中國合成革行業循環經濟發展論文

時間:2022-07-14 05:39:00

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中國合成革行業循環經濟發展論文

摘要:中國合成革行業的迅速發展帶來經濟效益的同時,也產生較為嚴重的環境污染問題。本文將中國合成革行業發展循環經濟之路分為三個階段,并剖析各階段的特征,最后提出進一步發展循環經濟的對策與建議。

關鍵詞:合成革;循環經濟;對策

一、前言

隨著世界人口的增長和各國經濟的快速發展,人類對皮革的需求成倍增長,動物原皮資源卻出現全球性匱乏,加工成本迅速提升并伴以嚴重的環境污染,導致了天然皮革不能滿足人們的正常需求,合成革的問世和發展彌補了天然皮革在數量上的不足。合成革(含人造革)是指以人工合成方式在以織布、不織布、二層皮革等材料的基布(也包括沒有基布的)上形成聚氯酯、聚氯乙烯等樹脂的膜層或類似結構,外觀像天然皮革的一種材料。隨著新工藝和新技術的問世,合成革在品種、花色、款式、價格和性能等方面有著天然皮革無法比擬的優勢。

世界上從20世紀30至50年代開始生產PVC人造革(聚氯乙烯-PVC,為第一代人工皮革),60年代開始生產PU人造革(聚氯酯PU,為第二代人工皮革),70年代開始生產超細纖維合成革(簡稱“超纖”,為第三代人工皮革)。近十年來,我國合成革工業迅猛發展,中國成為世界合成革生產大國、消費大國和進出口貿易大國。我國合成革的生產集中在浙江溫州,山東煙臺、浙江麗水、廣東佛山和湖南長沙等地。2008年全國合成革企業有2000多家,擁有干法、濕法和壓延生產設備主線1274條和7200多條輔助生產線,產業規模以上企業固定資產達到300多億元。2007年實現銷售值超450億元。

合成革行業的迅速發展,帶來了豐厚的經濟效益,也產生了一系列不容忽視的環境污染問題:①氣污染。主要是合成革生產過程排放的有機工藝廢氣,如二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、丁酮、二甲胺等廢氣。②水污染。合成革行業的廢水主要有水鞣廢水、DMF回收精餾塔塔頂水、鍋爐沖灰水、生活污水等③廢渣污染。主要是DMF回收精餾殘渣,平均一條生產線一天產生殘渣300公斤左右。這種殘渣成分復雜,屬于危險廢物,廢渣如若隨生活垃圾隨意隨地丟棄,隨雨水沖刷則會嚴重污染河道。

二、中國合成革行業發展循環經濟之路

中國合成革行業發展循環經濟之路大致可分為三個階段,即無治理直接排放階段、DMF回收創效益階段和三廢治理壘面治理探索和提高階段。

無治理直接排放階段(1958年-2001年):20世紀50年代末至20世紀90年代中期,中國合成革行業以“低、小、散”為特征,因生產工藝簡單,產品創新程度低,治污設備跟不上,合成革企業處境相當困難。90年代中期后,中國合成革企業抓住改制脫困的機遇,大力推進結構調整,全行業逐步實現扭虧增盈,并逐步進入高利潤和加速擴張階段。這一階段,政府和企業全力發展經濟,忽視了環境保護,合成革企業三廢無序排放,造成了極為嚴重的環境污染,影響了周邊群眾的身心健康。

DMF回收創效益階段(2002年-2005年):2002年,溫州市環保局率先啟動合成革行業污染整治工作,在壘國范圍內征集廢氣治理技術,經篩選比較,選擇同濟大學環境科學與工程學院的設計方案,并在溫州人造革有限公司進行了DMF廢氣凈化回收裝置試點。2003年3月,試點工程獲得成功,使DMF回收率達到60%。由于DMF是合成革企業中成本較高的原料之一,回收利用后給企業帶來很大的經濟效益。2005年,幾家合成革公司聯手專業治理公司重新研究并改善了回收裝置,實施了一塔一線,使DMF回收率達到95%,這一做法也在全行業迅速得到推廣。據溫州合成革商會統計,溫州合成革行業每年僅DMF回收再利用這一塊就可降低生產成本近1億元,體現了循環經濟帶來的巨大經濟效益。

三廢全面治理探索和提高階段(2006年至今):隨著民眾對環境問題的進一步關注,中國政府于2006年后陸續出臺系列針對合成革行業清潔生產的系列政策和法規。合成革企業在重重壓力之下,也逐步意識到要實現行業可持續發展必須進一步解決好環保問題,秉承“主攻廢氣、全面推進”的原則,開始把治理廢氣污染作為環保治理的重點,廢水和廢渣污染治理同步推進。這一階段,合成革企業除進一步完善DMF回收技術外,開始治理散發惡臭的二甲胺,回收并循環利用DOP,提高燃煤鍋爐脫硫技術,開始關注和研究對苯、甲苯、二甲苯和丁酮等有機溶劑的回收技術;與此同時,合成革行業廢水治理工作取得突破性進展,治理過的廢水重新流入生產線循環利用,大大節約了企業水資源的成本,2008年后,全行業展開廢水治理工作并取得良好成效;對于固廢殘液這一難題,2007年4月溫州率先引入民營資本,委托人立環能科技有限公司對固廢采用高溫集中燃燒方式處理。當前,環保部門要求合成革企業逐步實行“四合一”全天候在線電子監控,一旦發現環保不達標就立即責令整改。隨著污染治理工作的推進,中國合成革行業正在逐步走出“高污染、高排放”的陰影,但循環經濟之路依然任重而道遠。

三發展循環經濟對策和建議

當前,合成革行業發展循環經濟后取得了良好的經濟效益、環境效益和社會效益。由于生產工藝、治理技術、治理成本和人為等原因,使得臺成革行業環境污染依然嚴重,根據課題組2008年5月的一次合成革聚集區的調查顯示,被調查居民認為合成革企業所排放的污染物對周邊環境影響很嚴重、嚴重,較嚴重和不嚴重的比重分別占19%、38%、35%和8%;59%的被調查者迫切要求政府部門需進一步加大對合成革行業污染的監督和治理力度。本文針對這一情況,從技術和管理等角度提出合成革行業進一步發展循環經濟的對策和建議。

1進一步推進廢氣治理,確保大氣質量

(1)DMF廢氣治理對策

按照環評對大氣環境影響評價的計算結果,只有DMF實際集氣效率達97.2%以上,才可以保證對周圍環境不會產生影響。根據工程分析特點,課題組針對各排放點設置DMF廢氣治理措施如下:①配料間是整個產區廢氣密集度最高的地點,需實施壘封閉,操作人員戴防毒面具進行配料。配料缸上方設集氣罩,集氣后的廢氣進廢氣噴淋吸收塔。配料缸需要加蓋特制透明有機蓋子可減少溶劑揮發,并且不影響配料時調色觀察。②在預含浸、六輥燙平、涂臺和水洗槽上方設置有效集氣罩和功率足夠大、引風方向科學設計的引風機,使廢氣捕集率達98.5%以上,產生的DMF廢氣經集氣后一并進入噴淋吸收塔處理。③對于廢氣污染最為嚴重的干法生產線,現階段,建議全面推廣浙江金大利皮革有限公司自主研發的干法生產線封閉技術,這種技術的主要原理是通過科學設置風量和風力形成集氣罩內氣壓差,從而達到低耗能高效率的集氣效果。④水環真空泵尾氣排氣管通入水溶液液面下,約1個月之內更換一次,廢水進入污水處理站,避免循環水中DMF積聚過多。

(2)二甲胺廢氣治理對策

二甲胺的治理是合成革行業的一大難題,其治理工藝有多種,有的工藝治理治理效果好,但耗煤量大,處理成本高。二甲胺處理技術于2008年在溫州市取得了巨大突破,二甲胺治理

的試點單位之一溫州隆興皮革有限公司在400萬大卡的鍋爐旁安裝兩臺蒸氣發生器,利用鍋爐排出煙氣的余熱來加熱循環水,使其變為110℃以上的水蒸氣,進入脫胺塔,保證了脫胺塔的足量熱能供給,脫胺效果較好。經環保部門檢測,改變供熱方式的脫胺塔設備處理后的二甲胺含量只有23ppm/m3,符合環保標準,與其他回收方法比較一年可節省成本100萬元。另一種回收二甲胺廢氣的治理方法由煙臺東潔環保機械工程有限公司申請了專利,它包括:預熱、脫胺、排水幾個步驟,最后二甲胺尾氣由真空泵抽出后最后送往鍋爐焚燒,節能減排效果良好,與同類裝置相比,所需熱量和冷卻水有所降低。建議環保部門比較方法,擇優進行推廣。

(3)苯類廢氣治理對策

由于合成革生產過程中大量使DMF、用苯,甲苯、二甲苯和丁酮等有機溶劑(生產線已經禁用甲苯,但樹脂原料中仍含有甲苯),目前DMF通過噴淋吸收處理基本可以達標排放,但苯類、丁酮等物質,由于其不溶干水,只溶干部分有機溶劑,對其處理難度較大,部分企業排放濃度嚴重超標。大連理工大學環境工程研究設計所和環龍環保科學研究院結合多年對有機廢氣回收治理的經驗,組織專家開展科技攻關。設計并開發出專門針對合成革生產企業的苯類物質的回收治理裝置,其工作原理是利用活性炭能對大多數物質進行高效率吸附,吸附后通過蒸汽解吸,經冷凝,分離后得到純度較高的苯類混合液,混合液經調整比例后可直接回用生產。由于苯類廢氣的治理受成本的限制,國內企業治理效果不理想,苯類廢氣的治理應該成為今后環保工作的重點。

2規范管理,鞏固和提高廢水處理效果

合成革企業已經配備廢水回收系統,但仍有部分企業廢水系統處理能力和企業生產能力不匹配,環保部門要鼓勵企業定期進行技改,配置大小合適的DMF廢液儲罐和塔頂水存儲罐,鼓勵采用合成革廢水節能回收新工藝。此外,由于部分企業對生化系統的工作原理和使用方法不甚了解,導致使用不當造成生化系統破壞,影響廢水處理效果。例如,洗塔水和原料桶沖洗水用量少但cOD濃度嚴重超標,洗塔后一次性直接注入集水池會直接致死生化菌,必須單建蓄水池,然后每天將蓄水池中一定量的洗塔水混合其他廢水再進行生化處理。即按照單次收集,每天少量處理原則,降低cOD濃度維持生化系統平衡。

3研究固廢(殘液)無害化處理技術,降低固廢危害性

企業要對固廢進行分類,對于一般固廢盡可能回收利用。如離型紙可由專業廠家生產木質粉或造紙,對于精餾殘渣、過濾固形物等屬危險廢物,不能進行簡單拌煤燃燒,應該委托有資質的環保公司統一進行處置。當前環保公司仍采用高溫燃燒的方式,未能找出更有效的回收方法,建議政府、商會和企業聯手設置固廢無害化處理技術攻關項目,徹底解決合成革固廢循環利用的難題。

四、結束語

由于合成革行業污染物資源化利用是一項復雜的系統工程,觸及各部門、各地區的利益關系。只有政府、企業和社會各界共同努力,扎實細致地做好各項工作,堅持從全局出發,宏觀與微觀相結合,政策與措施相配套,科研與生產相協調,明確各自的責任,政企聯動重點解決合成革業發展中的關鍵問題,才能實現合成革行業和區域經濟的可持續發展。