工業(yè)固體廢物減量化實(shí)踐

摘要：通過(guò)分析某通用設(shè)備制造企業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程的固體廢物產(chǎn)生種類(lèi)及數(shù)量占比，識(shí)別出可實(shí)施固體廢物減量化的環(huán)節(jié)，闡述工業(yè)固體廢物減量化方法，包括原材料的采購(gòu)優(yōu)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(jìn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)為相似行業(yè)的企業(yè)提供工業(yè)固體廢物減量化的借鑒。

關(guān)鍵詞：設(shè)備制造企業(yè)；固廢管理；減量化措施；可持續(xù)發(fā)展

引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，工業(yè)固體廢棄物（簡(jiǎn)稱(chēng)“工業(yè)固廢”）已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境污染的重要因素之一，根據(jù)《二〇二二年上海市固體廢物污染防治信息公告》數(shù)據(jù)，2022年上海市工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量為2233.3萬(wàn)t，相較2018年的產(chǎn)生量1830.48萬(wàn)t增長(zhǎng)了22%。2020年，隨著新版《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》的施行，減量化、無(wú)害化、資源化已成為行業(yè)綠色發(fā)展目標(biāo)和環(huán)保監(jiān)管整體要求。本文結(jié)合某外資通用設(shè)備制造企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，論述從生產(chǎn)全過(guò)程有效控制固體廢棄物（簡(jiǎn)稱(chēng)“固廢”）產(chǎn)生量的途徑。

1某通用設(shè)備制造企業(yè)固廢概述

推進(jìn)工業(yè)固廢減量化管理，應(yīng)先對(duì)工業(yè)固廢的產(chǎn)生環(huán)節(jié)、產(chǎn)生量及收集處置情況開(kāi)展相關(guān)調(diào)查，從生產(chǎn)全過(guò)程梳理固廢管理存在的問(wèn)題，從而找到改善點(diǎn)。

1.1 固廢產(chǎn)生收集情況

某外資通用設(shè)備制造企業(yè)主要從事各類(lèi)閥門(mén)及其零配件的生產(chǎn)，工藝流程主要包括外購(gòu)材料（不銹鋼棒料、鑄件）機(jī)加工、焊接、清洗、裝配、噴漆，主要固廢產(chǎn)生情況如表1所示。固廢經(jīng)各產(chǎn)廢部門(mén)統(tǒng)一收集后由專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)人員運(yùn)往貯存處，分類(lèi)貯存于廠區(qū)內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的暫存點(diǎn)，其中一般工業(yè)固廢貯存于一般工業(yè)固廢暫存點(diǎn)，危險(xiǎn)廢棄物暫存于危險(xiǎn)廢棄物暫存間。

1.2 固廢處置現(xiàn)狀

由表1可知，企業(yè)的一般工業(yè)固廢主要是機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)生的金屬?gòu)U屑和邊角廢料等廢金屬，以及包裝拆解后產(chǎn)生的塑料包裝、木箱托盤(pán)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(chǎn)生量較大，但來(lái)源于產(chǎn)品本身的加工工藝需求，過(guò)程減量的機(jī)會(huì)很小，現(xiàn)已作為資源回收利用。廢包裝材料中，廢木箱和托盤(pán)占到了總固廢產(chǎn)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(jī)會(huì)。廢紙板和廢塑料占比相當(dāng)，其中廢紙板由資源利用單位回收后循環(huán)再生，廢塑料包裝無(wú)回收價(jià)值，由再生能源公司收集后焚燒處置。

表1危險(xiǎn)廢棄物分類(lèi)中，含有機(jī)溶劑的清洗廢液占固廢總產(chǎn)生量的28.8%，其占危廢總產(chǎn)生量的比例高達(dá)91%，遠(yuǎn)高于其它各項(xiàng)危廢之和。HW09類(lèi)①?gòu)U乳化液等危險(xiǎn)廢物的處置價(jià)格在6000元/t左右，運(yùn)輸費(fèi)用1500元/次，無(wú)論是從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看還是出于成本節(jié)約的考慮，這部分固廢的減量化都具有積極的意義。（①危險(xiǎn)廢物類(lèi)別參照《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2021年版）》）各項(xiàng)固廢的處置去向匯總?cè)绫?所示。

2減量化方案

為滿(mǎn)足行業(yè)綠色發(fā)展要求，某通用設(shè)備制造企業(yè)將“可持續(xù)發(fā)展”作為一項(xiàng)重要工作戰(zhàn)略，從碳排放、環(huán)境、可持續(xù)產(chǎn)品等多維度進(jìn)行推進(jìn)。在環(huán)境戰(zhàn)略中，固廢的削減目標(biāo)以絕對(duì)削減量為指征，即不考慮產(chǎn)能增長(zhǎng)帶來(lái)的固廢產(chǎn)生量增加。對(duì)于產(chǎn)能持續(xù)增長(zhǎng)的“中國(guó)工廠”而言，這無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因此也成為了減量化控制的重點(diǎn)對(duì)象。企業(yè)將廢棄物管理層級(jí)作為廢棄物減量化管理的策略基石，這也是現(xiàn)今可持續(xù)固廢管理普遍依據(jù)的策略[1]。廢棄物層級(jí)有多種表現(xiàn)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(huán)”（Recycling）推進(jìn)，也即3R原則。

在實(shí)施固廢減量化措施前，應(yīng)先對(duì)固廢產(chǎn)生量的統(tǒng)計(jì)范圍做出界定。根據(jù)《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》（2020年修訂）的規(guī)定，固廢指在生產(chǎn)、生活和其它活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固廢管理的物品、物質(zhì)。因此，即使物品未喪失使用價(jià)值，但被企業(yè)丟棄，無(wú)論其后續(xù)是被循環(huán)利用（Recycling）還是被其它相關(guān)方再利用（Reuse）都被認(rèn)為是廢棄物，納入企業(yè)產(chǎn)廢量統(tǒng)計(jì)范圍。而對(duì)于“再利用”的定義，根據(jù)《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》（2018年修訂），指“將廢物直接作為產(chǎn)品或經(jīng)修復(fù)、翻新、再制造后繼續(xù)作為產(chǎn)品使用，或者將廢物的全部或部分產(chǎn)品作為其它產(chǎn)品的部件予以使用”。對(duì)于在企業(yè)范圍內(nèi)得以再利用的廢棄物，不納入最終的產(chǎn)廢統(tǒng)計(jì)范圍，原因是其未被作為廢棄物丟棄。

2.1原材料的采購(gòu)優(yōu)化

廢金屬作為某通用設(shè)備制造企業(yè)的主要固體廢棄物，同時(shí)也是設(shè)備制造行業(yè)的典型固廢，主要為機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢屑及切割邊角料，受制于產(chǎn)品規(guī)格的工藝要求，難以從生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行削減。固廢的產(chǎn)生源自于原材料的投入，制造企業(yè)對(duì)原材料的管理方式對(duì)環(huán)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(chǎn)生。其中，購(gòu)買(mǎi)尺寸盡可能接近成品的材料對(duì)于節(jié)省成本、時(shí)間和減少不必要的原材料投入至關(guān)重要[3]。企業(yè)生產(chǎn)工程師和采購(gòu)工程師經(jīng)過(guò)評(píng)估發(fā)現(xiàn)，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(yōu)化棒料尺寸后可實(shí)現(xiàn)14%的成本削減，減少企業(yè)2.5%的廢鐵屑產(chǎn)生量。

2.2 廢木包裝的再利用

某通用設(shè)備制造企業(yè)的廢木包裝包括廢木托盤(pán)和廢木箱，產(chǎn)生量超過(guò)了企業(yè)固廢總量的1/5，其中多為一些并無(wú)損害或僅輕微受損的實(shí)木包裝，如果全部直接報(bào)廢會(huì)造成資源的浪費(fèi)，因此考慮對(duì)其進(jìn)行再利用。

對(duì)于廢木托盤(pán)，根據(jù)其使用后的不同狀況進(jìn)行分類(lèi)利用。狀況良好無(wú)破損的，就地再利用，如用作危廢儲(chǔ)存運(yùn)輸、廠內(nèi)物料周轉(zhuǎn)等；輕微損壞的（如墊塊、墊方松動(dòng)和木條斷裂等），經(jīng)簡(jiǎn)單維修后翻新，可進(jìn)行修復(fù)后重新利用；破損嚴(yán)重的，考慮修復(fù)成本較高，可將其進(jìn)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(pán)。

對(duì)于廢木箱的處理，與其木質(zhì)包裝供應(yīng)商探討合作，考慮拆解后作為制造新木箱的原料進(jìn)行再利用，如圖1所示。其中，實(shí)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(guò)簡(jiǎn)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(yù)制的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料，然后通過(guò)加溫?zé)峁虨楦叻肿訌?fù)合木方，最后根據(jù)需求裁剪成一定尺寸。

通過(guò)以上再利用措施，近50%的廢木材得以重新用于木質(zhì)包裝制造，既實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用，也減少了企業(yè)固廢產(chǎn)生量。同時(shí)，供應(yīng)商生產(chǎn)新包裝的原料部分也來(lái)源于廢物利用，因而對(duì)于削減企業(yè)包裝成本也有一定作用。

2.3廢液減排

某通用設(shè)備制造企業(yè)廢液產(chǎn)生來(lái)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(yè)產(chǎn)生量的28.8%，且處置成本每年高達(dá)70萬(wàn)元左右，減排潛力巨大，是固廢削減的重點(diǎn)對(duì)象。

工件清洗產(chǎn)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(lèi)物質(zhì)。對(duì)于該部分廢液，應(yīng)考慮從工藝過(guò)程及末端處理2方面進(jìn)行減量。

從工藝操作上，在不影響產(chǎn)品清洗效果的前提下，可將部分清洗機(jī)的清洗液更換頻率從1次/月調(diào)整為1次/2月，同時(shí)換液前半個(gè)月不再進(jìn)行補(bǔ)水操作。操作調(diào)整后，減少?gòu)U液產(chǎn)生量36t/a。

末端處理方面，某通用設(shè)備制造企業(yè)引進(jìn)了低溫蒸餾裝置對(duì)產(chǎn)生的工件清洗廢液進(jìn)行濃縮減量。廢液處理系統(tǒng)由除渣處理裝置、水溶性廢液處理裝置及相配套的儲(chǔ)液箱體、抽吸泵、管道閥門(mén)和電器控制單元等構(gòu)成，整套系統(tǒng)的主要作用是在高真空、低沸點(diǎn)運(yùn)行模式下，有效去除廢水中的COD，將危廢液體轉(zhuǎn)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(chǔ)液箱體、加熱槽、冷水槽、壓縮機(jī)、熱交換器、抽吸泵、管道及電器控制單元等構(gòu)成，通過(guò)超低溫（30～40℃）蒸發(fā)的原理對(duì)廢液進(jìn)行濃縮處理，蒸發(fā)時(shí)所產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)過(guò)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(jù)設(shè)備投入使用后的實(shí)際運(yùn)行情況，工件清洗廢液經(jīng)濃縮后有效減少了80%的體積，減量52t/a。

噴槍清洗廢液來(lái)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(wèn)題，這部分廢液不宜通過(guò)低溫蒸餾裝置處理，因此通過(guò)優(yōu)化清洗過(guò)程減少該部分廢液的產(chǎn)生，并在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，減少?lài)姌屒逑搭l次，將清洗時(shí)間降低了15%，同時(shí)規(guī)范操作人員對(duì)清洗溶劑的取用，減少清洗用溶劑的浪費(fèi)。通過(guò)以上舉措減少?lài)姌屒逑磸U液2t/a。

3效益分析

3.1 環(huán)境效益

廢物減量化管理最直接的收益就是減少了企業(yè)固廢產(chǎn)生量，從而減少了后續(xù)污染物排放，減輕了對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)提高了資源利用效率。實(shí)施減量化措施后，企業(yè)固廢產(chǎn)生情況如表3所示。通過(guò)固廢減量化管理，企業(yè)固廢減量化成效顯著，整體減少了142.4t產(chǎn)生量，相較措施實(shí)施前下降了36.6%。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

固廢減量化在實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益的同時(shí)還給企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益，每年合計(jì)節(jié)省費(fèi)用超百萬(wàn)元，主要體現(xiàn)在優(yōu)化原材料采購(gòu)帶來(lái)的原料成本降低、廢木材再利用降低了木質(zhì)包裝材料購(gòu)買(mǎi)價(jià)格及危廢減量化減少了處置費(fèi)用。企業(yè)在減小了棒料采購(gòu)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(yīng)商將新木箱采購(gòu)價(jià)格下調(diào)了10%，使企業(yè)節(jié)約了近50萬(wàn)元的包材費(fèi)用。另外，廢液減量90t，企業(yè)每年減少該部分處置費(fèi)用近60萬(wàn)元。

結(jié)語(yǔ)

固廢減量化是實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，在降低環(huán)境污染的同時(shí)，還能減少企業(yè)的成本壓力。通過(guò)分析某通用設(shè)備制造企業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生情況，從源頭、中間環(huán)節(jié)和末端探索了固廢減量化途徑，在實(shí)施了對(duì)應(yīng)措施后，企業(yè)實(shí)現(xiàn)了固廢減量36.6%，每年減少成本超百萬(wàn)元。

從企業(yè)的減量化措施來(lái)看，除了依靠末端處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)減排，部門(mén)之間的協(xié)作、溝通和整體環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)也是必不可少的要素。因此，固廢減量化不僅僅是環(huán)境管理部門(mén)的事務(wù)，也涉及到原料采購(gòu)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流等各方面，各部門(mén)之間的緊密協(xié)作比起單部門(mén)工作，更能顯著地影響和促進(jìn)長(zhǎng)遠(yuǎn)有效的固廢減量。

鑒于循環(huán)利用是固廢無(wú)法再被重新利用時(shí)的最后解決方案，因此將固廢管理向“減量”和“再利用”的層級(jí)推動(dòng)仍然是后續(xù)努力的方向。

參考文獻(xiàn)

[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(jiǎn)介

吳希睿（1986—），女，漢族，江蘇鎮(zhèn)江人，工程師，碩士，主要從事企業(yè)環(huán)境管理工作。

加工編輯：馮為為

收稿日期：2024-03-12