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Discussion on Environmental Protection Issues in Cleaning Production Audit of Waterborne Coatings Production Process

  • Guolu Liu 1, 2 ,
  • Bei Zhang 3, * ,
  • Dongjun Bian 1, 2
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  • 1. CNOOC Changzhou EP Coating Co., Ltd., Changzhou,Jiangsu 213014, China
  • 2. CNOOC Changzhou Paint and Coating Industry Research Institute Co., Ltd., Changzhou,Jiangsu 213016, China
  • 3. CNOOC Tianjin Chemical Research & Design Institute Co., Ltd., Tianjin 300131, China

Received date: 2018-04-19

  Online published: 2018-09-20

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Abstract

In this article, the environmental management in cleaning production audit for a workshop of waterborne coatings has been specified to present some environmental protection issues that should be focused on: fulfillment of environmental management procedures, basic description of environmental protection, summary of production and discharge situation, pollutant standard analysis, description of technical measures for pollution control, cleaning production target setting on pollutants, quantitative determination from pollutants material balance, pollution reduction in the calculation of program effectiveness and so on. These issues are useful for further development of environmental protection management.

Cite this article

Guolu Liu , Bei Zhang , Dongjun Bian . Discussion on Environmental Protection Issues in Cleaning Production Audit of Waterborne Coatings Production Process[J]. Paint & Coatings Industry, 2018 , 48(6) : 31 -34 . DOI: 10.12020/j.issn.0253-4312.2018.6.31

作为推行清洁生产战略的有效手段之一,清洁生产审核已在“节能、降耗、减污、增效”方面取得了明显的成效。其中,污染物始终是清洁生产审核的关注点。随着我国环境保护管理日臻严格,涂料工业实行清洁生产已势在必行[1,2]
本文以某涂料制造企业为例,对水性涂料生产工艺开展清洁生产审核工作中的环保关注点进行解读。该涂料企业水性涂料产量约为5 000 t/a,生产工艺过程主要是将颜料、树脂、水、填料、助剂等原料混合,然后进行研磨、调配、过滤,最后进行包装,该生产工艺可细分为反应工艺和调漆工艺,并根据工艺设置既可串联使用又可以分开使用。

1 各阶段需关注的环保关注点

清洁生产审核通过找寻生产过程/服务过程中废物流失以确定实施方案[3],以实现“节能、降耗、减污、增效”。根据清洁生产审核工作程序,包括7个阶段工作,且工作内容有所不同[3]。其中,涉及环保关注点的工作主要集中在预审核、审核、方案产生和筛选、可行性分析、方案实施等5个阶段。
根据实践经验,在参照《工业污染源现场检查技术规范》[4]的基础上,清洁生产审核工作中的环保关注点主要为:环境管理手续的履行、环保基本情况说明、产排污情况汇总、污染物达标分析、污染治理技术措施说明、涉及污染物的清洁生产目标设定、物料平衡中的污染物定量、方案效果测算中的污染减排。

2 各环保关注点的关注内容

2.1 环境管理手续的履行

一般情况下,清洁生产审核需要对企业的环境保护合规手续进行说明,说明内容主要为项目建设期/试运行期的行政许可类文件,包括:建设项目环境影响评价批复文件、建设项目试生产/试运行许可、建设项目环境保护设施竣工验收批复、排污许可证核发等,进而确认项目环保管理的合规性。其中,各项内容均须以发文时间、文件名称、文件编制单位等信息为准。例如:该水性涂料生产企业在清洁生产审核中需要明确其水性涂料生产工艺项目环境影响评价文件的编制时间及其编制单位、该项目环境影响文件批复的获准时间及其文件编号、环境保护设施竣工验收批复的获准时间及其文件编号、该项目排污许可证的有效性及相关排污信息等。

2.2 环保基本情况说明

在清洁生产审核实施过程中需要对环境保护基本情况进行说明,主要包括:①环境保护设施情况,如:环保设施固定资产;②环境保护运行费用,如:三废处理费、排污费;③环保管理人员设置,如:环保工作人员数;④废弃物产生/排放情况,如:废水产生量/排放量、废气产生量/排放量、固体废物产生量/排放量;⑤执行的环境保护标准。例如:该水性涂料生产工艺的环保设施包括废水处理设施和废气处理设施(RTO焚烧炉、活性炭吸附设施、除尘设施),废水处理费用为4.67元/t,废气处理费用为950元/t,废渣(危险废弃物)的处理费用为4 500元/t。

2.3 产排污情况汇总

按照生产过程残余物流分析框架[5],清洁生产审核中的产排污情况汇总内容主要包括:残余物产生位置、残余物种类/名称、残余物产生量、残余物排放去向、残余物产生原因5个方面。例如:该水性涂料工艺生产过程中的残余物为洗釜废水、地面冲洗水、有机废气、滤渣、废包装袋等,通过对各股残余物流排查及其结果(见表1)分析,可汇总得到其产排污情况,进而为后续清洁生产方案的提出/实施奠定基础。
表1 某水性涂料工艺生产过程残余物流排查

Tab.1 A waterborne paint production process of residual logistics investigation

2.4 污染物达标分析

在清洁生产审核中,污染物排放达标分析是从污染物排放角度出发,主要为污染物排放浓度达标和污染物排放总量达标2个方面,应明确是否满足环境保护管理规定的要求。其中,污染物排放浓度是否达标需要根据监测报告确定(监测报告应具有中国计量认证(CMA)的公章[4]),既需要说明执行标准,还需要说明监测结果,并给出是否达标的具体结论。污染物排放总量是否达标需要依据污染物排放监测报告及日常统计数据的核算结果确定,并给出是否达标的具体结论。例如:该水性涂料工艺的废水/废气/噪声环境监测报告表明其污染物排放可以满足废水接管水质标准、《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271—2014)、《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)、《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)、《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348)中的相应排放限值要求,并根据日常排污申报数据核算表明污染物排放总量满足排污许可证对于污染物排放总量的管控要求,则可判定该水性涂料工艺污染物排放达标。

2.5 污染治理技术措施说明

清洁生产审核需关注正常运行状态下的污染治理技术措施,主要包括:源头预防技术措施、过程控制技术措施、末端治理技术措施3个方面。其中,末端治理技术措施是关注焦点。
对于末端污染治理技术措施的关注内容要包括:末端治理技术措施的名称、设计处理能力、工艺流程、处理效果等。例如:该水性涂料工艺生产过程中的可挥发物质目前通过RTO焚烧炉和活性炭吸附设施进行处理以实现排放达标,RTO焚烧炉的设计处理能力为3 000 m3/h(处理效率为99%)、活性炭吸附设施为1.5 t/次(处理效率为85%)。
与此同时,事故应急状态下的污染治理技术措施(如:突发环境事件应急预案、事故水池容积等)也是清洁生产审核工作中的关注点。对于企业已具有《突发环境事件应急预案》,则无需给出额外的建议;若没有,则需要给出增加《突发环境事件应急预案》的改进建议。

2.6 涉及污染物的清洁生产目标设定

一般情况下,涂料生产企业的污染物包括:① 废气方面:废气量和废气污染物,废气污染物指标包括NOx、PM10、总悬浮颗粒物(TSP)、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、二甲苯、甲苯、非甲烷总烃、环己酮、正丁醇、异丙醇、乙二醇乙醚、乙酸丁酯、SO2、烟尘、粉尘、VOC等;② 废水方面:废水量和废水污染物,废水污染物指标包括化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、悬浮物(SS)、总磷(TP)、二甲苯、甲苯等;固体废物方面为一般工业固体废物量和危险废物量。
参考《涂料制造业清洁生产评价指标体系(试行)》所涉及的污染物指标,基于清洁生产审核中清洁生产目标的考虑因素和考虑原则[3],涂料生产企业宜选择废水量、废水中的COD、废气(二甲苯、甲苯、粉尘)浓度作为清洁生产目标的指标进行设置,并应根据企业的实际情况进行调整与完善。其中,清洁生产目标指标的数值可根据《涂料制造业清洁生产评价指标体系(试行)》中的评价值及企业的实际情况进行设置。例如:该水性涂料生产工艺选取废水量、废水中COD量、废气中的粉尘含量作为清洁生产目标进行设置。由于废水量(0.05 t/t产品)低于评价基准值(0.25 t/t产品)、废水中COD量(57.3 mg/L)高于评价基准值(40.0 mg/L)、废气中的粉尘含量(0 mg/m3)低于评价基准值(4.0 mg/m3),则在设置清洁生产目标时应优先将废水中COD量列为清洁生产目标进行设置。

2.7 物料平衡中的污染物定量

清洁生产审核中的物料平衡主要是定量化揭示废弃物产生量,进而通过物质使用效率核算、物质流成本核算、废弃物原因分析等实现污染物减排。例如:该水性涂料工艺通过建立物料平衡确认:① 该水性涂料反应工艺平衡建立期的原材料消耗量为1.004 t/t产品、新鲜水消耗量为0.51 t/t产品,原材料利用效率为99.6%,原材料损失量为42 kg/批。② 该水性涂料调漆工艺平衡建立期的原材料消耗量为1.016 t/t产品、新鲜水消耗量为0.47 t/t产品,原材料利用效率为98.5%,原材料损失量为59 kg/批。由于该水性涂料反应工艺和调漆工艺的原材料损失方式均为废渣(含挂壁损耗)和可挥发物,可进一步通过建立可挥发物平衡核算确认,结果表明:平衡建立期,该水性涂料反应工艺的可挥发物损失量为8 kg/批,占原材料可挥发物总量的0.1%;该水性涂料调漆工艺可挥发物损失量为38 kg/批,占原材料可挥发物总量的1.8%。

2.8 方案效果测算中的污染减排

在制定和实施清洁生产方案时,需要对方案的实施效果进行测算。在测算方案实施效果中的污染减排量时,宜以国家和地方污染物管控指标为基础,并结合行业污染物管控要求,确定需核算的主要指标。例如:该水性涂料工艺将可挥发物排放量、废水排放量、废水中COD排放量、SO2排放量、NOx排放量作为清洁生产方案污染减排中需测算的主要指标。其中,各污染减排指标所涉及的排污系数是测算污染物减排量的关键,其可根据物料平衡测算数据等相关资料进行设定。例如:该水性涂料工艺的可挥发物排放量排污系数以物料平衡测算结果的最低值(8 kg/批)进行设置,废水中COD排放量以监测报告中的数值(63.2 mg/L)进行设置,(间接)SO2排放量/NOx排放量以文献报道值[6](节约1 t标准煤相当于减排2.493 t CO2,也相当于减排0.075 t SO2,也相当于减排0.0375 t NOx)进行设置。

3 结 语

通过对某水性涂料工艺清洁生产审核中涉及环保管理的内容进行了梳理与实践,汇总得到了水性涂料工艺清洁生产审核的环保关注点。在开展相关工作时,可通过对环境管理手续的履行、环保基本情况说明、产排污情况汇总、污染物达标分析、污染治理技术措施说明、涉及污染物的清洁生产目标设定、物料平衡中的污染物定量、方案效果测算中的污染减排等方面的分析明确环保管理工作的相关内容,可为该工艺后续环保管理工作的深入开展奠定基础。
[1]
乐惠明 . 从清洁生产浅谈国内外涂装材料的差距[J]. 涂料工业, 2004,34(10):36-38,63.

[2]
贾英, 周运诚 . 涂料工业清洁生产潜力分析[J]. 涂料工业, 2013,43(3):57-61.

[3]
国家环境保护总局科技司. 清洁生产审计培训教材[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2001.

[4]
环境保护部科技标准司. HJ 606—2011 工业污染源现场检查技术规范[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2011.

[5]
冯叙, 辛诺, 张蓓 . 化工企业清洁生产审核中生产过程单元残余物的分析与实践[J]. 山东化工, 2017. 46(6):149-150.

[6]
《太阳能》编辑部. 节约1度电减排多少CO2?[J]. 太阳能, 2012(12):64.

Outlines

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