物料投入产出平衡及剖析在乡镇工业污染源管理中的应用初探

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物料投入产出平衡及剖析在乡镇工业污染源管理中的应用初探

城乡建设环境保护部南京环境科学研究所钱兴福

提要本文扼要介绍了物料投入-产出平衡及剖析方法在某镇办无线电材料厂污染源解剖工作中的应用初步成果，从而证明该方法同样适用于乡镇工业污染源管理与控制过程，且有较大的指导意义．

一、引言

运用物料投入

[1，2]。但是该方法能否用于乡镇企业的污染源调查与剖析，从而为乡镇企业的污染源管理与控制开辟一条新途径呢？为此我们选择了某镇办无线电材料厂作为解剖点，并取得了可喜的成果。

二、某无线电材料厂概况及生产工艺简介

1．概况该无线电材料厂共有四个产品，其中以THFZ3自熄性覆铜箔环氧纸层压板(63-l)板和THFB-65覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板(65板)为主，其产量占四种产品总产量的98％。另外还有一种中间产品101酚醛树脂，用于上述产品。该厂年产值约600万元，利润65万元，在乡镇企业中规模属中等。四个产品共耗原料30多种，流失物也达30余种。

2．生产工艺 (l)101酚醛树脂生产工艺棗生产流程是按一定比例在反应釜中加入苯酚和甲醛，保持一定温度和压力，在氨的催化作用下，苯酚与甲醛缩聚成较大分子量的链状酚醛树脂，然后加温、真空脱水，最后加入适量溶剂酒精就得101酚醛树脂中间产品，供后工段生产最终产品用。在真空脱水过程中，有部分苯酚、甲醛和氨从气相和液相排放。酚醛缩聚的反应方程可表示如下：　

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n＋1 ＋nCH2O CH2 CH2 ＋nH2O

n-1

(2)铜箔板生产工艺棗四种铜箔板产品，除配方不同外，其生产过程都相同，可用图l表示。

三、物料投入一产出衡算及剖析

根据该厂的年投料量和生产工艺过程，我们首先衡算了中间产品101酚醛树脂的投入(本文没有单独列出结果)，再按各产品使用101酚醛树脂的数量分摊101酚醛树脂所使用的各种原料于各产品，与各产品所使用的其它原料一起进行物料投入(按单位产品数量)。考虑到篇幅的限制，THFB 5板按“物料投入产出平衡表”的形式列出，且表中只单独列出主要原料，其它辅助原料归类合并后列出，这样既节省了篇幅，又能展示物料投入出平衡表(这是物料投入的全貌。

1.gif (4298 字节)

1． THFB-65板物料投入

THFB 5覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板共使用原料16种，其中有6种部分进入产品，经生产过程中的转化，产生流失物20种。

表1 THFB-65板物料投入一产出衡算表(kg／t)

投料名称投料量进入产品量可能流失量 6101树脂 311.0 228.2 82.8 苯酚(99%) 157.6 106.3 51.3 甲醛(37%) 171.6 16.2 155.4 洒精(95%) 213.7 0 213.7 缩醛胶 19.4 6.51 2.9 垫纸 50.0 0 50.0 无碱玻璃布 615.7 509.7 106.0 铜箔 145.5 123.1 22.4 油 52.7 0 52.7 其它 34.0 0 34.0 合计 1771.2 1000.0 771.2

由表 1可知该产品生产中进入产品的物料占投料量的56.46％，可能流失物占投料量的43.54％。由表2可见该产品的可能流失物中只有7.78％得到了回收，其它全部流失，其中气态占42.75％，液态占25.22％，固态占26.71％，不明态占5.29％。

表2 THBF-65板物料回收和流失情况表(kg／t)

流失物名称可能流失物的回收量最终流失量其中气态液态固态不明 6101树脂 55.8 26.7 29.1 苯酚 33.9 21.4 5.1 7.4 甲醛 23.4 18.4 3.8 1.2 甲醇 9.3 4.7 4.6 乙醇 203.0 203.0 垫纸 50.0 0 无碱玻璃布　 55.0 55.0 铜箔 10.0 0 油 52.7 52.7 边角料 107.2 107.2 水及其它 171.0 4.0 165.9 1.1 合计 60.0 711.3 304.2 179.4 190.0 37.7

2． THFZ-63-1板物料投入

THFZ-63-l自熄性覆铜箔环氧纸层压板共耗用原料20种，进入产品的11种，可流失物为21种，经回收后，最终流失物为18种。经衡算得每吨该产品需投料1895.6kg，可能流失895.6kg，则可算得该产品投料进入产量占投料量的52.76％，可能流失量占47.24％。该产品可能流失物中有3种获得回收，计每吨产品l13.6kg，占可能流失量的12.69％；每吨产品的最终流失量为781.5kg，其中气态457.8kg，占58.58％，液态118.0kg，占15.11％，固态167.3kg，占21.41％。不明态38.4kg，占4.91％；最终流失量占总投料量购41.23％。

3．THAB-67板物料投人

THAB-67覆铜箔环氧玻璃布层压板耗用原料13种，计每吨产品1990.7kg；其中5种原料进入产品，占投料量的50.23%经生产过程的转化，产生14种可能流失物，计990.7kg／t产品．占投料量的49.77％。可能流失物的回收量为51.4kg／t产品，占可能流失量的5.19%。该产品最终流失物为12种，计每吨产品939.4kg，其占总投料量的47.19％，其中气态693.4kg占73.81％；液态18.5kg，占1.97%，固态227.5kg，占24.22％。

4．THFB-65-1板物料投入

THFB-65-1自熄性覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板投料为20种，计每吨产品186.5kg；进入产品的原料有ll种，其量占投料量的53.74％；可能流失物20种，计每吨产品860.5kg。可能流失物回收3种，计103.7kg／t产品，占可能流失量的12.05％；最终流失物为17种，计每吨产品756.8kg，占总投料量的40.67%，其中气态457.2kg，占60.41％；液态l17.6kg，占15.54%；固态152.7kg，占20.18%；不明态29.3kg，占3.87％

5．全厂物料投人

将前面4个产品投入产出衡算及剖析的结果(表3)。表中树脂类包括6101环氧树脂、601树脂和661树脂；缩醛类包括缩醛胶和缩丁醛；有机溶剂类包括酒精、丙酮和甲苯，胺类包括双氰胺、苄基二甲胺和二甲基甲铣胺；油类包括桐油、汽油、柴油和机油；其它项包括氨水、重铬酸钾、碱酸、固碱、三氧化二锑、四溴双酚A、聚丙烯薄膜、金黄和蒸馏水；纸包括垫纸和棉纸。该厂边角料采用焚烧处理。根据边角料的组成，可燃物约占50％，并假定其完全燃烧，因此边角料经焚烧后有50％变为气态物排放，有50％为固态物排放。

表3 铜箔板（无线电材料）产品物料投入产出全衡算表

编号投料进入产品量可能流失量可能流失物的形式、种类及数量名称数量原料形式副产物形式边角料不明苯酚甲醛有机溶剂类树脂类缩醛类胺类纸无碱玻璃布铜箔油水其它 A B1 B2 C D E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13 E14 1 共计 1824.4 1000.0 824.4 28.8 28.8 282.0 52.9 9.2 1.5 70.9 35.8 5.7 48.1 123.9 33.5 102.0 1.4 2 苯酚 138.5 95.3 43.2 28.8 2.4 10.6 1.4 3 甲醛 15.09 14.5 136.4 28.8 105.9 1.7 4 有机溶剂类 293.5 0 293.5 282.0 11.5 5 树脂类 305.0 225.3 79.7 52.9 26.8 6 缩醛类 1.7 21.5 11.1 9.2 1.9 7 胺类 211.9 0.2 1.5 1.5 0.1 8 纸 404.6 129.1 82.8 70.9 11.9 9 无碱玻璃布 152.1 335.8 68.8 35.8 33.0 10 铜箔 48.1 134.4 17.7 5.7 12.0 11 油 85.5 0 48.1 48.1 12 其它 85.5 43.9 41.6 4.1 33.5 4.0 可能流失物的流失形态气态 F1 373.0 19.2 19.2 282.0 1.5 48.1 1.4 液态 F2 151.9 4.5 7.4 123.9 16.1 固态 F3 262.5 34.8 1.2 0.03 70.9 35.8 5.7 12.1 102.0 不明 F4 37.1 5.1 0.6 18.1 8.0 5.3 可能流失物的回收利用量 I1 81.8 70.9 5.7 5.2 可能流失物的处理量 I2 102.0 102.0 最终流失物的流失形态气态 J1 424.0 19.2 20.8 282.0 1.5 48.1 51.0 1.4 液态 J2 151.9 4.5 7.4 123.9 16.1 固态 J3 129.7 34.8 1.2 0.03 35.8 6.9 51.0 不明 J4 37.1 5.1 0.6 18.1 8.0 5.3

由表3可见，该厂4种产品共耗原料11类(30种)，平均吨产品需投料1824.4kg，进入产品的原料9类(14种)；进入产品量为其投料量140.2kg／t的70.96％，为总投料量的54.81％；可能流失量为总投料量的45.19％。在可能流失物中，以原料形式流失的占87.46％，副产物形式流失的占12.37％；不明形式占0.17％。在原料形式中，水占17.18％；有机溶剂类占39.11％；主要原料(指能进入产品的原料,293.6kg／t)占40.7B％。可能流失物的回收量占可能流失量的9.92％，处理量占12.37％。最终排入环境的流失物占可能流失物的90.08％，其中气态物7类(13种)，占57.10％；液态物4类(8种)占20.46%;固态物6类(9种)，占17.47%；不明态5类，占5.01％。

四、讨论

l，从上述物料投入产出衡算结果来看，该厂4个产品的物料利用率的高低顺序是THFB?5板＞THFB?5?板＞THFZ?3?板＞THAB?7板;而可能流失物的回收率高低顺序是THFZ?3條板＞THFB?5?l板＞THFB?5板＞THAB?7板，最终流失率的大小次序为THAB?7板＞THFZ?3條板＞THFB?5條板＞THFB?5板。由这三个顺序，我们从环境效益和资源利用效益的角度考虑，可得出4个产品中综合效益最好的是THFB?5板，最差的是THAB?7板。

2．由全厂物料投入产出综合平衡及剖析结果看，最终排人环境的流失物占总授料的40.7％，这是相当大的。其中又以气态物种类最多，量最大，且以有机溶剂(包括汽油、柴油、桐油)为主，占气态物的70.59％，占最终流失总量的40.3％。而这一部分从技术上讲，回收是有可能的。

3．在该厂的最终流失物中，除水、边角料、不明物及溶剂类物料外，其它物料的流失量为216.1kg／t，扣除消耗定额中允许过量投料部分约71kg／t(按投料量的10％计)，为145.1kg／t，占流失总量的19.54％，占投料总量的7.95％。可以说这部分物料的流失，主要原因是管理不善造成的，如果加强管理，就可以减少这部分流失，这是不用花费的污染源控制途径。

4．通过对该厂物料投入产出平衡及剖析，获得如下几点看法：( l)对于乡镇企业来说，生产管理较好，厂领导对环境保护有较高认识，即使没有监测条件(本研究中没有进行任何监测，全部采用工厂现有的资料数据)，那么采用物料投入产出平衡方法进行生产和污染源的管理与控制是有很大可行性的。(2)企业环境管理与生产管理是密切相关的，决不能，也不应该割裂或对立起来。而物料投入产出平衡的结果不仅对环境管理有用，对生产管理也是不可缺少的，它将环境管理与生产管理紧紧地联系在一起，这从前面的物料衡算及剖折结果和讨论均可看出。(3)与国营大中企业相比，乡镇企业的管理水平确实要差，生产资料数据、环保资料数据都很少，这妨碍了企业物料投人产出平衡及剖析工作的深度和广度。因此从现在起应该着手抓这项工作。由于乡镇企业技术力量弱，主管部门和环保部门应组织技术咨询服务，帮助他们健全资料、数据档案，从而提高企业的生产管理和环境管理水平。

参考文献

[1]王建民，钱兴福：产品实物型投入-转化-产出全平衡模型的建立及应用，环境科学，8(3)，2?，1987年．

[2]主健民等：工业污染源的系统控制及控制系统，中国环境科学，4(5)，7?1，1984 年．

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