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17 广州珠江啤酒集团有限公司清洁生产案例
2019-03-05 3550 次

17.1 企业概况

广州珠江啤酒集团有限公司是一家以啤酒生产为主体,辅以啤酒配套和相关产业的大型国有企业,啤酒年生产能力110万t,企业职工2600人,拥有资产总额50亿元、净资产16.4亿元,是全国520家重点企业和国家级技术中心之一。近年来,公司通过深化国企改革,实施创新战略,实现了经济效益的超常规增长,在全国啤酒同行中,珠江啤酒的单一品牌销量居全国同行第二位,企业利税、创利润总额排在同行前三名,人均创利税达到33万元,居全国同行首位。珠江啤酒荣获全国“五一劳动奖状”和中国名牌产品称号。珠江纯生啤酒等系列产品质量优越,产品远销欧美和东南亚地区。珠江啤酒、雪堡啤酒被钓鱼台国宾馆指定为“国宴特供酒”。

公司是我国首家全面引进国外先进工艺和设备建成的现代化大型企业,以“高标准、高起点”为建厂原则,全面引进国际上先进的啤酒生产技术和设备,包括快速发酵工艺、纯生啤酒生产技术等近30项国际先进技术,填补了国内多项空白,奠定了企业在全国同行技术和装备水平的领先地位。

公司一直注重环境保护与经济的协调发展,为从根本上减少污染,做到增产不增污,节约能耗、物耗,1999年提出了“抓生产的同时,必须抓好清洁生产工作”的要求。2002年公司开展了“降耗、节支、增效”年活动,把狠抓节能降耗、减少污染物排放、降低成本、提高效益作为工作重点,通过调整产品结构、科学管理、改进生产工艺、推进技术改造、优化生产流程、提高设备运行效率,持续推进清洁生产。在实施清洁生产的整个过程中,公司把单一的行政手段与法律、经济手段相结合,企业的管理有了更大的灵活性和有效性。通过科学制定各项能耗物耗和成本指标,同时制定相应的管理考核制度,实行工资总额、成本、能物耗各项指标总承包的形式,将成本、能物耗等指标层层分解,分解到各分厂、车间、班组,各项指标的完成情况与该单位的奖金挂钩,与职工的收入挂钩,不断提高职工节能降耗、将成本的意识和自觉开展清洁生产的主动性。近年来,公司各项能耗、物耗水平均处于全国同行的领先位置,清洁生产取得了良好的效果。

多年来,公司形成了较为完善的环境保护管理网络,制定了完善的环保管理制度和环保目标责任制。在环境保护工作方面也取得了显著成绩,公司污水处理站被评为环保优秀示范工程;工业“三废”达标排放,工业固体废物全部综合利用,是全国第一家无废渣废料的啤酒生产企业;曾多次荣获国家、省、市环境保护先进单位等称号。

17.1.1 企业生产状况

(1)综合能耗分析:啤酒生产中能源的消耗占生产成本比重的10%左右,因此抓好节能工作,对进一步降低生产成本、提高经济效益将提供有力保障。1998年公司吨酒综合能耗和用水量分别为147kg(标准煤)和12t,指标达到国际上同行的先进水平。

(2)物耗分析:啤酒生产成本构成中,酒液成本约占60%。公司1997年酒液总损失率(以下简称酒损)为13.28%,而国际上同行业先进水平为5%-6%。要降低啤酒生产成本,就要抓住酒液的损耗量这个关键。

17.1.2 企业环境保护状况

(1)废水:生产过程中排放的废水主要包括浸麦水、酿造管路、发酵罐、清酒罐清洗水、灌装洗瓶水、热电厂冲灰水与各车间清洗地面水等。综合废水排人污水处理站,采用AB生化法污水处理工艺。经处理前后废水主要污染指标如表17-1。

公司现用两台75t/h锅炉与两套12000kW发电机组,投资350万元配置了四套麻石水膜除尘系统,并制定了严格的运行管理制度,保证废气处理设施的正常运转。除尘后的废气经联合烟道进入新建100m高的烟囱排放。除尘效率大于99%,脱硫效率14%,经处理后废气各项指标均达到排放标准。但由于采用的除尘、脱硫方式均为湿法,排烟温度较低,从烟囱排出的烟气含有大量的水蒸汽,看起来象冒“白烟”。阴雨天或傍晚,会呈现冒“黑烟”的假象。为了适应发展的需要,还必须对现有的设备、烟囱进行全面改造。

(3)废物:公司产生废物主要包括:啤酒生产过程中产生的CO2、湿麦糟、废酵母、碎玻璃、废碱液、废纸皮和热电厂锅炉产生的煤灰渣等。

①煤渣:热电厂锅炉燃烧后的煤灰渣。

②碎玻璃:玻璃瓶在搬运、贮存、罐装过程中破碎而产生。

③湿麦糟、废酵母:来自啤酒生产的糖化过程的湿麦糟和来自啤酒发酵排放的废酵母,都富含蛋白质等有机物,不进行处理直接排放会造成污水COD、BOD值含量大幅上升,排到垃圾池容易发臭而污染环境。

④碱液:灌装车间洗瓶后的碱液和酿造车间清洗设备后的废碱液,每月约500t。

⑤纸皮:主要来自灌装车间生产的废纸箱和使用后的废纸箱。

⑥CO2:主要是啤酒发酵过程产生的副产物,每吨啤酒发酵可产生约20kgCO2,如直接排放污染环境,而啤酒生产过程需要大量的CO2,应进行回收利用。

17.1.3 企业管理状况

清洁生产强调的是从生产过程开始就实施有效的控制,因此原材料、燃料的采购、储存与妥善保管,对生产工艺控制、提高原材料的有效利用率和减少污染物的产生有十分重要的作用。公司热电联供锅炉使用含硫≤0.8%,同时对采购进厂燃煤的灰份、挥发份、水份、热值等指标做了详细规定,不但改善了锅炉燃烧状况,提高了锅炉热效率,降低了能耗,而且降低了烟尘和二氧化硫的排放量,使排污费大大降低。在产成品的存储与销售方面,尽量做到先进先出,同时引人ERP信息管理系统,使原材料和成品在最短时间内得到周转,节约仓储费用。合理有效的生产调度,科学安排生产。针对企业生产过程特点,对各生产单位进行科学、合理的调度和安排,使原材料、半成品、各种能源都能得到最佳配置,让整个生产系统有序、协调运转。

17.2 清洁生产的实施

17.2.1 清洁生产的推行

公司组织制定了《环境保护管理制度》、《污染治理设施管理制度》、《环保目标责任制及考核制度》、《能耗考核》、《能源管理制度》、《物耗考核》等管理制度,使各项管理规范化,把各项考核指标制度化,做到清洁生产有章可循。各分厂和有关单位也都相应制定一系列管理和考核规定,通过考核指标及方法的明确,将指标层层分解,责任层层落实,建立各级人员的清洁生产责任制,同时,按已制定的各项指标和要求逐月进行跟踪并严格考核,定期召开清洁生产专题会,总结前一阶段的工作成绩,对遇到的难点,各方协调解决,安排好下一步的工作重点,做好清洁生产的事前、事中和事后的反馈控制。力争将各种消耗控制在最低水平,各项工作有效地落实。

17.2.2 清洁生产方案的筛选及实施

经过对整个生产过程能耗物耗和“三废”排放及处理情况分析后,公司清洁生产审核小组成员收集,整理,筛选出以下清洁生产实施方案。

(1)节能降耗技改方案:

久节水方案

1)啤酒生产都要使用大量的蒸汽,对车间冷凝水回收系统进行技改,将各车间的蒸汽冷凝水收集后,输送至锅炉车间直接作锅炉用水,每天可回收蒸汽冷凝水约500t。

2)糖化车间采用冰水冷却麦汁,冷却后产生大量热水,除部分用作糖化车间自身的投料、洗糟及设备的清洗外,每天可剩余75℃左右的热水约700t,这部分的热水采取以下方法进行回收利用:

①直接用作发酵车间相关管道、过滤设备的清洗用水;

②按一定比例与原水勾兑,将温度控制在45℃左右,用作发酵罐、清酒罐、缓冲罐的清洗用水;

③直接用作原水处理间脱氯罐的反冲洗用水;

④用于高浓稀释无菌脱氧水的制备;

⑤用热水通过以下方式制备锅炉用水。由于锅炉水处理材料不耐高温,因此糖化热水须视具体情况经冷却或与自来水勾兑后控制在一定的温度以下,才能进行水处理。

3)啤酒罐装生产线上的洗瓶机和杀菌机是啤酒生产过程的用水大户。在洗瓶工序,将洗瓶机后段的漂洗水回收至前段的浸泡池重复利用,同时,通过完善洗瓶喷淋控制系统,控制好喷淋水的压力,并做到洗瓶机停运行则停原水喷淋,来控制喷淋水量。在杀菌工序,主要完善杀菌机PLC温度控制系统,通过加强对杀菌过程水温的自动监控,及时调整和稳定杀菌水的温度,平衡杀菌用水的的循环利用,最大限度地减少补给水。

4)啤酒生产配套有冷冻机、空压机、风机等辅助设备,这些设备每天耗用大量的冷却水,根据公司目前情况,每天约需2000多t水,公司设置了专门的储水池,通过增加冷却设备(如冷却塔等)来降低水温,使冷却水能循环利用,尽可能减少冷却水排放。由于循环使用的冷却水容易吸附空气中的灰尘及滋生微生物,而导致冷却塔或冷凝器堵塞,降低冷却效果,因此,在冷却水中添加缓蚀除垢剂和加装砂滤器对冷却水进行循环净化。

5)生产污水经处理达标排到珠江。为充分利用水资源,公司进行中水回用,供给各车间作为机台(冷冻机、空压机、风机、泵等)冷却水,以及车间冲洗地板、花圃浇花、冲厕所等非生产用水。

B.节电方案

1)啤酒生产的发酵工序需较低的温度,耗冷用电占公司总用电的1/3左右,在冷站发掘节电潜力是公司整体电耗下降的关键所在。公司制定冷站开机指标控制规定,根据气温情况,调整并严格控制冷媒供出温度,严格控制开机台数和负载,对制冷机组进行制冷效率及耗能等方面的测试和排序,将效率高、能耗低的机组优先开启。进而总结推广到空压站、二氧化碳回收站,从而使生产电耗大大下降。

2)对一些大功率的设备加装变频调节装置,如自来水泵、河水泵、风机、空压机等,取得了明显的节电效果。

3)公司炉机车间、配电中心控制室以前配备了多台十匹的空调,由于运行时间长,设备经常出现故障,运行维修费用高,已经满足不了生产的需要。经过多次方案的比较,采用溴化锂制冷技术,利用蒸汽发电后的余热进行制冷,使炉机车间、配电中心控制室和其他办公室用上了蒸汽制冷空调,大大地改善了工作环境,蒸汽制冷空调是一种新型高效节能的产品,每年可节约用电18万kwh。

C.节煤方案

通过测试发现锅炉炉膛出口烟气比设计的946℃低了100多度,使燃煤在炉内未能完全燃烧便成为烟灰从烟道排出,造成飞灰含碳量较高(9.29%)。为提高锅炉热效率,公司在大修期间以高温远红外涂料涂刷炉膛内壁(该涂料辐射强度和转换率高),炉内表面吸收的热量增大,同时由于涂料本身在高温下辐射率高达97%,从而使炉膛温度显著提高,使锅炉的热效率提高5%以上。

(2)物耗控制方案:

A.酒损控制方案

1)加强统计管理:公司酒损基础管理较混乱,对酒损的统计一直是个薄弱环节。针对这种情况,公司在分厂、车间、班组各级(各环节)都设专人负责,进行专门培训,实行全面核算控制,各级建立酒损台帐,坚持每周、每月统计出酒损报表,及时反映酒损状况。降酒损小组设计和完善相关的报表单据,理顺操作程序,辅以严格考核,在全公司建立了一套行之有效的酒损管理系统。

2)完善计量手段:为使酒损数据真实、可靠,便于部门间的公平考核,公司在酿造各车间和灌装各生产线上都安装了酒液流量计,并制定了计量器具的管理规定,按要求定期校验,为酒液的计量和酒损的公平考核提供了依据。

3)提高过滤一次合格率和单机过滤量:过滤合格率是影响酒损的重要因素,酿造厂发酵车间对各班组过滤一次合格率制定指标并进行严格考核,使过滤一次合格率提高到98.70%;另外,在过滤机前增加酵母离心机,预先除去酒液中部分酵母和凝固物,并通过对过滤机的工艺改造,使单机过滤量有了较大提高,平均单机过滤由原来的500t/趟提高到1500t/趟的水平。

4)完善瞬时杀菌系统和回收酒处理系统:通过完善瞬时杀菌系统和回收酒处理系统,加强对过滤机酒头酒尾的回收,每趟机至少回收酒液20t,平均每月可回收酒液300t以上;通过改善发酵液的降温条件,大大促进酵母在酒液中的沉降,减少了回收酵母中的酒液量,同时安装了酵母压榨机和先进的膜振动酒液回收系统。目前公司所有酵母中的酒液均进行回收,大大降低了酒损。

5)加强清酒浓度的控制:采用闭环控制系统提高酒液稀释配比精度,加强高浓酒液稀释过程的浓度控制,同时加强对酒液稀释和过滤过程浓度控制的考核,提高操作人员的操作水平和责任心,准确控制酒液的浓度。

B.其他物耗的控制方案

1)强化采购管理,提高原材物料质量:在采购工作中坚决贯彻“比质、比价、比服务”的“三比”原则,对采购物资的信息公开化,进行质量、价格、服务的分析对比,优者最终成为采购的供应方。原材料的采购注意质量的控制及质量信息的反馈。采购部和使用单位共同把好原材料和各种包装物材料的质量关,质控中心对进厂原材物料严格检验,不合格原料一律退货。

2)加强设备的日常维护保养和计划检修,确保机器设备处于良好的工作状态,减少不合格品的出现,精心调整相关的设备,提高设备的运作效率,减少物料的损耗。并实行重点设备责任到人,将物耗情况与维修保养人员的收入挂钩,大大提高维修人员的积极性。

(3)“三废”处理改进方案:

1)污水处理工艺的改进:污水处理系统采用厌氧+好氧工艺,厌氧部分采用荷兰帕克公司专利环保技术——内循环厌氧反应器(IC厌氧反应器),该工程于2001年正式施工,2002年10月投人试运行,投资达到2500万元以上,日处理污水达到25000t,经过处理后的污水COD平均低于60mg/L,BOD低于20mg/L。由于调节池、预酸化池、厌氧反应器均进行密封,对产生的废气进一步处理,减少了废气对周围环境的影响。

2)废气处理工艺的改进方案:为建设广州市工业旅游景点的需要,公司计划对锅炉烟气采用脱硫除尘一体化的方式进行处理。采用静电除尘+半干法脱硫+布袋除尘组合除尘脱硫工艺,改造后的烟尘浓度小于50mg/m3,脱硫效率达70%以上,彻底消除冒“白烟”现象,并拟将将烟囱高度减少到60m以下,并将其进行艺术美化处理。项目总投资预计达1000万元以上。

本项目的实施计划为:①2003年6月至7月完成脱硫、除尘方案的可行性分析论证工作。②2003年9月至10月完成图纸设计、审查工作。③2003年12月大修期间进入施工阶段。2004年2月前完成改造工作。新处理工艺中产生的干灰可用来生产水泥,提高了固体废物的综合利用价值。

3)CO2回收方案:通过引进CO2回收设备,回收啤酒发酵产生的CO2并提纯到纯度为99.99%后液化储存,再经汽化后输送到各使用车间。引进该设备后,使污染大气的CO2变废为宝。目前公司共有CO2回收设备6套,总投资达300多万元,回收能力达到2t/h。

4)废酵母回收处理方案:通过引进酵母压榨机,利用酵母压榨机滤布前后压差,酵母无法通过滤布的原理滤出酵母中的酒液。该设备主要是将啤酒发酵中产生的废酵母进行压榨后回收,同时可以回收部分酵母液中的酒液。使用该设备后,不但减少了环境污染,而且由于废酵母及酒液的回收,取得了良好的经济效益。

5)麦糟回收处理方案:糖化车间副产品湿麦糟,一部分作为饲料直接出售,一部分用于生产颗粒饲料,既治理了啤酒废渣排放造成的污染,又达到了“变废为宝”的目的。引进比利时BMM公司生产颗粒饲料的先进工艺技术与设备,建成年产8000t颗粒饲料的生产车间。

6)洗瓶废碱液回收利用:公司将灌装车间产生的废碱水通过回收后给热电厂锅炉车间使用,一方面用于脱硫系统烟气的脱硫,一方面用于中和冲灰水。每月可回收废碱液500t(含NaOH1%),每年不但可以节约中和锅炉冲灰水需投加30%液碱200t,同时还可以减少污水因调节pH值所投加的酸量,也减少了污水处理负担。

7)灰渣的处理方案:公司设立专门的灰渣池对灰渣进行沥水与堆放,经沉渣池处理后的冲灰渣水通过水泵进行循环利用。经沉渣池处理的锅炉煤渣,卖给外单位作制砖材料。

8)碎玻璃、废纸皮的处理方案:碎玻璃、废纸皮由公司安排专人收集,经收集后设置符合环保要求的堆放场地,集中卖给符合环保资质要求的厂家回收利用。

17.3 实施清洁生产的效果

17.3.1 节能降耗方面

(1)综合能耗:实施清洁生产后,公司综合能耗从1998年吨啤酒综合能耗147kg标煤下降到2003年的82.62kg标煤,同比下降43.8%,见表17-3;用水方面,连续五年啤酒产量逐年上升,而总用水量逐年下降,见表17-4。

(2)物耗方面:开展降酒损活动后,酒液总损失率大幅度下降,见表17-5,2003年为4.05%,比98年的7.94%下降49%,达到国内同行先进水平,达到预期目标。

从表17-5可见,酒损一项取得效益为6916万元,扣除几年来在降酒损活动中的投入600万元(设备改造90万,新增设备系统200万,增加计量仪表10万,“酒损奖”300万),酒损实际增效6300万元,效益可观。

(3)其他各项物耗指标:玻璃瓶、瓶盖、纸箱等损耗也有了大幅度下降,见表17-6。

由上表可看出,仅2003年一年通过开展降低包装物材料损耗活动,节约金额3000多万元。几年来通过降低物耗使啤酒生产成本直线下降,吨啤酒成本从1998年936.41元/t降至2002年的749.70元/t,下降幅度为20%。其中酒液总损失率下降是生产成本下降的主要原因。

17.3.2 “三废”处理效益

(1)固体废物综合处理利用:固体废物进行综合处理利用后,减少了水体污染,CO2的回收又减少了大气污染,产生了良好的环境效益和经济效益,见表17-7和表17-8。

(2)水处理工艺改进后的效益:污水处理工艺改进后,处理能力增加一倍,同时在生产过程中控制用水量,虽然啤酒的产量有一定的增长,实际的排污量并没有发生大的变化;另外,由于新的污水处理工艺出水水质提高,因此大大减少了污染物的排放量,每年可减少COD排放量约60t,减少BOD排放量约30t。

(3)废气治理工艺改进后的效益:采用新的废气治理工艺后,脱硫效率达70%以上,按每年产生二氧化硫2000t计算,每年可减少二氧化硫排放量达1400t以上。烟尘排放浓度控制在50mg/m3以下,每年烟尘削减量可达22500t,每年可减少烟尘排放量300t以上。同时,由于产生的干灰回收用于水泥生产的原料,每吨90元左右,每年可增加近200万元的经济效益。

17.4 实施清洁生产的经验和持续发展措施

清洁生产是一项长期而艰巨的工作,公司开展清洁生产工作以来,一直注重持续地做好清洁生产工作。采取一系列措施对整个啤酒生产过程进行针对性的改造、优化,并将通过进一步健全制度、加强管理、严格考核、落实责任,坚持以技术进步和工艺改造为重点,使清洁生产工作不断改进提高。

重点要做好下列几项工作:

(1)继续实施相关的技改项目:①污水处理中产生的沼气进行综合利用;②锅炉烟气脱硫除尘一体化,进一步降低烟气中烟尘和SO2的排放量;③酿造厂增加闭环自动控制系统,提高稀释配比精度,以更准确地控制酒液的浓度,进一步降低酒损。

(2)进一步健全清洁生产组织机构,加强对清洁生产工作的领导和管理,落实实施清洁生产的人员和资金。

(3)完善各种管理制度和考核激励机制,制定更科学的考核指标,加大考核力度,并做到奖罚分明。

(4)清洁生产工作要以人为本,重点做好人员的培训,通过对全体职工定期的培训教育,使清洁生产在职工中产生牢固的观念;提高各级管理人员的管理水平和业务素质,提高基层操作工的操作技能。

(5)坚持技术进步,改进工艺,完善设备,推进技术创新,充分发挥公司国家级技术中心的优势,持续进行科研开发,产品结构适应市场的发展,建立有利于技术创新和科技成果转化的技术中心运行机制。

(6)加强跟踪检查,定期进行总结分析,总结经验、吸取教训,使清洁生产工作处于持续可控状态。

(7)充分发动群众,对当前生产工艺和设备革新提出更多的合理化建议,筛选更多的清洁生产实施方案,保证清洁生产工作的可持续发展。