尿素法ADC发泡剂清洁生产评价指标体系

朱宝菊，史 翎，江 莉，庄相宁，赵丽娜，王翊民

(1.北京化工大学 材料科学与工程学院，北京 100029;2.国家化工行业生产力促进中心，北京 100723; 3.中国石油和化学工业联合会，北京100723)

清洁生产

尿素法ADC发泡剂清洁生产评价指标体系

朱宝菊2，史 翎1，江 莉3，庄相宁3，赵丽娜1，王翊民2

(1.北京化工大学 材料科学与工程学院，北京 100029;2.国家化工行业生产力促进中心，北京 100723; 3.中国石油和化学工业联合会，北京100723)

采用层次分析法建立了由总到分的递阶层次结构模型评价指标体系，以ADC发泡剂(偶氮二甲酰胺)生产先进企业的数据为基础，确定了各指标的基准值及权重，建立了ADC发泡剂清洁生产评价体系，介绍了定量评价指标和定性评价指标的考核评分计算方法以及企业清洁生产综合评价指数的计算方法。

ADC发泡剂;偶氮二甲酰胺;清洁生产;评价指标体系;基准值;权重

清洁生产以提高资源和能源利用率、减少污染物产生量为目标，从源头开始实行生产全过程的污染控制，最大限度地减少生产过程中污染物的产生，是工业污染防治的最佳模式［1－2］。偶氮二甲酰胺(俗称ADC发泡剂)是最常用的有机化学发泡剂之一，也是重要的氯气下游产品。我国是世界上ADC发泡剂最大的生产国，产量占全世界总产量的90%以上［3－4］。目前，我国ADC发泡剂主要生产企业11家，总生产能力达150 kt/a，其中年生产能力10 kt以上的企业6家，全部采用尿素法工艺;还有几家外资或合资企业采用酮联氮法，虽然产污量小，但存在严重的技术壁垒，所以国内在相当长的一段时间里还要以尿素法生产工艺为主。尿素法生产ADC发泡剂产生的废水量大，废水中氨氮含量和盐含量高、污染物种类多，废水治理已成为该行业实现可持续发展的瓶颈。实施清洁生产是从根本上解决ADC发泡剂生产企业发展和环境保护问题的重要手段之一。我国ADC发泡剂的清洁生产水平明显低于其他行业。而推行清洁生产，首先要明确清洁生产该由哪些指标来表征，以及如何通过这些指标来评估目前清洁生产状况和未来拟采取的清洁生产方案。

本工作采用层次分析法(AHP)建立了由总到分的递阶层次结构模型评价指标体系，以ADC发泡剂先进企业的数据为基础，确定了各指标的基准值及权重，建立了ADC发泡剂清洁生产评价体系，为清洁生产审核及环评工作提供依据。

1 ADC发泡剂清洁生产评价指标体系的建立

ADC发泡剂清洁生产评价指标体系包括两部分:清洁生产评价指标和评价方法。前者主要是解决清洁生产的表征指标;后者主要是解决清洁生产的评价。

1.1 构建ADC发泡剂清洁生产评价指标体系

1.1.1 ADC发泡剂清洁生产评价指标体系的构建原则

符合清洁生产思路，体现全过程的污染预防，不单纯考虑污染物的末端处理和处置;评级指标的基准值设定考虑国内的现有技术水平和管理水平，并有一定的激励作用;注重实用性和可操作性，尽量选择ADC发泡剂企业生产管理部门和环境管理部门日常采用的指标，以易于企业的理解和掌握［5－7］。

1.1.2 ADC发泡剂清洁生产评价指标体系的确定

ADC发泡剂清洁生产评价指标体系的确定分为定量评价指标的确定和定性评价指标的确定，分别见图1和图2。

根据国内外的经验及ADC发泡剂清洁生产的特点，按照AHP的要求，建立由总到分的递阶层次结构模型。该模型分为三层:第一层为总目标层，即清洁生产发展程度;第二层为准则层，即ADC发泡剂清洁生产评价的主要准则;第三层为评价方案层，即具体描述ADC发泡剂清洁生产的各项指标。

对于各层指标的选择，主要是以清洁生产的“3R”(reduce，recycle，reuse)原则和生命周期分析原则为指导思想［6］，通过对产品生命周期的全过程进行考察，力争将每一个可能产生污染物的环节考虑其中。

1.2 ADC发泡剂清洁生产评价指标权重的确定

指标权重的准确与否在很大程度上影响评价指标体系的准确性和科学性。AHP是美国运筹学家Saaty教授于20世纪70年代提出的一种定量与定性相结合的多目标决策分析方法。应用AHP计算指标权重系数，实际上是在建立有序递阶的指标系统的基础上，通过指标之间的两两比较对系统中各指标予以优劣评判，并结合这种评判结果来综合计算各指标的权重系数。对每一层中各因素的相对重要性给出判断，将这些判断通过数值表示并写成判断矩阵。判断矩阵表示针对上一层次某因素，本层次与之有关因素之间相对重要性的比较，重要程度用aij表示，即行因素i与列因素j比较得判断aij，列因素j与行因素i比较得判断1/aij。引用数字1～9及其倒数作为重要性标度［8－11］。重要性标度的定义与说明见表1。

表1 重要性标度的定义与说明

尿素法ADC发泡剂清洁生产定量评价指标体系采用5个方面26项指标，分为目标层(A层)、准则层(B层)和方案层(C层)，如资源与能源消耗等为目标层，新鲜水消耗等为准则层，最终原材料消耗等为方案层。各层判断矩阵及计算出的权重见表2～表4。

权重计算方法:采用几何平均法(根法)。(1)计算判断矩阵各行各元素mi(i=1～n)的乘积; (2)计算mi的n次方根;(3)对向量进行归一化处理;(4)该向量即为所求权重向量。

表2 资源与能源消耗目标层判断矩阵及其权重

表3 资源与能源消耗准则层判断矩阵及其权重

表4 原料消耗方案层判断矩阵及其权重

为了便于计算，在选取权重时将各项指标的权重取为表4中权重的100倍，这样使得各项指标权重总和为100。其他目标层中各项指标可以采用类似的方法计算权重，再结合行业专家讨论给出各项权重。最终方案层26项指标的基准值及权重见表5。

1.3 评价指标基准值的确定

在评价指标体系中，评价指标的基准值是衡量该项指标是否符合清洁生产基本要求的评价标准。本工作的定量评价指标基准值选自行业清洁生产的先进水平，即对于正向指标，评价基准值采用ADC发泡剂企业能达到的较大值，对于逆向指标，评价基准值采用 ADC发泡剂企业能达到的较小值。

表5 ADC发泡剂清洁生产定量评价指标的基准值及权重

1.4 评价指标的考核评分计算方法

1.4.1 定量评价指标的考核评分计算方法

企业清洁生产评价指标的考核评分以企业在考核年度(一般以一个生产年度为一个考核周期，并与生产年度同步)内各项指标实际数值为基础进行计算，综合得出该企业定量评价指标的考核总分值。考虑到正向指标与逆向指标的差别，对各项评价指标的实际数值根据其类别和不同情况分别进行标准化处理。

对正向指标，按式(1)计算。

对逆向指标，按式(2)计算

式中:Si为第i项评价指标的单项评价指数;Sxi为第i项评价指标的实际值;Soi为第i项评价指标的评价基准值。本评价指标的单项评价指数在0～1.0之间。

对于产品特征指标产品分解温度、产品发气量、产品含水量符合基准值的，Si均取为1.0，否则取为0;对于pH指标，若企业排放废水pH为6～9，Si取为1.0，否则取为0。

定量评价指标的考核总分值(P1)按式(3)计算

式中:n为参与考核的定量化评价的二级指标的项目总数;Ki为第i项评价指标的权重。P1在0～100之间。

1.4.2 定性评价指标的考核评分计算方法

定性评价指标的考核总分值(P2)按式(4)计算

式中:Fi为定性评价指标体系中第i项二级指标的得分值;n'为参与考核的定性评价二级指标的项目总数，n'=9。

1.5 综合评价指数的计算

综合评价指数(P)是描述和评价被考核企业在考核年度内清洁生产总体水平的一项综合指标［6，10］。国内大中型ADC发泡剂企业清洁生产综合评价指数的高低体现了企业不同的清洁生产水平。P的计算公式见式(5)。

P在0～100之间。P＜80表明企业未达到清洁生产水平;80≤P＜90表明企业达到清洁生产的一般水平;P≥90表明企业达到清洁生产的先进水平。

2 结语

该评价体系简明实用、易操作、可比性强、评价结果真实可靠，可有效地对ADC发泡剂企业进行定量、准确的清洁生产评价，帮助企业发现高物耗、高能耗、高污染的原因，提出对策和方案，最大限度地提高资源和能源的利用水平，减少环境污染。清洁生产评价可以帮助ADC发泡剂企业有效地找出整个生产过程中所存在的环境问题。对照存在的问题ADC发泡剂企业可以有针对性地提出相应的清洁生产改进技术和方案，从而走出适合企业自身的最佳清洁生产发展之路。

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Assessment Index System for Cleaner Production of ADC Foam ing Agent by Urea Process

Zhu Baoju2，Shi Ling1，Jiang Li3，Zhuang Xiangning3，Zhao Lina1，Wang Yimin2

(1.Institut of Material Science and Engineering，Beijing University of Chem ical Technology，Beijing 100029，China;
2.China Chemical Industry Productivity Center，Beijing 100723，China;
3.China Petroleum and Chemical Industry Association，Beijing 100723，China)

The hierarchical structure model for assessment index system is founded by analytic hierarchy process.Based on the data from the advanced enterprises of azobisformamide(ADC) foaming agent production，the assessment system for cleaner production of ADC foam ing agent is established by determ ining the reference value and weight of each index.The computing methods for exam ining and grading of the quantitative and qualitative assessment indexes and for the comprehensive assessment index of cleaner production in an enterprise are introduced.

ADC foaming agent;azobisformam ide;cleaner production;assessment index system; reference value;weight

X3

A

1006－1878(2011)03－0260－05

2010－10－22;

2011－01－25。

朱宝菊(1980—)，女，吉林省长春市人，硕士，助理工程师，从事行业科研管理工作。电话010－84885721，电邮 zhubaoju2009@yahoo.cn。联系人:史翎，电话 010－64438296，电邮shiling@mail.buct.edu.cn。

国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BAE64B04)。

(编辑 祖国红)