发达国家洗涤行业节能减排的经验介绍

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(1.北京建筑大学环境与能源工程系，北京 100044；2.北京应对气候变化研究和人才培养基地，北京 100044)

引 言

后京都气候谈判中，发展中国家的强制性节能减排义务成为一个焦点。由于落后的技术水平和粗放的发展模式，当前我国耗能量和温室气体排放量均居世界第一，面临巨大的节能减排压力和挑战。加之，在经济飞速发展的同时，大量的能耗和排放也给我国环境和资源带来巨大危机，久而久之，逐渐影响到了国民切实的生活环境和质量[1]。根据我国节能减排目标，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放强度相比2005年下降40%～45%[2]。

1 国内洗涤行业

1.1 国内洗涤行业现状及存在问题

随着我国纺织行业的快速发展，居民的洗涤需求变得越来越多样和复杂化，洗涤行业也随之发展壮大。近年来，洗涤行业靠市场激烈的自由竞争取得了爆炸式发展，但由于处于发展初期，距发达国家仍有较大差距。我国洗涤行业存在的主要问题包括：国家及行业的相关政策、标准相对滞后，缺少环境监管环节，洗染店的开设条件、服务质量、环保要求等相关标准不健全；企业管理不规范，设备落后，从业人员技术不过关，专业洗涤质量差；作为耗水耗能大户，行业缺少节能减排的意识和措施；洗衣废水排放不达标等。

1.2 国内洗涤行业的发展趋势

近期商务部印发的《商务部关于“十二五”期间进一步发展洗染业的指导意见》要求加快洗染业便利化、连锁化、规范化发展步伐，以改善民生、扩大国内消费需求。“十二五”期间洗染业营业收入力争年均增长18%以上，到2015年突破1000亿元。在节能减排的宏观环境下，洗染业不仅要加速扩大发展，还应符合国家节能减排的目标和趋势，加强节能减排意识，走可持续发展的道路。

2 国外发达国家洗涤行业节能减排的经验

2.1 干洗剂的排放

干洗剂的排放是干洗过程带给环境的主要风险。欧盟有关干洗剂排放的指令和法律要求，干洗每千克衣物所产生的挥发性有机溶剂(VOC)总排放量不得超过20g。干洗剂中的主要成分为四氯乙烯(perc)等，为有毒物质，在洗涤及衣物烘干、熨烫过程中能够通过挥发进入大气，还可随蒸馏残渣排入生活垃圾及下水道中，对地下水的污染、臭氧层的破坏、地球的升温、土壤的污染等有直接的影响，还可以经呼吸道、消化道和皮肤吸收，对人体健康造成伤害[3]。国外发达国家的法律法规，对四氯乙烯排放都有严格的规定。例如，瑞典法律要求，由机械排放的四氯乙烯浓度不得超过170mg/m3。

烘干过程是四氯乙烯挥发进入大气的主要源头，国外设计的一种带有深度冷却功能的现代化设备可以有效地降低四氯乙烯的挥发量，系统中设有冷凝器、热交换器、压力控制器、压缩机等。此外，干洗剂的循环使用对降低干洗剂的消耗非常重要。通过蒸馏系统分离出干洗剂中的残渣并排出，清洁的干洗剂与水分离后就可以实现内部循环使用，这种方法适用于大多数干洗剂。排出的污泥和残渣中仍含有部分四氯乙烯和表面活性剂，再由专业的垃圾处理公司对其进行更进一步地回收利用。

根据国外经验总结，洗衣店在日常干洗过程中，减少干洗剂挥发的有效措施包括：及时更换活性炭吸附过滤器；根据衣物不同的材质，调节烘干时间，必要时延长衣物的烘干时间；避免机器超负荷运转；正确操作和维护设备等。此外，干洗剂的挥发除了污染空气，其泄漏还会对洗衣店地面甚至土壤造成污染和破坏。为了防止和减小这种污染，可以在店内铺设防止液体渗漏的地板或设置漏液收集装置。

2.2 设备的节能减排

我国洗涤行业在设备方面与国外发达国家也存在一定差距，国外相对先进的洗涤设备往往更节能环保。自1975年开始，欧洲国家使用的洗脱机经过多年的更新换代，逐渐发展成为现代的CBW(Continual Bath Washers)系统。1960年他们使用的还是由人力控制的洗涤和脱水相分离的洗脱设备，这种设备洗涤每千克布草的耗水量为30-35升。后来，发展成为可以自动控制和转换的洗脱机，这种洗脱机洗涤每千克布草消耗18～22升水，并且可以提供不同水温。1980年后，隧道式洗衣龙进入了洗涤行业，其洗涤每千克布草耗水量为10～15升。随着对洗衣龙地进一步开发，2011年洗衣龙的耗水量减少到1.8～3升。使用先进的洗涤设备不仅降低了耗水量，而且也减少了耗气量。老式的洗脱机每千克布草耗气0.8～1.2千克，而现代的隧道式洗衣龙由于使用低温洗涤和循环水，耗气量降低到0.2千克。不仅是洗涤设备，国外的自动折叠整理设备相比我国现有设备节约更多的劳动力。此外，设有变频驱动系统的设备也会相对降低耗电量。

2.3 洗涤工艺的节能减排

2.3.1 低温洗涤

洗涤用水的升温是一个不可忽视的耗能过程。实际测得，将1升水由10℃升到85℃需要316千焦的热量，考虑到热传递过程中的损失，若加热器的效率为70%，则加热1升水需要448千焦的热量。而国外洗涤剂的发展已经实现了在低温条件下，达到满意的去油、去污、漂白和消毒效果，这样就大大降低了加热洗涤用水的耗能量。不同洗涤温度的具体能耗比较见表1。

2.3.2 优化脱水

脱水过程是洗涤过程中能量消耗的主要阶段，优化脱水过程可以有效地降低能耗。脱水过程包括机械脱水和加热干燥两个阶段。机械脱水可以快速降低布草中大部分含水量，干燥每千克布草耗能小于0.5千焦；而加热干燥去除相对较少的含水量，耗能却大约要1.5～5千焦，去除速度相对较慢。脱水过程与脱水时间、清洗水的温度、压力和布草材质等因素有关。

国外优化脱水过程有以下方法：在考虑布草材质的前提下，提供最大的机械脱水压力，因为机械压力越大，脱水效果越好；提供充足的脱水时间，快速提高压力；适当提高清洗水温度有利于脱水过程节能。优化脱水过程可以有效减少脱水时间，提高脱水设备的使用效率，还可以降低能耗和花销。

表1 不同洗涤温度的能耗

2.3.3 热能再利用

洗涤水的升温是一个比较耗能的过程，而利用洗涤废水的余温加热洗涤水是非常有效而且节能的方法，这种方法既实现了废水热量的循环使用，又可以降低废水的热污染，达到排污标准。国外洗涤工艺证明通过热交换器加热洗涤水和清洗水在技术上是可行的，而且清洗水的升温又可以提高脱水效率。实际测得，利用热交换器达到的节能量见表2。

表2 热交换的节能量

2.3.4 水的回用

洗涤行业耗水量不容忽视，国外发达国家通过洗涤废水的回用大大节约了耗水，同时减少了污水排放量。洗涤行业废水可以回用到对水质要求较低的地方，例如冲洗设备和车间等；还可以借助适当的水处理技术，转化为清洁水回用于合适的环节。国外的水处理技术包括：简单的过滤、好氧生物处理技术、膜技术等。干洗设备的冷却水因其没有接触洗涤剂，所以可以回用为洗涤用水，根据经验，冷却水如果全部回用水量相当于干洗设备容量的三倍，而且冷却水回用时的温度已经达到30℃左右，节约了加热洗涤水的部分能量。

2.4 优化日常管理

此外，优化洗衣店的日常管理也是一种行之有效的节能减排途径。荷兰的洗涤企业和荷兰局、荷兰洗衣协会共同制定了一个优化日常管理的方法清单，从另一个方面进一步加大节能减排力度。清单中措施包括：优化机械管理和运行负荷，优化脱水机的干燥时间，在熨烫机上安装隔热装置，停止时及时关闭能源设备等。

洗涤设备在相应的最大负荷下运转时是最节能的。在低负荷和最大负荷运转时消耗的能量是相同的，假如相应的最大负荷是每两分钟50千克布草，而实际运行只有45千克，那么相当于每小时浪费了150千克的负荷量；而超负荷运转会造成洗涤效率的降低，往往还会对去污力造成影响，导致需要重新洗涤，这样就会使能源和水的消耗量至少加倍。优化机械的运行负荷对节约耗水、洗涤剂和能量都非常有效。所以国外洗涤行业非常重视对机械运行负荷的管理。

脱水时间过长不仅会造成能源的浪费，还会对纺织品造成损害，更严重的副作用是，降低脱水机的脱水能力。近期一项调查表明，荷兰的洗衣店在日常运行过程中，脱水时间大约平均超过必要时间的20%，造成10%不必要的能源浪费，使纺织品的使用寿命降低5%。所以在日常的管理中要根据不同的布草严格控制脱水时间。

管理者随时快速准确了解洗涤设备的运行状况也是十分重要的。国外洗衣店或厂房内建有中央信息控制系统，使每台设备都联入网络系统，以便接受操作指令及反馈各阶段运行数据。这种系统可以控制洗涤进程，节省管理时间并确保准确快速执行指令；还可以实现生产数据、能耗数据的收集和生产监管；节约了人力和能源开销。定期安排对设备进行维护也是保证高效运行、节能减排的重要管理措施之一。

国外洗涤行业非常重视从业人员在上岗前的专业培训，因为从业人员的专业技能对洗涤过程的运行和最终的服务质量起了关键性的作用，在正式上岗前，会为每名员工提供洗涤和干洗的专业培训。不仅是雇员，洗衣店的管理者也要进行相应的培训和学习。在国外，这种专业培训以网络自主学习和课堂学习相结合的方式展开，为学生提供最新的信息和技术方法，从源头加强洗涤行业节能减排的力度。

3 总 结

以上研究表明，在全球节能减排的宏观政策之下，我国洗涤行业的逐步发展与壮大应符合国家节能减排的整体方向和目标，加强节能减排意识，实施有关节能减排的措施，走可持续发展的道路。本文通过对国外发达国家洗涤行业节能减排的政策、方法和经验的了解和学习，结合我国洗涤行业的实际特点，旨在找到适合我国洗涤行业的可持续发展道路。

相比国外发达国家洗涤行业的工业化发展进程，我国还存在较大的差距。虽然我国洗涤行业还处于快速扩大发展的初期，但我们可以根据自身的具体情况有选择性地借鉴国外发展和节能减排的经验和方法，在此基础上，结合具体实际特点，开拓创新，开发出适合我国洗涤行业的可持续发展道路，在快速扩大发展的同时，与其他行业和领域一同为实现我国的节能减排目标而努力。

参考文献：

[1]徐晖.论可持续发展与污染减排的辨证关系[J].环境与可持续发展，2009，34(2)：49.

[2]崔金星，徐以祥.法律着力碳交易：机制与对策[J].环境与可持续发展，2012，37(2)：51-52.

[3]刘林，彭蜀晋.浅谈四氯乙烯干洗剂[J].化学教育，2007，12：2.