开展玻璃深加工行业清洁生产审核实例分析

2019-10-29 08:32邸海霞闫浩春刘韬刘璐宋静梅廖杨
中国建材科技 2019年6期
关键词:中空玻璃镀膜深加工

邸海霞 闫浩春 刘韬 刘璐 宋静梅 廖杨

(中国建材检验认证集团股份有限公司认证评价中心,北京 100024)

1 开展清洁生产审核工作情况概述

为实现《2030年中国建材工业“创新提升、超越引领”发展战略》中到2020年的发展目标,《建材工业“十三五”发展指导意见》节能减排绿色发展目标包括,到“十三五”末,规模以上企业单位工业增加值能耗比“十二五”降低20%以上;单位工业增加值二氧化碳排放量降低25%以上,烟粉尘排放总量削减30%以上,二氧化硫排放总量削减12%以上,氮氧化物总量削减40%以上;综合利用废弃物总量比“十二五”增加15%~20%,平板玻璃行业在提升原片质量的基础上,发展汽车、飞机、高铁、高档建筑装饰用高端玻璃;扩展与增加用于电子通讯领域的液晶玻璃、基板玻璃和太阳能玻璃;发展高端超薄、超白玻璃用于新能源、国防等特殊工程;推广低辐射镀膜(Low-E)、真空和中空玻璃、光伏玻璃。《“十三五”时期建材工业主要发展目标》提出,平板玻璃深加工率由2015年的40%提高到60%,支持企业提升清洁生产水平,开发并利用适用技术实施节能减排技术改造,推广适用于建材的能源梯次利用技术装备,推进能源、环境、节水合同管理,研究完善重点行业清洁生产标准,降低能耗和排放水平。

清洁生产起源于20世纪60年代美国化工行业的污染预防审计。我国清洁生产的形成和发展过程可概括为三个阶段:第一阶段从1983-1992年,为清洁生产的形成阶段;第二阶段从1993年-2002年,为清洁生产的推行阶段;第三阶段,从2003年开始进入依法全面推行清洁生产的阶段。《清洁生产促进法》于2003年1月1日起施行,这标志着我国清洁生产从此进入依法全面推行的新阶段。“源头治理,过程控制,末端处理”是清洁生产的核心思想和主导理念。清洁生产是一种新的创造性思想,该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。

作为一种新的环境保护概念,清洁生产与传统的末端治理有着本质的区别。它将整体预防的环境战略持续应用于生产过程中,从末端治理的被动反应转变为主动行动,是所有组织提高资源能源利用率,减少生产生活过程对环境和生态影响的最有力的工具。通过积极推行清洁生产,最终实现节能、降耗、减污、增效。

图1 清洁生产含义

清洁生产审核是为高效推行清洁生产工作而开发出的一种工具/工作方法/程序。清洁生产审核是一套逻辑性和操作性很强的程序。这套程序通过对企业生产全过程的重点(或优先)环节、工序产生的污染进行定量监测,找出高污染、高能耗、高物耗的原因,有的放矢地提出对策、制定方案,减少和防止污染物的产生。清洁生产审核工作由7个阶段和35个步骤组成。

图2 清洁生产审核工作流程

2 清洁生产审核实例

近几年,我国玻璃行业发展迅速,特别是玻璃深加工行业,出现了前所未有的繁荣,无论是产品产销量、还是企业数量都呈现出明显的增长势头。我国目前已经成为世界最大的玻璃原片和深加工玻璃生产国。“安全、健康、节能、智能、环保”成为21世纪玻璃业制品革命的发展主题,给玻璃制品行业的发展拓宽了新的思路。本文通过结合某玻璃深加工生产企业实例,对玻璃深加工行业实施清洁生产审核的步骤及特点进行分析。

某玻璃企业是一家生产钢化玻璃、夹胶玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃和铝镜等玻璃深加工产品的企业,于2019年3月正式启动清洁生产审核工作,结合市生态环境局的要求和企业生产运营实际情况制定了清洁生产审核工作计划,审核工作计划见表1。

该企业设置有钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、镀膜玻璃、Low-E玻璃、铝镜和银镜玻璃生产线,采用国内外先进生产工艺,其中Low-E玻璃采用真空磁控溅射工艺,在玻璃深加工行业有雄厚实力。主要生产工序包括切片、洗片、钢化、镀膜、包装和储存等。本次清洁生产通过预审核选择1#铝镜生产线为审核重点,分析要点见图3。

经现场调研及资料审核可知,该企业消耗能源有电、汽油、柴油和水,所消耗的原辅材料包括原片玻璃、镜背漆、胶片、靶材、还原剂等,包装材料消耗主要有PE膜、塑料布和木板等。通过现场审核发现,企业对原辅料管理控制比较薄弱。生产过程中用到的有毒有害原辅料为二甲苯和镜背漆。

企业排放的污染物主要包括废气、废水、固废和噪声等,产生环节描述如下:

废气:钢化玻璃生产线磨边过程产生的玻璃粉尘;中空玻璃和夹层玻璃生产线合片过程产生的有机废气;银镜生产线在淋漆和漆的烘干过程产生的有机废气;铝镜生产线在淋漆、干燥和晾片过程产生的有机废气。

废水:包含生产废水和生活污水。生产废水有各生产线玻璃清洗废水、钢化玻璃生产中打磨工序湿法作业排水、镀膜玻璃和Low-E玻璃生产中设备冷却水排水、银镜玻璃生产中镀银工序产生的含银废水;生活污水是洗手间污水。

表1 清洁生产审核工作计划表

图3 清洁生产审核八大要素分析要点

噪声:主要源于各类风机、切片操作和设备运转产生。

固体废物:包含一般工业固废、危险废物和生活垃圾。一般工业固废有各生产线产生的次品,钢化玻璃生产中切裁产生下脚料、湿法工序产生的玻璃粉和废胶桶,镀膜玻璃和Low-E玻璃生产产生的废靶材;危险废物包含银镜玻璃生产镀银工序沉淀池产生的废银泥,中空玻璃、夹层玻璃、银镜玻璃和铝镜生产产生的吸附有机废气的废活性炭,银镜和铝镜生产产生的废油漆桶;生活垃圾是员工日常上班产生的垃圾。

污染物防治设施包含废气处理设施、废水处理设施、噪声处理设施和固废处理设施,具体情况见表2。

表2 污染物防治设施表

通过对企业从原辅材料和能源替代、设备维护和更新、过程优化控制、技术工艺改造、产品更换或改进、废弃物回收利用和循环使用、员工积极性和素质提高以及加强管理等八个方面认真分析审核重点的物料平衡、水平衡、电平衡和污染因子平衡,发现物耗、能耗、水耗、废物产生的原因,进而提出如下清洁生产方案(见表3)。

清洁生产并非一朝一夕就可完成,因而应制订持续清洁生产计划,使清洁生产有组织、有计划地在企业中进行下去。

3 玻璃深加工行业存在的问题

深加工玻璃即玻璃二次制品,是利用一次成型的平板玻璃为基本原料,根据使用要求,采用不同的加工工艺制成的具有特定功能的玻璃产品。我国目前形成了数家较大型的玻璃深加工企业(如南玻、耀皮、福耀、耀华等),促进了玻璃深加工行业的发展。我国玻璃深加工企业与平板玻璃的产业布局一致,主要分布于华北、华东、华南三个区域。据统计,玻璃深加工的企业大概近万家,其中规模以上企业仅400余家。企业良莠不齐,行业规模分化严重,经营上各自为战,发展缺乏长远规划,技术上缺乏创新,无法形成规模优势,不利于行业的发展。经统计,2013年主要加工玻璃产量如下:钢化玻璃33亿平方米、中空玻璃约4亿平方米、镀膜玻璃2亿平方米、夹层玻璃超过1亿平方米,其中Low-E镀膜玻璃的产量为12亿平方米。虽然加工玻璃总量位居世界第一,但与国际水平相比,在产业集中度、产品开发、市场协作、技术进步等方面均存在很大差距。平板玻璃对外依存度为15~20%,加工率仅为40%,高端产品保障能力有待提高,品种有待丰富,质量有待提升,因此玻璃深加工产业整合升级亟需加强。

表3 清洁生产方案实施效果汇总表

另外,深加工玻璃与建筑业、交通运输业、电子工业、军事工业都有着密切的联系,代表着整个平板玻璃工业的发展方向。玻璃行业对建筑行业的依赖性较高,相关数据显示,典型的90平方米的住宅就要使用约18平方米的玻璃。建筑节能环保成为全国上下共同关注的话题,Low-E镀膜及中空玻璃等新低耗、节能、环保玻璃已经成为行业产品热点。截至2013年末,我国Low-E镀膜及中空玻璃市场超过1亿平方米,市场总量超过2008年的3倍。目前,发达国家均以立法的手段强制新建的建筑物必须使用低辐射镀膜中空玻璃以减少能源消耗,德国Low-E镀膜中空玻璃普及率达到92%,奥地利Low-E镀膜中空玻璃普及率达到90%,波兰Low-E镀膜中空玻璃普及率达到75%,欧盟新节能条例要求新建、改造的建筑物要推广使用Low-E镀膜玻璃,因此欧洲各国的双层玻璃窗迅速改用Low-E镀膜中空玻璃,Low-E镀膜玻璃市场需求量急剧上扬。就世界范围而言,Low-E镀膜玻璃的生产和应用正处于高速增长期。全球各主要玻璃制造企业和镀膜设备生产企业都在积极研究新膜系和新的工艺方法,以进一步提高Low-E镀膜玻璃产品的性能,拓展Low-E镀膜玻璃的适用区域,Low-E镀膜玻璃的市场前景将更为广阔,据市场分析,2015年Low-E镀膜玻璃国际市场需求量突破10亿平方米,在今后十年,全世界Low-E镀膜玻璃市场需求量将以平均每年18%以上的速度增长。

4 实施清洁生产的途径和方法建议

企业开展清洁生产的目的是解决问题,基于“源头削减”思想的针对工艺技术、设备优化、过程控制、管理模式等的高质量改进建议和方案,才是企业推行清洁生产的重心,也是企业一劳永逸的解决之道。玻璃深加工行业实施清洁生产建议如下:

1)技术和人才

玻璃深加工产品的生产通常需要特定的技术和工艺,行业新进入者必须具备特定的技术水平以及拥有相应的技术人才。特别是太阳能玻璃、节能玻璃等新型玻璃产品的生产,相对于传统玻璃深加工产品,在加工技术、生产工艺等方面实现了创新和突破,对技术和人才的要求更高。因此,玻璃深加工行业特别是高端和新型玻璃产品领域,存在较大的技术和人才壁垒。

2)资金实力

玻璃深加工行业,生产设备价格较高,特别是生产高端和新型玻璃产品的企业,成套引进国外生产线的企业更是需要大量的资金。须改进设计,合理布局,调整结构,充分考虑资源的有效利用,如重新规划工艺流程和设备布局等。因此,在生产设备及技术工艺更新方面需要一定的资金实力,投入大量资金。

3)在产品设计和原料选择时,优先选择少污染、低毒、无毒的原材料替代原有毒性较大的原辅材料,以防止原料及产品对人类和环境的危害,如使用无铅油墨等。

4)改进生产工艺,淘汰陈旧设备,采用和更新生产设备,开发新的工艺技术,如采用连续式钢化399炉、全自动切割机等。对项目从可研阶段严格把关,以提高资源利用效率、替代或减少有毒有害原辅材料、减少污染物排放为着眼点,优选先进的清洁生产工艺、设备和技术,从源头为装置建成后的清洁生产打好基础。

5)节约能源和原材料,提高综合利用和循环利用水平,如使用水循环,玻璃下脚料再利用、废物回收等。

6)改善管理,包括原料管理、设备管理、生产过程管理、产品质量管理、现场管理等,比如:加强生产计划管理,合理调整产品规格和品种,同一规格厚度的产品安排一起生产;加强节能管理,制定节水节电措施;加强现场管理,减少一次倒运;加强原片规格和切裁率控制,提高原片利用率;加强质量管理和质量体系建设,提高产品合格率等。

7)抓好技术培训,对新入厂的员工进行安全教育和安全技术培训,公司从事有毒有害物料的人员全部参加安全培训,并获得上岗证,做到持证上岗。

8)完善有毒有害物料事故处理预案并加强演练。组织各单位完善事故处理预案,全厂各车间长期开展事故预案演练活动,使岗位人员对事故处理心中有数,真正处理问题时得心应手。

9)从专业管理上下功夫,严格管理,认真落实工艺纪律、操作纪律、交接班及巡回检查制度,确保有毒有害原辅材料使用过程受到监控。

10)产品质量、市场和品牌

作为工业产品配件及建筑物、幕墙等组装材料,玻璃深加工产品直接影响整个产品的质量,客户需要进行产品质量认证,产品获得相应合格证书才能进入市场。同时,在玻璃深加工行业中,一些企业长期以质量优良的产品与下游客户建立了良好的信任和合作关系,具有了市场品牌效应,新进入者具有开发客户的障碍。

以上途径可单独实施,也可互相组合综合实施。应采用系统工程的思想和方法,以资源利用率高、污染物产生量小为日标,综合推进工作,并使推行清洁生产与企业开展的其他工作相互促进,相得益彰。良性循环是企业开展清洁生产的保障,只有将清洁生产“整体预防”的创造性思想及其方法学手段持续应用于企业生产、管理过程,清洁生产的益处才能日益明显,企业借助清洁生产获得持续发展动力的目标才能得以实现。

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