淮海工學(xué)院工程訓(xùn)練中心 趙中敏
亞翔系統(tǒng)集成科技(蘇州)股份有限公司 王茂凡
19世紀(jì)以來(lái),源于工業(yè)生產(chǎn)行為的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)已經(jīng)嚴(yán)重危及到人類的生存與健康,成為舉世關(guān)注的全球性問(wèn)題。工業(yè)生產(chǎn)(尤其是制造業(yè))主要是依靠高投入、高消耗的粗放型方式謀求經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),很少考慮生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境、對(duì)資源的影響。隨著社會(huì)對(duì)資源和環(huán)境保護(hù)的呼聲愈來(lái)愈高,在制造業(yè)實(shí)施清潔制造過(guò)程勢(shì)在必行。在這種背景下,人們開(kāi)始了清潔化生產(chǎn)技術(shù)的研究。清潔生產(chǎn)兼顧環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,與可持續(xù)發(fā)展的觀念相吻合,是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段;以清潔生產(chǎn)概念及清潔生產(chǎn)技術(shù)為切入點(diǎn),提出了可供選擇的工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)的對(duì)策。因此,為推進(jìn)我國(guó)的清潔生產(chǎn),有必要改革環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,完善環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策,建立清潔生產(chǎn)審計(jì)制度。
按照聯(lián)合國(guó)環(huán)境署及工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃活動(dòng)中心(UNEP IE/PAC)1996年提出的定義:清潔生產(chǎn)是將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略,持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品和服務(wù)中,以便提高生態(tài)效率并減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程而言,包括節(jié)約原材料和能源,淘汰有毒有害原材料,減少?gòu)U物的數(shù)量和毒性;對(duì)產(chǎn)品而言,則要減少?gòu)脑牧系阶罱K處理整個(gè)產(chǎn)品生命周期對(duì)人類健康和環(huán)境的不利影響;對(duì)服務(wù)而言,清潔生產(chǎn)技術(shù)要求將環(huán)境因素納入設(shè)計(jì)和所提供的服務(wù)中。
清潔生產(chǎn)是污染控制的最佳模式,它與傳統(tǒng)的末端治理根本區(qū)別在于以下兩方面。
一是清潔生產(chǎn)體現(xiàn)的是“預(yù)防為主”的方針。傳統(tǒng)的末端治理側(cè)重于“治”,與生產(chǎn)過(guò)程相脫節(jié),先污染后治理;清潔生產(chǎn)側(cè)重于“防”,從源頭抓起,實(shí)行生產(chǎn)全過(guò)程控制,強(qiáng)調(diào)“源削減”,將污染物消除在生產(chǎn)過(guò)程之中,盡可能減少?gòu)U物的排放量,且對(duì)最終產(chǎn)生的廢物進(jìn)行綜合利用。
二是清潔生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。傳統(tǒng)的末端治理投入多,治理難度大,運(yùn)行成本高,只有環(huán)境效益而沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益,企業(yè)沒(méi)有積極性。清潔生產(chǎn)則是從改造產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料選用替代有毒有害材料、改革和優(yōu)化工藝和技術(shù)裝備、物料循環(huán)和廢物綜合利用等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,通過(guò)不斷加強(qiáng)管理和技術(shù)進(jìn)步,達(dá)到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的,在提高資源利用率的同時(shí),減少了污染物排放量,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最佳結(jié)合,可以調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性。
傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式能源消耗高、資源浪費(fèi)大、污染嚴(yán)重,導(dǎo)致資源逐漸枯竭,工業(yè)污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出環(huán)境容量,污染控制難度很大。工業(yè)污染的“末端治理”是一種被動(dòng)的管理模式,投入高、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益沒(méi)有明顯關(guān)系,其最終的經(jīng)濟(jì)代價(jià)是昂貴的。企業(yè)普遍缺乏治理污染的積極性,企業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)不能協(xié)調(diào)一致,而且發(fā)展是不可持續(xù)的,正是在這種背景下清潔生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生。
清潔生產(chǎn)兼顧環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,最大限度地減少了原料和能源的消耗,降低成本,提高效率;變有毒有害的原材料或產(chǎn)品為無(wú)毒無(wú)害,使其對(duì)環(huán)境和人類的危害降低至最??;對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行科學(xué)的改革與嚴(yán)格的管理,使生產(chǎn)過(guò)程中排放的污染物達(dá)到最小量,鼓勵(lì)對(duì)環(huán)境無(wú)害化產(chǎn)品的需求和以環(huán)境無(wú)害化方式生產(chǎn)產(chǎn)品。因此,清潔生產(chǎn)方式可以實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用,減少工業(yè)污染的來(lái)源,從根本上解決環(huán)境污染與生態(tài)破壞問(wèn)題。另外,清潔生產(chǎn)又可以創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益,與清潔生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)、產(chǎn)品與設(shè)備的國(guó)際貿(mào)易與合作已日趨活躍。因此,無(wú)論從經(jīng)濟(jì)角度還是從環(huán)境和社會(huì)的角度推行清潔生產(chǎn)均是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的。
清潔生產(chǎn)是指在工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中采用各種高新技術(shù),使生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)各種資源(能源、材料等)的消耗、對(duì)環(huán)境的污染盡可能達(dá)到最少的生產(chǎn)過(guò)程。清潔生產(chǎn)的內(nèi)容包括節(jié)約能源的生產(chǎn)技術(shù)、節(jié)約資源的生產(chǎn)技術(shù)、保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。以下圍繞清潔生產(chǎn)的基本要素,從技術(shù)的角度探討清潔生產(chǎn)研究的主要內(nèi)容,給出在實(shí)施清潔生產(chǎn)的主要途徑。
1.節(jié)約能源的生產(chǎn)技術(shù)
(1)合理選擇使用生產(chǎn)設(shè)備
合理選擇使用生產(chǎn)設(shè)備包括兩方面的內(nèi)容:一是選擇與生產(chǎn)負(fù)荷相匹配的節(jié)能型生產(chǎn)設(shè)備。如在機(jī)械加工過(guò)程中,應(yīng)該選擇與加工零件精度要求和尺寸大小相匹配的節(jié)能型加工設(shè)備,顯然大機(jī)床、大設(shè)備的能耗比小機(jī)床、小設(shè)備多得多;另一方面,應(yīng)采用節(jié)約措施,更新改造陳舊設(shè)備,降低能耗。如熱處理爐采用輕質(zhì)、超輕質(zhì)耐火磚進(jìn)行改造,可節(jié)能16%左右;采用紅外線加熱設(shè)備代替電阻加熱設(shè)備,節(jié)電10%~30%;采用適度自動(dòng)化而不是全面自動(dòng)化技術(shù)可降低能耗。
(2)降低設(shè)備的空載損耗
如電動(dòng)機(jī)的最佳負(fù)載率為70%~90%,減少電動(dòng)機(jī)的空載損耗是機(jī)床節(jié)電的主要途徑之一。
(3)采取能源調(diào)度優(yōu)化利用措施
如熱處理工藝?yán)描T、鍛余熱,可縮短工藝周期,節(jié)約重新加熱能耗;又如對(duì)工業(yè)鍋爐及熱管線采用保溫隔熱措施,防止熱能流失;安裝余熱回收裝置,實(shí)現(xiàn)余熱再利用。
2.節(jié)約資源的生產(chǎn)技術(shù)
(1)合理選擇使用加工方法
采用少無(wú)切削加工技術(shù),如精沖、精鍛、精鑄、粉末冶金等近似成形或完全成形技術(shù),可大大提高材料的利用率,減少或省去切削加工過(guò)程,節(jié)省能源和設(shè)備;優(yōu)化工藝參數(shù),盡量提高切削用量,減少機(jī)床的固定損耗、減少刀具消耗;機(jī)械加工中采用裝夾不重磨刀具代替焊接刀具,大量節(jié)省刀柄材料。
(2)正確設(shè)計(jì)毛坯形狀
正確選擇毛坯可以減少加工余量、加工工時(shí)、刀夾具消耗以及大量的切削能耗。
(3)優(yōu)化工藝流程
減少生產(chǎn)過(guò)程中的廢品率、次品率,可以直接減少原材料的消耗。
(4)通過(guò)技術(shù)改造改進(jìn)工藝裝備
改進(jìn)密封技術(shù),有效防止設(shè)備泄漏,可以減少潤(rùn)滑油的損失,同時(shí)也避免了漏油環(huán)境污染;開(kāi)發(fā)、研究冷卻潤(rùn)滑液的回收新技術(shù),實(shí)現(xiàn)冷卻潤(rùn)滑液的回收再利用;清洗工序中采用逆流或多級(jí)逆流清洗工藝代替一般噴淋沖洗或常流水清洗工藝可節(jié)水50%~80%。
3.保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)
(1)生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)
通過(guò)機(jī)械的降噪設(shè)計(jì)或噪聲隔離技術(shù)減少機(jī)床設(shè)備的噪聲污染;通過(guò)采用各種先進(jìn)的加工設(shè)備和工藝措施如各種減振、防振技術(shù)來(lái)減少或消除振動(dòng)。
(2)采用先進(jìn)的工藝措施減少大氣污染
如采用新的燃燒技術(shù)提高燃燒率,以減少粉塵的產(chǎn)生;采用新的制模技術(shù)代替產(chǎn)生有害氣體的制模技術(shù)。
1.改革環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程環(huán)境影響評(píng)價(jià)。目前的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度是在建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究階段進(jìn)行的,評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是污染設(shè)施是否達(dá)標(biāo),重點(diǎn)是污染防治設(shè)施的規(guī)模、資金和性能上。建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)應(yīng)從項(xiàng)目的立項(xiàng)擴(kuò)大到項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過(guò)程,對(duì)原材料選用、工藝設(shè)計(jì)、技術(shù)選擇和能源消耗進(jìn)行清潔生產(chǎn)審計(jì),并提出相應(yīng)的清潔生產(chǎn)措施。
2.完善環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策,鼓勵(lì)企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)是一種全新的污染控制戰(zhàn)略,在當(dāng)前以建立市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制為目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,應(yīng)建立市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)行的環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策體系,以保證清潔生產(chǎn)順利實(shí)施。如改革現(xiàn)有的排污收費(fèi)制度;鼓勵(lì)企業(yè)在中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少污染物的產(chǎn)生量;建立或?qū)嵤?duì)清潔生產(chǎn)的稅收優(yōu)惠政策;對(duì)清潔生產(chǎn)投資和信貸實(shí)施優(yōu)惠政策。
3.建立清潔生產(chǎn)審計(jì)制度。國(guó)家主管部門(mén)對(duì)國(guó)有企業(yè)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制考核中,除現(xiàn)有的生產(chǎn)、利稅和資產(chǎn)增值等考核指標(biāo)外,還要增加企業(yè)是否進(jìn)行清潔生產(chǎn)的審計(jì)指標(biāo)。對(duì)于申請(qǐng)使用污染防治基金和排污費(fèi)貸款,要在立項(xiàng)前進(jìn)行清潔生產(chǎn)審計(jì),審計(jì)合格才予以批準(zhǔn)。
[1]錢智,錢勇.中國(guó)推進(jìn)清潔生產(chǎn)的政策建議[J].中國(guó)軟科學(xué),1998(6):117~122.
[2]張坤民.可持續(xù)發(fā)展論[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1997.
[3]管榮根,張瑞宏,顧玲.工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)[J].工程機(jī)械,2001,32(10):26~27.
[4]孫炯明,金強(qiáng).通過(guò)內(nèi)部挖潛和技術(shù)進(jìn)步提升轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備節(jié)能降耗工作[J].2008(7):6-8.
[5]張根保,劉順淑.機(jī)械制造企業(yè)清潔化生產(chǎn)技術(shù)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),1998(1):5~8.