清洁化范文（精选12篇）
清洁化 第1篇
如果说脱毛是解决生皮外部制革的无用之物(毛与表皮),浸灰则是除去皮内的无用之物。然而,由于脱毛采用高pH值的碱类物质,使得脱毛与膨胀在生皮的感官上难以区别,只是要求的目的不同而已[1]。专业表达碱膨胀的目的是:松散纤维使后继的鞣剂能够有效进入完成鞣制,更形象表达是除去无用间质,空出位子让有用材料(如鞣剂、加脂剂)替代。其实,早在发现石灰膨胀前生皮是不进行膨胀就进行生皮鞣制的,即使浸灰已为制革所普遍采用后,仍然有些因制造条件或产品需要而不进行浸灰处理,如此获得质地坚韧耐磨的产品。当然,产品的加工周期也是不言而喻的。可以理解,膨胀工序中的膨胀并非目的,只是用碱处理的现象。然而,只有在碱性条件下,生皮内的脂肪、多糖物质才能良好地溶解乃至水解后被移出皮外。由于生皮胶原的等电点为7左右,在碱性条件下的充水膨胀成为了必然的结果,最终“碱膨胀”也自然变成了制革工艺的重要工序之一。事实上,工艺实践中早已发现随意的膨胀并非能够达到理想的纤维松散(膨胀效果),膨胀助剂最重要的功能之一就是控制膨胀,减缓或抑制。很久很久以前人们就知道,作为碱膨胀的核心材料石灰一直被认为是必不可少的,以石灰的名义命名的“膨胀”已是制革主干流程中重要的一环。石灰/氢氧化钙的溶解特征导致溶液pH稳定并达到平缓又连续降解胶原(7天/阶段),钙离子的特殊“鞣性”也给真皮纤维间质的溶出提供了得天独厚的条件。其将胶原纤维分离平衡过程可以理解为“浸入-溶解-扩散”,不过真正要深谙其物理化学变化过程是难以实现的,实践中只能靠师长或先者凭经验、技巧去传授。迄今为止,石灰的性能使其在分散生皮胶原纤维的功能材料中无可比拟,价廉易得的石灰更是企业梦寐以求的材料。但是,夹杂着蛋白、有机水解物、中性盐而无法处理的废水、半悬浮至沉淀污泥也造成了制革工业无法解决的难题。为了替代石灰,找出清洁化的方法探索已经成为制革技术人员耳熟能详的话题。而要真正解决生皮的膨胀与纤维的分散问题,还应该从生皮膨胀的原理提起。
2 生皮的碱膨胀
生皮在电解质溶液中膨胀可用3种原因解释[2],即感胶离子效应(水溶助长效应)、电荷排斥及渗透膨胀。在以往的制革工艺中正常的生皮碱膨胀多用渗透膨胀和电荷膨胀给以说明。只有正确认识制革膨胀的主要起因,才可以更好地把握这一过程对生皮的作用。下面可以从两种膨胀的原理与制革操作结果的关联中进行理解。
2.1 渗透膨胀
用渗透膨胀解释生皮在碱液(Na OH溶液)中可以Donnan平衡为原理。在达到平衡时,皮内(α相)与皮外(β相)化学势有
若设Na OH的浓度C与活度相等,根据(1)式分别有
这种生皮在碱液中的平衡有两个特点:(1)渗入的电解质总是电中性的,即正负离子是配对的;(2)从处于电中性的生皮起,OH-进入与质子结合形成H2O,随OH-浓度增加,最终达到平衡。又设某一生皮可结合OH-的H+浓度为P,平衡达到时皮内皮外可表示为
由(3)式得
这时由生皮内外两侧浓度差引起的总渗透压π为
按基本要求达到平衡时有C≥1/2P,可对π进行分析:(a)碱的浓度与渗透压成反比,即浓度增加,渗透压减小;(b)温度与π成正比,即温度升高,渗透压增大;(c)减小蛋白质可结合量,渗透压减小。
2.2 电荷膨胀
处于等电点的生皮与OH-结合后,出现生皮内不动阴电荷多余,使分子链间出现强的同电荷排斥,其中由反离子引起的排斥可以忽略。随着OH-作用量增加,排斥力增加,导致空间增加,充水度增大。这种因分子链间电荷引起的膨胀是生皮蛋白质偏离等电点后最主要的表现,从去氨基生皮在酸中不膨胀及去羧基胶原在碱中不膨胀可以认为,只是这种电荷膨胀的程度受电荷量及蛋白质结构的内应力控制。在结构不受严重破坏时膨胀是有限的。另一方面,生皮蛋白质在膨胀时为放热反应,即Q<0,这时生皮内电势与温度关系在常压下为
即温度上升,电势下降,从而将导致电荷排斥减小,因电荷引起的膨胀减小。事实已证明,在碱膨胀中,如果升高温度,膨胀迅速,但并非象渗透压那样导出的正比结果。相反,有时还会因热运动加剧使氢键、盐键受到破坏,沿电场排列分子受到干扰使膨胀皮柔软,相对脱水。这种脱水程度受温度、时间、生皮的电解质浓度等因素的影响。由此,可得出以下结论:(a)生皮的碱膨胀是由OH-渗透(或交换)推动,又是受电荷控制的过程;(b)升高温度使渗透(或交换)加快,膨胀迅速;(c)碱膨胀是一种“充电”的放热反应,对有限的膨胀,最大膨胀度随温度上升而减小。根据上述,在工艺过程中控制碱对生皮的膨胀可从3个方面考虑:升温,但这并非为可行过程,它将影响革的质量;减小液比,使充水动力减小,可以减缓及控制膨胀;掩蔽电荷,加入在碱性条件下能结合阴电荷的亲电性物质或降低阴电荷数量的物质(许多膨胀助剂就是应用了这一原理),一方面阻止OH-渗透力,另一方面与羧基结合,从Ca2+较Na+有较小的膨胀也是可以说明的。
3 无灰少灰膨胀
研究表明,要使皮纤维分散就须将生皮中的非纤维成分除去,即除去透明质酸、粘多糖、脂肪、表皮、毛袋等物质。这些物质少量在浸水工序中被除去,主要在膨胀的碱性条件下、通过合适的膨胀更多地被除去。自1860年开始,制革者使用石灰膨胀、松散胶原纤维。在这种传统膨胀工艺中,石灰溶液可以稳定p H达到12.5左右,皮胶原在这样的p H下,能长时间保持电荷作用而膨胀,从而使膨胀均匀。研究表明能提供这样一个pH的部分氢氧化物的松散纤维能力按以下顺序升高:
但由于表面迅速地膨胀导致水份难以均匀、深层次地进入并有效地分散纤维,工艺中常常需要抑制迅速膨胀,在膨胀前或膨胀时添加一些助剂,如表面活性剂、电荷平衡剂、Ca2+的增溶剂(活性增溶)、石灰分散剂等,目的在于通过增加材料对生皮的油性(非极性)部分的浸润,掩蔽胶原电荷,提高Ca2+浓度,分散细化石灰微粒有助于在皮内的渗透扩散,使一些非胶原蛋白的纤维间质,如蛋白多糖、粘多糖等纤维粘结物能够较为理想地除去,使成革均匀、柔软、丰满。但是由于这种强碱法膨胀过程中大量的蛋白质、脂肪溶解或分散于废液被排出,使得膨胀废液中COD(化学耗氧量)、BOD(生物耗氧量)、TSS(悬浮固体物总量)值较高。特别是含石灰废液沉淀后产生很多淤泥,处理困难,增加运输费用,同时给环境带来严重的污染[3]。石灰淤泥进入森林和农田,使土地板结,农作物和植物无法生长,严重影响生态环境。随着人们对环境的重视程度越来越高,制革者早就认识到这种传统膨胀方法对环境的危害,很多研究以寻找一种减少污染的方法取代传统工艺。从理论上讲,取代传统石灰膨胀工艺需要满足以下几点要求:
(1)对生皮的作用要能达到或接近传统膨胀工艺要求;
(2)能较大程度地降低废水污染物指标,不引入新的有毒、有害物质;
(3)适合后期的多种鞣剂鞣制和后期处理;
(4)经济上可行,工艺简单,操作简便,易于工业化生产。
经过半个世纪的研究,发现并报道了多种减少或消除石灰污染的少灰或无灰膨胀方法,分别叙述如下。
3.1 少灰膨胀
减少石灰的加入量,减少废液中固体悬浮物的残留量,但保证皮在膨胀时所需的pH值和皮在此条件下能够适度膨胀和松散纤维。经过大量试验得出氢氧化碱是最合适的,如:Na OH、KOH等苛性碱。在传统膨胀过程中,添加部分氢氧化物,适当减少石灰用量,能达到适度膨胀,有效地除去皮中非纤维蛋白、油脂等物质,良好分散纤维的效果,成革均匀、丰满、柔软。由于在强碱性条件下,苛性碱的膨胀度比石灰高,就需要在膨胀液中加入一定量的抑制膨胀的盐,有效地减少膨胀和胶原纤维的水解,从而保证成革物理化学性质。在此工艺中使用KOH和Na OH的效果相差不大,但KOH的价格比Na OH高许多,所以制革者更乐意选用Na OH用于此工艺。用这个方法进行膨胀,在后期扩大液比时要达到膨胀所须的pH值加入一定量的Na OH,但由于胶原在Na OH溶液中更容易水解,这又将使pH下降,且没有足够的残留碱补充到浴液中,使之不能像传统膨胀那样维持一个稳定的pH,就要求继续添加Na OH,使工序复杂,不易控制。用K+或者Na+的氢氧化物膨胀,可以有效地分散纤维,其用量在15～150 g/L,这主要取决于膨胀状态及膨胀的时间长短。因为苛性碱用于膨胀时很容易使皮发生过度膨胀,严重的膨胀将过度损坏纤维内部结构使胶原水解过度,产生松面等不良现象。另一方面是快速膨胀造成不均匀性。用苛性碱和硫化钠和3～6个碳的二羧酸钠盐,如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸等的钠盐,以及4-磺基,邻苯二甲酸钠盐混合使用,能达到很好的分散纤维的效果[4,5]。这些有机盐的使用量至少为皮质量的10%,最好使用30%以上,或混合盐的浓度为50～200g/L(这取决于所期望的皮膨胀度和分散纤维的程度)。二羧酸钠盐抑制膨胀比其松散纤维的效果更好,这是与硫化钠刚刚相反的。可以用二羧酸盐来平衡碱的膨胀程度,而用硫化钠来平衡二羧酸盐的松散纤维程度。可以根据原始材料和所期望的成革用途情况来调整膨胀和松散纤维的程度。值得注意的是,所有的化学试剂还要考虑到对环境的污染,尤其是要求无有毒物质的排放。其次要考虑工序的操作费用、速度和安全性等,要获得比传统工艺相当或更好的成品皮革。
根据上述的膨胀原理,可以用膨胀剂Na OH、电荷调节剂Na2SO4及水溶助长性物质来膨胀。水溶助长性物质起着在胶原多肽链中分解氢键的作用,将其用于膨胀中,可以有效地分散纤维并减少硫化碱和碱的用量,以缩短时间,更重要的是可以循环使用。一种无灰膨胀可以是在较高的温度下进行,例如:28℃,100%的水中,加入7%～8%硫酸钠和2%水溶助长性物质,转10min再加入8%烧碱(50%)转30min后,间歇转动12 h,pH=12.5;复膨胀用70%处理过的膨胀废液和30%洗皮水和少量水溶助长性物质转动10 min后,加入4%烧碱(50%),继续间歇转动12 h即可。最终所得成革质量较好。
3.2 酶助少灰膨胀
在膨胀工序中加入蛋白水解酶的主要作用是加速硫酸皮肤素的除去,帮助打开胶原纤维结构,增强粒面强度和增大面积等。在膨胀工序中加入蛋白水解酶可使传统工艺的18 h缩短到6 h,也可有效地减少硫化碱和石灰的用量[6,7]。如将专用膨胀酶用于膨胀,成革得革率大。用蛋白水解酶作用主要是除去皮中粘结物而使皮纤维分散,蛋白水解酶对蛋白多糖的去除与碱的作用有一定差别,碱破坏多糖和一些蛋白分子侧链,蛋白水解酶降解蛋白主链。这种作用并不完全,但它们的作用结果都是较多地除去表面皮胶原的可水解物,而且对其深层的不可水解物影响小,所以在膨胀液中加入碱性酶可以减少硫化碱和石灰的用量。如在加入液比的0.01%和0.02%酶条件作用6 h后,硫酸皮肤素的除去率为47%和53%,而传统膨胀方法作用6 h仅除去22%,作用18 h除去50%。2003年印度人报道,采用酶助浸灰,可以将浸灰条件调整为40%水,0.35%硫化钠、1%石灰;复灰条件为40%水,1%石灰,废液再加以循环,如此可以达到所谓的零排放。
蛋白水解酶作用于膨胀对皮张张幅、粒面干净度和粒面强度等方面都有利,在手感和其它物理性能上相差不大。值得注意的是,(1)酶的纯度和功能:酶本身的纯度等对其使用有很大影响,现在几乎所有的工业用酶制剂纯度不够,导致大量的“副作用”,当然,在高pH下酶迅速失去了活力也会导致成本增加。因此,如何提高工业用酶制剂纯度是这种方法得以推广的最大难题。(2)生皮的变性程度:不良的防腐会给酶特殊的“有机可乘”,最终会对成革物理性能带来很大的影响。前已叙及,目前对制革膨胀中的微观物理化学变化无法明确解释,分散纤维的程度也无法“在线监测或表征”,实际中要进行至鞣制后才能用感官质量来确定。由此,酶用于膨胀中,除成本较高外,还将会使膨胀终点不易控制,也不能用现在广泛采用的片灰碱皮使之厚度降低后用酶膨胀进行加工,这些都是将酶用于膨胀所要求注意的。
3.3 盐助无灰膨胀
松散胶原纤维是在最小损伤胶原纤维条件下,打开真皮结构、分散纤维。事实上皮胶原水解程度不仅与所用的水解胶原的酸、碱、盐的种类和用量有关。当材料碱性强用量大时,皮的膨胀度越大,在相同的作用时间下水解的胶原量也越大。所以,将电荷调剂材料(也称不膨胀盐)用于膨胀中、有效地防止其对皮的强烈膨胀的撕裂作用,减缓对胶原的水解力,以保证成品革的胶原含量等物理化学指标。大量研究表明在适度膨胀的膨胀过程中适当地增加作用时间和环境温度,能更好地除去非胶原蛋白。不膨胀性盐的存在能较为有效地抑制皮在强碱性条件下的膨胀,从而减少胶原纤维的水解,使成革的物理化学性能得以保证。经研究表明,在烧碱中可加入Na Cl、Na2SO4、HCOONa、Na2HPO4等盐[8,9]。此膨胀过程与传统膨胀过程一样,都是在稀释脱毛液中进行。在稀释过程中,烧碱的浓度降低,对胶原的作用也相应地减弱,但是盐的浓度也随着降低,低浓度的盐仍可对胶原有较好的作用。盐可以在脱毛时加入,也可以在扩大液比膨胀时加入,但其作用不同,在脱毛时加入,是为了抑制膨胀,从而有利于脱毛的顺利进行。加入盐的用量因所用的盐的种类不同而不同。研究发现,分别用5%Na Cl、5%Na2SO4或2%Na2HPO4都能达到较为有效地抑制膨胀,保证成革质量。比如可以在用60%水,2.0%Na OH、0.55%Na2S(100%)和上述不膨胀性盐脱毛后,扩大液比至150%再加入上述盐膨胀,可以得到较好的效果。皮的膨胀程度与盐及加入时间和盐的种类有关,如加入Na2HPO4或Na2SO4就比加入Na Cl或HCOONa皮的膨胀度小。用这种方法进行膨胀,可以较为有效地除去非胶原蛋白等纤维间质,特别是对皮中产生粘结的主要物质———蛋白多糖的除去。这样的皮经过鞣制后成革均匀、柔软,具有良好的弹性,较适合于制沙发革等,而不是很适合制鞋面革。但是这种方法还是存在烧碱的作用强度过大、作用速度过快,难于控制。为防止膨胀过度就须加入大量盐,这将使废水中中性盐的浓度升高,也会导致成本增加,所以此工艺还需要进一步研究才能用于工业生产中。
4 清洁化膨胀深入
多年来,为了解决传统制革工业中石灰对环境污染的问题,国内外制革工作者试图找到一种能够少用甚至不用石灰的新方法,特别是在烧碱为主作用,添加无机物、有机物、酶等物质共同作用松散纤维等方面做了大量研究。这些方法有一个共同的地方,都使用了水解胶原强、膨胀程度大的烧碱,它的优点在于成本低、良好的溶解性能、易中和。它的加入,使得在膨胀过程中皮的膨胀程度和胶原的水解程度都有所提高,从而使得成革的物理化学性质及操作工序上与传统工艺相比还存在一些不足之处,由于它们水解胶原强,pH值下降也就较快,要抑制皮迅速而又稳定的膨胀和胶原纤维的水解程度,加入一定量的特殊物质是很有必要的,但这样又增加了操作工序,增加了成本。到目前为止,这些方法都还不能完全取代传统膨胀工艺,至少在工艺平衡上或在多品种革的制造中做了深入探讨。图1为从蓝皮的扫描电镜图片直观地显示了不同膨胀后胶原纤维分散的情况。从图中蓝皮样横切面扫描电镜图片可以看出,两种工艺蓝皮的纤维束都比较细,说明两种工艺的鞣前工段对胶原纤维的分散情况都比较好,试验工艺(无灰膨胀)蓝皮样的纤维束更细,说明试验工艺对皮胶原纤维的分散程度好还是被水解程度高还有待于进一步考察。
总之,无灰膨胀/分离是根据石灰功能模拟一高pH缓冲系统,并用蛋白酶在低活状态和特殊溶剂对纤维间质如蛋白多糖酶(硫酸软骨素和皮肤素)和非胶原蛋白进行溶解、扩散或稀释。大分子蛋白酶是不易渗透的,关键是先创造能够使酶在生皮层中占有适当的位置创建通道;通过助剂、机械力协助间质向外扩散。值得注意的是,石灰溶解是自然的平衡,用量的大小主要是与生皮当时的性状直接相关,作用程度也更是顺其自然,春夏秋冬只需微调。无灰膨胀/分散更多是人为控制。需要根据最终成品要求进行材料用量和过程的严格控制,如何规范化和通用,如今还深藏在工艺师的心里无法昭然若揭。希望有朝一日说清道明“灰缸原理”后,也就可以解开膨胀与分散关系之谜了。
参考文献
[1]单志华,陈慧.制革脱毛及其清洁化[J].西部皮革,2008,(6):1-5.
[2]单志华.制革中一些物理化学问题讨论[J].皮革科学与工程,2000,10(2):1-5.
[3]彭必雨,单志华.浸灰助剂的功能及作用原理[J].皮革化工,1999,16(5):8-12.
[4]Knaflic.Lime-free and Sulfide-free Liming Process[P].US:4229175,1980-10-21.
[5]Valeika,Balciuniene,Beleska,et al.Lime-free Unhairing:Part2[J].JSLTC,1998,82:95-102.
[6]Germann H P.The1997John Arthur Wilson Memorial Lecture[J].JALCA,1997,92:84-90.
[7]Alexander K T,Haines B M.Influence of Proteoglycan Removal on Open up in the Beamhouse[J].JALCA,1986,81:85-92.
[8]Valeika,Balciuniene,Beleska,et al.Lime-free Unhairing:Part3[J].JSLTC,2000,84:165-175.
清洁化 第2篇
当前我们国家的节能减排和清洁化生产正成为举国上下共同关心的大事，也是我们全国铸造行业当前共同关心的热点话题。宏钢公司推行节能减排和清洁化生产，有比较长久的历史。从宏钢公司改制独立之前，作为上海汽轮机厂的热加工生产车间的十几年里，我们严格贯彻执行了上海汽轮机厂的一整套比较系统、规范的控制节约能源消耗和环境保护的管理制度。2002年，宏钢改制独立后，为了适应新时期经济全球化的市场竞争环境，我们进一步把节能减排和清洁化生产纳入公司发展战略的思考范围，把它作为均衡关注顾客利益和相关方利益，积极推进社会责任竞争战略，保障公司基本发展战略实现的重要内容之一。以下向各位汇报宏钢公司实施节能减排和清洁化生产的一些体会，抛砖引玉，以求和大家一起探讨如何把我们铸造行业的节能减排和清洁化生产扎实推进，引向深入，取得更大的成效。
1.抓好组织落实和责任落实
宏钢开展节能减排和清洁化生产，抓好组织落实和责任落实是最基础的环节。
第一，公司成立节能减排和清洁化生产的领导班子，由公司副总经理挂帅，成员由各相关职能部门和生产部门的主要负责人，以及有关专业技术人员组成。其主要职责是了解和掌握国内外铸造行业能源消耗和环境保护方面的信息和动态，审定公司节能和环保规划、以及重大技改项目，领导、推进ISO14001环境管理体系和GB/T28001职业健康安全管理体系的有效运行。每半年组织一次管理评审，解决公司节能减排和清洁化生产系统性的、政策性的、制度性的重大问题等。
第二，建立从公司、部门到班组的逐级责任制。譬如，公司安全环保部负责每年制定环境管理方案并组织实施。生产部门负责执行有关节能和环保措施，并对相关班组和个人进行经济责任制考核。
第三，在各生产部门和23台主要耗能班组设置节能员，建立重点耗能班组节能网络。节能员负责了解、熟悉本部门和班组用能设备每班或每天耗能情况，完成规定的单耗考核指标，做好能源消耗的原始记录，参加多种形式的节能活动，对部门和班组员工开展节能宣传教育等。
第四，建立跨部门的节能减排项目管理小组。项目管理小组负责收集并向领导小组提供国内外铸造行业能源消耗和环境保护方面的信息和动态，跟踪检查、督促和反馈公司节能和清洁化生产情况。发挥跨部门组织的优势，及时对公司节能减排和清洁化生产工作中发现的综合性问题进行项目课题分析研究，组织协调，快速反应，及时解决。
2.抓好基础管理
抓好基础管理是宏钢实施节能减排和清洁化生产的中心环节。节能减排和清洁化生产的基础管理工作，主要是抓好三个方面：
第一，抓好软件管理。软件方面的工作包括如编制程序文件和管理制度；制定管理方案、计划、措施、考核指标和经济责任制考核制度；建立能源消耗、污染排放的原始记录和台帐；建立相关的统计报表并进行及时的分析、评估和改进；应用计算机辅助管理手段等等。第二，抓好硬件管理。硬件管理是有效实施节能减排和清洁化生产的物质基础。这方面的工作包括保障基本设备、设施的投入并使之始终处于良好的运行状态，必要时应及时更新、添置。这一点对于环境保护和清洁化生产尤其显得重要。宏钢目前环保设备的投入占全部固定资产的45.3%,已显着高于发达国家的平均水平。去年，为了治理夜间噪声2个分贝，我们花了41.5万元。最近我们又将投入一大笔资金，用于公司新产品GX高合金系列铸钢件切割冒口时所产生的大量黄色烟气的治理。倒不是我们喜欢花这么多的钱，而是我们处于今天这个以民生为先的文明社会，处于上海这个国际大都市环境下从事铸造行业所必须支付的代价。在确保节能减排设备设施的必须投入的同时，我们更加重视抓好细节方面的日常管理。1
譬如我们给每台耗能设备都安装了能耗计量仪表，便于能源消耗的记录、统计和考核；要求员工严格执行能源环保设备的操作规程，做好耗能设备和环保设备的日常保养维修和计划保养维修工作，使它们始终处于最经济、最有效的运行状态等等。
由于全体员工的努力，我们所有工业炉窑的能源消耗，长年来都保持在国家一等炉标准的范围内。
第三，抓好现场管理，主要是生产作业环境的现场管理。2005年，我们对公司进行了大规模的技术改造和环境改造，创建了非常优良的生产作业环境。车间里明亮整洁，安全走道宽阔畅通。但是，再好的作业环境，如果缺乏严格的、持之以恒的现场管理，那么这个环境很快又会回到“脏、乱、差”的原状。因此，我们把清洁化管理（包括安全生产管理）的重点放在现场管理上。在实际操作中，我们处处推行“5S”管理的思想和方法。整顿、规划、分割工序工位，每个工位都设置醒目的安全标识。规定操作工人当天工作完成后，必须把工作场地清扫干净，做到班班清、日日清。清扫过程中注意严格控制尘灰的无组织排放。安全走道上严格禁止堆放任何物品，并安排专人进行清扫。工件摆放必须横竖对直，整齐划
一。另外我们还组织专人进行作业现场的巡回检查，辅之以必要的奖惩措施，发现隐患及时整改消除。由于管理严格，措施到位，从环境改造到现在整整三年来，始终保持了车间生产作业环境的清洁、整齐、美观。
3.抓好工艺设计的源头
实现铸造生产的节能减排和清洁化生产，必须从源头抓起。工艺设计处于铸造生产工序的最前端，是铸造生产实现节能减排和清洁化生产的源头。近年来，我们主要抓了以下几件事：
改进型砂工艺，选用碱酚醛树脂自硬砂（铸钢）和呋喃树脂自硬砂（铸铁），不仅提高铸件品质，而且可减少铸件毛坯尺寸余量，节约金属液，砂模和坭芯省却了烘烤工序，节约大量能源消耗，减少了大量烟气排放。过去我们仅铸钢双室坭芯烘窑和烘模炉每年消l耗精煤253吨、柴油352吨，折合标煤共740.6吨，这些能源消耗现在可全部节省。我们拆除了铸钢双室坭芯烘窑和烘模炉，极大地改善了车间作业环境，大大提高了车间清洁化生产程度。
选用新型冒口，提高铸件工艺收得率，减少型砂消耗。以191.03.12-1/3蒸汽室铸钢件为例。该铸件材料为10315AP。采用福士科KALMIN300发热保温冒口套，可提高铸件工艺收得率15%以上，节约钢水22.4%。按目前宏钢80%的铸钢件采用该冒口，平均节约钢水比例为18%的保守估计，则全年可节约钢水2000多吨钢水，节约用电133万度电，折合标煤537吨。同时还可节约型砂约1万多吨。从质量结果看，铸件开箱后割下的冒口剖开后如图所示。可以看出冒口的致密度好，安全高度高，冒口的补缩好。该铸件在以后的加工、探伤中均未发现任何铸造收缩缺陷。
提高铸钢件成品率
提高铸件成品率，减少多余钢水的浪费，也是节约冶炼钢水的能源消耗、减少冶炼时产生的大量粉尘、烟气排放的重要途径之一。06年，我们成立了“铸钢件成品率控制”QC小组，对411炉铸钢件生产情况进行了详细的调查、研究分析，归纳了影响铸钢件成品率的10项主要因素。针对这些影响因素，我们采取了8条对应措施，最终使铸钢件成品率比原来提高了4.78个百分点。以宏钢一年熔炼15000吨钢水，每吨钢水耗电660度，及每吨钢水排放粉尘100kg、排放烟气4000立方米计，则全年可节约钢水717吨，节约电力473220度，折合标煤191.18吨，可减少约80吨粉尘和300万立方米烟气的排放。
4.转变观念，提高认识，倡导绿色铸造企业文化
多年来的节能减排和清洁化生产工作使我们认识到，要把节能减排和清洁化生产不断引向深入，就必须把节能减排和清洁化生产的思想、理念和宗旨融入公司的企业文化，使之成为全体员工的价值所向，使绿色铸造的理念成为全体员工共同的目标和行动。
首先是加强对员工的培训、教育，促使他们转变观念，提高认识。这是构建节能减排和清洁化生产企业文化的核心层面。过去，我们不少员工往往把节约能源单纯理解为减少企业的成本支出，提高经济效益；把清洁化生产与文明生产简单地等同起来，似乎就是生产环境打扫清洁卫生、搞好定置管理等等。我们通过加强对员工的培训、教育，以及知识竞赛等，使他们转变观念，认识到节能减排和清洁化生产，本质上都是要求企业从源头上控制和削减污染，提高资源利用效率，改变企业的经济增长方式，提高企业的可持续发展能力。
第二是把节能减排和清洁化生产与公司的战略构想紧密相连。宏钢公司作为一个铸造企业，铸造的基本工艺性质决定了公司的能源消耗和污染排放必定要高于其他一般工业行业。宏钢公司处在上海黄浦江上游地区，周边又是大片的居民居住区，节能减排和清洁化生产对于宏钢公司来说，无疑具有更加现实的重要性和紧迫性，甚至关系到企业的生存。因此，在宏钢公司的发展战略构想中，充分考虑到了节能减排和清洁化生产的要求，明确提出了要通过技术创新、“蓝海战略”和扩展虚拟化生产，从本质上提高公司铸锻件产品的技术含量和附加值，降低万元产值能源消耗；大幅度降低能源消耗总量和污染排放总量，建设资源节约型、环境友好型企业。
第三是构建节能减排和清洁化生产企业文化的中间层面——相关的制度建设。这方面的工作包括编制程序文件、制定管理制度、考核制度等，在前面的“基础管理”中已经有所阐述。这里要补充的是，宏钢的节能减排和清洁化生产不仅有专门的制度规范，而且在企业生产经营的其它管理标准和文件中也给予了充分考虑和体现。譬如对公司分供方的管理程序中，不仅有对分供方质量管理体系的评审，还包括了对分供方环境管理和职业健康安全管理的评审，这就把宏钢对节能减排和清洁化生产的关注延伸、覆盖到了分供方，扩展了宏钢实施节能减排和清洁化生产的社会效果。
第四是构建节能减排和清洁化生产企业文化的外部层面。公司利用各种宣传手段——车间内部和外部的宣传牌、电子屏幕、宣传栏文字、图片、公司样本、有关公司介绍的DVD光碟等，广泛宣传节能减排和清洁化生产的宗旨、目的和意义，宣传公司的绿色铸造理念；开展节能周活动、参加节能专题黑板报竞赛等。公司还广泛种植绿化，绿化面积将近公司占地总面积的50%。走进今天的宏钢，“花园在工厂里，工厂在花园中”，充分体现出企业与社会、企业与环境的和谐发展，和谐进步。
浅谈煤炭企业的清洁化生产 第3篇
关键词：污染 低碳 环保 煤炭企业 清洁生产 利用
1 概述
随着世界人口的快速增长，工业化进程的不断加快，人类生产活动所产生的污染已大大超过了生态系统的自净能力，造成环境进一步恶化和有限的不可再生资源的日益枯竭。人类社会的可持续发展已成为世界各国政府、企业界和学术界共同关注的热点问题。
所谓清洁生产，通常情况下是指企业在生产过程和产品当中，持续地应用综合预防的环保策略，进而在一定程度上减少企业生产对人类、环境产生的风险。对于清洁生产来说，主要包括：清洁的生产过程、清洁的产品两个方面，在生产过程中，一方面确保无污染或少污染，另一方面在使用的最终报废处理过程中，产品不会对环境产生任何的损害。从本质上说，清洁生产模式就是采取整体预防环境策略对企业生产过程与产品进行管理，进而减少，甚至消除企业在生产过程中，对人类和环境造成的危害，并且能够充分满足人们的需要，进一步使得社会效益最大化。
在可持续发展战略的指引下，清洁生产是一种全新的生产模式。我国政府已经将清洁生产纳入相关法律法规，积极推行清洁生产。2013年1月1日实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》，其中明确规定：工业项目要全面落实清洁生产。在煤炭生产和煤炭利用方面，我国是一个大国，煤炭企业的清洁生产需要大力推广并实施，进而降低煤炭企业对环境造成的污染，同时为社会提供清洁的产品煤，逐渐成为煤炭工业持续发展的重要内容。对于煤炭行业来说，通过制定清洁生产标准，建立和完善煤炭清洁生产评价体系，对煤炭清洁生产进行量化考核，这对于经济发展、环境保护等具有重要的战略意义。
2 当前我国环境污染现状
受地理位置和气候的影响，我国是一个煤炭资源相对丰富和其他能源石油、天然气等资源相对短缺的国家，能源消耗在全世界排名前列，我们国家煤炭的储存、生产、消耗的总量都在世界的前列，但能源的使用效率并不高，中国的这种能源结构模式，决定了煤炭企业在我国能源产业中的重要地位。
近年来，全国大范围雾霾天气频发，威胁着民众的健康。煤炭消费量过快增长被认为是造成大气污染加剧的“祸首”之一，中国消费的燃煤是世界的一半，污染物排放也居世界前列。2013年，北京出现的雾霾重度污染，后逐渐扩大到多省、市不断出现雾霾污染，大家都深有体会，除机动车尾气排放外，北京地区燃煤、北京周边省份的燃煤排放污染物，都促成了雾霾污染的出现。
3 煤炭企业开展清洁生产的必要性
纵观世界，各国在发展工业化的过程中，先后经历了“先污染，后治理”的过程，制定实施的环境保护策略，其侧重点主要集中在控制和处理污染物的末端，这种处理方式，虽然付出了巨大的经济代价，但是取得的收效甚微。据统计，在国民经济生产中，对于原材料用量的分配，社会需要的最终产品仅占20%-30%，其余70%-80%以废物的形式进入环境，进而污染了环境、破坏了生态。传统的工业生产方式由于能耗高，利用率低，资源浪费严重，进而造成环境严重污染，增加了控制的难度，付出昂贵的经济代价，为了改善环境，需要投入大量的资金。美国每年需要投入高达上百亿美元的资金用于环境保护，日本的投入规模也超过亿万元。在资金、技术方面，由于我国比较匮乏，在环境治理方面，短期内不可能增加投入。另外，由于我国目前不具备解决环境问题的能力与条件，在这种情况下决定了我们不能重蹈“先污染，后治理”的覆辙，以此需要大力推广清洁生产，节约资源，同时对其进行综合利用，进一步促进环境与资源的和谐发展。由于利用煤炭的技术比较落后，用煤不清洁加剧污染物的大量排放。对于煤炭企业来说，由于自身就属于污染企业，因此，必须对其进行清洁生产，积极开发煤炭企业的清洁生产技术，进一步加大清洁生产技术的应用范围。
4 煤炭企业开展清洁生产的技术
中国在一定时期内能源结构仍将以煤为主，而煤炭的清洁利用将是我国未来能源战略的关键问题。除煤炭的洗选加工清洁化之外，关键还要提高煤炭燃烧过程中的科技含量，目前煤炭清洁主要利用整体煤气化联合循环（IGCC）、煤炭地下气化技术（UCG）以及以煤气化为龙头，以碳化工技术为基础，合成、制取化工产品和燃料油的现代煤化工。
4.1 整体煤气化联合循环（IGCC） IGCC技术把高效的燃气——蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%-45%，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右（目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3）。氮氧化物排放只有常规电站的15%-20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3，利于环境保护。虽然，IGCC的初始成本较高，但是，我国的燃煤电厂是全世界最多的，如果还停留在煤炭的传统利用阶段，不仅造成资源浪费，还会对环境不友好。因此，与其每年花费大量的资金用于治理大气污染，不如利用IGCC技术在污染前就进行煤炭的清洁低碳化。
4.2 煤炭地下气化技术（UCG） UCG技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体，综合开发清洁能源与生产化工原料的新技术。它集建井、采煤、转化三大工艺为一体，变物理采煤为化学采煤，抛弃了庞大、笨重的煤炭开采、运输、洗选及地面气化设备。煤炭地下气化作为一种新型采煤技术，大大降低了煤炭开采、运输及燃烧带来的环境污染，气化后大量的灰渣、矸石等废物留在地下，减少了对地表环境的影响。煤中的硫转化硫化氢在地表集中净化，将硫污染控制在源头，同时，由于长气化通道的吸附作用，煤气、焦油及粉尘等污染物含量也有所降低，因此，煤炭地下气化是一项符合可持续发展的环境友好绿色技术。endprint
4.3 煤矸石的充分利用 在煤炭领域，有大量低品质的煤炭资源亟待利用，这是节能减排的重要组成部分，比如，山西省现有五亿到十亿吨的煤矸石资源，至少有50%可以发电，如果不对其加以利用，大量的煤矸石堆积不仅污染环境，还浪费资源。目前，国家发改委只批复了少量的煤矸石电厂，但这对煤矸石资源的充分利用还远远不够。因此，国家应该出台政策鼓励变废为宝，发展清洁节能的电厂。
4.4 煤层气的利用 国家目前非常鼓励煤层气的利用，但我们看到煤层气产业至今并未出现蓬勃向上的发展势头。目前，我国对煤层气的政策设计不太合理。煤炭和煤层气是混生的，如果开发煤炭，必然会使煤层气泄露。但国家规定，煤矿企业只能开发煤炭，却不能开发伴生其间的煤层气，因为后者的勘探、开采权另属于油气企业。要充分利用好煤层气，就需要破解这种两权重叠的矛盾，合理的方式是“气随煤走”，而不是“煤随气走”。
5 山西煤炭行业清洁利用的有效措施
5.1 “煤炭搬家”到“电力高速” 几十年来，我国以蚂蚁搬家的方式将山西、陕西、内蒙古西部地区的煤炭运到东部地区，长年奔走于西煤东运路上的卡车仅山西就有30多万辆。这种运输方式一方面消耗了大量的石油，另一方面产生严重的粉尘污染，同时加剧了公路损耗。
依托特高压技术，借助能量转化，通过煤从空中走，电送全中国的方式，进而在一定程度上转变煤炭的利用方式。山西至湖北的1000千伏特高压交流试验示范工程，完全拥有我国自主知识产权，这是世界上首条投入商业运行的交流特高压线路。工程投入运营5年，累计外送的电量相当于减少标煤运输近1200万吨，二氧化硫和烟尘排放量减少10万多吨。
5.2 科技助推“点废成金” 朔州市作为京津唐地区的电力输送基地，北京平均每5盏灯，就有一盏是朔州点亮的。朔州市每年因采煤、发电排放的粉煤灰等废弃物将近5000万吨，历年堆弃的粉煤灰就高达1.8亿吨，因堆弃、自燃等原因造成，并排放大量的粉尘和有毒气体。
世间不存在废弃物，人们所说的废弃物只是资源放错了位置。借助科技手段，朔州市将废弃物转变成新资源。通过与16所高校加强合作，共同研发废弃物利用技术，取得的14项专利，建成的固废综合利用企业超过80家，每年变成新材料、化工产品等废弃物超过2200万吨，在全市工业总产值中，这项产业占10%，成为支柱性产业。
5.3 “煤矿杀手”变身清洁能源 在全球范围内，我国煤层气储量约30万亿立方米，位居第三。在煤层气储量方面，山西占全国的三分之一。受开采利用技术等因素的影响和制约，导致大量的煤层气被烧掉，甚至直接排放掉，造成严重的空气污染，以及资源浪费。
晋煤集团近年来建立和完善了煤层气开发技术研发体系，取得的国家专利超过120项，成为全国最大的煤层气开发基地。当前，在发电、汽车、生活等领域，广泛应用“煤矿杀手”。晋煤集团近五年来累计利用煤层气60亿立方米，相当于二氧化碳减排9000万吨，碳减排收益累计5.03亿元。
煤矿乏风又称“煤矿风排瓦斯”，通常情况下主要是指，矿井通风系统排出的甲烷浓度低于0.75的瓦斯。受技术的影响和制约，煤矿乏风的利用一度成为世界性难题，长期以来一直将其排放到空中。随着科学技术的不断进步，煤矿乏风氧化发电技术逐渐趋于成熟。
贾剑说：“在乏风氧化过程中，这项技术可以充分利用其产生的高温高热进行发电，一方面降低瓦斯的温室效应，另一方面产生清洁的电。”该项目建成投产后，每小时处理的乏风高达108万立方米，年发电2亿千瓦时，折算成二氧化碳，相当于减排140万吨。山西目前有13个煤矿已经开展实施乏风氧化发电项目，设计装机容量34万千瓦，碳减排量每年高达1580万吨。
6 结语
国家在“十二五”规划中，明确提出节约型经济发展模式，坚持走低碳环保的发展道路。由此可见，我国经济发展和社会生产的主要导向逐渐向绿色、环保和低碳的经济发展模式转变。煤炭行业作为高投入、高消耗、高污染、高浪费的行业，如何响应政府号召，走低碳环保的生产路线，逐渐成为我国煤炭企业家，以及学者研究的重要课题。从总体来看，我国煤炭企业已经将安全生产、绿色生产逐渐提升到前所未有的高度。清洁生产模式的提出，对指导企业安全绿色生产具有一定的现实意义。
参考文献：
[1]吕晓宇，梁晓飞.山西：把煤炭装进“科技的筐子”[N].新华每日电讯，2014（05）.
[2]张明慧.煤炭清洁生产和利用的经济分析及对策研究[D].太原理工大学，2002（04）.
[3]姬美婷.我国煤炭企业清洁生产企业文化建设研究[J].生产力研究，2013（12）.
[4]孙渊源.国有煤矿创新体系研究[J].太原理工大学，2002（04）.
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制革清洁化技术的进展 第4篇
工业革命导致全球经济的飞速发展，其在给人类带来物质财富的同时，也给人类自己的生存环境造成巨大的威胁。近年来，人类开始反思工业过程对人类及生存环境所产生的影响。各国政府纷纷出台了相关政策，如我国政府先后提出的“节能减排”、“低碳经济”政策[1]。人们正寻求改善或改造传统工艺过程，为谋求在发展的同时改善环境，以实现与环境的协调发展。
制革行业是会对环境产生污染的行业之一，其属传统行业。原有的整个工艺过程会给环境造成一定的污染，多年来受到环保部门的指责和限制，行业面临着生存与发展的严峻而现实的问题。如何解决该问题，实现制革行业的“节能减排”、“低碳经济”，实现行业新的发展?答案是只有实行清洁化生产，走清洁化道路，才能转变当前制革所面临尴尬局面，才能实现行业的新的发展。但对于行业的清洁化生产，事关科研人员、生产企业、政府等多方面，只有大家通力合作，才能真正实现清洁化生产的工业化。
1 皮化材料与制革清洁化的关系
制革是采用相应的化工材料作用于皮的过程。若没有化工材料的作用，那生皮就永远也不会变成有用的革，制革将是无稽之谈。据制革史可知，每一次皮革化工材料的推陈出新，均会实现制革工艺历史性的变革，同时也提高了革的档次。如在19世纪中叶未发现铬的鞣制性能之前，基本采用以植物鞣剂、铝鞣剂等为鞣剂的鞣法。在铬鞣剂出现以后，则大多采用铬鞣法。同时，与铬鞣法后继配套的材料也相应研制并生产出。而在20世纪30年代，在丙烯酸复鞣剂、酚类合成鞣剂以及氨基树脂的合成与引入，提高了革的档次。因此，皮化材料的档次与水平决定着皮革的质量，并改变着传统工艺。故化工材料与制革过程及工艺有着非常密切的关系。
要真正实现制革工业的清洁化，就需要从新型材料上下功夫。通过合成出性能优异的材料来改造现有的制革工艺;同时，也从源头上杜绝或减小对环境的污染。因此，研发功能型、环保型的材料显得非常重要。
针对在制革行业中，功能型、环保型材料主要指鞣剂、复鞣剂、加脂剂、涂饰剂及助剂等，其涉及到两方面的内容:一是材料本身具有不同的特殊性能，能达到制革的要求。而且自身容易降解，不会对环境造成污染。二是该类材料用于制革生产后，吸收率高并有助于其它材料的吸收。
2 制革清洁化技术的进展
在制革过程中，水场部分对环境的污染最大，其中包括生皮的浸水与脱脂、脱毛与碱膨胀、脱灰与软化、浸酸及鞣制和后续的湿整理过程等鞣前及鞣制诸多工序。而干整理及涂饰部分则主要涉及到粉尘、溶剂等的污染;另外，还产生大量的废渣、废弃物等。
2.1 鞣前各工序
在鞣前的诸多工序中，从生皮浸水中所溶解出来的白蛋白、粘蛋白等可溶性蛋白和烂毛法后产物以及软化后的污物等，大幅度的提高了废水中的CODCr值，脱灰过程造成废水中很高的氨氮值。在此过程中排放的污染物占据制革整个过程的65%，无法处理的污泥占总量的90%。
为了减轻或降低传统工艺过程造成的污染，就需要研究新型的清洁化化工材料及配套工艺，并对传统工艺进行改造。近几年来，研发成功了生物酶制剂脱脂、脱毛、无硫无灰浸碱或保毛脱毛法浸灰、少盐或无盐浸酸以及或不浸酸铬鞣等项目，均取得了较好的成果。
2.1.1 生物酶制剂辅助浸水与脱脂
酶浸水的主要优点是:(1)疏松皮垢;(2)缩短浸水时间;(3)减少粒面皱纹;(4)增加浸水的均匀性。因而可以为后工序的处理提供更理想的条件。现在制革厂在生产快速浸水或高档软革生产的浸水过程中，通常都要加入浸水酶。另外，酶法脱脂具有以下优点:减少或消除表面活性剂的使用;脱脂更均匀;促进染料的吸收，染色更均匀;脱脂废液中油脂更易分离回收;浸水、浸灰中使用脂肪酶，皮表面更清洁、平整;可改善绒面革的质量等[2,3]。
因此，酶是最具有应用潜力、最有可能改变制革中污染严重的状况及促进制革过程实现清洁化生产的材料之一。采用生物酶制剂辅助浸水与脱脂，降低了盐、多硫化钠以及脱脂剂的使用量，实现了环保、节能、高效[4]。
目前，浸水酶有丹麦诺和诺德公司的Novocor S(由杆菌类微生物发酵制的)、希伦赛勒赫公司的Aglntan PR、汤普勒公司的Trupozym MS等。它们的主要成分都是碱性蛋白酶，对非胶原蛋白有很好的去除效果，最佳作用p H值一般在8～11。碱性脂肪酶如诺和诺德公司的Greasex、德瑞公司的Erhazym LP、德国Carpetex公司的Uberol VDP 4581等可对生皮进行有效地脱脂。另外，国内也在这2方面开展研究并有部分成果。
2.1.2 无硫脱毛及无灰浸碱
针对毁毛法脱毛废水中的CODCr、BOD、NH3—N等及所用石灰所形成污泥的污染，成都亨特尔科技实业有限公司生产了HTR系列皮革助剂及其配套工艺。HTR系列助剂包括复合酶助剂、碱膨胀剂，主要通过复合酶进行脱毛、通过碱膨胀剂对脱毛后的皮进行浸碱，代替了传统使用的硫化钠、硫氢化钠、石灰[5]。
该新材料及配套工艺经过近几年的工程化技术研究，先后在猪皮、牛皮及羊皮上进行了应用实践。目前已经在部分地区得到全面或局部使用。该项技术的使用大大减小了传统的灰碱脱毛浸灰方法对环境造成的污染(包括废水和废固)，降低了污染治理的费用。
另外，四川达威科技有限公司、德赛尔化工等公司在无硫脱毛、无灰膨胀方面也取得了一定的进展，并且相关材料已在制革企业得到应用。
2.1.3 无铵脱灰
废水中NH3—N值的污染，主要源于常规的脱灰或脱碱工序中使用的硫酸铵、氯化铵等铵盐及过程中蛋白质的水解。
针对废水中较高的氨氮值，需要开发无铵脱灰剂，采用无氨脱灰，从源头上根除因外界而带来的污染。目前，国内外很多皮革化料公司如BASF、Clariant、德赛尔、亨特尔等，相继研发了多种无铵脱灰剂，可大大降低废水中的NH3—N值。这些不同种的无铵脱灰剂基本以硼酸、柠檬酸、六偏磷酸盐、芳香酸等为成分的不同比例的复配混合物，各组分的共同作用，达到降低pH值、碱皮消肿和脱灰/碱的目的。其中单独采用硼酸对浸灰牛皮进行脱灰，并与常规硫酸铵脱灰工艺相比，硼酸脱灰废液的凯氏氮含量降低约96%，脱灰废液的羟脯氨酸含量、蓝湿革的收缩温度和各层铬含量分布相近[6]。
2.2 鞣制
铬鞣方法是当前制革行业采用的主要鞣法，主要基于其能赋予革较高的耐湿热稳定性。但铬鞣方法也存在一些弊病，即鞣制过程中铬的吸收率不高，约有20%～30%的铬排放于废液中，造成资源的浪费和环境的污染。铬鞣革中的Cr3+容易受到光、热、汗水、有关化工材料等外界条件的影响，被氧化成具有致癌性的Cr(Ⅵ)等。
就铬鞣的利弊，科研工作者相继提出高吸收铬鞣和无铬鞣制，并分别在这2个方面做了研究，并且取得了显著的科研与工业化成果。
2.2.1 高吸收铬鞣
针对传统铬鞣造成的资源的浪费和对环境的影响，科研人员采用高吸收铬鞣的措施。通过对高吸收铬鞣机理的探讨，在工艺上调整，或合成出相应的醛酸助鞣剂，以实现铬鞣过程的高吸收。
李国英教授采用Michael加成反应合成出的LL-I醛酸助鞣剂改性皮胶原，铬的吸收率达89.1%。同时，采用盐法脱水并结合使用低碱度KMC蒙囿铬鞣剂，在高pH值条件下对皮粉及猪皮进行鞣制，可使铬在革内的分布与常规铬鞣法相当，并使铬的吸收率达到90%[7];范浩军教授等通过分析大分子铬鞣助剂的多官能团对铬吸收及成革性能的影响，先后合成了含有羧基、羟基、醛基及叔胺基等多种官能团的大分子铬鞣助剂(ECPA)及OXD-I铬鞣助剂，使铬的吸收率达到97%。革坯染色性能优良，丰满性良好，其抗张强度、撕裂强度均能明显高于普通铬鞣革[8];另外，其它科研人员也对高吸收铬鞣进行了研究。
因此，通过工艺的调整及铬鞣助剂的合成和应用，明显地提高了铬吸收率，提高了铬的利用率，减少其在废水内的排放，并在工艺中减少了铬粉的用量，节约了铬资源。
2.2.2 无铬鞣制
就铬鞣革中Cr3+易被氧化为Cr(Ⅵ)等问题，科研人员提出采用无铬鞣制。通过2种或多种鞣剂共同鞣制皮革，实现它们之间的“协同效应”，以满足市场的要求。植-铝鞣、植-醛鞣的鞣法可满足市场一定的要求。为了达到更高的要求，提出3种无铬鞣剂的复合结合鞣，即植-铝-醛(噁唑烷)、膦盐鞣剂-植-铝鞣法，实现几种鞣剂的“协同效应”或“互补增效”[9,10]。
另外，范浩军教授采用纳米SiO2进行鞣革研究，鞣制后革的收缩温度可达95℃，成品革性能良好。马建中教授则采用乙烯基类聚合物/蒙脱土纳米复合鞣剂等对皮进行鞣制，也获得可喜的成果[11,12]。
作为无铬鞣法，成本较高于铬鞣法。同时，根据市场的情况，可采取高吸收铬鞣与无铬鞣并举的鞣制方法，既满足了市场的要求，又节约了资源、减少了对环境的污染。
铬鞣剂作为目前最好的鞣剂，具有较强的交联作用。为了实现革的较高的耐湿热稳定性，同时减少铬的用量。可先采用鞣性较强的非铬无金属鞣剂进行鞣制，然后采用少量的铬鞣剂对其进行交联，以达到较高的收缩温度，实现少铬鞣制，并且不影响后续用于铬鞣革配套的材料的吸收与结合。产品的质量可达到市场的要求，并实现了清洁化生产。
2.3 水场后整染部分
染色、复鞣及加脂过程直接决定着革的风格，成为制革的“点金术”与“点银术”。此过程中的污染物量虽然没有前工段大，但是其排放物不易降解[13]。
针对该问题，只有研制出可帮助染色、复鞣及加脂剂吸收的助剂，有利于革对染料、复鞣剂和加脂剂的有效吸收和结合，提高吸收率，减轻对环境的污染。诸多科研人员在这方面做了许多工作，并取得一定的进展。如兰云军教授采用环氧氯丙烷与多元胺合成出DA阳离子染色助剂，具有较好的助吸收效果。卢行芳教授通过在分子中引入羟基、氨基等官能团，合成了具有优良溶解性的阳离子分子，用于皮革染色后可减少染料的用量，提高染料上染率和染色坚牢度。另外，戴金兰等合成了阳离子型高吸收皮革染色加脂助剂，能明显提高油脂和染料的吸收，且提高革的染色强度。同时，刘春滟等合成的阳离子聚合物K(双亲阳离子聚合物)，除具有优良的助染效果外，还有明显的复鞣功能[14,15,16,17]。
以上助剂用于实际生产中，可以实现染整部分的染料、复鞣剂及加脂剂的有效吸收与结合，实现该部分的清洁化生产。同时，功能型的、易降解型的材料，也是清洁化技术的需求。
3 皮革废弃物的利用
动物皮属天然产物范畴，不可能完全使用。在制革生产中会产生固体无铬废皮和含铬废革废弃物，其中含有丰富的胶原蛋白，其含量占原料皮干质量的80%～90%以上。如何有效地提取和利用这部分资源，多年来一直是科研工作者研究的课题。
生皮、灰(碱)皮的边角料属无铬废皮，比较容易处理，可用做明胶或饲料以及化妆品。而针对含铬废革的废弃物较难处理与利用，目前有氧化法、碱法、酶法及碱-酶结合等胶原蛋白的提取方法，国内外对皮革固体废弃物的利用上主要存在3个方面的问题:(1)所得胶原蛋白的含铬量过高;(2)所得胶原蛋白产品的灰分量过高;(3)所得胶原蛋白溶液的固含量过低[18]。
在实际生产中针对蓝湿革废弃物处理的方法有二，一是将其制作用于皮革复鞣的蛋白填料，实现皮革废弃物的高值转化。二是将其与半成品的边角料一起粉碎，用于制作新型再生革。
另外，石碧教授提出的将皮渣作为生态型表面活性剂的研究，为皮革废弃物的综合利用指明了一条道路。
4 水的循坏利用
水是生命之源，没有水的存在，诸多行业将无法运行，对于制革行业更是如此。水用量较大，是制革行业的特色之一。在传统工艺中，1t生皮使用的水量达到60～150m3以上，既造成水资源的浪费，又产生大量的污水。在制革过程中如何有效地利用水资源呢?
只有采取水资源循坏利用的措施，才能实现节水与有效利用水的目标。通过对相关工序产生废水的成分分析与处理，进行循环利用。同时，可利用一些功能型新材料简化工艺，实现工艺的紧缩，做到尽量少使用水。
5 展望
散煤清洁化利用散煤治理工作总结 第5篇
一、项目组织方式及实施流程。
（1）成立了煤炭清洁高效利用工作指挥部，设立7个工作组，并完善了指挥部成员单位包街道、街道科级干部包村居、街道一般人员包用户的“区、街道、村居”的三级网格化管理体系，建立网格168个，各街道主要负责同志负总责，分管负责同志、包保村居、包保用户同志是直接责任人，实行全覆盖、无缝隙监管，确保不发生用户燃烧劣质散煤的情况。
（2）制定了《关于加快推进全区煤炭清洁高效利用工作的意见》、《关于开展打击违规经营和燃用劣质散煤专项整治活动的通知》、《全区散煤治理工作9月份重点任务责任分工》、《2016年全区散煤清洁化治理实施方案》等政策措施，明确了全区散煤清洁化治理的内容、部门责任和要求时限以及开展专项整治行动的参与部门、职责分工、执法内容及时限。
（3）向全区广大人民群众发放明白纸、宣传册等4万套材料，在各村主干道张贴宣传横幅，安排宣传车到各村进行广泛宣传，协调供货单位在多次开展试烧，营造了清洁煤推广的良好舆论氛围，充分调动了广大群众的积极性和主动性，让散煤治理的概念深入人心。
二、任务完成情况
市政府下达的****吨的任务实际完成****吨，共****户，其中*********。
三、奖补资金的落实及拨付情况
“清洁提单”缘何不清洁 第6篇
上海海事法院审理认为:本案的主要争议焦点在于涉案提单是否“清洁”｡承运人应对所承运货物的表面状况进行检查并在提单上予以批注,否则须对第三人承担所交付货物与提单上记载不符的法律责任｡但这一法定义务仅是针对货物的表面状况而言,对于货物本身存在的非显而易见的品质缺陷,承运人没有进一步检测和批注的义务｡而中波轮船在接受货物时仅能目测到货物的外包装情况而无法检查到包装内的实际状况｡在此情形下,中波轮船在提单上对外包装进行批注已尽到了如实批注货物表面状况的义务｡然而,由于在涉案提单上既有“清洁已装船”的记载,又有“包装锈损”的批注｡对此,法院认为,申浦京公司主张中波轮船存在签单过失,目的在于信用证中已约定只接受“清洁已装船”提单｡一旦承运人在运输单据上进行了批注,即使有“清洁已装船”字样,银行也不应认为符合“清洁已装船”的要求｡因此,本案中的提单仍是一份不清洁提单,申浦京公司可以此作为信用证的不符点予以拒付｡涉案提单并没有致使申浦京公司丧失拒付货款的权利｡由此,法院依法判决驳回了申浦京公司的诉讼请求｡
清洁提单(Clean B/L)指货物在装船时外表状况良好,承运人未加任何不良批注的提单｡不清洁提单(Unclean B/L or foul B/L)则相反,是承运人在提单上加注有货物及包装状况不良的批注｡因此只要是“不带有明确宣称货物及/或包装缺陷状况的附加条文可批注的运输单据”就应当属于清洁单据｡而在国际贸易和海运实践中,有些信用证要求在海运提单上显示“CLEAN ON BOARD”字样,但只要没有特殊批注的提单均应属于清洁提单,不应影响银行结汇｡如果仅仅因为未记载“CLEAN ON BOARD”这三个字而影响结汇,这既不符合UCP500的规定,也不利于保障正常的国际贸易秩序｡实践中,银行对于未明确记载“CLEAN ON BOARD”字样的提单,只要没有承运人的批注,一般均可以顺利结汇,而船公司一般也都不会在提单上特别显示“CLEAN ON BOARD” 字样｡因此,提单上有无刻意记载“清洁”的字样并无多大意义,关键要看承运人有无批注｡从本案查明的事实看,提单是由货方制作,“清洁已装船”的字样系货方预先打印在提单上的｡不言而喻,货方为能使提单与信用证相符,从而顺利结汇的目的显而易见｡如果本案中的中波轮船未作任何批注,即使没有事先打印的“CLEAN ON BOARD”字样,货方同样可以顺利结汇｡
但是,批注提单是国际公约及各国法律赋予承运人的法定权利,同时也是承运人的法定义务｡因为如果承运人签发清洁提单,那么其须对第三人承担所交付货物与提单上记载不符的法律责任｡当然并非所有有关货物的批注都构成不清洁提单｡例如,承运人对于货物的数量､质量､价值或特性并不负责,承运人对于这些内容的声明并不构成提单的“不清洁”｡所以承运人的这一法定权利和义务仅是针对货物的表面状况而言,对于货物本身存在的非显而易见的品质缺陷,其没有进一步检测的权利和批注的义务,这属于贸易双方应在买卖合同中注意和防范的风险｡而涉案货物均为带包装的货物,外部有铁皮包裹､钢带捆扎｡在装货港接受货物时,中波轮船仅能目测到货物的外包装情况而无法检查到包装内货物的实际状况｡这从申浦京公司提交的检验报告中也可得知,检验机构是在将货物外包装开卷之后方能对货物的锈损情况进行检验｡所以本案中波轮船在提单上的批注,应视为其已正确行使和履行了如实批注货物表面状况的权利和义务｡
论普洱茶的清洁化生产 第7篇
1 茶叶清洁化生产的演变历史
茶叶本身是安全的, 对人体无害。据茶叶的内含物质成分分析, 茶叶既含有药用成分物质, 又含有营养成分物质。发现和最早利用茶是作为药用, 后来才演变为饮料, 在茶叶开始作为饮料的时候, 当时还处于传统的农业社会。但是由于近年来, 过于追求茶叶产量等, 茶园施肥和施农药失控;同时, 地球植被受到破坏, 生态环境受到影响, 病虫害的种类和数量增加, 加重了化学防治的比重, 导致农残增高[2]。清洁生产 (Cleaner Production) 是联合国环境规划暑于1989年正式提出的:“清洁生产是一种新的创造性思想, 该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中, 以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程, 要求节约原材料和能源, 淘汰有毒原材料, 减降所有废弃物的数量和毒性;对产品, 要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响;对服务, 要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中”[3]。《中国21世纪议程———中国21世纪人口、环境与发展》 (1994年) 也对清洁生产作出了定义[4]。2002年第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了《中华人民共和国清洁生产促进法》, 于2003年1月1日起正式实施。“农业生产者应当科学地使用化肥、农药、农用薄膜和饲料添加剂, 改进种植和养殖技术, 实现农产品的优质、无害和农业生产废物的资源化, 防止农业环境污染”[5]。
根据清洁生产的定义, 茶叶清洁生产包括清洁的茶叶生产过程和清洁的茶叶产品。在茶叶生产过程中, 尽量减少废弃物在终端的积累, 减少对环境的污染和破坏, 以符合清洁生产的要求;清洁的茶叶产品是指茶叶中不含有对人体有害的农药、重金属及微生物等, 或者达到国家有关标准的要求, 对公众身体健康没有危害[6]。因此, 完整的清洁化生产过程应包含茶叶原料的本身清洁 (包括良种的繁育、茶园的栽培、茶鲜叶的采摘) 、加工过程的清洁 (包括加工环境、机械设备、操作规范等) 及茶叶产品的清洁 (包括仓库储藏、包装材料的清洁) 等。
2 普洱茶生产中的污染源
2.1 茶园污染
2.1.1 周围环境对茶园的污染。
周围环境对茶园的污染主要来自茶园周围的工厂、矿山、交通工具排出的“三废”和大量人工合成的有机化合物。这些污染源中含有很多有害、有毒物质。如工矿、交通工具排放的烟雾和废气中含有一氧化碳、硫化氢等, 烟尘中含有镉、铅、汞等有毒重金属微粒。这些都对动植物有很大的杀伤力。这些有毒物质随着气流漂移、下沉, 并通过降雨污染茶园。公路边的茶园土壤对茶鲜叶中的铅含量有较大的影响。
2.1.2 茶园管理不当带来的污染。
化肥的施用极大地推动了茶叶的生产发展, 较大幅度地提高了茶叶单产。但化肥施用过量或不当, 会对土壤、水体、大气、茶叶及人造成不良影响。氮肥大量单一施用, 使土壤和地下水中地硝酸盐含量增加, 进而使亚硝酸盐被植物吸收, 损及人畜健康。土矿垃圾土杂肥的任意施用, 更会引起有毒重金属和放射性物质的污染[7]。重金属污染主要是铅, 污染源主要是土壤中蓄积的铅慢慢溶出被茶树吸收和空气中汽车尾气中含有高量的铅以及燃煤中的铅。茶园管理和采摘中动力机械设备的燃料及排放物都会对茶园环境造成危害。在机械设备操作中, 机具和机油会污染鲜叶。在茶园中加注燃料、燃油污染茶树;采摘鲜叶的措施不当, 也会导致茶叶污染而出现品质劣变。农田中的残留农药、淋溶的肥料和有害物质随着水体的流动而发生转移, 通过茶园灌溉又会对茶树和周边环境造成污染。使用污水灌溉会对茶叶和环境造成二次污染。
2.2 普洱茶加工过程中的污染
2.2.1 产房条件。
云南省茶叶初加工厂以作坊式居多, 经营规模小、投入少, 加工设备陈旧, 茶机制造粗糙, 厂房简陋, 环境脏乱。一些厂房选址不合理, 周围环境不符合国家卫生标准;一些厂房缺乏总体规划, 不重视空气的流量和质量, 片面追求车间紧凑, 导致通风条件差, 降温除尘困难。除了茶叶生产加工环境条件恶劣、卫生条件不符合有关规定外, 在加工卫生方面的管理也较落后, 还存在车间内茶叶与其他物品混杂, 直接与地面接触的现象。精加工厂缺乏有效的灭菌手段, 茶厂用水未达到规定的要求, 造成茶叶微生物含量过高, 这些都对茶叶的安全生产非常不利。
2.2.2 茶厂设备。
茶厂使用的大部分是滚筒杀青机, 因结构上的原因, 滚筒茶机的烟气不能完全被封堵, 造成许多烟气外泄至车间污染茶叶。滚筒杀青机和滚筒炒干机的托滚、揉捻机的加压机构等与茶叶可能接触的机械部件都需要机械润滑油, 而润滑油可能会污染茶叶。茶厂的某些设备可能含有食品生产机械所禁止使用的材料, 这些材料中的有害物质可能会危机人体健康。
2.2.3 操作人员。
茶叶加工中需要人工搬运, 为便于加工, 大量茶叶堆在加工设备旁的空地上, 由于工人走动, 很难保持地面清洁。加工、包装人手经常接触茶叶, 可能使其被污染。
2.3 茶叶包装和运输过程中的污染
包装材料不过关, 某些直接与茶叶接触的包装材料不符合《中华人民共和国食品包装通用标准》, 给有害物质和微生物通过包装材料污染茶叶留下了可乘之隙。而且, 茶叶与其他异物共同存放在一个库房的现象时有发生。运输用的车辆, 工具不清洁、不卫生, 与有毒、有异味等损害茶叶品质的货物混装运输的现象并未杜绝。
3 茶叶清洁化生产的主要措施
3.1 茶园管理的清洁化
3.1.1 茶园选址。
要考虑茶园与工厂、矿区、居民区、其他农田的隔离以及农药、重金属和其他污染来源。茶园生态条件要好, 远离污染源, 土壤的有害物质含量绝对不能超标。
3.1.2 茶园建设。
全面规划茶园, 使茶园建设达到高标准。合理布局茶园各功能区。园内的沟渠水利系统设备与道路紧密配合, 最终建立成生态茶园。
3.1.3 茶园管理。
选择茶树良种, 充分考虑品种的适应性, 同时应注意各类品种特性与品种搭配, 保持生物遗传的多样性, 调节高峰期。施肥要以有机肥、生物肥为主, 可以施用一些检测合格的化肥, 不能施用重金属含量超标的矿渣肥。合理选用农药, 禁止使用国家禁用的农药种类 (如氰戊菊酯、三氯杀螨醇、乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲氰菊酯等) 。严格实施安全间隔期规定。做到适时、安全、合理施用。灌溉时对水质进行检测, 避免使用含有重金属离子、有害物质的污水灌溉。采茶机必须采用无铅汽油和机油, 防止汽油与机油污染土壤和茶树。装载鲜叶的器具一定要清洁卫生且通风性能良好, 尽可能减少有害微生物的侵染[8,9]。
3.2 茶叶加工的清洁化
3.2.1 鲜叶原料。
坚持鲜叶原料进厂验收, 不符合标准和受污染的鲜叶不准进厂或另行处理。进厂的鲜叶需在贮青车间摊放, 以保持原料的新鲜、清洁、卫生。
3.2.2 加工设备。
对制茶机具和车间空气进行消毒, 生产期间每天保持机具和车间内的清洁卫生。在茶叶加工管理中引入ISO质量标准, 对加工过程进行全程监控与管理。要求厂房车间墙壁和地面光洁, 严防有害动物、昆虫与杂物污染茶叶, 初加工车间应窗明几净。茶机制造厂应严把茶机材质关, 不用含有污染物的金属材料;新购置的设备要清除材料表面的防锈油, 在茶机与茶叶接触部位禁用工业润滑油, 并做上醒目标记, 在其他机械润滑部位尽量用食品机械润滑油;在每天下班之前, 应对加工设备与场地进行保洁和清洗工作。茶叶生产全过程做到不落地生产。通过对生产和加工过程各个环节采取规范化措施和控制, 达到茶叶安全、高效、清洁化生产的目的[10,11]。同时, 尽可能实现茶厂生产的连续化。
3.2.3茶叶加工操作人员。
工作人员必须注意清洁卫生, 要定期进行健康检查, 患流感、皮肤病、甲肝、乙肝、肠胃病等的员工医治健康后才能上班。在加工中尽量减少手直接接触茶叶。
3.2.4 茶叶的包装和储运。
直接与茶叶接触的所有包装材料必须符合《中华人民共和国食品包装通用标准》, 杜绝有害物质和微生物通过包装材料污染茶叶, 还要确保无异味和放射性等物质, 要求干燥、防潮、隔氧等, 且能保持茶叶品质, 包装过程要严防茶叶受外界污染。贮藏环境必须清洁卫生、防潮、避光和无异味, 而且最好设立专库专用, 无其他异物共存, 并注意控制库房的干湿度和温度, 防止茶叶品质变异;运输用的车辆、工具必须保持清洁卫生, 严禁与有毒、有异味等损害茶叶品质的货物混装运输。
3.3 完善茶叶质量标准和检测体系
普洱茶有机茶的鲜叶原料必须采自公司有机茶基地的有机茶园, 其他茶园的鲜叶为零。鲜叶分级质量要求应符合《地理标志产品普洱茶》国家标准 (GB/T22111-2008) 标准的规定。这里的气候主要有南亚热带湿润气候和北热带气候类型, 海拔差异大、日照充足, 年平均温度17~22℃, 日温差大, ≥10℃的活动积温在6 000~8 300℃, 雨量充沛, 年降雨量在1 200~1 800mm。这些得天独厚的地理区位为该区种植的优质云南大叶种创造了适宜的生长条件。此外, 云南普洱茶熟茶在制作过程中还有一道特殊的工序是渥堆, 它是形成普洱茶甘滑、醇厚和陈香等良好品质最关键的一步。独特的茶品质, 为普洱茶地理标志的注册实施奠定了基础;从另一方面讲, 普洱茶地理标志的实施将极大地促进普洱茶茶产业发展。建立、健全茶叶质量监控体系, 不仅重视终端产品质量检测, 而且逐步过渡到茶叶生产、加工、贮运和销售全过程处于有效质量监控下, 严格按标准要求组织生产和销售。茶叶生产管理部门、茶叶生产资料管理部门、茶叶流通管理部门和质量监督部门应做到各司其职、相互合作[12,13]。
4 结语
总之, 普洱茶产业发展离不开新科技, 离不开多元化, 在竞争日益激烈的今天, 只有走可持续发展的道路才能使产业健康发展。现在普洱茶要走绿色产业的道路, “清洁化加工”是一个重点, 其次茶叶规范性种植, 即建立国家GAP基地是很有必要的, 可以降低农药残留、生产出优良品质茶叶等。从普洱茶的生产到加工, 现已经出台了相关的“云南标准”和“国家标准”, 但关键性的贯彻执行阶段还要普洱茶业各同行的落实与监督[14], 以保证消费者的利益, 最终保证普洱茶产业发展的利益。
摘要：介绍了清洁生产的演变历史及概念, 以及在普洱茶生产加工过程中的应用, 分析了茶树栽培管理、茶叶加工及运输等过程中可能出现的危害茶叶品质的环节, 并提出了相应的解决措施。
浅析柠檬酸钠的清洁化生产 第8篇
我国对清洁化生产的定义:“不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施, 从源头削减污染, 提高资源利用效率, 减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放, 以减轻或者消除对人体健康和环境的危害”。清洁生产的内容, 可归纳为“三清洁一控制”, 即清洁的原料与能源、清洁的生产过程、清洁的产品, 以及贯穿于清洁生产的全过程控制。
2 关于柠檬酸钠
柠檬酸钠, 别名枸橼酸钠, 化学名为2-羟基丙三羧酸三钠, 分子式:Na3C6H5O7·2H2O, 相对分子质量:294.10, 含有两个分子的结晶水, 白色晶体或粒状粉末, 相对密度1.857 (23.5℃) 。无臭, 有清凉咸辣味。常温及空气中稳定, 在湿空气中微有溶解性, 在热空气中产生风化现象。加热至150℃, 失去结晶水。溶于水 (1g/1.5mL, 25℃) , 不溶于乙醇。水溶液为弱碱性, pH值为8。柠檬酸钠是一种重要的柠檬酸盐, 柠檬酸钠无毒性、具有pH调节性能及良好的稳定性等优良性能, 故在食品工业、医药、生化、洗涤剂工业、电镀工业、环境保护、建筑、陶瓷、酿造等领域有着广泛的应用。
3 钙盐法柠檬酸钠生产工艺
国内生产柠檬酸钠的工艺一般是用发酵法生产出柠檬酸, 然后用钙盐或钙碱中和柠檬酸得到柠檬酸钙, 生成柠檬酸钙再用碱进行复分解反应得到柠檬酸钠。
整个生产过程由上、下游两个部分组成, 上游为柠檬酸发酵过程, 下游为柠檬酸钠的提取过程。就上游过程而言, 采用木薯做原料, 目前国内的柠檬酸的发酵主要采用深层通风发酵法。该法发酵速度快、生产率高、原料消耗低、可实现自动化操作控制。就下游过程而言, 当今世界上普遍采用钙盐离子交换法。该法工艺成熟、技术简单, 但操作单元多、劳动强度大、提取率低、腐蚀严重、污染物产生量大。
4 柠檬酸钠生产中发酵过程的清洁化工艺
4.1 发酵的传统工艺流程
传统工艺的特点:木薯作为柠檬酸发酵的原料, 直接粉碎后, 进行配料, 发酵后形成菌渣因含有大量的纤维等物质, 菌渣只能做饲料等用途, 不能作为高附加值产品开发利用。
4.2 发酵过程清洁化生产新工艺
4.3 新工艺特点
(1) 根据清洁生产的特点, 从原料入手将有害物质首先原料中除去, 并将废弃物变成可利用的资源。
(2) 将木薯首先制成淀粉, 利用淀粉进行发酵, 由于淀粉中不含纤维等物质, 发酵过程中溶氧水平得到提高, 提高柠檬酸的收率, 同时降低了搅拌的功率。
(3) 木薯首先经过除沙清洗和破碎的过程, 将有毒的表皮除去, 对后续发酵有明显的帮助, 洗水可用来进行沼气发酵, 达到废水综合利用的目的。
(4) 粉碎后的木薯, 经分离后将纤维和淀粉分开, 得到的纤维物质可以用来发酵生产酒精。
(5) 由于采用淀粉的清液发酵, 发酵后固液分离得到的菌渣不再含有纤维等物质, 菌渣主要以黑曲霉菌体为主, 利用黑曲霉菌体提取甲壳素, 得到附加值较高的产品。
(6) 该工艺充分将生产过程中的各种废液, 废渣充分利用, 并且资源化, 工艺过程完全符合清洁生产的宗旨和要求。
5 柠檬酸钠提取的清洁化生产
5.1 提取传统工艺
传统工艺特点:由于重钙成分复杂, 中和后形成的柠檬酸钙质量较差, 复分解时形成的碳酸钙不能回用, 或只能经过处理后部分回用。有相当一部分钙盐会被排放掉, 对环境会造成一定的危害。
5.2 柠檬酸钠提取新工艺
1.中和罐;2.复分解槽;3.脱铁塔;4.脱色塔;5.蒸发器;6.浓缩罐;7.离心机;8.干燥器
5.3 新工艺特点
该流程的最大特点是复分解后形成的碳酸钙可以用来副产轻质碳酸钙, 根据实际情况可以做成各种规格的轻质碳酸钙, 对减少成本, 改善环境非常有利。
1.中和罐;2.复分解槽;3.脱铁塔;4.脱色塔;5.蒸发器;6.浓缩罐;7.离心机;8.干燥器;9.增白;10.改性;11.干燥
选择石灰尽可能采用杂质较少的石灰石原料, 在烧制过程中就要把好质量关, 减少杂质的含量。
6 结 语
通过以上几方面柠檬酸钠生产工艺的改进, 将会使柠檬酸钠的生产工艺水平达到了一个新的高度, 整个工艺基本上实现了无害化、资源化, 改善了现有工艺的生产水平, 明显减少污水的排放量, 降低环保处理的负荷, 基本上达到原料资源充分利用、节能降耗的目的。使最终的生产成本有明显降低, 提高企业的竟争力。
摘要：针对柠檬酸发酵和柠檬酸钠生产的特点 (如主要原材料、发酵废液、废渣等) , 从节能降耗、原料的最有效利用及废物综合治理等清洁生产角度开展深入地探讨, 借鉴近年来不断涌现出来的新理论、新技术, 对现有柠檬酸钠生产工艺的两个主要环节进行系统的研究, 改革创新, 提出符合清洁化生产的新工艺。针对现有工艺解决三个层面的问题:一是提高原料的利用水平;二是降低产品的能源消耗水平;三是充分利用生产过程中废水、废渣, 变废为宝。其中既涉及到生产工艺的重新调整, 又探讨了一些新技术、新工艺在柠檬酸钠生产中的应用。
清洁化茶园的建园与管理技术 第9篇
1 清洁化茶园建园
1.1 园地选址
应选择保持水土良好, 生态环境稳定, 地形、地貌便于排灌、机械操作和田间日常作业, 坡度小于25°, 土壤深度大于60cm的地区。搞好园地规划, 合理设置场部、种茶区、道路、排灌水管渠、防护带。
以建设有机茶园为目标的园区, 还应达到NY 5199 (有机茶产地环境条件) 要求的标准。
1.2 品种选择与种植
应选择适应当地气候、土壤和茶类, 并对当地主要病虫害有较强抗性的品种。采用单行或双行条栽方式种植, 合理密植, 种植前施足有机底肥。
以建设有机茶园为目标的园区, 种子和苗木应来自有机农业生产系统, 初始阶段无法得到认证的有机种子和苗木时, 可使用未经禁用物质处理的常规种子与苗木, 种苗质量应符合GB11767 (茶树种子和苗木) 中规定的1、2级标准, 禁止使用基因工程繁育的种子和苗木。
2 清洁化茶园管理技术
2.1 生态环境管理
园区内的管理重点是营造有利于茶树生长的生态环境。在新建茶园时控制茶行间距和株距, 一般平地建园茶行间距160~180cm, 每667m2种植4000株左右, 坡地建园行距120~150cm, 每667m2种植5000株左右, 或根据坡地田坎地形因地制宜合理密植;老茶园要通过修剪、打理茶行边缘枝条等方式, 控制群体密度, 既有利于通风透光, 又便于农事操作;重视园区内空地管理, 控制杂草生长, 行间空地可以套种豆科植物或绿肥, 道路旁和茶园内合理种植绿化树木, 或采取地面覆盖、合理耕作、多施有机肥等方法改良土壤结构, 减少水土流失;注意保护病虫草害的天敌生物, 创造有利于其栖息繁衍的环境;合理布局茶园田间道路, 利用工程措施, 建设作业道和人行道, 便于人员行走和园区内物资进出。
园区周围环境管理重点是控制各种污染物和有害生物向茶园漂移和扩散, 在园区周围形成一定的保护和隔离带。利用地形, 合理建设防护林, 在一定程度上可以阻挡空气中的污染物向茶园漂移, 并能保护茶树不受大风吹损;加强茶园周围水体和灌溉水源的管理, 防止水体污染和富营养化, 阻止污染物随水进入茶园;茶园周围切忌建设对茶园生长和茶叶加工有影响的工厂或养殖场, 防止二次污染的发生。
以建设有机茶园为目标的茶园, 灌溉用水符合NY5199的要求, 间作的绿肥或作物必须按有机农业生产方式栽培。
2.2 投入品管理
茶园投入品包括茶园肥料、农药、覆盖物等。加强茶园投入品管理应重点做好5项工作:
2.2.1 建立茶园投入品的配送制
以县为单位建立县级配送中心, 大型茶场、专业合作社茶园和乡镇茶叶、农技部门结合实际情况建立配送点, 对进货、发货、销售实行封闭管理, 实现县、乡 (镇) 、场 (社) 投入品直达。
2.2.2 建立茶园投入品使用台账
县级配送中心和各配送点统一建立茶园投入品台账, 管理部门定期检查和不定期抽查, 杜绝配送体系内销售茶园各种禁用投入品。
2.2.3 强化技术服务和指导
县级植保部门应明确专人负责, 完善预报程序, 做到病、虫、草、害科学预测预报, 农业部门应强化土壤肥力检测, 结合茶叶的需肥特性, 实施测土配方施肥。
2.2.4 做好茶园病虫害统一防治
充分利用各地植保专业合作社, 开展茶园病虫害统一防治, 有条件的茶场、茶叶专业合作社也可以成立自己的植保服务队, 统一防治病虫害。
2.2.5 强化技术培训
培训茶农病虫防治知识, 包括农业防治、生物防治, 国家明令禁止的农药等方面的知识, 提高茶农自觉规范使用茶园投入品的意识, 减少茶园投入品的乱用。
以建设有机茶园为目标或处在有机茶转换期的茶园, 只能施用矿物肥或符合NY 227 (微生物肥料) 的有机肥、农家肥, 严禁施用化肥。其他投入品也要符合NY 5196-2002的规定。
2.3 茶园修剪管理
幼龄茶园或经台刈改造的茶园, 须经2~3次定型修剪和1次整形修剪, 才能培养出具有较大采摘蓬面的丰产树型。这期间要求封园养蓬, 杜绝以采代剪。生产茶园修剪。一般通过轻、深修剪, 培育和保持茶园丰产树型;茶树树势衰退须进行重修剪, 茶树树势严重衰退, 须进行台刈更新, 茶园重修剪、台刈改造后, 必须加强肥培管理, 增施有机肥。
2.4 茶园耕锄管理
1a中茶园耕锄分3次进行:春茶后浅耕、夏茶后浅耕、秋茶后深耕, 并结合施基肥。浅耕5~8㎝, 主要目的是疏松土壤, 提高地温, 除去杂草, 减少水分、养分的消耗。深耕15~25㎝, 主要促成茶行间土壤疏松、增加土壤的透气性、透水性、促进根系的生育。
2.5 病虫草害防治
茶园病虫防治应遵循防重于治的原则, 采取农业、物理、生物防治技术, 在病虫害危害达到经济允许水平以下时, 开展病虫害的综合防治。要重视清洁田园。将茶树根际落叶、表土清理至行间深埋, 修剪的病虫枝、清除的杂草清出茶园, 可以集中沤肥或烧毁, 保持茶园清洁;新建茶园或换种改植时, 要选用对当地主要病虫抗性较强的品种, 减少病虫害的发生;在茶园安装太阳能杀虫灯、信息素诱虫板或粘虫板, 可以诱杀茶园害虫, 减少农药使用量;及时分批多次采茶, 可以减轻芽叶的病虫危害, 适时适度修剪, 可以控制茶丛中上部病虫害;保护和利用天敌等有益生物, 可以控制有害生物的种群数量;科学使用生物农药, 重视各类农药的安全间隔期和使用次数, 避免在采茶季节使用化学农药。
以建设有机茶园为目标或处在有机茶转换期内的茶园严禁使用任何化学农药。
名优茶的全程清洁化生产 第10篇
茶叶的生产由产值较低的大众茶转向产值较高的名优茶生产,同时人民生活水平的提高和国家对食品质量安全的愈加重视[12],茶叶界专家指出未来中国茶产业的发展方向:绿色、健康、安全、优质。实现绿色、健康、安全、优质的茶产业的关键在于科技创新,加强茶叶生产的连续化,清洁化建设。茶叶清洁化生产对于提高茶叶质量安全和品质,以及促进茶叶生产的进步和发展具有重要的现实意义。
实现茶叶全程生产清洁化生产有利于实现茶产业的可持续发展。清洁化生产是建立在科学、技术和实践经验的综合成果基础上,能够促进科技进步和规范化管理[1]。茶叶全程生产清洁化生产从环境条件、生产设备条件、加工工艺及过程、原材料、产品标准、包装标识等方面进行控制,如果我们按照这些要求对茶叶生产进行控制,这不仅对于茶叶企业技术进步、提高和稳定茶叶的质量,包括茶叶的卫生质量发挥作用,并且对于建立和健全茶叶企业的质量保证体系发挥积极有效的作用。同时,清洁化生产可以提高国际国内市场竞争力,有利于跨越茶叶国际贸易中的技术性壁垒。
2 茶叶全程生产过程中的危害来源分析
茶叶生产全程清洁化的范畴应包括茶园环境、茶树栽培、茶叶生产加工、茶叶包装、茶叶贮藏、茶叶运输、茶叶销售、茶叶保管贮存等方面。从生产过程来看,最主要的是栽培和加工两个方面。因此,茶叶生产过程中,栽培投入品使用不当、生产地环境污染和生产加工中的污染是危害茶叶质量安全的重要因素。
2.1 茶树栽培投入品污染
在茶树栽培过程中,主要是农药、肥料的不当使用,造成茶叶成品中形成超过安全限量的残留水平,严重影响茶叶产品的质量安全。一些可能对人体安全会产生比较严重的影响[7]。
2.2 生产地环境污染
环境对茶叶产品安全的影响,主要是指受到化学性毒素的影响。各种有毒有害物质,包括各种有毒的金属、非金属、有机化合物和无机化合物可能对茶叶造成的污染,这些污染物虽然含量微小,却能引起人体急性中毒或慢性中毒。工业三废中的许多有害化学物质如汞、砷、铅、铬、镉等金属毒物和氟化物等非金属毒物,随着三废的排放,使水体、大气和土壤等自然环境受到污染,茶树是多年生植物,如果长期生长在这样的环境中,这些有毒物质就会在茶树体内蓄积,污染产品[10]。
2.3 茶叶加工过程中的污染
茶叶生产加工过程包括从茶鲜叶的采摘、加工、包装、贮藏、运输等环节。茶叶加工过程中,用煤作燃料时,烟尘对茶叶污染大;加工机械中的铅、润滑剂、清洁剂等可能直接接触茶叶对其造成污染;操作人员对茶叶的直接接触,可能造成有害微生物对茶叶的污染;非茶类物质如泥土、石子等混入茶叶对其造成污染;加工场所卫生环境差影响茶叶质量安全[4]。
3 茶叶全程清洁化生产措施
通过对茶叶生产中的危害来源分析,对其危害来源进行控制,贯彻“防重于治,综合防治”的原则,争取做到预防作用。2002年末,自中国茶叶提出茶叶清洁化生产的理念之后,通过探索、实践之后,全国许多产茶区建立了一系列清洁化生产线,但是对于茶叶全面生产清洁化生产还不够完善。因此,本文对其进行具体细分。具体内容包括:茶树栽培原料,茶园土壤和基质管理,农药的使用,灌溉和施肥,植物保护,茶树修剪,合理采摘,加工过程控制,废弃物和污染物的管理、循环利用和再利用,即是维护生态平衡为基础,合理利用资源,采取规范化、标准化、有利于环保等有效措施,操作程序有可追溯性,减少和避免环境因素和非茶类物质对茶树、鲜叶原料、茶叶半成品、成品造成污染和危害,要保证工人的健康、安全和福利,对整个生产过程中产生的抱怨有一个沟通、分析、解决的渠道,从而从根本上保证茶叶产品质量安全。
3.1 茶树栽培过程推行“良好农业实践”(GAP)
农药残留和有害重金属残留是茶树栽培中的主要危害,因此,在茶树栽培过程中,控制农药、和肥料的不正确和过量使用是提高茶叶质量安全的关键[4]。
3.1.1 农业防治优先采用
选用抗病虫品种、加强栽培管理、合理采摘等措施,提高茶树自身的抗性;在进行病虫害防治时,尽量采用灯光引诱等物理防治、生物防治等,化学农药防治是最后的选择,从而有效减少化学农药的用量,大大减少化学农药在茶叶产品中的残留。
3.1.2 农药的正确使用
在采用化学防治措施防治茶树病虫害时,正确选择合适的农药品种是非常重要的。第一,不得使用国家有关规定禁止使用的农药;第二,尽量选用作用于目标害虫和病原体、对有益生物种群影响最小农药;第三,在最佳防治时期用药,提高防治效果;第四,在重复使用某种农药时,必须考虑目标害虫和病原体的抗药性[11]。
在使用农药时,生产人员必须按照标签或使用说明书规定的条件和方法,用合适的器械施药。商品化的农药,在标签和说明书上,在标明有效成分及其含量、说明农药性质的同时,一般都规定了稀释倍数、单位面积用量、施药后到采摘的安全间隔期等重要参数,按照这些条件标准化使用农药。
3.2 茶叶生产加工推行HACCP规范化生产工艺
3.2.1 环境要求
远离村庄、民房,厂房周围无污染源,交通便利,空气质量佳[9],茶厂地址所处环境均达到国家食品安全生产对厂所处地址要求,即大气环境不低于GB—3095中规定的三级标准,远离“三废”工业企业,不得有放射性的污染源等所作出的规定[8]。
3.2.2 生产车间要求
初制生产车间一般由摊放间、加工间、包装间等组成,车间地面应坚固、平整、光洁,便于清洁和清洗,摊放间应独立设置,摊放车间面积按每100kg鲜叶需6—8m2标准确定。成品仓库应设在干燥处,地面垫板高度不得低于15cm。车间照明以不改变茶叶在制品的本色为宜,宜装置日光灯,光照度达到500LX以上。车间门、窗安装纱门、纱窗或其他防蚊蝇设施。加工设备的各种炉火门不得直接开向车间,燃料及残渣应设有专门存放处,车间层高不低于4m[12]。
3.2.3 茶叶生产设备要求
直接接触的设备和用具应用无毒、无异味、不污染茶叶的材料制成,并且要求茶机供应商提供有关证明文件。加工机械要用清洁化原料,以减少加工机械中的铅对茶叶造成污染。尽量不用润滑油,必要时采用食品级机械润滑油。
3.2.4 生产工艺流程中各个工艺的控制
初制:鲜叶验收-鲜叶摊放-杀青-揉捻-干燥-包装;精制:毛茶验收-筛分-风选-拣梗-拼配包装检验。注入科技含量,从加工上寻找茶叶可能出现的新污染。
3.2.5 卫生设施与管理
车间进口处应设更衣室,更衣室与车间设通道。有相应防蝇、防鼠、防蟑螂、污水排放、存放垃圾和废异物的设施。厕所有化粪池,有冲洗手等设施。在加工、包装、贮存过程中,避免茶叶与地面直接接触,与茶叶接触的物品与场地应符合食品卫生要求,禁止与有毒、有害、有异味、易污染物品接触。非加工茶叶用的物品不得放在加工车间内。加工厂应制定相应的卫生管理制度,并明示。加工厂应记录、存保存各项原始记录。
3.2.6 员工要求
上岗前要进行技术和卫生知识的培训,加工及有关人员应持有有效的健康合格证。进入车间应着工作装、戴工作帽、净手、换鞋。离开工作现场应换下工作衣、帽和鞋,置于更衣室内。加工及有关人员应保持良好的个人卫生,禁止在车间内吃食物、吸烟和随地吐痰。
3.3 可追溯性体系建立
建立正式的生产技术、管理规程及操作程序等管理文件,用于指导和规范每个生产参与者、每个生产环节都能按标准进行生产。还应当建立完整的追踪核查体系,保存能追溯到茶园地块和实际生产全过程的详细记录。要求各关键控制点的操作程序有可追溯性,从而建立茶叶产品质量可追溯性体系[7],保证茶叶终端产品的食品质量安全。可追溯性体系主要包括以下方面。
3.3.1 地块档案
应当绘制能真实反映种植基地及其周边环境状况的地块分布图,制定地块及其种植者名册表,建立每个地块的历史档案。
3.3.2 投入品使用记录
必须记录所有的投入品使用情况,包括使用目的、地块编号、使用日期、投入品种、使用量、使用方法、操作人员、天气状况等。
3.3.3 采摘记录和加工记录
采摘以及采摘后加工、包装、贮藏、运输各个环节都必须做好记录,保持全流程地可追溯性。特别是需要用化学品处理的,要对化学品的名称、使用目的、使用日期、使用量作详细的记录。
3.3.4 安全培训和指导
只有全员提高了安全卫生意识,才能有效地实施各项安全卫生措施。因此,生产人员必须获得关于投入品用途和使用方法等方面的培训,加工人员必须接受基本的卫生指导。
4 结论
清洁棚膜新方法—— 棚膜清洁带 第11篇
传统方法常采用干净的拖布或干净的软布轻轻擦拭棚膜进行清洁，采用这种方法清洁棚膜存在以下弊端：一是工作量大。为了保证棚膜的清洁度，每隔7~10天需要清理一次，费时费力。二是危险系数高。棚的上半部需要菜农上到棚顶进行清洁，湿滑的棚膜增加了劳动的危险性，而且如果使用的工具不当，还容易对棚膜造成损伤。现给大家介绍一种利用废布条制成简易棚膜清洁带来清洁棚膜的新方法：
1.布条来源：纺织厂的一种下脚料，颜色主要以白色、粉色等浅色为主，成本低廉，以90米长的棚为例，每间隔2米的距离悬挂1根布条，每个棚的成本在50元左右。
2.布条的具体规格：每10米布条重量在80~150克，宽度4~10厘米、厚度0.02~0.04厘米。
3.使用方法：将布条一端固定在棚顶，另一端固定在棚脚，长度略长于棚的跨度，这样布条会随风摆动，其上有绒毛的一端会轻柔地擦掉棚膜上的附着物，从而保持棚膜的清洁度，增加棚膜的透光度。
制革工业清洁化生产的研究进展 第12篇
制革行业是古老而年轻的行业,又是可再生资源利用的行业。皮革产品已经与我国的国民经济以及人民的生活息息相关[1,2]。皮革行业经过20多年的快速发展,我国已经成为世界主要皮革及其制品生产地区之一。据统计[3],2007年全部国有和非国有皮革、毛皮及制品企业的工业总产值达4834亿元。其中年销售收入500万元规模以上企业工业总产值达908亿元,轻革产量为6.8亿m2,同比增长9%,为我国经济建设做出很大的贡献。随着20世纪末制革行业向亚洲转移,目前我国已经成为制革大国,在全球制革行业中占有重要的位置。2007年皮革、毛皮及制品出口385亿美元,出口创汇位居轻工行业首位。但是我国皮革行业在不断向前发展的同时,需要在很多方面不断提高,如制革清洁生产工艺技术水平。制革工业用水量较大,每加工1吨牛盐湿皮,耗水量达40~60 m3。2006年,皮革行业共有排污企业900家,废水排放量为2亿t[4]。水是制革工业污染物质的载体,是制革行业排污的主要形式。制革污水不仅量大,而且是一种成分复杂、高浓度的有机废水,其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛、皮渣等对环境污染的物质。CODcr、BOD5、硫化物、氨氮、悬浮物等非常高,是一种较难治理的工业废水。
皮革污染的问题不能解决,皮革清洁化生产不能实现,皮革行业就不能健康、稳步地向前发展,皮革工业的“二次创业”只能是一句空话。因此,为实现绿色制革这一头衔,我们还有很长一段路要走,二次创业的佳话也靠制革业内人士去共同创造。
1 清洁生产基本概念
我国《清洁生产促进法》中,对清洁生产的定义为:不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。清洁生产在不同的国家或地区有不同叫法,如“污染预防”、“源消减”、“废物减量化”、“废物最小化”、“清洁工艺”、“环境预估”和“预防战略”等[5]。清洁生产主要谋求2个目标:
(1)通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次能源的利用及其节能、降耗、节水、合理利用自然资源,以减缓资源的耗竭。
(2)减少废料和污染物的生成和排放,促进工业产品的生产、消费过程与环境相容,降低整个工业活动对人类和环境的风险。
2 制革主要工序中清洁化问题及对策
2.1 原皮保存的清洁化技术
目前我国大多数制革厂都是采用的盐腌法保存原料皮,生产鲜皮的厂不多,采用盐腌法成本相对较低,操作简单,保存时间长。盐腌法最大的缺点就是盐对环境的污染,由于Cl在废水中以离子形式存在,处理非常困难,处理费用高,因此盐腌法处理原料皮是环境不经济性的做法。例如盐腌猪皮的临界盐用量,采用转鼓盐水腌制法和划槽盐水腌制法为25%,较撒盐法有很大的节省,如果能够采用鲜皮加工制革那是最好的,但是受到很多具体的因素制约,必须是在屠宰和加工处理之间的时间不长的条件下。如果时间长,必须将皮子储藏于冰或冷空气中,当储存温度低于4 ℃,可以保鲜三周[6]。也可采用对环境影响小的防腐剂,增加鲜皮和冷冻皮的储存时间,适用的防腐剂包括TCMTB、异噻唑生成物、次氯酸盐、氯化苄烷铵等。J.Kanagaraj等[7]采用清洁保存鲜羊皮获得了很好的效果,他们采用硅胶以及硅胶与消毒剂的混合物研究了鲜羊皮的保存试验,试验在31℃下对鲜皮进行短期的保存,之后就湿度、总提取的氮、细菌数、层湿度以及纤维结构等与盐法保存皮进行了对照试验,试验结果表明硅胶保存鲜皮技术较盐法保存皮的技术更具有环境友好性,新方法对后续制革工序没有任何的副作用,在Clˉ和总溶解固体量(TDS)对环境的污染方面有很大的改观,同时硅胶又是惰性材料,在再生和再利用方面可行性程度大,成本也较盐腌法降低10%~15%。
2.2 保毛脱毛灰碱液循环利用技术
脱毛是制革一个非常重要的工序,脱毛的目的在于除去毛和表皮,这一工序是制革污染的主要来源之一。一般国内制革企业每生产1 t牛皮要排出3~5 m3的脱毛浸灰废液,废液中的BOD值高达5000~10000 mg/L,COD值高达15000~25000 mg/L,氨氮达500~1000 mg/L。目前,末端治理含有硫化物的灰碱脱毛废液的方法很多,如酸化吸收法、硫酸锰催化氧化法、生态治污法等。保毛脱毛浸灰废液直接循环利用是从源头上治理含硫化物脱毛废液的一种经济而有效的方法。在这一过程,合理使用化学原料,做到既能使毛根脱落,又不致使毛杆遭到过度消解的过程,然后可以用滤毛机将毛捞出再利用。设备投资费用较低、操作比较简单、方便,产品质量容易控制,并且大大减少硫离子对环境的污染,制革废水中的COD、BOD和悬浮物含量也大大降低。
在国际上使用制革工业保毛脱毛技术的主要有澳大利亚CSIRO研究所、德国Rohm公司、德国BASF公司。制革废液循环使用是由澳大利亚人首先提出,目前在澳大利亚、巴西、德国等发达国家中已有部分制革企业有成功产业化应用的实例。
2.3 铬鞣废液代替浸酸液循环利用
鞣制也制革中的关键工序,它是由生皮或裸皮转化为革的过程。目前的皮革产品中90%的产品都是采用的铬鞣的鞣制工艺。铬鞣的产品在收缩温度等诸多方面都有其独到的优势,但是对于环境友好性而言,传统的铬鞣生产皮革的工艺造成的资源流失和严重的环境污染与整个人类社会发展的目标是背道而驰的[8]。因此,有针对的研究具有很好的鞣制效果同时具有环境友好性的鞣剂就成为广大制革行业科研工作者奋斗的目标。铬鞣废液是制革厂对环境有害的废水,常规铬鞣法铬的利用率仅为65%~75%,大量未被吸收的含铬25%~35%的铬鞣废液不加以单独处理,并入综合废水进行污水处理,在处理过程中必然导致重金属离子进入生物处理系统,引起微生物急性或慢性中毒,影响废水处理效果。同时,铬进入污泥后不利于污泥的无害化处理,造成严重的环境污染和资源浪费。因此,鞣制过程的清洁化是实现制革清洁生产的关键。无铬鞣法或非金属鞣法取代铬鞣法已开始用于汽车装饰革、沙发革、服装革等生产。但是,目前国内外制革厂仍然普遍采用铬鞣法,而且与其它鞣法相比仍占绝对优势。因此,笔者认为,在继续开发研究和推广无铬鞣和铬鞣清洁生产工艺的同时,优化常规铬鞣技术,用铬鞣废液代替浸酸液循环利用是铬鞣清洁生产工艺的一种经济适用方法。
在工艺平衡方面,要求浸酸前裸皮脱脂好,水洗好,尽可能减少皮内可溶性蛋白质和油脂含量,使铬鞣废液中可溶性蛋白质和油脂含量尽可能减少到不会对蓝湿革质量造成负面影响的程度。如果经检测,发现铬鞣废液中油脂含量超过0.5 g/L时就必须更换。
东明公司自行设计和建成铬鞣废液循环利用工程通过逐步过滤和调节更新,净化铬鞣废液直接循环利用。采用铬鞣废液代替浸酸液循环利用清洁生产工艺,与传统浸酸铬鞣相比,节约食盐25%,铬鞣剂30.8%。此外,继续优化和推广不浸酸高吸收铬鞣技术,对铬鞣剂进行升级改造,使用高蒙囿程度的铬鞣剂,努力改善面粗和表面颜色过深等缺陷,减少废液中铬的含量和盐的浓度。
2.4 染色、复鞣及加脂过程中的清洁化处理
染色、复鞣及加脂过程直接决定着革的风格,包括颜色、丰满度、柔软度等。在此过程中造成的污染物的量虽然没有前工段大,但是其排放物的降解也十分困难。如果染色、复鞣及加脂过程中材料品质不佳或工艺平衡不良,染料、复鞣剂和加脂剂也会大量排到废水中,增加了废水的污染指标,造成环境的污染。因此,一方面研制高吸收的、容易降解的复鞣剂与加脂剂,另一方面研制重要而且必要的染色、复鞣及加脂助剂有利于皮革对染料、复鞣剂和加脂剂的吸收和工艺平衡,减少相应的材料的用量并减轻对环境的污染。
2.5 涂饰过程中的清洁化处理
涂饰也是至关重要的,通过涂饰可以增加成革的品种和使用价值,以提高利润。在涂饰过程中重要的有磨革、扫灰、喷涂等工序。磨革会产生大量固体灰尘,含有大量的有复杂化学成分的有毒皮纤维的粉尘,其会在很大范围内飞扬,对空气造成污染,尽管诸多企业采用大型磨革机,安装了除尘设备虽然可以吸收大部分粉尘,但有部分仍会被操作工吸入,部分飞入附近的生活区。对该工序的清洁化处理,一方面可以安装进口的大型的带有除尘设备的磨革机,另一方面可以在有关品种时采用湿革或半湿革的湿磨操作。
涂饰过程中主要包括挥发在空气中的有机溶剂,常用的有机溶剂如醋酸丁酯、丙酮、乙基乙二醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、丙烯酸及丙烯酸酯类等,它们在涂饰过程中有利于涂饰剂的成膜,但最终挥发在空气中,造成大气污染。交联剂虽然用量小,但对环境及人体造成的危害较大,容易过敏,更甚者会引起呼吸道疾病。因此利用新的合成技术[9],合成水基的涂饰材料,消除有机溶剂和游离甲醛,减少整饰过程中的大气污染。
3 高新技术在制革清洁化生产中的应用
近年来,纳米材料已在许多领域引起了广泛的重视,成为材料科学研究的热点,被认为是21世纪最有前途的材料之一。纳米技术在制革工业中应用,例如在新型鞣剂开发、涂饰剂、制革污染物处理等方面科研工作者都已经进行过了尝试研究。马建中等[10]采用蒙脱土/乙烯基聚合物纳米复合鞣剂单独鞣制绵羊皮,可以使坯革的收缩温度达到85 ℃以上,并且成革丰满而有弹性。利用含纳米氧化物的鞣剂鞣制皮革,可使皮革的收缩温度达到80 ℃以上。纳米鞣剂在未来的制革工业中完全有可能取代铬鞣剂,消除铬污染,减少酸、碱、盐以及染料等的用量而成为一类环境友好的新型鞣剂。赵燕等[11]还对纳米材料改性皮革涂饰剂的应用前景进行了展望。采用纳米催化技术或者纳米絮凝剂应用到制革工艺各个工序废水处理,在处理效果和费用等方面都优于传统的制革废水处理工艺[12]。
超声波技术是皮革清洁化生产的有效工具之一。利用超声波技术能够有效降低污染物的排放量,缩短工艺周期,节约资金。在浸酸、浸灰、脱脂等工序引入超声波技术可降低化学药剂的使用量;在涂饰工序引入超声波可以增加涂饰剂的利用率、渗透率和饱和度等[13]。
4 结语
制革工业曾经为我国的国民经济发展做出了巨大的贡献;而现在正在面临一个巨大的考验。制革清洁化生产的呼声日益高涨,在企业中完全实现清洁化生产尚有一定的困难,但是清洁化作为一个不可阻挡的趋势,在制革业当中一定会有立足之地。
摘要：对制革过程中的原皮保存、保毛脱毛工序、鞣制工段、染整工段、涂饰工段中存在的问题以及制革工业清洁化生产过程中所采取的方法进行了探讨,概述了国内外制革清洁生产技术的发展趋势,提出清洁化是我国制革行业的必由之路。