印染企业环境绩效评估研究*
——以江苏省太湖流域为例

2022-02-15 11:41刘烨彤高海龙马宗伟
环境污染与防治 2022年1期
关键词:工艺设备太湖流域印染

汤 玥 刘烨彤 高海龙 田 涛 马宗伟#

(1.南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏 南京 210023;2.江苏省生态环境评估中心(江苏省排污权登记与交易管理中心),江苏 南京 210036)

纺织印染行业是我国国民经济的传统支柱产业和重要民生产业,也是国际竞争优势明显的产业,在繁荣市场、扩大出口、吸纳就业、增加农民收入、促进区域经济发展等方面发挥着重要作用。由于印染是以水为介质的化学和物理加工过程,在加工过程中,由于染料、助剂等化学品的添加和排放,印染成为纺织产业链中水资源消耗和废水排放的主要环节[1]。根据《中国环境统计年报(2015年)》,纺织业废水排放量为18.4亿t,占重点调查工业企业废水排放总量的10.1%,排名第三;其中江苏省纺织业废水排放量为4.4亿t,占全国纺织业重点调查工业企业废水排放量的1/4左右。

针对纺织业印染废水排放量大、成分复杂、污染严重的情况[2],我国相继发布了《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—1992)、《清洁生产标准 纺织业(棉印染)》(HJ/T 185—2006)和《印染行业准入条件》,促进纺织印染行业结构调整,减少污染排放。为了进一步规范印染行业管理,工业和信息化部对《印染行业准入条件》进行了两次修订,印发了《印染行业规范条件(2017版)》,对印染企业提出了更高的准入门槛和要求。因此,对印染企业环境绩效进行评估,对于更科学地制订环境政策,推进水污染治理具有十分重要的意义。

印染行业相关研究多从清洁生产、污染治理措施、环境监管等方面分析印染行业存在的环境问题[3-5],相关研究成果仅从生产或废水处理单方面提出工艺的改进措施[6-8],缺少对印染产品类型的深入分析,也少有研究对印染企业环境绩效进行定量分析[9-10]。本研究对印染企业进行梳理与分析,基于生态环境部门对企业进行监督和管理的视角,从企业生产与污染治理两方面考虑,建立印染企业环境绩效评估指标体系,综合评价印染企业的生产活动对环境的影响,并以江苏省太湖流域印染企业这一工业废水主要来源为研究对象,基于2017年环境统计数据开展印染企业环境绩效评估。

1 印染企业环境绩效评估体系构建

1.1 印染产品分类

当前主要基于原材料进行印染行业产品分类以划定各类标准,如《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)中将印染产品分为5类划定基准排水量标准,环境统计数据中分为6类进行各项数据的统计,这些分类主要基于各类产品的污染物排放量差异,而除原材料之外,生产工艺的差别也会对污染物的产排造成较大影响[11-12]。例如,分别以棉、化纤、毛、麻、真丝、混纺为原材料的产品,其废水中来自原料纤维的部分在污染物种类上会有不同;针织胚布纱线上不含浆料[13-14],针织物的印染工艺不含退浆工序,因此废水中不含浆料;色纱相比于胚布染色工艺,不需要烧毛和印花环节[15],因此废水中污染物类别与其他产品存在差异;散纤维不经过梳纺直接用于染色,先染色后纺纱生产工艺可缩短后续加工的生产流程[16],减少水耗。因此,现有分类下污染物产排量仍存在较大差异,各类产品标准划分依据不够合理。为了建立更科学的环境绩效评估指标体系,划定更合理的评估标准,本研究首先按照原材料将印染产品分为6个大类,再根据产品工艺及废水特征细化为18个小类,见表1。

表1 印染行业产品分类

1.2 印染企业环境绩效评估概述

企业环境绩效评价分为外部主体对企业的评价和企业内部的评价两大层次[17]。本研究所探讨的企业环境绩效评价是从保护环境、维护生态平衡以实现可持续发展的角度出发,是一种由企业外部进行的环境绩效评估,目的是了解企业的生产经营活动对外部环境的影响,从而对企业与排污有关的环节进行考核。因此,本研究具体的评价主体是政府的生态环境部门。由于印染行业主要对水环境产生较大影响,因此本研究主要针对水污染方面进行评估,包括废水排放是否符合环境标准,原材料、水等的利用情况是否高效,减排污方面是否有提升空间等。

1.3 印染企业环境绩效评估指标体系构建

印染企业环境绩效评估指标体系设计要结合印染行业的产业现状与技术特点,遵循科学性、系统性、可行性、公平性等原则。本研究构建的评价指标体系分为目标层、准则层、要素层、指标层4个层次。目标层为评估的最终目的,即印染企业环境绩效评估(S)。由于印染行业水污染严重,印染企业水环境保护应贯穿整个生产环节,在生产阶段及生产结束后的污水治理阶段,印染企业都应持续关注可能带来的环境问题(见图1),因此本研究的准则层包括生产(A)和污染治理(B)两个方面,通过印染行业主要产排污环节分析(要素层),并由此衍生出21个具体指标(指标层)。

图1 印染企业主要产排污环节

所构建的指标体系见图2。在生产方面,生产工艺设备要素涉及与污染物产排有关的工艺环节与设备。资源消耗要素主要考虑了印染废水的污染物来源,主要包括染料使用和助剂使用[18],另一方面,水耗高也是印染行业的主要环境问题之一,因此水耗指标也是一项重要的指标。污染物产生要素主要反映印染生产对环境产生的影响,印染行业是污染严重的行业,应该从源头削减污染物的产生,防止末端治理的高成本给企业带来更大的压力[19]。根据其产生污染的特点,同时考虑到指标的可获取性,选择单位产品污染物产生量作为细化指标。

图2 印染企业环境绩效评估指标体系框架

在污染治理方面,污染治理工艺设备是控制污染物排放的关键因素。由于印染生产各工段产生的废水量及污染物浓度不同,其处理难易程度也不同,而废水分类分质收集处理不仅可以提高污水处理效率,也在一定程度上促进了废水循环利用。根据印染废水的特点,简单的物化处理不能够有效去除废水中的污染物,因此将生物处理纳入污染治理工艺设备要素的考察指标中。另一方面,废水深度处理及中水回用是企业对水资源高效利用的体现。处理效果要素主要评估企业的达标排放情况,包括COD、氨氮、总氮、总磷这4类污染物的排放浓度,考虑到不同地区遵循的排放标准不同,处理效果以占标率计。环境管理要素反映企业对环境问题的系统处理能力,依法定期实施清洁生产审核、建立环境管理体系能为印染企业减少污染物排放、提高资源利用效率提供强大支撑和保障。另一方面,企业需要一定的资金投入,才能够保证污染物进行有效治理,不同的投入会造成处理效果上的差别,因此将污染治理投入占比纳入指标层。

1.4 印染企业环境绩效评估指标体系权重确定

在环境绩效评估研究中,常用的赋权法有均权法、层次分析法等主观赋权法以及熵值法、主成分分析法等客观赋权法[20]。由于本研究建立的印染企业环境绩效评估指标历史可用数据较少,客观赋值的数学方法权重分配的难度大,而层次分析法通过多层次分别赋权,可避免主观性与大量指标同时赋权的混乱与失误,具有系统、灵活、简洁的优点[21],因此本研究选用层次分析法确定各项评估指标的权重。

邀请5位印染行业专家根据1~9标度法对指标进行两两相对重要性打分,构造出评价指标的判断矩阵。专家包括江苏省印染行业协会高工2位,江苏省纺织集团高工2位,河海大学教授1位。研究利用yaahp软件分析专家的打分结果,计算各指标的具体权重,并进行一致性检验。检验结果显示,一致性比率小于0.1,判断矩阵的一致性可以接受。按照上述方法计算得到印染企业环境绩效评估指标权重(见表2)。

1.5 单项指标评分标准

以政府为绩效评估主体的指标分级一般采用“接近目标”的方法[22],将指标值与目标值相比较,使各指标的分值确定在0~100(其中,0表示完全不符合目标;100表示完全符合目标)的范围以内。

对于生产工艺设备类定性指标,按照计数的方式进行指标分级,先进工艺设备目录参考《印染行业规范条件(2017版)》《纺织染整工业清洁生产审核技术规范》(征求意见稿)和《纺织染整行业污染防治可行技术指南》(试行)。对于资源消耗和污染物产生两类定量指标,考虑到工艺差别对指标值影响较大,根据公平性原则,将各类别设置不同的指标分级。目前有关政策、规划等文件中对印染产品细分类别缺乏明确要求,因此参照《绿色工厂评价通则》(GB/T 36132—2018)中的要求,将各类产品各参数的20百分位数值作为基准值。根据表2所示的评分依据,计算单项指标得分。

表2 印染企业环境绩效评估指标权重

1.6 综合评价指数分级

将单项指标得分进行加权求和后得到综合评价指数,本研究将印染企业综合评价指数分为5个等级(见表3)。

表3 印染企业综合评价指数分级

2 案例研究

2.1 数据来源

本研究以年产值高于太湖流域行业平均水平及单位产值污染物排放量低于太湖流域行业平均水平为主要依据,从江苏省太湖流域选取155家代表性企业,其中,苏州市60家、无锡市71家、常州市24家,限于数据可获得性(缺乏化纤色纱、染色散棉纤维、染色散化纤纤维和麻针织物4类产品数据),155家企业包含上述18类印染产品分类中的14类。通过2017年江苏省环境统计数据、第二次全国污染源普查数据以及实地调研、问卷调研获取企业指标数据。定性指标数据从以上来源中直接获取,定量数据经过计算后获得。同时,基于2017年江苏省环境统计数据和第二次全国污染源普查数据,计算各产品的定量指标基准值作为评估依据(见表4)。

表4 太湖流域各印染产品定量指标基准值

2.2 绩效评估结果

利用上述指标体系及评分标准对155家企业开展环境绩效评估。评估结果显示,155家企业中,有29家处于优秀水平,有34家处于良好水平,39家处于中等水平,33家处于较差水平,20家处于很差水平。图3为太湖流域调研印染企业各项指标得分均值。在目标层,太湖流域印染企业环境绩效平均水平为中等。从准则层看,污染治理得分总体上大于生产得分,太湖流域生产方面的环境绩效为较差水平,而污染治理方面接近优秀水平。从要素层看,太湖流域处理效果得分最高,而环境管理得分最低。由于2008年颁布的《江苏省太湖水污染防治条例》对印染行业新改扩建项目的限制,太湖流域印染企业的设备长时间未进行更新,因此其在生产工艺设备上的得分较低。由于生产工艺设备的滞后,印染产品生产过程中对原料的利用效率不能得到有效提高,因此很难在前端对污染物的产生进行控制,造成污染物排放量较大,因此太湖流域印染企业在资源消耗和污染物产生上的得分均处于较差至很差水平。太湖流域印染企业环境绩效污染治理方面的得分普遍较高。污染治理包括污染治理工艺设备、处理效果和环境管理3个要素,其中,处理效果指标平均得分为88.48分,达到优秀水平,在6个要素中位居第一;污染治理工艺设备平均得分为70.47,达到良好水平;而环境管理平均得分较低,仅为48.81分,为很差水平。由于以生物处理为主的污染治理工艺能够对污染物进行较有效去除,且当地政府对于污染物达标排放的严格管控,因此太湖流域印染企业在占标率上有很好的表现。由于太湖流域印染企业较少进行中水回用,尽管《印染行业准入条件》已经对印染企业提出水重复率35%以上的要求,但由于污染治理工艺设备改造受限,再加上对水重复率的监管较难执行,对废水进行深度处理的企业较少,因此对污染治理的投入相对较少,同时也缺少对污染预防的投入。

图3 太湖流域印染企业环境绩效得分

从目标层看,苏州市的印染企业环境绩效水平最低,无锡市最高。从准则层看,在生产方面,苏州市的印染企业生产工艺设备、资源消耗及污染物产生均为太湖流域最低值,说明苏州市的印染企业生产工艺陈旧,资源利用效率低,污染物产生情况较为严重,而常州市的印染企业在这些方面均取得了比较好的效果。在污染治理方面,无锡市的印染企业处理效果得分最低,污染治理工艺设备及环境管理上仍然是苏州市得分最低。

图4和表5展示了太湖流域调研印染企业各产品类别的得分均值。从目标层来看,毛绒线、真丝绸织物、染色毛条3类产品企业环境绩效得分低,而混纺针织物、麻机织物和棉机织物企业得分高。从准则层和要素层看,在生产方面,毛绒线、真丝绸织物及染色毛条企业较少使用先进的染色工艺设备,化纤机织物、混纺针织物和棉机织物采用的工艺设备更为先进。毛绒线、染色散毛纤维、混纺针织物企业的资源利用效率较低,这一方面真丝绸织物、混纺机织物和麻机织物企业做得较好。毛绒线、棉针织物、混纺机织物企业的污染物产生情况比较严重,而麻机织物、棉机织物和混纺针织物企业的污染物产生较少。在污染治理方面,毛粗纺织物、毛绒线、染色散毛纤维企业的污染治理工艺设备和其他产品类别相比不够完备,混纺产品在处理效果和环境管理上表现较突出,而真丝绸织物、染色毛条、毛粗纺织物企业对环境问题不够重视,污染治理投入较低。另一方面,各产品类别的污染治理得分总体较高,对于排放标准基本都能严格执行。

表5 太湖流域各类产品的企业环境绩效要素层得分

图4 太湖流域各类产品的生产企业环境绩效目标层与准则层得分

2.3 太湖流域印染企业环境绩效提升的建议

从区域来看,苏州市环境绩效差的印染企业应采用更先进的生产工艺设备,注重资源利用,控制污染物的产生,同时增加污染治理投入,完善水污染处理设施;无锡市印染企业要提高污染物的处理效果,对污染物达标排放更加严格执行。

就产品类别而言,毛绒线企业应更多关注先进生产和污染治理工艺设备,提高资源利用效率,降低污染物的产生,提高环境绩效;染色毛条和真丝绸织物企业应重视污染治理,增加环保投入;棉针织物和混纺机织物企业需要控制污染物的产生;染色散毛纤维和混纺针织物企业可以进一步提高资源利用效率;毛粗纺织物企业则可以通过增加污染治理投入以及完善水污染处理设施来提高环境绩效。

由于颁布的《太湖流域管理条例》对新改扩建项目要求严格,太湖流域印染企业工艺设备的更新受到限制,相关的配套措施未落地,新改扩建项目仍难以进行。有关部门应加快配套措施落实,降低企业更新先进工艺设备的门槛,以推进太湖流域印染企业环境绩效的提升,降低印染企业对太湖流域水环境的影响。

3 结 语

基于污染产生和排放视角,本研究根据资源消耗和污染物排放等的差异将印染产品划分为18个产品类别,并建立了印染企业环境绩效评估体系,为加强印染企业环境管理提供理论基础。评估结果显示,太湖流域印染企业环境绩效平均水平为中等,主要可以从资源消耗、污染物产生和环境管理3个方面进行改进来提升环境绩效。区域上,环境绩效平均水平最低的苏州市印染企业应在生产工艺设备、资源消耗、污染物产生和污染治理投入方面加强管理。行业上,环境绩效平均水平最低的毛绒线企业应更多关注先进生产和污染治理工艺设备来提高资源能源利用效率,降低污染物的产生,从而提高环境绩效。

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