清洁生产审核促进铝冶炼企业绿色化发展的应用研究

薛 晗

(河南省新悦环境科学技术研究发展有限公司,河南 洛阳 471000)

随着氧化铝产业近年来的迅猛发展,中国现已成为全球最大的氧化铝生产和消费国[1]。2020年,我国氧化铝产能和产量分别为8784万吨和6788万吨,产能利用率约为77%。然而,氧化铝产品同质化程度高,企业竞争主要是成本之间的竞争,在全球倡导低碳经济的形势下,节能减排已经成为当前我国加强宏观调控的重点。同时,为确保秋冬季空气质量持续改善,氧化铝行业还面临着秋冬季大气污染综合治理攻坚行动相关政策、重污染天气绩效分级管控要求等更为严峻的降低环境污染的考验。

清洁生产对于实现绿色发展、推动高质量发展具有极其重要的意义,企业实施清洁生产审核,可从源头上消减污染,提高资源能源利用效率,控制污染物产生,促进形成绿色发展方式,继而推动经济高质量发展[2]。本文以清洁生产审核为研究对象,以某氧化铝企业实施清洁生产审核的实例加以验证,深入研究清洁生产审核实施应用的有效性,从而为氧化铝企业提供应用指导。

1 清洁生产审核程序

清洁生产审核程序一般包括准备、预审、审核、筛选、分析、实施和持续清洁生产七个阶段。其主要工作可归纳为以下内容;

(1)审核准备

审核准备工作包括争取领导支持,组建审核小组,制定工作计划和开展宣传教育。

(2)预审核

预审核阶段是清洁生产审核的第二阶段,是从生产的全过程出发,对企业现状进行调研和考察,摸清污染现状和产污重点,确定审核重点并设置清洁生产目标。

(3)审核、筛选、分析

审核阶段是对已确定的审核重点(包括原材料、生产过程以及废物的产生)进行审核。 通过相关的物料平衡、水平衡及能量衡算,分析物料和能源流失的环节,找出污染物产生原因。查找原材料储存、生产运行与管理和过程控制等方面存在的问题,明确自身与国内外先进水平之间的差距,初步确定清洁生产方案。通过对已确定的方案进行汇总和筛选,同时对其中的中、高费用方案进行评估分析,以进一步确定其可行性和有效性。

(4)方案实施与持续推进

本阶段的工作重点是实施方案,分析并验证方案的实施效果。在总结已实施方案的基础上进一步推行清洁生产工作的组织机构、管理制度、制定持续清洁生产计划,以及编写清洁生产审核报告。

2 清洁生产审核实例

某氧化铝企业采用拜耳法工艺生产氧化铝,主要工序包括破碎、均化、浮选、溶出、分离、分解、焙烧等。通过收集该企业近三年的生产数据,以及与生产一线工人和各科室的沟通交流,参考《铝行业清洁生产评价指标体系》(试行)及《铝行业规范条件》(工业和信息化部公告2020年第6号),预审核阶段现场考察存在的主要问题参见表1。

表1 现场考察存在主要问题一览表

通过对比企业的实际生产数据,得出以下主要定量结论:

(1)能源指标中电耗为305.17 kWh/t-Al2O3,高出评价基准值(250 kWh/t-Al2O3) 55.17 kWh/t-Al2O3;

(2)资源指标中碱消耗单耗为144.760 kg/t-Al2O3,高出评价基准值(79.76 kg/t-Al2O3)65 kg/t-Al2O3;

(3)在生产技术指标中,企业成品氢氧化铝含水率为5.5%,高出评价基准值(4.5%)1%;

(4)循环母液碳碱与全碱之比为12.2,数值较高。

由以上分析数据可知,企业能耗、物耗、产品含水率都有下降空间,本轮清洁生产审核应通过制定具体方案实现节能降耗。

根据上一阶段得出的结论,与其密切相关的生产系统是原料堆场、溶出、蒸排和分解分级车间,故初步把以上四个生产系统作为本轮清洁生产审核的备选审核重点。审核小组召开了厂级清洁生产会议,认真分析了各备选审核重点的情况,对各备选审核重点的资源能源消耗、环境影响大小、清洁生产机会、投资费用、外部环保要求等五个方面进行了认真对比。同时,按照权重计分排序法对审核重点进行打分评定,并结合企业发展规划,最终确定溶出车间为本轮清洁生产审核的重点。打分评定结果参见表2。

表2 审核重点权重计分评定表

由表2可知:溶出车间系统权重分数最大,而且所反映的问题也是企业所面临的主要问题,故把企业溶出车间确定为本轮清洁生产审核的重点。同时,针对现状调研和现场考察发现的突出问题,结合国家目前政策要求,设定了清洁生产目标,具体如表3所示。

表3 清洁生产目标一览表

经过筛选和汇总,一共产生清洁生产方案49个,按照涉及生产的八个方面进行汇总,原辅材料和能源方面6个、技术工艺与装备方面8个,设备更新和维护17个,过程优化控制方面7个、产品方面1个、废弃物回收利用方面6个、管理和员工方面4个。在初步确定的清洁生产方案中,针对筛选出的中、高费用方案进行了可行性分析,确保方案可行有效。最终确定的清洁生产方案主要内容参见表4。

表4 清洁生产方案

在企业12个月的审核周期内,通过全厂员工共同努力,清洁生产方案得以顺利实施,本轮清洁生产审核目标完成情况参见表5。

表5 清洁生产目标完成情况一览表

3 清洁生产审核实施有效性分析

根据上述应用实例,已经实施完成的方案共计投资15,768.84万元,年产生经济效益3094.12万元,其中节约石灰13万吨,节水209万吨,节电10,834.2万度,节标煤1674吨,节约蒸汽56.6万吨,节约NaOH5.91万吨,增加回收氧化铝36.2吨,减少废料产生1556吨,减排颗粒物0.28吨,同时保证了固废合理处置,减少车间和厂区无组织粉尘排放,达到环保要求,最大限度保证正常生产。同时也减少了跑冒滴漏现象,减轻员工人体健康危害,降低水污染事故风险及污染负荷,改善区域环境质量状况及厂容厂貌,提升了企业形象。

在上述应用实例中,该企业严格按照清洁生产审核过程的相关要求进行了清洁生产审核。在审核过程中,首先清洁生产审核师会同企业清洁生产领导小组和工作小组在全厂范围内进行了广泛宣传,使清洁生产理念深入人心;其次对企业目前资源能源利用情况、废弃物产生情况做了详尽调查,并从生产过程中所涉及到的八个方面(原辅材料和能源,生产工艺和技术水平,设备运行情况,管理水平,员工素质以及产品质量等)进行了仔细调查研究,查找并追寻物耗高、能耗高和污染物产生量大的原因和部位;针对企业存在的物耗高、能耗高、废物产生量大等方面问题,提出并筛选出经济、高效、切实可行的清洁生产技改方案。通过方案的有效实施,从生产源头和全过程控制中有效降低了物耗、能耗、节约了成本、减少了废弃物的产生,提高了生产效率,推进企业的技术进步,给企业带来巨大的经济、环境和社会效益。由此可知,清洁生产对氧化铝企业实现绿色发展、推动高质量发展具有重要意义。

4 结 论

清洁生产审核工作的结果从实践的角度,证明了开展清洁生产是实现绿色发展战略的需要,是控制环境污染的有效手段,更是提高企业市场竞争力的可靠保证。

本文通过对清洁生产审核的操作程序进行梳理,以具体的氧化铝企业清洁生产审核实例为验证对象,验证了清洁生产审核对氧化铝企业绿色化发展的促进作用。清洁生产审核通过对氧化铝企业生产过程进行调查和诊断,提出降低能耗、物耗以及废物产生的方案,进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案。企业通过紧紧围绕“节能、降耗、减污、增效”这一主线,结合自身实际,制定好清洁生产目标,确定并实施清洁生产方案,可使企业清洁生产水平稳步提高,最终取得经济效益、环境效益和社会效益的统一,为企业绿色发展奠定基础。