒處置，具有明顯的減量化機會。廢紙板和廢塑料占比相當，其中廢紙板由資源利用單位回收后循環再生，廢塑料包裝無回收價值，由再生能源公司收集后焚燒處置。

表1危險廢棄物分類中，含有機溶劑的清洗廢液占固廢總產生量的28.8%，其占危廢總產生量的比例高達91%，遠高于其它各項危廢之和。HW09類①廢乳化液等危險廢物的處置價格在6000元/t左右，運輸費用1500元/次，無論是從可持續發展的角度來看還是出于成本節約的考慮，這部分固廢的減量化都具有積極的意義。（①危險廢物類別參照《國家危險廢物名錄（2021年版）》）各項固廢的處置去向匯總如表2所示。

2減量化方案

為滿足行業綠色發展要求，某通用設備制造企業將“可持續發展”作為一項重要工作戰略，從碳排放、環境、可持續產品等多維度進行推進。在環境戰略中，固廢的削減目標以絕對削減量為指征，即不考慮產能增長帶來的固廢產生量增加。對于產能持續增長的“中國工廠”而言，這無疑是一個巨大的挑戰，因此也成為了減量化控制的重點對象。企業將廢棄物管理層級作為廢棄物減量化管理的策略基石，這也是現今可持續固廢管理普遍依據的策略[1]。廢棄物層級有多種表現形式，總體原則是將廢棄物管理從底層的“處置”（Disposal）向頂層的“減量化”（Reduce）、“再利用”（Reuse）和“再循環”（Recycling）推進，也即3R原則。

在實施固廢減量化措施前，應先對固廢產生量的統計范圍做出界定。根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》（2020年修訂）的規定，固廢指在生產、生活和其它活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態和置于容器中的氣態的物品、物質及法律、行政法規規定納入固廢管理的物品、物質。因此，即使物品未喪失使用價值，但被企業丟棄，無論其后續是被循環利用（Recycling）還是被其它相關方再利用（Reuse）都被認為是廢棄物，納入企業產廢量統計范圍。而對于“再利用”的定義，根據《中華人民共和國循環經濟促進法》（2018年修訂），指“將廢物直接作為產品或經修復、翻新、再制造后繼續作為產品使用，或者將廢物的全部或部分產品作為其它產品的部件予以使用”。對于在企業范圍內得以再利用的廢棄物，不納入最終的產廢統計范圍，原因是其未被作為廢棄物丟棄。

2.1原材料的采購優化

廢金屬作為某通用設備制造企業的主要固體廢棄物，同時也是設備制造行業的典型固廢，主要為機加工過程中產生的廢屑及切割邊角料，受制于產品規格的工藝要求，難以從生產過程中進行削減。固廢的產生源自于原材料的投入，制造企業對原材料的管理方式對環境有著巨大的影響[2]。因此，考慮從原材料管理入手，減少原材料投入，從源頭削減控制固廢產生。其中，購買尺寸盡可能接近成品的材料對于節省成本、時間和減少不必要的原材料投入至關重要[3]。企業生產工程師和采購工程師經過評估發現，用于加工某種零件的棒料尺寸由?16改為?14.5后，工藝完全可行，優化棒料尺寸后可實現14%的成本削減，減少企業2.5%的廢鐵屑產生量。

2.2 廢木包裝的再利用

某通用設備制造企業的廢木包裝包括廢木托盤和廢木箱，產生量超過了企業固廢總量的1/5，其中多為一些并無損害或僅輕微受損的實木包裝，如果全部直接報廢會造成資源的浪費，因此考慮對其進行再利用。

對于廢木托盤，根據其使用后的不同狀況進行分類利用。狀況良好無破損的，就地再利用，如用作危廢儲存運輸、廠內物料周轉等；輕微損壞的（如墊塊、墊方松動和木條斷裂等），經簡單維修后翻新，可進行修復后重新利用；破損嚴重的，考慮修復成本較高，可將其進行拆解，得到的完好板片、墊塊和墊方用作維修其它受損托盤。

對于廢木箱的處理，與其木質包裝供應商探討合作，考慮拆解后作為制造新木箱的原料進行再利用，如圖1所示。其中，實木木箱的箱體和大型木箱的圍檔拆卸后裁剪成不同尺寸，可直接作為新木箱的箱底使用。而作為主體的箱體，拆解后通過簡單加工可制作成木箱底腳，工藝流程為先將木板剪切成條，再包裹預制的纖維增強樹脂復合材料，然后通過加溫熱固為高分子復合木方，最后根據需求裁剪成一定尺寸。

通過以上再利用措施，近50%的廢木材得以重新用于木質包裝制造，既實現了資源的最大化利用，也減少了企業固廢產生量。同時，供應商生產新包裝的原料部分也來源于廢物利用，因而對于削減企業包裝成本也有一定作用。

2.3廢液減排

某通用設備制造企業廢液產生來源主要有工件清洗和噴槍清洗2部分，分別收集后作為危廢處置，這部分固廢占到了企業產生量的28.8%，且處置成本每年高達70萬元左右，減排潛力巨大，是固廢削減的重點對象。

工件清洗產生的廢液量為102t/a，占到了清洗廢液總量的近90%，工件清洗采用三乙醇胺為主的水溶性溶劑，因此清洗廢液的主要成分為醇胺類物質。對于該部分廢液，應考慮從工藝過程及末端處理2方面進行減量。

從工藝操作上，在不影響產品清洗效果的前提下，可將部分清洗機的清洗液更換頻率從1次/月調整為1次/2月，同時換液前半個月不再進行補水操作。操作調整后，減少廢液產生量36t/a。

末端處理方面，某通用設備制造企業引進了低溫蒸餾裝置對產生的工件清洗廢液進行濃縮減量。廢液處理系統由除渣處理裝置、水溶性廢液處理裝置及相配套的儲液箱體、抽吸泵、管道閥門和電器控制單元等構成，整套系統的主要作用是在高真空、低沸點運行模式下，有效去除廢水中的COD，將危廢液體轉化為再生水和少量的濃縮液。其主體水溶性廢液處理裝置由儲液箱體、加熱槽、冷水槽、壓縮機、熱交換器、抽吸泵、管道及電器控制單元等構成，通過超低溫（30～40℃）蒸發的原理對廢液進行濃縮處理，蒸發時所產生的水蒸氣經過熱交換冷卻成再生水，所提取的再生水可占廢液總量的80%以上。根據設備投入使用后的實際運行情況，工件清洗廢液經濃縮后有效減少了80%的體積，減量52t/a。

噴槍清洗廢液來源于噴漆后的噴槍清洗，由油漆、油漆固化劑和清洗溶劑混合組成，考慮到安全問題，這部分廢液不宜通過低溫蒸餾裝置處理，因此通過優化清洗過程減少該部分廢液的產生，并在不影響產品質量的前提下，減少噴槍清洗頻次，將清洗時間降低了15%，同時規范操作人員對清洗溶劑的取用，減少清洗用溶劑的浪費。通過以上舉措減少噴槍清洗廢液2t/a。

3效益分析

3.1 環境效益

廢物減量化管理最直接的收益就是減少了企業固廢產生量，從而減少了后續污染物排放，減輕了對環境的影響，同時提高了資源利用效率。實施減量化措施后，企業固廢產生情況如表3所示。通過固廢減量化管理，企業固廢減量化成效顯著，整體減少了142.4t產生量，相較措施實施前下降了36.6%。

3.2 經濟效益

固廢減量化在實現環境效益的同時還給企業帶來了經濟效益，每年合計節省費用超百萬元，主要體現在優化原材料采購帶來的原料成本降低、廢木材再利用降低了木質包裝材料購買價格及危廢減量化減少了處置費用。企業在減小了棒料采購尺寸后，削減了14%的成本。由于使用廢木材作為部分原材料制作木箱，因而供應商將新木箱采購價格下調了10%，使企業節約了近50萬元的包材費用。另外，廢液減量90t，企業每年減少該部分處置費用近60萬元。

結語

固廢減量化是實現企業可持續發展的重要環節，在降低環境污染的同時，還能減少企業的成本壓力。通過分析某通用設備制造企業固體廢棄物的產生情況，從源頭、中間環節和末端探索了固廢減量化途徑，在實施了對應措施后，企業實現了固廢減量36.6%，每年減少成本超百萬元。

從企業的減量化措施來看，除了依靠末端處理技術實現減排，部門之間的協作、溝通和整體環境意識的增強也是必不可少的要素。因此，固廢減量化不僅僅是環境管理部門的事務，也涉及到原料采購、設計、生產、物流等各方面，各部門之間的緊密協作比起單部門工作，更能顯著地影響和促進長遠有效的固廢減量。

鑒于循環利用是固廢無法再被重新利用時的最后解決方案，因此將固廢管理向“減量”和“再利用”的層級推動仍然是后續努力的方向。

參考文獻

[1] YAKUBU Y， ZHOU J. Novel Approach to Quantify Municipal Solid Waste Management Hierarchy Based on Analytical Hierarchy Process[J]. International Journal of Environmental Science and Technology， 2019，16： 1897-1908.

[2] RAUSCH-PHAN M T，SIEGFRIED P. Sustainable Supply Chain Management[M]//Sustainable Supply Chain Management： Learning From the German Automotive Industry. Cham： Springer International Publishing， 2022：17-46.

[3] INGELSTEN E， JOHNSSON E. Raw Material Management Strategies for Waste Reduction： A Case Study at a Swedish Manufacturing SME[D].Jonkoping：J?nk?ping University School of Engineering，2023.

作者簡介

吳希睿（1986—），女，漢族，江蘇鎮江人，工程師，碩士，主要從事企業環境管理工作。

加工編輯：馮為為

收稿日期：2024-03-12