表2-15 各因素重要程度表
廢棄物量 W=10; 廢物毒性 W=9;
能耗 W=8; 成本費用 W=8;
CP潛力 W=6; 車間積極性 W=2;
發展前景 W=2。
從廢棄物量、廢物毒性、能耗、成本費用、CP潛力、車間積極性和發展前景等因素對各生產單元計分,根據分數排序,最后確定審核重點。
表2-16 權重法確定審核重點表
因素 權重
W 備選審核重點得分(1-10)
清洗工序 減薄工序 CVD工序 氧化工序
R RW R RW R RW R RW
廢棄物量 10 9 90 9 90 8 80 7 70
廢物毒性 9 9 81 9 81 9 81 10 90
能 耗 8 8 64 8 64 8 64 8 64
成本費用 8 8 64 8 64 8 64 7 56
CP潛力 6 8 48 7 42 6 36 7 42
車間積極性 2 8 16 7 14 7 14 8 16
發展前景 2 8 16 8 16 8 16 7 14
總分 379 371 355 352
排序 1 2 3 4
從表中的評分結果可以看出,清洗工序得379分,排第一;減薄工序得371分,排第二;CVD工序得355分,排第三;氧化工序得352分,排第四, 通過現狀調研、現場考察以及對本公司產污排污/能源資源消耗情況的綜合評價后認為,在與環境污染、能源消耗相關的各工序中,清洗工序生產過程中產生的廢水量較大,通過加強對產品工藝技術水平的改造,將直接關系到最后的廢水的排放量和能否穩定達標排放。經審核小組討論后,一致確認將公司清洗工序列為本輪清潔生產審核的重點。
2.7 設置清潔生產目標
清潔生產目標設置原則為:
1) 容易被人理解、易于接受、且易于實現;
2) 可以度量、具有靈活性,可以根據需要和實際情況作適當調整;
3) 有激勵作用,有明顯的效益;
4) 符合組織經營總目標;
5) 能減輕對環境的危害程度;
6) 能明顯減少廢物處理費用;
7) 能減少物耗、能耗、水耗和降低生產成本;
8) 有具回收價值的副產品,有經濟效益;
9) 防止污染措施的資金易于落實,最好能爭取到優惠條件和貸款;
10) 產品在今后的國內外市場上具有競爭力;
11) 分階段,一般分為近期、中期和遠期。
依據清潔生產目標制定原則,根據現場考察并結合上級主管部門對公司的要求,清潔生產審核小組經認真討論后最終確定了清潔生產目標,見表2-17。
表2-17 清潔生產目標一覽表
序號 項目 現狀 近期目標(2011年) 遠期目標(2015年)
絕對量 相對量 絕對量 相對量
1 用水量(噸/萬片) 12955.62 削減647.8 削減5% 削減1300 削減10%
2 廢水量(噸/萬片) 12725.6 削減636.3 削減5% 削減1273 削減10%
3 氫氟酸使用量
(公斤/萬片) 56.2 削減2.81 削減5% 削減4.5 削減8%
2.8無/低費方案的產生
公司利用多種形式對全體員工進行了清潔生產和清潔生產審核的宣傳和培訓,普遍提高了員工的清潔生產意識和參與的積極性,結合各自崗位及日常工作提出了清潔生產方案,經各審核工作小組整理歸納后,在本階段提出了以下清潔生產方案見表2-18.
表2-18 清潔生產方案
序號 方案簡介 預計環境經濟效益
1 完善初期雨水收集設施,對雨水排污口進行改造 全年直接減少初期雨水排放量達200噸以上。
2 加強廢水、廢液的各項指標檢測,確保廢水達到接管標準 確保廢水達標排放,降低廢水處理費用。
3 利用峰谷電差價,公用工程系統在峰電少生產,谷電多生產 全年可以節約用電1.5萬kWh,產生經濟效益1萬元
4 對排水管路進行改造,使濃酸單獨排放,減少酸水處理量 全年減少弱酸處理量3萬噸,減少處理費用1.5萬元。
5 改建危險原料等儲存設施 減少和避免對環境的污染。
6 節能燈替代白熾燈,LED燈替代老式日光燈 全年節約用電6萬kWh,節約電費4萬元。
7 部分更換冷凍水循環水泵、冷卻水循環水泵為節能泵 全年節約用電5萬kWh,節約電費3.5萬元。
對能先行實施的無/低費方案,公司將抓緊予以實施。
第三章 審核(評估)
本階段工作主要是通過對本輪清潔生產審核確定的審核重點的物料平衡和細化分析評估, 進一步發現存在的問題和改進的潛力,繼續產生清潔生產方案。
3.1 審核重點概況
3.1.1 清洗工序工藝流程見圖3一1.
圖3一1 清洗工序工藝流程圖
審核重點工序流程說明:
(1)濕法腐蝕:BHF是氫氟酸和氟化銨的混合水溶液,液中的F- 與二氧化硅中的SI4+絡合成六氟硅酸根絡離子[SIF6]-2,它與H+結合生成可溶性的六氟硅酸,同時H+也與二氧化硅中的O-結合生成水。反應式為:
(2)濕法去膠:將濃硫酸加熱到120℃±5℃。將制品浸泡在溶液中,并加入50ML的雙氧水,利用濃硫酸強氧化性將膠碳化而溶于水。
(3)I號液:將H2O:H2O2:NH4OH=5:1:1的體積比配制在I號液,將制品放在溫度為75℃±5℃的溶液中10MIN,主要去除表面的有機沾污。
(4)II號液: 將H2O:H2O2:HCL=5:1:1的體積比配制在II號液,將制品放在溫度為75℃±5℃的溶液中10MIN,主要去除表面的金屬沾污。
3.2審核重點檢測數據
3.2.1清洗工序生產物料平衡
2012年4月審核小組對清洗生產工序的生產數據進行了測試,測試數據見表3-1。
表3-1 2012年4月水洗生產工序生產數據測試表
時間
項目 3.26~4.10 4.11~4.25 全月合計
加工工件產量(片) 192752 190936 383688
BHF(KG) 225 250 475
硫酸(KG) 1260 1310 2570
雙氧水(KG) 956 724 1680
氨水(KG) 620 424 1044
鹽酸(KG) 140 140 280
正性光刻膠6112B(KG) 46 42 88
正性光刻膠2700P(KG) 24 21 45
光刻膠CP45(KG) 104 132 236
光刻膠CP60(KG) 128 120 248
表3-2 2012年4月水洗生產工序輸入、輸出數據匯總表
輸入(KG) 輸出(KG)
污泥 廢水 水分損耗 廢氣 成品
純水 600000 3.5* 605000 150* 60* 564.5
加工工件產量 580
BHF 475
硫酸 2570
雙氧水 1680
氨水 1044
鹽酸 280
正性光刻膠6112B 88
正性光刻膠2700P 45
光刻膠CP45 236
光刻膠CP60 248
合計 607246 605778
注:帶“*”號的數量無法實測,為估計數。
3.3物料平衡
根據以上物流輸入-輸出數據,審核小組編制了物料平衡圖:
加工工件產量580
純水600000
BHF475
硫酸2570
雙氧水1680
氨水1044
鹽酸(HCl)280
正性光刻膠6112B 88
正性光刻膠2700P 45
光刻膠CP 236
光刻膠CP 248
∑入 = 607246 ∑出 = 605778
圖3-2 水洗工序物料平衡圖
平衡偏差為:0.24%。
說明:從以上物料平衡檢測數據來看,輸出物料量為605778kg,而輸入物料量為607246kg,輸出物料與輸入物料的偏差為0.24%,可以進行隨后的評估和分析。
3.4廢棄物產生原因分析
審核小組根據對產品生產重點工序的輸入輸出物料的檢測情況,對生產過程進行作如下討論和分析:
1)廢棄物的產生部位主要來自于以下幾個方面:
廢水主要來自于產品的水洗過程,這部分生成的水量占總產出廢水量的主要部分,廢水的產出主要是由產品的清洗方式決定。
2)廢棄物產生的原因分析表,見表3-3
表3-3 廢棄物產生的原因分析表
廢棄物名稱
影響因素 廢水
原料及能源 對廢水的產生量不大,要加強管理減少廢品的產生。
加強對用電量的考核。
設備 清洗設備對廢水的產出有較大影響。
過程控制 清洗方式影響廢水量的產生。
人員 對廢水的產出量和污染物量非常重要。
產品 如果產品質量要求高,將會產生較多的廢水。
廢棄物 按操作要求操作,減少廢品的產生。
工藝技術 產品的生產工藝直接決定了廢水的產出量和污染物數量。
管理 管理水平將直接決定廢水的產出量和污染物數量。
從重點審核部位的物料平衡數據和廢棄物產生的原因和去向分析發現, 如果采取以下措施可以減少廢水和污染物的數量:
在產品生產過程中,應提高產品原料的質量指標,嚴格控制生產過程的各項指標要求,同時加強洗滌水量的控制。將大大減少廢水的產出量。
3.5 繼續提出和實施清潔生產方案
在本階段的審核工作中,又得出了以下清潔生產方案,分別如下:
(1)加強原料采購的力度,加強對原料包裝材料的回收。
由于源頭原輔材料質量的提高,產品質量均得到了保證,減少了廢品的產出率。
(2)盡量利用峰谷電差價,安排公用工程系統在峰電少生產,谷電多生產,降低生產成本。
利用峰谷電差價,調整生產運行負荷,折產生經濟效益近1萬元。
(3)將過程報廢的制品再利用。
(4)員工須先經培訓合格才能上崗。
第四章 方案產生和篩選
方案的產生和篩選是清潔生產審核的第四個階段,本階段的工作是將已產生的清潔生產方案按原輔材料和能源、工藝技術、設備、管理、過程控制、員工、產品和廢棄物等八個方面進行分類匯總。并對方案進行篩選,提出初步可進行的中/高費方案,供下一階段進行可行性分析,以確定實施方案。同時,對已實施的無/低費方案及中/高費方案階段所取得的環境、經濟效益進行匯總和評估。
4.1方案的產生
根據物料平衡結果、污染物排放情況,清潔生產審計小組匯總車間管理人員、技術人員和操作人員,針對公司生產管理運行、工藝、設備和過程控制等方面存在的問題,集思廣益,提出合理化建議,以期充分節約資源,減少污染,提高產品產量和質量。
1)廣泛采集創新思路
在全公司范圍內利用各種渠道和多種形式,進行宣傳動員,鼓勵全體員工提出清潔生產方案或合理化建議。通過實例教育,克服思想障礙,制定獎勵措施以鼓勵創造性思想和方案的產生。
2)根據物料平衡和針對廢棄物產生原因分析產生方案
進行物料平衡和廢物產生原因分析的目的就是要為清潔生產方案的產生提供依據。因而,方案的產生要緊密結合這些結果,只有這樣才能使所有產生的方案具有針對性。
3)組織行業專家進行技術咨詢
聘請行業專家針對相關工藝難點進行技術咨詢和攻關指導,以期制定出有效的、操作性強的問題解決方案加以實施,達到清潔生產的目的。
4)全面系統地產生方案:
原輔材料和能源控制
技術工藝改造
設備維護和更新
過程優化控制
產品更換或改進
廢棄物回收利用和循環利用
加強管理
員工素質的提高以及積極性的激勵
4.2方案的分類匯總
在整個征集方案過程中,審計小組共征集方案20多條,經初步篩選,將其中類似的或重復的加以合并,最后采納16條合理化建議作為本次清潔生產方案,見表4-1。
表4-1 清潔生產方案分類匯總表
方案
分類 編
號 方案名稱及簡介 投資
(元) 預計環境效益和經濟效益
原輔
材料
能源 F1 加強原料采購的力度,加強對原料包裝材料的回收 無費 由于源頭原輔材料質量的提高,減少廢品的產出率
F2 實行過程控制,減少廢水產出量 28000 減少廢水產出量
工藝
技術 F3 完善管路改造,完善雨污分流、清污分流,對污水排污口進行改造 28000 污水和雨水管網各自獨立鋪設,年減少處理量200噸,杜絕500噸含污染物雨水排放。
F4 嚴格管理,定額考核,減少氫氟酸使用量 無費 全年直接減少0.1噸氫氟酸,節約費用0.06元。
過程
控制 F5 加強廢水、廢液的各項指標檢測,確保廢水達到接管標準 42000 確保廢水達標排放,降低廢水處理費用。
F6 利用峰谷電差價,公用工程系統在峰電少生產,谷電多生產 無費 產生經濟效益1萬元
設
備 F7 對排水管路進行改造,使濃酸單獨排放,減少酸水處理量 40000 全年減少弱酸處理量1萬噸,減少處理費用1.5萬元。
F8 改建危險原料等儲存設施 20000 減少和避免對環境的污染。
F9 節能燈替代白熾燈,LED燈替代老式日光燈 40000 全年節約用電6萬kWh,節約電費4萬元。
F10 部分更換冷凍水循環水泵、冷卻水循環水泵為節能泵 20000 全年節約用電5萬kWh,節約電費3.5萬元。
廢棄
物 F11 增加垃圾桶,垃圾分類收集 2000 減少污染。
管理 F12 勻膠房進行溫濕度控制改造 45000 年節約蒸汽800噸,節約費用20萬元
F13 改原來生產場地及倉庫內地面清潔水沖法為干掃或濕拖法 1000 全年節水200噸,同時減排廢水量170噸,折費用2840元。
F14 將過程報廢的制品再利用 40000 全年節約控片4千片,節約費用24萬元。
F15 減少硅片用金量 10000 全年節約用金1.2㎏,節約費用39.6萬元
員工 F16 員工須先經培訓合格才能上崗 無費 提高節能減排,增加經濟效益
4.3 方案初步篩選
審核工作小組采用簡單比較法以技術可行性、環境效益、經濟效益、實施的難易程序及對產品和生產的影響等五個方面為篩選因素,對以上16個方案進行篩選,篩選情況列于表4-2。
表4-2 清潔生產方案簡易篩選表
編號 方案名稱 技術可行性 環境
效果 經濟
效果 實施
難易 對現生產影響 初步
結論
F1 加強原料采購的力度,加強對原料包裝材料的回收 √ √ × √ √ √
F2 實行過程控制,減少廢水產出量 √ √ × √ √ √
F3 完善管路改造,完善雨污分流、清污分流,對污水排污口進行改造 √ √ × × √ √
F4 嚴格管理,定額考核,減少氫氟酸使用量 √ √ × × √ √
F5 加強廢水、廢液的各項指標檢測,確保廢水達到接管標準 √ √ √ √ √ √
F6 利用峰谷電差價,公用工程系統在峰電少生產,谷電多生產 √ √ √ √ √ √
F7 對排水管路進行改造,使濃酸單獨排放,減少酸水處理量 √ √ √ √ √ √
F8 改建危險原料等儲存設施 √ √ √ × × √
F9 節能燈替代白熾燈,LED燈替代老式日光燈 √ √ √ √ √ √
F10 部分更換冷凍水循環水泵、冷卻水循環水泵為節能泵 √ √ √ √ √ √
F11 增加垃圾桶,垃圾分類收集 √ √ × √ √ √
F12 勻膠房進行溫濕度控制改造 √ √ √ √ √ √
F13 改原來生產場地及倉庫內地面清潔水沖法為干掃或濕拖法 √ √ √ √ √ √
F14 將過程報廢的制品再利用 √ √ √ √ √ √
F15 減少硅片用金量 √ √ √ √ √ √
F16 員工須先經培訓合格才能上崗 √ √ √ √ √ √
表4-3 初步可行的中/高費方案
編號 方案名稱及簡介 預計投資
(萬元)
F17 在CVD工序的C18設備上改進Si3N4生成工藝,將黃色Si3N4改為無色Si3N4,減少工藝廢氣的產生 12
F18 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量和污水產生量 8
F19 改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生 5
F20 在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生 6
產生的清潔生產方案分為無/低費用方案和中/高費用方案兩大類。結合公司的實際狀況,本輪審核中,將備選方案標準定為5萬元,即低于或等于5萬元的為無/低費用方案,高于5萬元的為中/高費用方案。
篩選結果匯總于表4-4。
表4-4 清潔生產方案初步篩選結果匯總表
篩 選 結 果 分 類 方 案
可行的無/低費方案 16
初步可行的中/高費方案 4
暫不可行方案 無
4.4 無/低費方案實施的環境、經濟效益
已實施的無/低費方案的環境、經濟效益匯總于第六章“方案實施”中,這里不再另行列出。
第五章 實施方案的確定(可行性分析)
本階段是實施清潔生產審核工作的第五個階段。本階段工作的目的是對經篩選出來的初步可行的中/高費方案進行分析和評估,以選擇最佳的可實施的清潔生產方案。本階段工作的重點是結合市場調查和收集一定資料的基礎上,進行方案的技術、環境、經濟的可行性分析的比較,再結合公司的各方面具體情況,從中選擇和推薦最佳的可行方案,確定并實施。
5.1 進行市場調查
因進行可行性分析的方案不涉及產品的變化,也無副產品產生,所以不進行市場調查,F對該方案進行可行性研制。
5.2技術評估、環境評估和經濟評估
5.2.1 在CVD工序的C18設備上改進SiN生成工藝,將黃色SiN改為無色SiN。
1)技術評估
通過改進該設備上所加工產品的工藝條件,將傳統的黃色SiN生產改為無色,可以直接減少SiH4、N2的使用量。具體就是通過改進在生成SiN時工藝腔里面的反應氣體配比和流量,在400℃左右的溫度下使的原來工藝所生成的黃色SiN變成無色。
SiH4+NH3----SiNH+3H2
2SiH4+N2----2SiNH+3H2
在不影響產品質量和可靠性的前提下,達到減少原材料特種氣體的使用。
目前這項新工藝已經用于批量生產,得到了推廣,不僅符合公司利益,而且還增加了環境效益。
2)環境評估
該方案實施后,全年可以減少SiH4使用量28800L(折算高壓瓶裝氣24瓶),減少高純N2使用量7700立方米。
3)經濟評估
C18設備為公司新調試設備,為減少原材料消耗,實行綠色生產,在工藝路線方面實行了比較大的改進,按照目前工藝,僅減少SiH4和N2方面,每年節約費用31萬元。
(1)總投資費用(I)
I=12萬元
(2)年折舊費(D)按6年計
D=12/6=2萬元
(3)年節約費用(P)
P=31萬元
(4)應稅利潤(T)
T= P - D = 29萬元
(5)年凈利潤=T(1-稅率) 稅率為25%
=29×0.75=21.75萬元
(6)年凈現金流量(F)
F=年凈利+年折舊費=21.75+2=23.75萬元
(7)投資償還期(N)
N=I/F=0.505年
(8)凈現值(NPV)
NPV= -I, 當n=6 i=6時
查表得:折現系數 = 4.9173
NPV=23.75×4.9173-12=104.7858萬元
(9)內部收益率(IRR)
IRR為項目在計算期內各年凈現金流量現值累計為“零”時的折現率。當NPV=0時
=I/F=0.505
查表得IRR>40%,故方案經濟可行。
5.2.2 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量。
1)技術評估
對原有的AL前清洗設備W31進行改造,改用快排沖洗槽,實行程序控制,直接減少了高純水的使用和污水的排放。同時提高了清洗質量。方案的實施在技術上成熟可靠,實施難度低,安全性較高。
2)環境評估
方案實施后,改變了以前AL前清洗一直采用溢流清洗的工藝,很多時候設備沒有加工制品,但是高純水卻一直在使用。而采用了噴淋、蓄水、快排的清洗新工藝。在不清洗制品的狀態,高純水自動關閉。高純水全年減少使用量17280噸以上,相當于節約自來水26500噸,同時可以減少15600噸含HF的廢水排放。
3)經濟評估
項目投資費用5.5萬元,每年節省高純水17280噸以上,相當于節約自來水26500噸,節省費用7.95萬元,同時可以減少15600噸含HF的廢水排放,減少廢水處理費用18.72萬元。合計經濟效益26.67萬元。
(1)總投資費用(I)
I=5.5萬元
(2)年折舊費(D)按6年計
D=5.5/6=0.9167萬元
(3)年節約費用(P)
P=26.67萬元
(4)應稅利潤(T)
T= P - D = 25.7533萬元
(5)年凈利潤=T(1-稅率) 稅率為25%
=25.7533×0.75=19.315萬元
(6)年凈現金流量(F)
F=年凈利+年折舊費=19.315+0.9167=25.2317萬元
(7)投資償還期(N)
N=I/F=0.218年
(8)凈現值(NPV)
n F
NPV= ∑ -I, 當n=6 i=6時
j=1 (1+i)j
n 1
查表得:折現系數 ∑ = 4.9173
j=1 (1+i)j
NPV=25.2317×4.9173-5.5=118.5718萬元
(9)內部收益率(IRR)
IRR為項目在計算期內各年凈現金流量現值累計為“零”時的折現率。當NPV=0時
n 1
∑ = I/F = 0.218
j=1 (1+IRR)j
查表得IRR>40%,故方案經濟可行。
5.2.3改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生。
1)技術評估
通過改變工藝條件降低正膠顯影液的使用量,達到減少成本的目的
方案是通過技術部反復試驗,并在現有生產裝置上進行了量產論證,技術上已成熟可靠,對產品質量沒有影響,實施復雜度低,且安全性較高。
1.程序變化
程序
號 顯影液型號 原程序時間 優化后時間 原流量 調整后
流量 優化前使用量(ml) 優化后使用量(ml) 理論上液量減少比例
1# MD-C 19秒 14.5秒 0.4L/min 0.25L/min 126 60 52.4%
2.改進效果
顯影液型號 優化前用量(桶) 優化后用量(桶) 做片增加
比例 相對應每片耗液量減少比例 每片約省錢(每桶液
18升每升11元)
MD-C 129片/桶 275片/桶 113.00% 52.70% (1/129-1/275)*18*11
=0.8元
2)環境評估
方案實施后,每月可減少1980L MD-C使用量,同時也減少了廢液的排放,環境改善效果明顯。
3)經濟評估
按照每月加工3萬片的現有產能,每月可減少1980L MD-C使用量,每年可節約資金28萬元。
(1)總投資費用(I)
I=5萬元
(2)年折舊費(D)按6年計
D=5/6=0.8333萬元
(3)年節約費用(P)
P=28萬元
(4)應稅利潤(T)
T= P - D = 27.1667萬元
(5)年凈利潤=T(1-稅率) 稅率為25%
=27.1667×0.75=20.375萬元
(6)年凈現金流量(F)
F=年凈利+年折舊費=20.375+0.8333=21.2083萬元
(7)投資償還期(N)
N=I/F=0.2358年
(8)凈現值(NPV)
n F
NPV= ∑ -I, 當n=6 i=6時
j=1 (1+i)j
n 1
查表得:折現系數 ∑ = 4.9173
j=1 (1+i)j
NPV=21.2083×4.9173-5=88.2876萬元
(9)內部收益率(IRR)
IRR為項目在計算期內各年凈現金流量現值累計為“零”時的折現率。當NPV=0時
n 1
∑ = I/F = 0.2358
j=1 (1+IRR)j
查表得IRR>40%,故方案經濟可行。
5.2.4在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生
1)技術評估
對原有的硫酸和濕法腐蝕設備(6臺)進行加裝氮氣特氟隆管道,改用純水鼓泡,實行氮氣流量可控制,直接減少了高純水的使用和污水的排放。同時提高了清洗質量。方案的實施在技術上成熟可靠,實施難度低,安全性較高。
2)環境評估
方案實施后,改變了以前清洗一直采用簡單溢流清洗的工藝,制品沖水時間長,清洗效果不理想,高純水使用量大和污水排放多。全年高純水減少使用量800噸以上,相當于自來水1600噸,同時可以減少720噸含硫酸的廢水排放。
3)經濟評估
項目投資費用6萬元,項目的實施產生的直接經濟效益并不大,每年節省高純水240噸以上。但環境效益和產品質量的提升較為可觀,故公司決定實施該方案。
5.3 方案技術評估匯總
從技術方面對產生的中/高費方案進行匯總分析,匯總如表5-1:
表5-1 中/高費方案技術評估匯總表
方案編號 方案名稱 技術可行性 評價結論
先進
性 安全性 可靠性 成熟度 操作性 可行 不可行
F17 在CVD工序C18設備上改進Si3N4生成工藝,將黃色Si3N4改為無色Si3N4 較高 高 高 成熟 容易 可行
F18 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量 一般 高 高 成熟 容易 可行
F19 改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生 較高 高 高 成熟 容易 可行
F20 在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生 一般 高 高 成熟 容易 可行
5.4方案環境評估匯總
環境評估匯總于表5-2
表5-2 中/高費方案環境評估匯總表
方案編號 方案名稱 技術可行性 評價結論
排放量 可降解 污染轉移 二次污染 循環經濟 可行 不可行
F17 在CVD工序C18設備上改進Si3N4生成工藝,將黃色Si3N4改為無色Si3N4 減少 無 無 無 無 可行
F18 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量 減少 無 無 無 無 可行
F19 改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生 減少 無 無 無 無 可行
F20 在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生 減少 無 無 無 無 可行
5.5確定實施方案
根據以上技術、環境、經濟可行性分析,以上4個中/ 高費方案在技術上都是可行的,且都具有較好的環境效益,在減污、減排方面都有顯著的實施效果,但為確保公司廢水能達標排放,這些方案必須實施;部分方案實施后的經濟效益明顯,經審核小組研究決定,對這4個中/ 高費方案全部組織實施。
第六章 方案實施
方案實施是清潔生產的第六個階段。該階段的主要目的是通過推薦方案(經分析可行的中/高費方案的最佳方案)的實施,使企業實現技術進步,獲得顯著的經濟效益和環境效益;通過評估已經實施的清潔生產方案成果,激勵企業推行清潔生產。本階段的工作重點是:總結前幾個審核階段的已經實施的清潔生產方案成果,統籌規劃推薦方案的實施。
6.1方案實施計劃
審核小組針對企業實際情況商討方案實施的進度,經報總經理批準后實施,各方案責任部門,完成時間見表6-1。
表6-1 方案實施計劃進度表
序號 執行計劃
方案名稱 方案
提出 市場
調研 方案
設計 方案
實施 負責人
F17 在CVD工序的C18設備上改進SiN生成工藝,將黃色SiN改為無色SiN 4.5前 4.10前 4.15前 4.16~8.20 生產部
F18 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量 4.5前 4.10前 4.15前 4.16~8.20 生產部
F19 改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生 4.5前 4.10前 4.15前 4.16~8.20 生產部
F20 在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生 4.5前 4.25前 4.28前 4.30~8.20 生產部
方案合計需要投資31萬元,根據企業自有資金的實際情況,結合企業的投資規劃,實施資金由企業自籌解決,從方案提出之后按照計劃陸續安排資金予以實施。
6.2匯總已實施方案的成果
本次清潔生產審核共提出無低費清潔生產方案16項,其中符合實施條件列入本次審核實施計劃的16項,目前已實施16項,實施率100%。提出中/高費方案4項,已實施4項。
表6-2 已實施的清潔生產無低費方案成果匯總
方案
編號 方案名稱 投資
(元) 環境效益 經濟效益
(元/年)
F1 加強原料采購的力度,加強對原料包裝材料的回收 無費 減少廢品的產出率 減少廢品損失50000
F2 實行過程控制,減少廢水產出量 28000 減少廢水500噸 減少損失6000
F3 完善管路改造,完善雨污分流、清污分流,對污水排污口進行改造 28000 年減少廢水量200噸,減少500噸含污染物雨水排放 節約費用8000
F4 嚴格管理,定額考核,減少氫氟酸使用量 無費 全年減少0.1噸氫氟酸 節約費用600
F5 加強廢水、廢液的各項指標檢測,確保廢水達到接管標準 42000 確保廢水達標排放,降低廢水處理費用 ※
F6 利用峰谷電差價,公用工程系統在峰電少生產,谷電多生產 無費 節省電費10000
F7 對排水管路進行改造,使濃酸單獨排放,減少酸水處理量 40000 全年減少弱酸廢水處理量1萬噸 減少處理費用15000
F8 改建危險原料等儲存設施 20000 減少對環境的污染 ※
F9 節能燈替代白熾燈,LED燈替代老式日光燈 40000 全年節約用電6萬kWh 節約電費40000
F10 部分更換冷凍水循環水泵、冷卻水循環水泵為節能泵 20000 全年節約用電5萬kWh 節約電費35000
F11 增加垃圾桶,垃圾分類收集 2000 減少污染 ※
F12 勻膠房進行溫濕度控制改造 45000 年節約蒸汽800噸 節約費用200000
F13 改原來生產場地及倉庫內地面清潔水沖法為干掃或濕拖法 1000 全年節水200噸,同時減排廢水量170噸 節約費用2040
F14 將過程報廢的制品再利用 40000 全年節約控片4千片 節約費用240000
F15 減少硅片用金量 10000 節約用金1.2㎏ 節約費用396000
F16 員工須先經培訓合格才能上崗 無費 提高節能減排 降低生產
費用
合計 316000 年節水200噸,減少廢水量11370噸,節約蒸汽800噸,節約用電11萬kWh,節約控片4千片,節約用金1.2㎏,減少0.1噸氫氟酸 957640
表6-3 已實施的清潔生產中高費方案成果匯總
方案編號 方案名稱 投資
(萬元) 環境效益 經濟效益
F17 在CVD工序的C18設備上改進Si3N4生成工藝,將黃色Si3N4改為無色Si3N4 12 年節省SiH4使用量28800L,減少高純N2使用量7700立方米 每年節約費用31萬元
F18 使用新型清洗設備和工藝,減少高純水使用量 8 年節水26500噸,同時減少15600噸含HF的廢水排放。 減少水費和水處理費26.6萬元7
F19 改進光刻工序顯影程序,減少顯影液使用量,減少廢液產生 5 減少23760L MD-C使用量 年節約資金28萬元
F20 在清洗溢流槽中導入氮氣鼓泡,減少純水用量,減少廢水產生 6 自來水1600噸,減少720噸含硫酸的廢水排放。 減少水費和水處理費1.344萬元
合計 31 年節省SiH4使用量28800L,減少高純N2使用量7700立方米,減少23760L MD-C使用量,節水28100噸,減少16320噸含HF的廢水排放。 86.944萬元
表6—4已實施清潔生產方案經濟/環境效益匯總表(依據2011年產量)
已實施無低費方案個數 16
已實施中高費方案個數 4
投入(萬元) 資金額 62.6
資金來源 自籌
經濟效益(萬元) 187.388
節約
原材
料能
源 年節約控片(片) 4000 年節約水量(噸) 28300
年節約用金(㎏) 1.2 年節約電量(度) 110000
節省SiH4(L) 28800 年節約蒸汽量(噸) 800
MD-C使用量(L) 23760 減少高純N2量(m3) 7700
減少氫氟酸(噸) 0.1
削減
排污
量 年廢水減排(噸) 28390
6.3清潔生產目標完成情況
本次清潔生產審核設定的清潔生產目標完成情況對比見表6-5。
表6-5 清潔生產目標完成情況對比表
序號 項目 現狀 目標(2012年) 完成值
絕對量 相對量 絕對量 相對量
1 用水量(噸/萬片) 12955.62 削減647.8 削減5% 削減818.8 6.32%
2 廢水量(噸/萬片) 12725.6 削減636.3 削減5% 削減821.4 6.45%
3 氫氟酸使用量
(公斤/萬片) 56.2 削減2.81 削減5% 削減2.89 5.14%
下圖6-1為2012年9月份公司水平衡圖。
圖6一1 2012年9月份全公司水平衡圖(噸/年)
下圖6-2為2012年9月份全公司電平衡圖。
圖6—2 2012年9月份全公司電平衡圖
分析總結已實施清潔生產方案的成果及對企業的影響:
一、生產工藝與裝備要求
1、生產工藝
生產工藝得到進一步改進,提高了管理水平,過程控制能力加強。
2.裝備要求
裝備處于國內先進水平。
二、資源能源利用指標
資源能源利用有進一步提高。水耗明顯下降。電耗也有下降。
三、污染物產生指標(末端治理前)
1、廢水產生量:削減821.4噸/萬片;
五.環境管理體系
1.環境法律法規標準:符合國家的地方有關環境法律法規,污染物排放達到國家和地方排放標準、總量控制和排污許可證管理要求
2.環境審核:對過程中的環境因素進行控制,有嚴格的操作規程,建立相關方管理程序,清潔生產按制度和各種環境管理制度,特別是固體廢物的轉移制度;
3.組織機構:設有專門環境管理機構;制訂有完善的環境管理制度;
4.生產過程控制環境管理:
原料用量及質量:規定嚴格的檢驗、計量控制措施;
生產設備的使用、維護、檢修管理:對主要設備有具提的環境管理制度,并嚴格執行;
生產工藝用水、電、氣管理:對主要環節安裝計量儀表進行計量,并制定定量考核制度;
環保設施運行管理:記錄運行數據并建立環保檔案;
污染源監測系統:按照《污染源自動監控管理辦法》的規定,安裝污染物排放自動監控設備;
廢物處理處置:采用符合國家規定的廢物處理處置方法處置廢物。一般固體廢物按照 GB18599 相關規定執行。對污泥等危險廢物,要嚴格按照GB 18597 相關規定,進行危險廢物管理,委托持有危險廢物經營許可證的單位進行處理。向揚州環境保護行政主管部門申報危險廢物產生種類、產生量、流向、貯存、處置等有關資料。并針對危險廢物的產生、收集、貯存、運輸、利用、處置,制定意外事故防范措施和應急預案;
廠區綜合環境:管道、設備無跑冒滴漏,有可靠的防范措施;廠區給排水實行清污分流,雨污分流;廠區內道路經硬化處理;廠區內設置垃圾箱,做到日產日清;
相關方環境管理:對原材料供應方、相關服務方提出環境管理要求。
已通過ISO14001:2004環境管理體系認證。
第七章 持續清潔生產
持續清潔生產是企業清潔生產審核的第七個階段,目的是在本輪審核取得較好的成效的基礎上使審核工作能在企業長期、持續地推行。因此,本階段又是下一輪清潔生產審核工作的起點,要通過完善清潔生產管理機構,建立和完善清潔生產管理制度和制定持續清潔生產計劃來實現這個目的。
7.1 建立和完善清潔生產組織
為了鞏固已取得的清潔生產成果,并使該工作能在我公司持續開展下去,公司決定保留清潔生產審核小組,人員暫不作調整。同時,明確了審核小組在今后持續推行清潔生產的職責是:
1)對已實施的清潔生產方案進行監督檢查,保證成果的持久性。
2)經常組織對員工進行清潔生產、國家有關能源資源、環境保護相關政策的宣傳、教育和培訓工作。
3)關注國家有關部門有關新技術、新工藝、新設備的推廣和對落后設備、工藝、產品的淘汰信息,以及國家有關清潔生產的各項政策、法規,及時收集應用。
4)負責清潔生產的征集、評估和組織實施工作。
5)負責清潔生產的日常管理,組織持續清潔生產。
7.2 建立和完善清潔生產管理制度
1)把清潔生產審核中有關加強管理方面的措施,納入相關規程和制度之中,形成文件化制度。
2)把本輪審核中涉及有關崗位操作的要求,補充進相關操作規程,并對涉及的操作人員進行培訓,使之很好地執行。
3)制定獎勵措施,對積極提出清潔生產方案的員工給予獎勵,提高其參與的積極性,激勵廣大員工積極參與。
7.3持續清潔生產
清潔生產是一項持續推行的工作,清潔生產的水平也只有更好,沒有最好,必須持續地推行,才能不斷地提高公司的清潔生產水平。為此,制定了以下持續推行清潔生產的計劃。
1)在2013年在產品的生產工藝上下功夫,改進產品生產過程中的廢水產出問題。
2)在2013年繼續開展一次清潔生產方案的征集活動,發動廣大員工積極參與。
3)在2013年組織開展有關《清潔生產促進法》和《循環經濟促進法》的宣傳培訓工作。
4)對照《國家重點行業清潔生產技術導向目錄》(第一、二、三批)中與公司生產相關的技術進行逐項研究,凡我公司適用的技術,列出計劃,優先采用,以更好更快地提高我公司的清潔生產水平。同時加強清潔生產新技術的研究與開發、新設備的引進和改造工作。
5)加強企業干部、職工的清潔生產培訓。
6)開展內部審核和管理評審,推動清潔生產活動的持續開展。
考慮到目前公司的產品工藝水平,使用的原料和能源以及使用設備等方面,都存在清潔生產的機會,在產品的升級換代、工藝改進和設備的更新上都可以實施一定的方案來達到清潔生產的目的,具體可以推進以下項目的實施:
(1)進一步優化工藝流程,減少光刻膠、顯影液的使用量。
(2)全面推進節水設備的投入與使用,爭取2013年初全部淘汰老式清洗方式。
(3)加強生產和日常管理,對大功率用電設備進行節能技術改造的升級,從而進一步降低用電量,實現節能,該方案計劃在2013年初就開始實施。
(4)2013年準備討論濃水回用方案的實施,此方案的實行將極大的減少自來水的用量,達到節水目的。
2013年清潔生產工作及培訓計劃
名稱 主 要 內 容 時 間 負責部門
起 止
清潔生產工作計劃 1、繼續調查、征集清潔生產無低費、高中費方案,調研、篩選可實施的、具有經濟、環境效益的方案,并付諸實施 2013.2 2013.12 清潔生產小組成員及相關部門
2、全年實施無低費方案 2013.2 2013.12
3、制訂清潔生產工作方針及目標,將清潔生產工作不斷推向深入 2013.2 2013.3
4、落實清潔生產責任制,確保清潔生產工作的正常有效的開展 2013.2 2013.3
5、進一步對設備進行節電措施 2013.3 2013.12
6、進一步提高原料的利用率 2013.3 2013.12
7、跟蹤已實施的中高費方案的效果 2013.3 2013.12
8、檢查監督本輪清潔生產方案的實施情況 2013.3 2013.12
9、做好本輪清潔生產的效益統計及總結工作 2013.2 2013.3
10、做好未實施的中高費方案的落實實施工作 2013.4 2013.12
11、全部淘汰老式清洗方式 2013.2 2013.4
12、優化工藝流程,減少光刻膠、顯影液的使用量 2013.4 2013.8
13、大功率用電設備進行節能技術改造 2013.4 2013.12
14、進一步降低危險化學品的消耗量 2013.4 2013.12
15、濃水回用方案的實施 2013.4 2013.12
清潔生產培訓計劃 1、利用黑板報等媒介大力宣傳清潔生產意義 全年
2、利用黑板報等媒介,開展清潔生產技術交流,提高員工的業務水平 全年
3、參加省、市環保部門舉辦的清潔生產培訓。 不定期
4、有機會參觀清潔生產工作搞得比較好的同行,學習同行的先進經驗 不定期
公司根據產品生產技術及各種消耗狀況,決定堅持不懈地積極開展清潔生產活動,并確定未來三年(至2015年)的中遠期清潔生產目標如下:
項目 清潔生產審核末期
(2015年12月)
單位產品電耗(萬KW•h/萬片) 41.03×85%=34.88
單位產品水耗(t/m2) 12955.62×90%=11660.06
單位產品廢水排放(t/m2) 12725.6×90%=11453.04
氫氟酸使用量(公斤/萬片) 56.2×80%=44.96
第八章 總結與建議
揚州晶新微電子有限公司的清潔生產是在源頭及生產的全過程中控制節能、降耗和污染物的產生,把末端治理作為做好環保工作的輔助手段,它體現了可持續發展的思想。在當今資源、能源日益緊張的情況下意義尤為重要。
公司的清潔生產審核活動符合《清潔生產審核暫行管理辦法》的有關規定和揚州市有關清潔生產審核活動的有關要求,審核活動全面、系統。包括了組織籌劃、與評估、評估、方案的產生和篩選、可行性分析、方案的實施和持續清潔生產七大步驟。方案征集全面,包括原輔材料和能源、技術工藝、設備、過程控制、產品、廢棄物、管理、員工等方面內容。其中可行的無/低費方案16個,本次清潔生產實施16個;中/高費方案4個。清潔生產審核實施情況如下:
表8-1 清潔生產審核實施結果
序號 項目 現狀 目標(2012年) 完成值
絕對量 相對量 絕對量 相對量
1 用水量(噸/萬片) 12955.62 削減647.8 削減5% 削減818.8 6.32%
2 廢水量(噸/萬片) 12725.6 削減636.3 削減5% 削減821.4 6.45%
3 氫氟酸使用量
(公斤/萬片) 56.2 削減2.81 削減5% 削減2.89 5.14%
達到了所設置的清潔生產目標。
揚州晶新微電子有限公司緊緊圍繞“節能、降耗、減污、增效”主題開展清潔生產活動,在審核過程中提出的清潔生產方案大部分為無/低費方案,投入小,而經濟效益和社會效益可觀;對于中/高費方案公司集中財力解決重點突出的問題,也取得了可觀的環境效益和經濟效益。通過開展清潔生產審核工作,公司干部和員工的節約意識、環境保護意識得到了進一步提高,為今后持續開展清潔生產奠定了堅實的基礎。
公司將進一步加強科學管理,積極有效地推進清潔生產工作,持續改善,力爭通過全員的努力取得環境效益、經濟效益、社會效益的共贏,實現公司的可持續發展。
8.1清潔生產是可持續發展的必由之路
清潔生產是擺在工業企業面前的一個新課題,是對人們思想觀念的一種轉變。是控制工業污染的一種新的戰略思想,是指導工業生產的一種新的理論。如何接受新知識,更新新理念,使企業員工適應這個轉變,必須對員工進行思想宣傳教育,首先必須建立一個權威的領導清潔生產的組織,為此組建了清潔生產審核工作小組,制訂了清潔生產工作計劃。指定清潔生產審核工作小組組長,固定清潔生產審核小組負責人,初步形成了公司清潔生產三級網絡。
清潔生產工作涉及到每一道工序、每一個生產過程,牽涉到每個員工。如何使清潔生產理念轉變為員工的自覺行為,就需要開展廣泛的宣傳教育。
落實是搞好清潔生產審核的關鍵。通過調查分析確定的清潔生產方案要動起來,要把藍圖變成現實,不能永遠束之高閣成為方案。在實施無/低費方案時,往往發現問題立即整改實施。在被列為中/高費方案的項目中,往往是各個階段步驟是穿插進行,有計劃、有步驟,但沒有太明顯的時間界限。
8.2清潔生產審核的體會
更新理念,加強法制觀念,提高環保意識,加強社會責任感,克服各種思想障礙是搞好清潔生產的一項重要工作。
清潔生產是現代企業在新形勢下面臨的一個新課題,面廣量大,涉及的問題難度大且是綜合性的。本次審核的體會是一定要深入現場調查研究,對企業的現狀一定要有非常清晰的認識。沒有調查,就沒有發言權,只有通過認真細致的調查取證,理論分析,定量計算,從中發現清潔生產的機會。然后根據企業現有技術、資金、人力、工期等因條件,確定清潔生產的方向和重點進行實施。
我們的做法,一是發動員工進行深入廣泛的現場調查研究,鼓勵員工提合理化建議;二是審核小組在此基礎上分類、篩選,向總經理提交本輪清潔生產的方向和重點;三是根據總經理批準清潔生產方案,制訂實施計劃。四是確保資金的投入,早日產生效果。
清潔生產因為生產效率的提高,生產過程中節電、節水、減排。既節省了企業成本,同時也減少了污染末端治理的昂貴費用,提高了企業總體經濟效益。清潔生產的目的是“節能、降耗、減污、增效”,這是清潔生產受到企業歡迎的最重的因素。要實現清潔生產見成效,加強管理最重要。從無/低費、中/高費方案的產生到實施,實質是加強管理的過程,無/低費、中/高費方案取得效益,實質是加強管理的產物。同樣原因,企業在生產過程中遇到大量清潔生產內容,基本上都是無/低費項目,都屬于管理內容。加上,企業投入的中/高費項目的運行,如果管理不善,同樣不能發揮應有的作用。因此,要使清潔生產見成效,加強管理是最重要。
從清潔生產各項指標來看,最終反映的經濟效益上,這是清潔生產的生命力之所在。盡管一些是環境效益,如果根據國家 “誰污染,誰治理”政策,企業花在末端治理上的費用絕對不會少于投入的費用,其結果還是經濟效益。過去我們也很重視節能提高經濟效益,但是,面沒有這么寬、點沒有這么深。清潔生產可以說涉及到企業經營活動的所有方方面面,小到“滴、跑、冒、漏”;大到大的設備的節能降耗、系統的優化運行;更大的還有控制污染物的排放總量等等。清潔生產為企業拓寬了企業對“經濟效益”的視野。
通過本輪清潔生產審核,揚州晶新微電子有限公司有了一個新的良好開端,我們決心在今后的工作中,不斷總結、提高我們的清潔生產工作水平,把企業的清潔生產工作不斷推向深入,把清潔生產工作做得更好,爭取更大的經濟及環境效益。