服裝行業綠色工廠建設路徑

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服裝行業綠色工廠建設路徑

摘要:分析服裝企業生產流程,總結每一個流程中產生污染的環節,從主體生產活動污染物和輔助生產活動污染物兩方面闡述污染物的利用途徑,并提出煙塵、二氧化硫等污染物排放控制方法。文章表明,企業通過采購低硫低灰煤炭、改進燃燒方式、余熱回收利用、廢物綜合利用等方式,可做到低消耗、低排放、低污染,為節能減排綠色化工廠建設提出有力的途徑和方法。

關鍵詞:服裝生產;綠色;污染物;節能降耗;廢能回收;利用途徑;排放控制

隨著我國改革開放政策的實施,我國工業進入了飛速發展階段,由于社會各方對工業飛速發展的負面影響預測不足、預防不力、治理不夠,導致我國出現3大環保問題,即資源短缺、環境污染、生態破壞。祖國各地在經歷了河流污染、江河干枯、霧霾肆虐、垃圾泛濫的發展之痛后,已經意識到構建環境友好、資源節約型社會對提高國家整體形象、提升區域競爭實力、改善居民生活質量的重要意義,加大污染治理力度,改善區域環境質量已經成為全社會的共同呼聲。工業企業作為經濟活動的主體,一方面創造了社會財富、提供了就業崗位,另一方面也消耗了大量的自然資源、產生了驚人的工業廢物,是消耗資源、破壞生態、污染環境的主體。根據我國誰污染誰治理的污染防治政策,工業企業必須承擔保護環境、治理污染的責任,從物料采購、生產管理、工藝改進、裝備水平、能源利用、廢物排放、污染治理等方面入手,全力構建低消耗、低排放、低污染的綠色環保型工廠。際華三五零二職業裝有限公司主營服裝,每年消耗大量的布匹、煤炭以及水電等自然資源,排放大量的布渣、爐渣、粉煤灰等工業固體,通過采購低硫低灰煤炭、優化管理方式、改進燃燒方式、余熱回收利用、廢物綜合利用等方式打造了低消耗、低排放、低污染的企業,為構建資源節約、環保低碳的社會做出了一份貢獻。

1服裝生產流程及產污環節

1.1服裝企業生產流程

服裝生產是將服裝裁片進行縫合形成成衣的過程[1]。其生產流程主要包括人體數據采集、量體數據處理、布匹裁剪、裁片縫合、成衣整燙、成品檢驗、包裝入庫、成品發運等過程。

1.2服裝企業產污環節分析

所有的工業活動需要生產原料、生產工具,也需要一定的能源作為動力來源。服裝生產的主要原料是布匹,生產所需能源主要為蒸汽及電力。國內評價國家及地區能耗水平的指標萬元產值綜合能耗,該指標是一定時期內企業綜合能耗消費量與工業總產值的比值,是反映企業能源經濟效益高低的綜合指標,常以噸標準煤/萬元表示。2015年我國萬元產值綜合能耗為0.635t標準煤,服裝行業萬元產值綜合能耗約為0.100t標準煤,也就是說,與其他行業相比,服裝行業屬于低能耗、低污染行業。但這并不意味著服裝行業就沒有節能降耗、清潔生產的空間。因此,分析產污環節、明確污染來源,確定利用途徑對構建環保型社會依然具有十分重要的現實意義。在我國工業企業當中,各行各業的產污環節無外乎主體活動、輔助活動兩個方面。服裝生產主體活動產污環節主要來自服裝裁剪工段,該工段是按照排版系統形成排料圖進行裁剪,經裁剪后裁片進入后序進行縫合,下腳料布渣屬于固態廢棄物;輔助生產活動產污環節主要來自鍋爐,鍋爐一方面為服裝熨燙工序輸送蒸汽,另一方面產生大量的粉煤灰、爐渣及大量的氣態污染物。

2污染物利用途徑

從某種意義上說,污染物是放錯了位置的資源,是具有利用價值的生產原料[2]。隨著污染的加劇,世界各國都在積極探索污染物的利用方法和途徑,實現廢物再利用。

2.1主體生產活動污染物

服裝主要生產原料為布匹,通常服裝行業布匹利用率為85%~92%,意味著5%~8%的布匹將成廢物,廢棄布匹俗稱布渣。根據廢棄布匹的長短可分為布條和布渣兩種。布條是指裁剪工序產生的寬度為0.5~1.5cm、長度為50.0cm以上的下腳料,而布渣是指裁剪工段產生的除布條以外的廢棄物。際華三五零二職業裝有限公司年產服裝1500萬套,按照單套服裝消耗2.5~3.0m布料計算,年產布渣總量300~675萬米,排放量相當大。布條約占布渣總量的10%左右,因其寬度、長度均符合制作墩布的要求,所以主要利用方式是作為墩布的原材料,實現了布條變廢為寶。十年前布渣尚無變廢為寶的途徑和方法,幾乎全部作為固體廢棄物排放到環境中。近年來隨著無紡布的興起,為實現布渣的綜合利用、變廢為寶開辟了路徑和方法。無紡布屬非織造布,是新興的纖維產品。無紡布是將高聚物切片、短纖維或長絲等纖維進行定向或隨機排列,通過氣流或機械成網,然后經過水刺、針刺或熱軋加固,并經過后整理形成的無編織布料。無紡布改變了傳統的紡織原理,具有工藝流程短、生產速度快、產量高、成本低、用途廣、來源多等特點,產品具有柔軟、透氣,強韌、耐用、無屑的優點,市場前景十分廣闊。將布渣作為無紡布的原料,降低了廢物的排放量、減少侵占土地面積、實現了廢物綜合利用。

2.2輔助生產活動污染物

服裝制作講究4大功夫,即刀功、手功、車功、燙功。刀功(裁剪)是基礎,手功難度最大,車功最為關鍵,燙功造型效果最為明顯。整燙是服裝后期整理的重要環節,主要利用高溫蒸汽進行服裝定形,對于服裝造型、保型具有十分重要的作用。業內廣為流傳三分做七分燙的說法,足見熨燙對服裝生產的重要作用[3]。通常服裝企業高溫蒸汽主要來自鍋爐。鍋爐是一種能量轉換設備,向鍋爐輸入的能量為燃料中的化學能、電能,鍋爐輸出的是具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體[4]。鍋爐包括鍋和爐兩大部分,鍋是指在火上加熱的盛水容器,爐指燃料燃燒的場所,鍋爐產生的熱水或蒸汽可為工業生產、居民生活提供熱能。水進入鍋爐以后,在汽水系統中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水,使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或蒸汽,并通過管道輸送至用熱端。在燃燒設備部分,燃料燃燒不斷放出熱量,燃燒產生的高溫煙氣通過熱的傳播,將熱量傳遞給鍋爐受熱面,而本身溫度逐漸降低,最后由煙囪排出[5]。鍋爐工作原理如圖2所示。

2.2.1固態污染物

a.粉煤灰利用途徑。目前已經實現粉煤灰綜合利用,其主要利用方式是作為混凝土、水泥等建材的原料,以及用于筑路回填等[6]。b.煤渣利用途徑。爐渣的主要成分是二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等,主要用途是制作建筑材料。爐渣中的含碳可燃物具有一定的熱值,將含碳量高的爐渣制成煤磚,使其再次燃燒利用,即可充分回收煤炭熱能,又可使爐渣得到充分利用。爐渣是堿性多孔物質,因此還能作為廢水預處理系統中的過濾材料,用于廢水除油、去除固體雜質等過程。

2.2.2余熱

余熱是指企業生產過程中釋放出來的副產熱能,這些副產熱能在一定的經濟技術條件下可以回收利用。余熱回收利用主要來自高溫氣體、液體、固體的熱能和化學反應產生的熱能。充分利用工業的余熱,是減少熱污染的最主要措施。服裝行業生產過程中產生的余熱主要來自高溫煙氣余熱,是可以利用的二次能源。余熱利用的途徑主要是通過熱交換器吸收高溫煙氣熱能,并用于預熱鍋爐空氣、供應職工浴室熱水等。

3污染物排放控制

3.1煙塵

際華三五零二職業裝有限公司位于河北省西部邊陲井陘縣境內,太行山脈東麓,地形以山區為主??h域內燃氣管網建設不完善,熨燙所需蒸汽主要由公司燃煤鍋爐供應。燃煤鍋爐在為工業生產及居民生活供應熱源的同時也產生的大量的固態廢棄物及氣態污染物。固態污染物主要粉煤灰、爐渣,氣態污染物主要是煙塵、二氧化硫。由式(1)可知,鍋爐是利用燃料的熱量進行能源轉換,主要遵循能量守恒定律。同一鍋爐當煤炭發熱量、燃燒情況、除塵效率一定,且供應的蒸汽溫度、壓力、數量相同時,鍋爐的耗煤量也相同,此時決定煙塵排放量的主要因素就是煤炭灰分含量,采購低灰分煤炭就顯得尤為重要。此外,也可以通過安裝除塵裝置降低煙氣中煙塵的排放量。除塵裝置是把煙塵從煙氣中分離出來的設備。需要指出的是,除塵裝置并不能降低煙塵排放量,僅能把煙塵從氣態排放轉變為固態排放。煙塵的主要利用途徑是作為建材生產原料。

3.2二氧化硫

二氧化硫排放量可從源頭控制、燃燒控制、煙氣脫硫3個方面入手。

3.2.1源頭控制

燃煤鍋爐二氧化硫排放量計算公式如(2)所示:由公式(2)可知,在用煤量及脫硫效率相同的情況下,二氧化硫排放量主要煤炭受含硫量影響。因此,在采購時應選擇低硫煤,表1為我國各地區煤炭含硫量,由表1可以看出我國低硫煤主要分布在東三省及華北地區。

3.2.2燃燒控制

煤炭燃燒過程中加入石灰石或白云石作脫硫劑,碳酸鈣、碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂,與煙氣中二氧化硫反應生成硫酸鹽,隨灰分排出[7]。我國燃燒過程中采用的脫硫技術主要有兩種,型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術。a.型煤固硫技術。將不同的原料篩分后按一定比例配煤,粉碎后同經預處理的黏結劑和固硫劑混合,經機械設備擠壓成形及干燥,即可得到具有一定強度和形狀的成品工業固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等,其加入量視含硫量而定。b.流化床燃燒脫硫技術。把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中,從爐底鼓風使床層懸浮進行流化燃燒,形成湍流混合條件,延長煤炭在爐膛的停留時間,提高燃燒效率。煤中硫燃燒生成二氧化硫,石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣,二氧化硫到達吸附劑表面并反應,從而達到脫硫效果。

3.2.3煙氣脫硫

煙氣脫硫是利用二氧化硫的酸性,通過與堿性物質發生反應生成亞硫酸鹽或硫酸鹽,從而將煙氣中的二氧化硫脫除。最常用的堿性物質是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨等其他堿性物質。根據煙氣狀態可分為以下3類。a.濕法煙氣脫硫技術。濕法煙氣脫硫是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液之間發生反應,因此具有反應速度快、效率高、脫硫劑利用率高的特點,缺點是系統易結垢腐蝕,投資運行費用高。b.半干法煙氣脫硫技術。旋轉噴霧干燥法是美國和丹麥聯合研制。該法具有設備簡單,投資和運行費用低,占地面積小等特點,煙氣脫硫率可達75%~90%。該法是將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔,吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發生化學反應的同時,吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發干燥,完成脫硫反應后的廢渣以干態形式排出。c.干法煙氣脫硫技術。干法脫硫采用固體粉末或顆粒為吸附劑,主要包括爐內噴鈣法和活性炭法。爐內噴鈣法的吸收劑及反應原理與濕法形同。活性炭是一種多孔物質,具有較大的比表面積,是常用吸附材料。吸附法利用活性炭良好的吸附性能,二氧化硫在活性炭表面上與氧及水蒸氣反應生成硫酸而被吸附。吸附過的活性炭經再生,可以獲得硫酸、液體二氧化硫、單質硫等產品。該法不僅可以控制二氧化硫的排放,還能回收硫資源,是一種發展前景較好的脫硫工藝。

4效果及分析

際華三五零二職業裝有限公司通過采購低硫低灰煤炭、改進燃燒方式、余熱回收利用、廢物綜合利用等方式打造了低消耗、低排放、低污染的企業,為減少占用土地資源、改善當地環境質量、構建資源節約、環保低碳的社會做出了一份貢獻。

5結束語

隨著制造業的迅速崛起,工業活動十分活躍,資源消耗增速驚人,廢物排放明顯增加,環境質量不斷惡化。建設低消耗、低排放、低污染的企業已經成為構建可持續發展社會的時代要求。工業企業作為消耗資源、破壞生態、排放污染的主體,有義務、有責任使用無毒低毒原料、優化生產工藝、提高資源利用效率、減少廢物排放、合理利用廢物,為全力打造綠色環保節能的社會做出應有的貢獻。

作者:宋勇林 郭寶忠 李慧峰 閆學軍 吳彥君 單位:際華三五零二職業裝有限公司 長春際華三五零四職業裝有限公司 際華集團股份有限公司

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