張茜,令狐寧,楊本曉,封靜,唐瑾,李克途
(1.北京一輕環(huán)境保護(hù)中心,北京100061;2.北京三元食品股份有限公司,北京100163)
在資源能源承載有限,污染物排放嚴(yán)峻、生態(tài)環(huán)境脆弱的現(xiàn)狀背景下,對(duì)工業(yè)企業(yè)資源能源消耗指標(biāo)和污染物產(chǎn)排指標(biāo)的考核要求越來(lái)越高[1],而企業(yè)生產(chǎn)成本不斷上漲,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越受到資源和環(huán)境約束的今天,如何能夠做到節(jié)能降耗、減污增效,已成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在[2]。
清潔生產(chǎn)是生態(tài)文明建設(shè)、節(jié)能減排,環(huán)境保護(hù)最有效的技術(shù)手段之一[3]。
對(duì)乳制品企業(yè)而言,其生產(chǎn)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生,關(guān)系到食品安全,關(guān)系到營(yíng)養(yǎng)健康,更具有特殊性和重要性,因此,清潔生產(chǎn)不僅能夠節(jié)約資源能源,減少污染物產(chǎn)生排放,更能夠體現(xiàn)出企業(yè)良好的社會(huì)責(zé)任和正能量,為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、為環(huán)境經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
(1)清潔生產(chǎn)審核思路
清潔生產(chǎn)審核思路主要圍繞三個(gè)層次:?jiǎn)栴}產(chǎn)生的環(huán)節(jié)、為什么會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題、如何減輕或消除問(wèn)題(圖1)。
(2)從八個(gè)方面查找問(wèn)題、分析原因、制定方案
從原輔材料和能源的替代、技術(shù)工藝改造、設(shè)備維護(hù)和更新、過(guò)程優(yōu)化控制、產(chǎn)品種類性質(zhì)的優(yōu)化改變、廢棄物回收利用和循環(huán)使用、加強(qiáng)管理、員工素質(zhì)提高及積極性的激勵(lì)等8個(gè)方面分別進(jìn)行問(wèn)題查找、分析原因,并制定相應(yīng)的方案(圖2)。
(3)審核原理
審核原理主要包括逐步深入原理、分層嵌入原理、反復(fù)迭代原理、物質(zhì)守恒原理、窮盡枚舉原理。
(4)審核程序
圖1 清潔生產(chǎn)審核思路
圖2 清潔生產(chǎn)審核8個(gè)方面
審核程序分為7個(gè)階段,每個(gè)階段都有工作重點(diǎn),階段之間相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)。7個(gè)階段分別包括審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、實(shí)施方案的產(chǎn)生與篩選、實(shí)施方案的確定、方案的實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)[4]。
乳制品和居民的生活息息相關(guān),其特殊性決定了產(chǎn)品種類繁多、包裝形式多樣、工藝流程繁瑣的特點(diǎn)。按產(chǎn)品類型,分為液體乳(巴氏殺菌乳、滅菌乳、調(diào)制乳、發(fā)酵乳)、乳粉(全脂乳粉、脫脂乳粉、全脂加糖乳粉、調(diào)制乳粉、特殊配方乳粉、牛初乳粉);其他乳制品(煉乳、奶油、干酪、固態(tài)成型乳制品等);按熱處理方式,分為巴氏殺菌乳、滅菌乳;按營(yíng)養(yǎng)功效,分為純牛奶、高蛋白牛奶、功能牛奶、乳飲料等;按包裝形式,有瓶裝奶、紙盒裝、利樂(lè)包、袋奶等。在能源利用和產(chǎn)排污方面,乳制品行業(yè)存在能源種類較多,水污染物化學(xué)需氧量產(chǎn)生濃度較高等特點(diǎn)。
(1)乳制品行業(yè)的水資源消耗環(huán)節(jié)。乳制品行業(yè)的水資源主要用于三個(gè)方面,一是制備軟化水,二是制備少量的純凈水,三是用于車間地面清潔,職工辦公生活,綠化,如有瓶裝奶,用于瓶箱清洗等。其中軟化水主要用于車間CIP清洗、前處理管路清洗、鍋爐系統(tǒng)補(bǔ)水、制冷系統(tǒng)補(bǔ)水等。少量純凈水進(jìn)入產(chǎn)品(圖3)。
圖3 乳制品行業(yè)水資源消耗示意圖
(2)乳制品行業(yè)的能源消耗環(huán)節(jié)。乳制品行業(yè)能源消耗主要包括蒸汽、電力等。電力主要為車間內(nèi)各種生產(chǎn)設(shè)備及輔助設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)提供電能,例如空壓機(jī)、制冷設(shè)備、水處理、鍋爐房等;鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于生產(chǎn)過(guò)程中的預(yù)熱和殺菌等工序,部分轉(zhuǎn)化為熱水用于建筑采暖。蒸汽主要用于蒸汽來(lái)自天然氣或者燃煤鍋爐,在北京市,燃煤鍋爐已基本被天然氣鍋爐所替代(圖4)。
圖4 乳制品行業(yè)能源消耗示意圖
(3)乳制品行業(yè)的污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)。廢水來(lái)自生產(chǎn)廢水和生活污水,其中生產(chǎn)廢水主要為制水排水、各車間設(shè)備管路CIP清洗、前處理管路清洗、瓶奶生產(chǎn)清洗瓶箱等;生活污水主來(lái)自衛(wèi)生間、浴室、食堂等。
廢氣來(lái)自鍋爐燃燒廢氣,主要為二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物,生產(chǎn)廠若設(shè)有食堂,還生產(chǎn)油煙廢氣。
噪聲來(lái)自輔助設(shè)施鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。
固體廢棄物來(lái)自生產(chǎn)廢物和生活垃圾,其中生產(chǎn)廢物主要為包裝工序廢棄包裝物,生活垃圾主要為職工日常辦公、生活等,另外生產(chǎn)廠若有污水處理站,還有污泥產(chǎn)生。
(4)其他。乳制品生產(chǎn)車間須進(jìn)行CIP清洗,CIP清洗俗稱就地清洗,又稱定位清洗,廣泛應(yīng)用于對(duì)衛(wèi)生級(jí)別要求嚴(yán)格的生產(chǎn)設(shè)備的清洗、凈化,例如飲料、乳品、果汁、酒類等。CIP清洗包括容器罐體、管道、泵、過(guò)濾器等及整個(gè)生產(chǎn)線在無(wú)需人工拆卸或打開的前提下,在一個(gè)預(yù)訂時(shí)間內(nèi),將一定溫度的清潔液通過(guò)密閉的管道對(duì)設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行噴淋循環(huán)而達(dá)到清洗的目的。CIP清洗使用酸堿。
另外,由于部分乳制品例如低溫奶、酸奶等的特殊性,需在低溫條件下暫存,一般乳制品生產(chǎn)廠都建有冷庫(kù),生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)有冰水機(jī)組,冷庫(kù)一般利用氟制冷,生產(chǎn)冷卻過(guò)程使用冰水機(jī)組,為氨制冷。
當(dāng)儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏,酸堿可能流淌;氨泵的軸封處和閥門、法蘭、管件接頭處也有可能發(fā)生液氨泄漏。因此,乳制品生產(chǎn)廠須建立完善的危險(xiǎn)化學(xué)品管理制度、應(yīng)急預(yù)案、運(yùn)輸管理程序。酸堿儲(chǔ)罐須設(shè)置圍堰,圍堰下方設(shè)置收集池,如發(fā)生事故,收集后交有資質(zhì)單位處理。
從三個(gè)方面來(lái)分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因:
(1)與國(guó)家及地方的產(chǎn)業(yè)政策符合性進(jìn)行分析。
目前,國(guó)家及地方出臺(tái)的有關(guān)乳制品行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策有以下幾種:
a.國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)(修正)》(2013年5月1日實(shí)施),乳制品屬于為“營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化、功能食品的開發(fā)與生產(chǎn)”,屬于“鼓勵(lì)類”產(chǎn)業(yè)。
b.國(guó)家工業(yè)和信息化部頒布的《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第一批)》(工節(jié)[2009]第 67 號(hào))、《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第二批)》(中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部公告2012年第14號(hào)),《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第三批)》(中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部公告2014年第16號(hào))。
c.國(guó)家工業(yè)和信息化部和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)頒布的《乳制品工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策(2009年修訂)》工聯(lián)產(chǎn)業(yè)[2009]第48號(hào)。該產(chǎn)業(yè)政策中不僅對(duì)乳制品生產(chǎn)做了定性的要求,例如第十章資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)中第五十六條?降低包裝材料消耗,節(jié)約社會(huì)資源。提倡乳制品包裝多樣化,鼓勵(lì)企業(yè)使用能夠回收的、循環(huán)使用的、環(huán)保的、節(jié)能的包裝材料,減少包材的使用量,合理包裝。第五十七條嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方相關(guān)環(huán)境保護(hù)、污染治理及清潔生產(chǎn)等法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),加大環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度,堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理的方針,增強(qiáng)乳制品企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感,健全環(huán)境監(jiān)管機(jī)制,完善污染預(yù)防和治理措施,努力降低企業(yè)產(chǎn)污強(qiáng)度,嚴(yán)格控制污染物排放,建設(shè)環(huán)境友好型乳制品工業(yè)等等。還對(duì)資源能源消耗、污染物產(chǎn)排做了定量的要求,例如第三章行業(yè)準(zhǔn)入中第十六條新建液態(tài)乳項(xiàng)目日處理生鮮乳能力(兩班)須達(dá)到500噸及以上。第十九條明確了巴氏殺菌乳、滅菌乳、酸牛乳的單位產(chǎn)量消耗標(biāo)煤、單位產(chǎn)量耗電、單位產(chǎn)品耗水相關(guān)指標(biāo)的定額要求。
d.地方相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,以北京市為例,例如北京發(fā)展和改革委員會(huì)頒布的《北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2007年本)》(京發(fā)改〔2007〕2039號(hào));《不符合首都功能定位的工業(yè)行業(yè)調(diào)整、生產(chǎn)工藝和設(shè)備退出指導(dǎo)目錄(2013年本)》;北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄(一、二)(2014年版)等等。
(2)與同行業(yè)清潔生產(chǎn)水平情況對(duì)比分析。
與同行業(yè)產(chǎn)品相當(dāng)、產(chǎn)量相當(dāng)、工藝相當(dāng)?shù)钠髽I(yè),進(jìn)行資源能源消耗、污染物產(chǎn)生情況對(duì)比分析。
(3)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比分析。
乳制品生產(chǎn)的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)為《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)乳制品制造業(yè)(純牛乳及全脂乳粉》(HJ/T316-2006)[5-6],指以檢驗(yàn)合格的牛乳為原料,不脫脂、不添加輔料,經(jīng)殺菌、灌裝制成的符合《巴氏殺菌乳》及《滅菌乳》要求的液體產(chǎn)品。適合巴氏殺菌乳、滅菌乳的生產(chǎn)過(guò)程。
該標(biāo)準(zhǔn)將清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)分為六類,即生產(chǎn)工藝與裝備要求、資源能源利用指標(biāo)、產(chǎn)品指標(biāo)、污染物產(chǎn)生指標(biāo)(末端處理前)和環(huán)境管理要求。指標(biāo)分為三級(jí),一級(jí)代表國(guó)際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平,二級(jí)代表國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平,三級(jí)代表國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。
該標(biāo)準(zhǔn)中,資源能源利用指標(biāo)中,原料乳的合格率,一級(jí)大于98.5%;原料乳損耗率一級(jí)小于0.5%;干物質(zhì)利用率一級(jí)大于99.5%;耗水量一級(jí)小于1.0 m3/t;綜合能耗小于1.0GJ/t。
通過(guò)對(duì)企業(yè)現(xiàn)狀清潔生產(chǎn)水平進(jìn)行對(duì)比,分析出現(xiàn)資源能源消耗高、污染物產(chǎn)排大的原因,并從八個(gè)方面全面系統(tǒng)地產(chǎn)生方案來(lái)減輕或消除問(wèn)題,分別為:原輔材料和能源替代;技術(shù)工藝改造;設(shè)備維護(hù)和更新;過(guò)程優(yōu)化控制;產(chǎn)品更換或改進(jìn);污染物回收利用和循環(huán)使用;加強(qiáng)管理;員工素質(zhì)的提高以及積極性的激勵(lì)。
產(chǎn)生方案的途徑是:從員工當(dāng)中廣泛采集方案;領(lǐng)導(dǎo)層技術(shù)改造的計(jì)劃;數(shù)據(jù)分析及平衡實(shí)測(cè)結(jié)果有針對(duì)性的產(chǎn)生方案;廣泛收集國(guó)內(nèi)外同行業(yè)先進(jìn)技術(shù);組織行業(yè)專家進(jìn)行技術(shù)咨詢等。
例如,從源頭上建立大型專業(yè)化的奶牛養(yǎng)殖基地,做好原料乳的儲(chǔ)運(yùn)和檢測(cè)[7];乳制品生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)升級(jí),升級(jí)生產(chǎn)殺菌系統(tǒng),提高熱交換效率,降低能源消耗;生產(chǎn)廠如采用鍋爐提供蒸汽,鍋爐余熱利用,冷凝水回收再次利用,鍋爐房燃燒管理控制等;采用高效制冷系統(tǒng)節(jié)能方案,包括制冷機(jī)冷媒系統(tǒng)改造,冰水機(jī)組應(yīng)用蒸發(fā)式冷凝器、應(yīng)用蒸發(fā)器采用板式換熱器,循環(huán)水系統(tǒng)采用全自動(dòng)變頻供水,實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能,利用冷卻塔余熱資源,提供熱水供給采暖或洗衣房,減少蒸汽使用等;廠房光伏發(fā)電,在廠房屋頂加裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),大大節(jié)約電能使用;如設(shè)置污水處理站,考慮中水回用,并加以利用污水處理站的沼氣[8];如有瓶裝奶生產(chǎn),洗瓶車間水消耗較大,采取洗瓶廢水處理后回用,并加強(qiáng)洗瓶管理控制,節(jié)約水資源等。
對(duì)乳制品企業(yè)而言,其生產(chǎn)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生,關(guān)系到食品安全,關(guān)系到營(yíng)養(yǎng)健康,更具有特殊性和重要性。從行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)出發(fā),通過(guò)清潔生產(chǎn)及清潔生產(chǎn)審核,深挖潛力,為節(jié)能降耗、減污增效、實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
[1]《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》[A].中華人民共和國(guó),2015.
[2]《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》[A].中華人民共和國(guó),2003.
[3]《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》[A].中華人民共和國(guó),2012.
[4]《北京市清潔生產(chǎn)管理辦法》.北京市發(fā)展和改革委員會(huì),2013.
[5]《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 乳制品制造業(yè)(純牛乳及全脂乳粉》(HJ/T316-2006)[S].中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2007.
[6]尚艷紅,解洺,李慶華.乳制品行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的確定[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2007(6):181-184.
[7]雷銀生,路露.后三鹿時(shí)代乳制品企業(yè)清潔生產(chǎn)研究[J].內(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù),2010(5):59-60.
[8]李剛,李丹,萬(wàn)端極.清潔生產(chǎn)審核在乳制品企業(yè)的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2011(8):164-166.