卫生陶瓷产品绿色设计现状分析

谈一兵 伍川生

（1许昌市质量技术监督检验测试中心（国家陶瓷产品质量监督检验中心（河南）），河南 许昌 461000；2重庆交通大学经济与管理学院，重庆 400074）

0 引言

近年来，国内多个省市相继出台了严厉的环境污染治理法律法规，卫生陶瓷等传统行业首当其冲，各地先后关停了一批排放超标的卫生陶瓷生产企业。在这样的大背景下，推动了卫生陶瓷行业的绿色转型升级，业内各大企业纷纷投身产品绿色设计技术研究。绿色设计指在产品设计开发阶段系统考虑原材料选用、生产、销售、使用、服务、回收、处理等各个环节对资源环境造成的影响，力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗，尽可能少用或不用含有害物质的原材料，减少污染物产生和排放，从而实现环境保护的活动，又称“环境意识设计”“生态设计”或“环境化设计”。为了使卫生陶瓷企业对行业绿色设计标准和技术现状有较清晰的认识，助力企业绿色转型升级，促进行业绿色健康发展，本文从绿色设计标准和技术两方面入手，深入分析卫生陶瓷产品绿色设计现状。

1 绿色设计标准分析

多年来，产品绿色化研究一直是国内外研究热点，也取得了一定的成果。目前，国内初步建立了绿色产品评价制度体系、方法体系、标准体系以及工业基础材料生命周期环境影响评价数据库和评价工具，如《绿色建材评价技术导则》等。欧、美、日等发达国家相继出台了绿色建材相关的标准认证规则，如德国的“蓝天使”环境标志计划。然而，产品绿色设计或生态设计的标准相对缺乏，国家标准方面仅有GB/T 24256《产品生态设计通则》等通用型标准，专门针对卫生陶瓷的绿色设计标准仅有中国建材检验认证集团有限公司等单位起草的团体标准T/CAB 2015-2019《绿色设计 卫生洁具》。

在上述标准中，GB/T 24256《产品生态设计通则》仅提出了产品生态设计的通用原则和要求，由于各行业产品设计和生产工艺的特殊性、多样性和复杂性，仍需根据具体行业情况在产品减量化、无害化、能效提升、节水设计以及回收资源化等方面进一步研究、分析和编制产品绿色设计标准。T/CAB 2015-2019《绿色设计 卫生洁具》基于全生命周期理论，对原材料加工、生产制造、产品使用以及回收利用等环节开展了绿色设计技术研究，具有较强的科学性、客观性和指导意义，但该标准仅为团体标准，影响范围有限。

2 绿色设计技术分析

卫生陶瓷绿色设计过程可分为需求分析、概念设计、结构设计和详细设计。其中，详细设计包括原材料的选择和使用（原材料选择、原材料使用）、结构设计（节水化设计、轻量化设计、包装与运输便捷性设计、回收便捷性设计），生产制造，包装过程，使用，产品运输，回收利用及绿色设计其他要求（管理体系、技术文件、绿色设计数据库）等。以下对卫生陶瓷产品绿色设计技术现状进行分析、研究及归纳总结。

2.1 原材料的选择和使用

目前，该阶段存在对原料矿山的滥采乱掘，造成原料开采利用率低，浪费资源，以及大多数卫生陶瓷生产企业尚未形成整体化、系统化的原材料选择原则等问题。

当前，较合理的标准化工艺流程可分为两类：一类是矿山勘探-开采-堆放陈腐-配料-均化-成形-检测-包装-出厂；另一类是矿山勘探-开采-堆放陈腐-配料-均化-水洗化浆-除砂除杂-沉降分级-脱水成形-检测-包装-出厂。

当前，较科学、合理的原材料选择原则包括但不限于：

—原材料应质量稳定，储量大；

—原材料开采、加工成本不高，出厂价合理；

—原材料若含有毒有害物质，其含量符合国家标准要求；

—优先选用来源丰富和可再生的原材料，尽量不使用或少使用稀有材料；

—优先选用易回收、可循环利用或易分解的材料；

—优先选用不含或少含解胶性能差的原材料；

—优先选用不含破坏釉面质量的卫生陶瓷原材料；

—优先选择通过环境管理体系认证或符合绿色供应链要求的供应商；

—优先选用具有较好可塑性及吃浆性能的卫生陶瓷原材料。

2.2 产品结构设计

目前，该阶段存在着卫生陶瓷产品厚、重、大，造成资源和能源浪费，卫生陶瓷产品生产耗水量普遍较大，造成不必要浪费等问题。

针对以上问题，较科学、合理的解决之法包括但不限于：

—采用新材料、新工艺，减小产品重量，如某企业采用新型材质生产的卫生陶瓷产品不仅外形纤薄，产品重量极大减轻，而产品的硬度却提高了几倍。

—采用新技术，降低水耗，如采用超璇冲洗技术的坐便器冲水时，出水口释放出的旋转式的动态水流，沿着坐便器内壁回旋数周，以恒势水压清除最易积累污物的区域，再将内壁冲洗干净，确保了高效冲洗和高效节水。图1为采用超璇技术的坐便器。

2.3 生产制造

目前，该阶段存在的问题是单位产品能耗普遍较高，污染物处理较复杂，以及考虑生产人员健康与安全等因素加大了企业生产成本等。

针对以上问题，较科学、合理的解决办法包括但不限于：

—减少制造过程的污染物排放，不同污染物排放符合国家或地方污染物排放相关标准的要求；

—优先采用先进生产技术，如高压注浆成形、机器人施釉、低压快排水和精湿修工艺技术等；

—降低制造过程中的能耗和污染物排放；

—对有毒有害材料进行标识并分类，给出生产过程安全防护要求；

—优先使用清洁能源。

2.4 包装过程

目前，该阶段主要存在的问题包括产品使用的包装材料不易降解、回收利用，产品过度包装、包装体积过大等。

针对以上问题，较科学、合理的解决办法包括但不限于:

—优先选用无毒无害、易分解或可以生物降解的包装材料；

—优先选用可回收利用的包装材料；

—在满足包装要求的前提下，宜减少包装材料的使用量。

2.5 产品运输

目前，该阶段存在的主要问题是产品运输方式选择不合理，装卸货物速率不高等。

针对以上问题，较科学、合理的解决办法包括但不限于:

—运输方式宜选择经济适用的方式；

—提高装卸货速率，如采用机械设备装卸或者通过优化装卸过程，提高装卸速率。

2.6 回收利用

目前，该阶段存在的主要问题是产品生产过程中的废料、废渣、废水的处理的技术水平有待提高等。

针对以上问题，较科学、合理的解决办法包括但不限于：

—生产制造过程中产生的废泥等固体废弃物可以用作生产发泡陶瓷以及透水砖等产品，煤废渣可用于生产烧结砖，废石膏可用于制作石膏板；

—含泥废水、含釉废水、湿法脱硫废水、加工废水经过分类收集、处理后，可实现回收利用。

3 展望

当前，国内外产品绿色设计研究主要集中在机械、电子等离散型行业，而对于卫生陶瓷等流程性行业，产品绿色设计理论研究基础相对薄弱，且多数企业停留在单一绿色设计因素上，缺乏系统性绿色设计理念，还需要进一步采取的措施包括但不限于以下：

—建立卫生陶瓷等典型建材产品绿色设计标准体系；

—培育卫生陶瓷等典型建材产品绿色设计产业化基地；

—加大卫生陶瓷等典型建材产品绿色设计宣传力度。