李蘊澍，石清力

（中國輕工業(yè)西安設計工程有限責任公司，陜西西安710001）

0 引言

食品工業(yè)是傳統(tǒng)民生產業(yè)，更是國民經濟的支柱產業(yè)，已成為我國經濟中高速增長的重要驅動力，對實施制造強國戰(zhàn)略和推進健康中國建設具有重要意義。2019年，食品工業(yè)創(chuàng)造了全國工業(yè)7.7%的營業(yè)收入，在保障民生、拉動內需、促進社會和諧穩(wěn)定方面做出了巨大貢獻[1]。近年來，食品工業(yè)創(chuàng)新體系穩(wěn)步推進，產業(yè)創(chuàng)新能力不斷增強，裝備技術水平正在快速提升，但在發(fā)展的同時面臨一些問題制約著食品工業(yè)的進一步發(fā)展，包括高品質食品供應與市場需求不相匹配，全產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力薄弱；基礎研究薄弱，先進技術和核心裝備對外依存度高；行業(yè)生產能耗高，副產物綜合利用率低，綠色制造技術普遍缺乏等[2]。

隨著我國經濟步入新常態(tài)，食品工業(yè)要持續(xù)保持經濟效益平穩(wěn)增長，就需要隨著社會發(fā)展和市場需求不斷優(yōu)化和改革，執(zhí)行國家對工業(yè)建設的產業(yè)規(guī)劃，以供給側結構性改革為主線，著力提高供給質量和效率，推動食品工業(yè)的轉型升級，貫徹國家綠色發(fā)展和建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的方針政策。

2016年，工信部發(fā)布了《關于開展綠色制造體系建設的通知》，文件明確提出要優(yōu)先在鋼鐵、化工、機械、汽車、輕工、食品等重點行業(yè)開展綠色工廠的創(chuàng)建[3]；2020年，國家“十四五”規(guī)劃提出傳統(tǒng)產業(yè)智能化、綠色化制造，推動制造業(yè)轉型發(fā)展[4]。食品工業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，綠色發(fā)展離不開創(chuàng)建綠色工廠，工廠正是食品工業(yè)綠色制造的主體和載體。從綠色工廠的設計工作角度出發(fā)，就食品工業(yè)的綠色發(fā)展進行探索與應用實踐。

1 綠色食品工廠設計理念

國標GB/T 36132—2018《綠色工廠評價通則》對綠色工廠進行了定義[5]，指的是實現(xiàn)了用地集約化、原料無害化、生產潔凈化、廢物資源化、能源低碳化的工廠。從綠色工廠的定義總結，綠色工廠的設計內容主要包括3個方面，即綠色工業(yè)建筑、綠色生產工藝和綠色產品[6]。

（1）綠色食品工業(yè)建筑，是指在食品工廠建筑的全壽命周期內，能夠最大限度地節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材），既要為工廠的生產生活能提供適用、安全、健康、高效的使用空間，又要保護環(huán)境，與周圍自然環(huán)境和諧共生，減少污染。

（2）綠色食品生產工藝，是指對生產的工藝設備、產品生產技術路線、工藝操作，以及在整個生產周期內的能源、水電、原輔料等方面符合清潔生產的要求。

（3）綠色產品，是指在產品的全生命周期過程中，符合環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境和人體健康無害或危害小，資源能源消耗少，品質高，同時食品產品更應該保證食用安全性和對人體健康有益性。

綠色食品工廠設計的3個方面并不是彼此分割，而是互相要求，互相融合與促進。食品工廠建筑不同于一般的工業(yè)建筑，最重要的是安全衛(wèi)生，設計過程中既要考慮節(jié)約資源，又要因地制宜，充分考慮建設地自然條件的因素，為產品生產提供可靠的空間保障；綠色生產工藝要保證生產流程的合理高效性，設備的合理布置與操作適宜，同時建筑空間環(huán)境和工藝流程要嚴格符合良好生產規(guī)范（Good Manufacturing Practice，GMP）法規(guī)要求；綠色產品一方面指的是產品本身的營養(yǎng)價值高，要符合現(xiàn)今人們的消費理念，低糖少鹽；另一方面產品的安全性要有保障，食品加工企業(yè)實施危害分析和關鍵控制點（Hazard Analysis Critical Control Point，HACCP）計劃來保障產品安全，同時對原料資源或副產物高效利用，盡可能“吃干榨盡”，這就對生產工藝的綠色先進性提出了更高的要求。綠色工業(yè)建筑、綠色生產工藝和綠色產品，三者有機統(tǒng)一，合理設計，才能創(chuàng)建綠色食品工廠，保障食品工業(yè)的綠色發(fā)展。

2 食品工廠綠色設計在項目中的應用

作為食品工業(yè)類設計企業(yè)，對食品工程的綠色設計貫穿整個項目全過程，對于節(jié)能、環(huán)保、低碳、循環(huán)利用等在工業(yè)項目中的實現(xiàn)有著不可替代的社會責任?，F(xiàn)以某紅棗深加工項目為例，淺談綠色設計在食品工業(yè)項目中的應用與實踐。

2.1 項目背景

為響應黨中央、國務院關于精準扶貧的要求，項目所在地政府以紅棗深加工為產業(yè)引領，開展精準脫貧攻堅，以進一步提升當地紅棗品牌。

項目所在地是紅棗原生地和最佳優(yōu)生區(qū)的核心區(qū)，按照全產業(yè)鏈布局、一體化實施的總體思路，圍繞紅棗新型加工和傳統(tǒng)特色食品工業(yè)化等關鍵技術課題進行攻關，旨在依靠科技創(chuàng)新，實現(xiàn)新工藝革新，新技術突破，實施高品質、多元化戰(zhàn)略，全產業(yè)鏈突破，帶動當地紅棗產業(yè)的發(fā)展，助力當地脫貧攻堅。

2.2 工作開展

項目確定后，公司立即組成項目團隊，與業(yè)主進行了深入洽談，并對當地紅棗品種和紅棗加工產業(yè)進行了實地調研，同時對國內紅棗加工技術及產品品種進行了深入的梳理研究。

在項目規(guī)劃過程中，設計團隊大力研究開發(fā)紅棗精深加工系列產品，根據其品種特性，進行有針對性的分析。依托公司在輕工行業(yè)、農副產品加工行業(yè)豐富的設計經驗，為實現(xiàn)紅棗休閑化、營養(yǎng)化、功能化加工，本著國內先進一流的規(guī)劃理念，保證生產符合甚至高于行業(yè)規(guī)范，深入與產品研發(fā)公司溝通討論，制定符合原料特性的深加工產品方案，使原料資源盡可能高效利用、全產業(yè)鏈生產加工。項目的綠色設計從以下幾方面介紹。

2.3 綠色工業(yè)建筑設計

2.3.1 節(jié)地

（1）項目用地及土地性質符合當地整體規(guī)劃，合理安排廠內各項用地，滿足工藝流程需要，力求做到功能分區(qū)明確、工藝流程合理、管線短捷、物流順暢。

（2）總平面布置合理布局，減少運輸距離，動力系統(tǒng)盡量靠近生產中心，減少管路及線路損失，降低能耗。

（3）廠區(qū)建筑布置充分考慮當地的地域特征與自然景觀，與周邊環(huán)境相協(xié)調，預留發(fā)展空間。

2.3.2 節(jié)能

（1）對工藝流程合理布局，布置設備按物料流向布局，盡量減少物料往返次數，縮短物料運輸距離。

（2）在生產工藝必要的地方，設有熱能回收裝置、生產冷卻水循環(huán)使用，盡量減少生產過程中的能耗損失。

（3）供電系統(tǒng)選用節(jié)能型變壓器，用電設備選用節(jié)能電機。采用自動補償電容器屏，使功率因數在0.96以上，并做到供電、用電及電力拖動系統(tǒng)的合理匹配。

（4）完善水、電、汽的計量設施，建立嚴格的計量制度，為提高能源管理水平提供數字依據。

2.3.3 節(jié)水

（1）做好日常管網的養(yǎng)護，減少管網的漏水現(xiàn)象。用水部門均安裝計量水表，為降低生產成本提供依據。

（2）對全廠保溫管網定期檢查、定期維修，嚴格杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。室外熱力管網全部進行保溫隔熱處理，降低熱能損失。凝結水系統(tǒng)采用高效節(jié)能型疏水閥。

（3）生產冷卻水盡量循環(huán)使用，提高水的重復利用率。

（4）廠區(qū)設污水處理站，對生產生活污水處理，處理后的中水用于綠化灌溉等。

2.3.4 污染物控制

（1）廢氣、粉塵。廢氣、粉塵主要來源于鍋爐燃燒產生的煙氣。項目選用清潔燃料，鍋爐燃燒產生的煙氣經節(jié)能器、冷凝器回收余熱后，由煙囪排至大氣。

（2）廢水。全廠排水采用清污分流制，清潔廢水直接外排，污水經管道收集后排入廠區(qū)內污水處理站進行處理。

（3）廢渣。固體廢棄物主要來源于污水處理站產生的污泥和工藝生產過程中清揀出的棄物。污水處理后產生的污泥可作為有機肥料銷售給當地農民或填埋；砂土外運可作為建筑材料生產粉煤灰磚或鋪路；工藝生產過程產生的雜質可作肥料或填埋。

（4）其他。擬建項目在設備定貨時，向廠家提出設備噪聲限值。同時，該項目由于噪聲設備集中，通過在建筑上采取隔音吸聲設計和設置隔音間。

2.4 綠色工藝路線設計

廠區(qū)規(guī)劃建設干制紅棗車間、休閑食品車間、紅棗飲品車間和高溫冷庫4座主要單體建筑，開發(fā)紅棗干制品（包括紫晶棗等）、紅棗休閑食品（膨化脆片、棗片、棗圈、巧克力棒）、紅棗濃縮汁、富集濃縮汁口服液、乳酸菌發(fā)酵飲品等系列產品。

干制紅棗車間初加工的產品為干制紅棗，一部分包裝成干制紅棗和紫晶棗成品，另一部分作為紅棗飲品車間生產發(fā)酵紅棗飲品、紅棗濃縮汁、口服液，以及休閑食品車間生產的紅棗膨化脆片和巧克力棒伴手禮的原料。紅棗濃縮汁可作為紅棗飲品和口服液的原料，后一階段的產品加工原料為上一階段加工的成品，同時考慮食品行業(yè)生產品種的復雜性和靈活性，優(yōu)化產品生產規(guī)模、合理設備選型，確保人流、物流不交叉，每座車間均考慮設置對外的參觀通道，以及必要的凈化設施，確保生產符合食品行業(yè)相關標準規(guī)定，實現(xiàn)紅棗精深加工的全產業(yè)鏈布局。

2.5 公用工程

基于工藝路線與產品方案的確定，項目從綠色、低碳、環(huán)保的角度綜合考慮，配套的給水、污水、用電、采暖、制冷、冰水及循環(huán)水等附屬設施均重點考慮了每個車間、車間每條生產線同時或不同時生產的復雜配合情況，這對配套工程的靈活性供給要求很高，同時需考慮這樣的靈活性方案帶來的設備投資是否經濟等方面進行全面測算和詳實的分析，形成了配套方案，為車間生產的各種情況提供配套服務工程。

2.6 職業(yè)安全健康

（1）所有生產人員必須持健康證方可上崗。

（2）設備布置上留有足夠的操作面和人行通道，便于員工安全操作。在濕度較大、溫度較高的地方，應加強局部排氣通風，以改善工作環(huán)境；車間內帶有傳動的設備部位，除設防護裝置外，還需設置警示標志，以提醒操作人員注意安全。

（3）各生產車間內設更衣室、浴室、休息室及相應的衛(wèi)生器具。車間內的更衣、沐浴、水廁等設施與車間隔離，且在入口處設消毒池，符合食品衛(wèi)生要求。

3 結語

該項目是國內紅棗加工行業(yè)中規(guī)模最大、產品品類最多最齊全的食品深加工龍頭企業(yè)，項目的設計實施對當地紅棗產業(yè)實現(xiàn)戰(zhàn)略性結構調整，全面實現(xiàn)脫貧攻堅，帶動地區(qū)產業(yè)經濟發(fā)展，有利于當地紅棗產業(yè)健康發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)新工藝創(chuàng)建、新技術突破，實施高品質、多元化戰(zhàn)略，全產業(yè)鏈突破。同時，將豐富人們的膳食種類，為當地紅棗產業(yè)帶來新的發(fā)展機會，給國內紅棗加工產業(yè)帶來更高層次的技術革新。

食品工業(yè)在“十四五”期間要積極相應國家政策，符合社會與市場發(fā)展趨勢，從不同方面調整和優(yōu)化產業(yè)結構，實現(xiàn)行業(yè)綠色發(fā)展，找到新的經濟增長點。

（1）綠色設計。食品行業(yè)要大力推動綠色設計，在原料資源富集地區(qū)建成具有一定規(guī)模、地方特色突出的食品加工企業(yè)或食品工業(yè)園區(qū)，以知名品牌和龍頭企業(yè)為引領，探索資源節(jié)約和環(huán)境友好的食品工業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式，支持食品加工企業(yè)內部或食品加工園區(qū)的集約化循環(huán)化，引導企業(yè)建設綠色工廠，加快應用節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材等高效節(jié)能環(huán)保技術裝備和先進的工藝路線，強化資源循環(huán)利用，鼓勵企業(yè)加強副產物二次開發(fā)利用，提高資源綜合利用水平。嚴格落實國家“去產能”有關政策，依法加快淘汰污染嚴重、能耗水耗超標的落后產能，促進食品產業(yè)轉型升級。

（2）技術創(chuàng)新。食品行業(yè)要構建以“產學研用”為一體的技術創(chuàng)新體系，重點圍繞食品加工制造、機械裝備、質量安全、冷鏈物流、營養(yǎng)健康等主要領域，通過實施國家重點研發(fā)計劃等，從基礎前沿、重大關鍵共性技術到應用示范全鏈條創(chuàng)新設計，強化原始創(chuàng)新能力，依靠科技創(chuàng)新推動食品產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，引導各類創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚，不斷增強企業(yè)創(chuàng)新動力、創(chuàng)新活力、創(chuàng)新實力，提高協(xié)同創(chuàng)新水平。

（3）資源共享。圍繞食品基礎研究、重大技術應用、關鍵裝備自主化、創(chuàng)新成果產業(yè)化開發(fā)等，行業(yè)要加強技術攻關，加快突破食品制造、流通等領域關鍵共性技術。構建以創(chuàng)新平臺為龍頭，以地方和企業(yè)等各類食品技術創(chuàng)新中心為基礎的資源共享、開放合作創(chuàng)新平臺體系。依托現(xiàn)有交易場所開展食品技術和知識產權交易，完善食品工業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新服務體系。搭建面向中小微企業(yè)的低成本、便利化、開放式創(chuàng)新服務平臺，打造創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新服務與投資相結合的開放式服務載體。