紡織印染企業(yè)溫室氣體排放核算及碳減排措施

文_陳曉屏 羅維 廣東弘禹環(huán)保科技有限公司

紡織印染行業(yè)屬于高耗能行業(yè)，近些年在清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排方面取得了顯著的成效，但在國家碳達(dá)峰、碳中和的“雙碳”目標(biāo)之下，要實(shí)現(xiàn)行業(yè)的節(jié)能降碳，目前還需要開展大量的碳減排工作。

1 紡織印染企業(yè)溫室氣體排放源

《京都議定書》中規(guī)定了6種主要溫室氣體，分別為二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）。

紡織印染企業(yè)各類溫室氣體的來源及特點(diǎn)見表1。

表1 紡織印染企業(yè)溫室氣體的來源及特點(diǎn)

2 紡織印染企業(yè)溫室氣體排放核算方法

紡織印染企業(yè)溫室氣體排放量的計(jì)算可參照國家標(biāo)準(zhǔn)《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求 第12部分：紡織服裝企業(yè)》（GB/T 32151.12-2018）。紡織企業(yè)溫室氣體排放量是由能源消耗排放量、過程排放量以及廢水處理排放量三部分組成。見公式（1）：

E=E燃燒+E過程+E廢水+E購入電+E購入熱－E輸出電－E輸出熱式中 E：企業(yè)溫室氣體排放總量/tCO2e；E燃燒：企業(yè)燃料燃燒二氧化碳排放量/ tCO2e；E過程：企業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放量/tCO2e；E廢水：企業(yè)廢水處理溫室氣體排放量/tCO2e；E購入電：企業(yè)購入電力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放量/tCO2e；E購入熱：企業(yè)購入熱力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放/tCO2e；E輸出電：企業(yè)購入電力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放量/ tCO2e；E輸出熱：企業(yè)購入熱力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放量/tCO2e。

公式（1）中有幾點(diǎn)需要說明：

①能源消耗碳排放量包括了燃料燃燒、購入蒸汽或各種熱媒以及購入電力的碳排放量。若企業(yè)有向外輸出電力和熱力，需要減去輸出電力和熱力的碳排放量。

②在紡織企業(yè)中，過程碳排放量是指生產(chǎn)過程中消耗碳酸鹽的碳排放量，包括碳酸鈉和碳酸氫鈉。

③廢水處理溫室氣體排放量：紡織廢水在厭氧或酸性水解過程中，會(huì)產(chǎn)生甲烷和氧化亞氮等溫室氣體。由于目前氧化亞氮的檢測(cè)不成熟，暫不給予考慮，廢水處理溫室氣體排放量?jī)H是指廢水處理過程釋放的甲烷量。當(dāng)廢水是交園區(qū)廢水處理廠處理，廢水處理碳排放量可以不計(jì)算。

3 紡織印染企業(yè)溫室氣體排放核算案例

3.1 案例企業(yè)概況簡(jiǎn)介

案例企業(yè)A的產(chǎn)品為針織彈力布，使用的能源包含蒸汽、電力、柴油、汽油，均為外購。主要生產(chǎn)工藝流程包括整經(jīng)、織造、染色、定型、印花、水洗等，主要生產(chǎn)設(shè)備包括整經(jīng)機(jī)、大圓機(jī)、染色機(jī)、定型機(jī)、水洗機(jī)、印花機(jī)、蒸化機(jī)等。

3.2 溫室氣體排放核算

企業(yè)A溫室氣體各類產(chǎn)生源2019年期間基本情況見表2。

根據(jù)GB/T32151.12-2018的核算范圍和核算方法，企業(yè)A 2019年的溫室氣體排放總量統(tǒng)計(jì)見表3。

表2 企業(yè)A溫室氣體各類產(chǎn)生源2019年期間基本情況

表3 企業(yè)A溫室氣體排放總量

從表3可見，企業(yè)A最主要的溫室氣體排放是能源消耗產(chǎn)生的，占比高達(dá)99%，其中，熱力消耗排放的溫室氣體最多，占比達(dá)68.90%,其次是電力消耗，占比為29.57%，而碳酸鹽原料使用產(chǎn)生的過程排放和廢水處理產(chǎn)生的溫室氣體排放量均較少，占比均低于1%?？梢?，紡織印染企業(yè)碳減排的重點(diǎn)是節(jié)約生產(chǎn)能耗。

企業(yè)A各工序的溫室氣體排放量和占比如圖1所示。

圖1 企業(yè)A各工序的溫室氣體排放量和占比

從圖1可見，染色、印花、定形工序是溫室氣體排放量最大的三個(gè)工序，占比分別為29%、26%和21%，主要是與這幾個(gè)工序的高耗能的特點(diǎn)相關(guān)。由此可見，節(jié)能的染整工藝技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)及使用是紡織印染企業(yè)節(jié)能降碳的重點(diǎn)。

4 紡織印染企業(yè)碳減排措施探析

4.1 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)

減少化石燃料的消耗，使用天然氣、太陽能等清潔能源。以案例企業(yè)A為例，不同熱源的定型工序單位產(chǎn)品碳排放量分別為21.43tCO2/萬m（燃煤鍋爐過熱蒸汽供熱）＞8.12 tCO2/萬m（燃煤導(dǎo)熱油爐供熱）＞6.51tCO2/萬m（液化石油氣供熱）＞6.18tCO2/萬m（天然氣供熱）。一方面，是由于各類能源的碳排放因子不同；另一方面，使用不同的能源種類和利用方式也會(huì)對(duì)熱能利用效率造成影響。

4.2 使用節(jié)能染整工藝技術(shù)和設(shè)備

使用節(jié)能染整工藝技術(shù)和設(shè)備是紡織印染企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排的關(guān)鍵。

一方面，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少工藝生產(chǎn)過程的能耗，例如，針織面料的連續(xù)平幅生產(chǎn)工藝技術(shù)、化纖原液染色技術(shù)、分散染料無水連續(xù)染色技術(shù)、棉及其混紡織物低溫前處理、短流程退煮漂生產(chǎn)工藝、生物酶精練技術(shù)等；另一方面，提高耗能設(shè)備能效，提高能源利用效率，如引進(jìn)低浴比節(jié)能節(jié)水染色機(jī)、開展定形機(jī)余熱回收等。以案例企業(yè)A為例，企業(yè)可以通過引進(jìn)低浴比染色設(shè)備、開展針織布平幅連續(xù)水洗技術(shù)改造、定形機(jī)余熱回收等改造降低生產(chǎn)能耗，甚至當(dāng)化學(xué)纖維原液染色逐步成熟時(shí)，可通過購入原液染色的化纖進(jìn)行織布，以大幅減少化纖布染整過程的能耗和碳排放量。

4.3 碳酸鹽替代技術(shù)開發(fā)

通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少碳酸鹽類的消耗，如使用其他堿劑代替碳酸鈉。

4.4 設(shè)計(jì)和研發(fā)綠色產(chǎn)品

從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，降低產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中的能耗，進(jìn)而減少碳排放量。

4.5 改進(jìn)廢水處理工藝

改進(jìn)廢水處理工藝的方式，減少在生化處理過程中溫室氣體的產(chǎn)生和排放，如在生化處理之前，采用物理的處理工藝減少廢水中COD或有機(jī)碳的量。

4.6 提升智能化信息化水平，加強(qiáng)管理

通過使用智能化信息化系統(tǒng)和加強(qiáng)管理，使設(shè)備和工藝達(dá)到最佳的運(yùn)行狀況，從而減少生產(chǎn)過程的能耗，達(dá)到減少碳排放的目的。如通過建立能源管理中心、安裝生產(chǎn)設(shè)備在線檢測(cè)設(shè)備、建立智能型疏水系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)字化管控，提升企業(yè)資源能源整體利用效率。

5 結(jié)語

溫室氣體排放核算是企業(yè)碳排放管理的基礎(chǔ)工作，同時(shí)，對(duì)于企業(yè)碳減排潛力的分析也具有重要意義。紡織印染企業(yè)可通過核算全廠及車間或工序的溫室氣體排放量，了解溫室氣體的主要排放源和組成，為企業(yè)下一步的節(jié)能降碳工作做準(zhǔn)備。