清洁生产审核在甘蔗制糖企业的应用

宋晓薇 赵侣璇 张立宏 覃楠钧 冯 媛(广西壮族自治区环境保护科学研究院，南宁 530022)

清洁生产审核在甘蔗制糖企业的应用

宋晓薇 赵侣璇 张立宏 覃楠钧 冯 媛
(广西壮族自治区环境保护科学研究院，南宁 530022)

某甘蔗制糖企业通过开展清洁生产审核，采用全生命周期评价的方法，确定以节水、减少废水及水污染物排放量为目标，将制炼车间作为本轮清洁生产审核的重点，提出并实施方案30项。通过清洁生产方案的实施,达到“节能、降耗、减污、增效”的目的，为甘蔗制糖企业开展清洁生产审核提供了良好的借鉴。

清洁生产审核；甘蔗制糖；清洁生产评价指标体系

清洁生产是我国工业可持续发展的一项重要战略，是21世纪工业生产的方向，也是实现我国污染控制重点由末端治理向生产全过程控制转变的重要措施[1-3]。清洁生产审核是企业针对生产全过程资源能源利用及废弃物产生进行系统分析，提出减少有毒有害物质的使用、产生，降低物耗、能耗和废弃物产生的无/低费和中/高费方案[4-5]，实现节能、降耗、减污、增效的清洁生产目标。

为了完成节能减排目标任务，解决企业废水排放不能稳定达标的问题，根据《中华人民共和国清洁生产促进法》的要求，广西某甘蔗制糖企业开展了强制性清洁生产审核工作，审核工作小组通过审核准备、预审核、审核、方案的产生和筛选、方案的确定、方案的实施、持续清洁生产等7个工作阶段，完成了清洁生产审核工作。

1 清洁生产审核实践

1.1 某甘蔗制糖企业概况

广西某甘蔗制糖企业是一家有50多年历史的老企业，日榨甘蔗1万吨，采用压榨法提汁、亚硫酸法沉降-过滤澄清、五效蒸发和三系煮糖等工序生产白砂糖，共有压榨、制炼、动力和机修四个车间，由于其对生产过程控制不严格，致使企业废水不能稳定达标排放。通过对企业资源能源使用及污染物产生和排放情况进行实际核算，对照《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》(DB 45/T 1188-2015)，该企业清洁生产水平未达到三级水平[6]。为了提高企业的清洁生产水平，促进其可持续发展，达到达标排放的目的，企业在清洁生产专家的协助下开展了清洁生产审核工作，从 2015年10月开始，经过审核准备、预审核、审核、方案的产生和筛选、方案的确定、方案的实施和持续清洁生产 7 个阶段的工作[7]，实现了预定的清洁生产目标，全面提升了企业清洁生产水平。

1.2 预审核

1.2.1 企业现状清洁生产水平评价

通过收集和分析企业的生产报表、污染防治情况等相关材料，分析2012/2013年榨季至2014/2015年共三个榨季企业工艺、设备及运行状态、输入和输出物料情况、主要污染物的种类、浓度、产生原因和治理现状。根据《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》(DB 45/T 1188-2015)对企业生产工艺及装备、资源能源消耗、资源综合利用、污染物产生、产品特征、清洁生产管理六项指标进行对标分析，经评价，因企业部分指标未达到三级指标值要求，现状清洁生产水平未达到国内清洁生产基本水平。未达到评价指标体系三级水平指标如表1所示。

表1 企业未达到评价指标体系三级值指标汇总表

1.2.2 确定审核重点

如表1，该企业主要问题为吨蔗新鲜水消耗量较大，废水产生量大，废水中COD和SS产生量远高于评价指标体系三级标准值，导致废水中COD和SS浓度较高，废水不能稳定达标排放。经全面对各车间污染物产生量和排放量、物料和能源消耗情况、工艺技术和设备先进性等进行分析，采用权重总和计分排序法，对各车间的每个因素进行打分，计算得到权重总和值。制炼车间废水水量及污染物产生量大，给末端处理带来较大压力，废水难以达标排放，同时，车间有明显的清洁生产潜力。因此，将制炼车间确定为本次清洁生产审核重点。

1.2.3 设置清洁生产目标

依据企业现状、审核重点生产状况和技术水平、环境管理要求、行业平均水平、企业最好水平等因素，明确本轮清洁生产审核的任务是达标排放，参考《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》(DB 45/T 1188-2015)确定本轮审核近期及远期清洁生产目标，见表2。表2显示，吨蔗COD和SS产生量是企业迫切需要解决的问题，也是企业废水稳定达标排放的关键因素。

1.3 审核

制炼车间分为澄清工段、蒸发工段、煮制工段、分蜜工段和包装工段等五个工段，对审核重点制炼车间进行物流、能流的实测，建立物料、水、电力、蒸汽平衡分析图表，分析污染物产生、物料和能源损失的环节。基于物料平衡分析结果，发现耗水量较大、废水及水污染物产生量大的主要工段为澄清工段。

表2 企业清洁生产审核目标表

澄清工段是把压榨送来的混合汁用化学和物理的方法进行提纯，将压榨送来的混合汁进行加热，添加石灰、磷酸、二氧化硫等辅助原料进行中和反应，然后经过沉降、过滤处理，得到澄清汁半制品。目前在用设备有石灰消和器，硫磺炉，多喷嘴硫熏中和器，单喷嘴硫熏器，单层快速沉淀池，滤汁上浮器，板式自动压滤机。该工段存在的主要问题有：台板式自动压滤机故障较多，漏汁严重，还产生大量高浓度污染废水，该股废水污染物浓度大，给末端治理带来较大难度，同时废水产生量大，难以全部回用，是制炼车间污染物产生、水耗较大的主要原因。

1.4 方案的产生和筛选

针对审核重点澄清工段，根据物料平衡和废弃物产生原因分析，明确清洁生产各种方案相互关系，从原辅材料和能源替代、技术工艺改造、设备维护和更新、过程优化控制、产品更换或改进、废物回收利用和循环使用、改进管理、员工素质的提高以及积极性的激励等八个方面全面系统地产生方案。通过从职工中广泛征集、收集国内外同行业先进技术等途径共产生36个备选清洁生产方案，其中无/低费方案31个，中/高费方案5个，采用方案权重总和计分法确定，从技术可行性、环境效益、经济效益和实施难易程度、对生产和产品的影响等方面进一步对方案进行筛选和分类，其中可行的无/低费方案27个，初步可行的中/高费方案4个，不可行方案4个。

1.5 方案的确定

对初步可行的4个中/高费方案进行进一步的研制，在市场需求调研和预测基础上，对方案进行技术评估、环境评估和经济评估，以选择最佳的、可实施的清洁生产方案。汇总比较各方案的技术、环境、经济评估的结果，筛选技术先进可靠、风险小的成熟技术[8-9]，在经济方面效益可观，环境方面可达到节能减排效果的方案推荐实施，本轮清洁生产审核具备实施条件的3个中/高费方案见表3。

表3 实施清洁生产方案效果汇总表

1.5.1 F1改良澄清剂

澄清剂主要作用是调节pH，凝聚胶体，基于阳离子型高分子物质对糖汁中带负电荷胶体和色素的电中和能力和较强的吸附能力，获得凝聚清净效果。技改方案采取复合型澄清剂，采用无机—有机—超细粉体复合型澄清剂[10-12]，既能充分发挥无机高分子的吸附电中和作用，又能发挥有机高分子的粘结架桥作用，复合型澄清剂配方使清度提高68%，脱色率提高63.8%，纯度提高0.58%[13]。

1.5.2 F2更换吸滤机及吸滤系统

现用板式自动压滤机分离糖汁和泥汁，使用时需排放大量的污水，废水中COD高达2000mg/L，SS高达1800mg/L，是企业废水不能稳定达标排放的主要原因。技改方案采用新型高效、环保的无滤布真空吸滤机系统[14]，无滤布真空吸滤机工作时，由于真空的作用，将泥吸附在不锈钢滤网上，清汁过滤后流到抽汁罐，再抽走回到沉淀池，泥汁在低真空区被吸附在转面上，在高真空区进一步脱水，在休止区污泥被刮泥板剥落。与有滤布真空吸滤机相比，优势在于无滤布真空吸滤机采用不锈钢滤网，过滤时加入少量的蔗糠帮助过滤，滤孔不易堵塞，无需清洗滤布，不产生洗滤布水，实现澄清工段无洗滤布水排放，消除洗滤布水对环境的污染。

1.5.3 F3改造澄清沉淀池

多层沉淀池一直是亚硫酸法企业中沉降工艺的主要设备，尽管多层沉淀池能沉降出色值较低、灰分较少的高品质清汁，但因结构上的原因以及当前制糖工业设备技术的发展进步，逐渐暴露出其在制糖生产中的诸多缺点。该方案将多层沉淀设备更换为单层快速沉淀池，该沉淀池最大的优点是蔗汁沉降处理时间短(30～40分钟)，结构简单，只有一层，中和汁经过加热及散气后，进入单层快速沉淀池进行沉降，得到清澈透明、有光泽、低色值、低浊度的清汁，为提高产品质量创造有利条件，单管入汁，单管出汁，方便清洗和维修。该设备投资省；清汁pH值降幅小，减少了糖分的转化损；蔗汁停留时间缩短50%以上，远低于现用多层沉降器蔗汁停留时间；澄清效果好，清汁透明，无悬浮物，蔗糠残留量少，泥汁浓度提高，沉降颗粒结实，泥汁量减少[15]。

根据企业的实际情况，审核小组推荐F1、F2、F3同时启动，方案实施后，能有效地提高产品的质量，节约用水，削减废物的产生量，降低成本，取得较好的经济效益，真正实现环境效益和经济效益的统一。

1.6 方案的实施和持续清洁生产

方案实施阶段通过组织实施可行的无/低费及中/高费方案，编制方案实施计划，使企业实现技术进步，获得明显的经济效益，逐步提高企业清洁生产水平。方案实施过程中，汇总方案实施情况，分析方案实施效果。经统计，开展清洁生产审核后，该企业全面降低新鲜水使用量，提高了水循环利用率，同时减少废水排放量和污染物排放浓度，经过与《甘蔗制糖行业清洁生产评价指标体系》(DB 45/T 1188-2015)指标对比，审核后企业达到清洁生产三级水平。

为巩固已取得的清洁生产成果，使清洁生产工作持续开展，企业建立和完善清洁生产组织和管理制度，制定持续清洁生产计划，同时确定下一轮审核重点及目标。

2 清洁生产效益

本轮清洁生产审核全部方案共投资495万元，通过清洁生产审核，取得了明显的环境效益和经济效益。企业废水污染物稳定达标排放，吨蔗减少新鲜水用量0.36m3，榨季节约用水32.4万吨；吨蔗减少废水产生量0.47 m3，榨季减少废水排放量33.3万吨；吨蔗减少COD产生量2.89kg，减少SS产生量1.39kg；榨季节约水费32万元，减少排污费203万元；同时提高产品品质和产量，榨季可增加产值约322万元，明显提高企业市场竞争力。

表4 企业清洁生产审核目标完成表

3 结语

企业通过开展清洁生产审核，对产污、排污现状及所处水平进行全面的评价，设置的清洁生产审核目标全面实现，彻底解决了长期废水污染物不能稳定达标的问题，企业清洁水平的不断提升，取得了可喜的成果，通过实施本轮清洁生产审核，企业已基本建立清洁生产体制，提高了企业员工清洁生产意识，形成良好的清洁生产氛围，基本达到产品、生产、服务过程的“节能、降耗、减污、增效”目的。

[1] 李智. 清洁生产审核方法在工艺改进中的应用[J]. 云南化工, 2015 (4): 55-59.

[2] 宫苏弟. 清洁生产审核在环境管理体系中的应用[J]. 污染防治技术, 2005(2): 41-45.

[3] 瞿薇,王凯. 推行清洁生产的必然性及对策[J]. 贵州环保科技, 2000 (4): 19-20.

[4] 刘小溪. 企业清洁生产审核中存在的问题及其改进[J]. 智能城市, 2016(2): 168-169.

[5] 梁丹丹,王炳锻. 浅谈甘蔗制糖业产业链的清洁生产与循环经济[J]. 轻工科技, 2014(9): 28-29.

[6] 严峰. 探讨清洁生产审核评价方法的具体应用[J]. 资源节约与环保, 2015 (10): 90.

[7] 黄贤峰,杨先科,黄绍洁,等. 生命周期评价在清洁生产审核中的运用[J]. 环保科技, 2010 (4): 26-28, 41.

[8] 凌国士,郭光海,余华,等. 国内亚硫酸法蔗糖生产除杂澄清工艺中的酶制剂应用研究进展[J]. 轻工科技, 2016 (12): 23-27.

[9] 蓝恒星,廖玉. 亚硫酸法澄清工艺技术优化及应用[J]. 轻工科技, 2016(7): 27-30.

[10] 林荣珍,刘和清,杨宇格,等. 低硫低磷甘蔗制糖澄清新工艺研究[J]. 甘蔗糖业, 2014(3): 24-30.

[11] 张淑云. 一种甘蔗制糖澄清新工艺——刘和清,刘善柳.CN 101003842[J]. 工业水处理, 2009(1): 89.

[12] 何惠欢,梁贤慧,陆登俊. 亚硫酸法甘蔗糖厂澄清工艺条件对蔗汁除酚和脱色效果的影响[J]. 食品工业, 2015(5): 112-115.

[13] 邬尔文,何思莲,刘慧霞,等. 四种澄清剂处理无滤布真空吸滤机滤汁的研究[J]. 广西蔗糖, 2013 (2): 16-20.

[14] 廖玉. 糖厂无滤布吸滤机滤汁沉降工艺的改进[J]. 广西糖业, 2016(2): 25-28.

[15] 钟国强,覃甲,邱瑞良. TDJ300多尔沉淀池快速沉降改造效果探讨[J]. 企业科技与发展, 2015(24): 31-32, 35.

Applicationofcleanerproductionauditinsugarcanerefiningenterprises

Song Xiaowei, Zhao Lvxuan, Zhang Lihong, Qin Nanjun, Feng Yuan
(Scientific Research Academy of Guangxi Environmental Protection, Nanning 530022)

The cleaner production audit (CPA) was carried out in a sugarcane refining enterprise, in which we examined the whole production process, set up the goal of water conservation and wastewater reduction, and selected the refining workshop as the focus of this round of cleaner production audit. In the CPA, we brought out and implemented 30 CPA programs, and reached the purpose of "energy saving, consumption lowering, pollution reduction, and efficiency upgrading", providing good reference for other sugar cane refining enterprises.

cleaner production audit; sugarcane refining; cleaner production evaluation index system

X38

A

2017-05-12； 2017-10-10修回

宋晓薇(1988-)，女，硕士研究生，工程师，从事清洁生产与循环经济研究工作。E-mail：1959584900@qq.com