上个月结束的IWA网络版世界水大会（IWA Digital World Water Congress）中放映了一部名为《Brave Blue World》的水专题纪录片。这部纪录片阵容十分强大，包括国际水协会前主席、现任密歇根大学教授Glen Daigger，以及好莱坞大腕马特·达蒙都纷纷上镜背书。纪录片中介绍了欧莱雅在墨西哥的“无水工厂 （Dry Factory）”。据欧莱雅介绍，这是其集团全球第五座无水工厂。到底什么是"无水工厂"？本期IWA微信公众号文章将带大家一探究竟。

　　图1. 位于墨西哥的欧莱雅工厂 |图源：Netflix截图

水循环工厂
　　有数据显示，工业用水占全球水耗的近20%，而且总消耗量呈上升趋势。全球环境信息研究中心（CDP）于2019年发布的《Global Water Report》 显示，在2015-2018年间，尽管着手减少水耗的公司数量几乎翻倍，但同期有约50%的公司表示其用水量有所上升。
　　正如该报告提到的：“当前企业的行动并没有赶上水危机所需的缓解步伐和规模。相反随着他们生产规模的扩大，用水的不安全性的风险只会逐年增加。”尽管如此，还是有企业在尝试阻止这一趋势的恶化，欧莱雅(L'Oréal)就是其中的一员。在过去的10年里，这家全球最大的化妆品集团公司虽然产能逐步增加，但其水耗却减少了三分之一。
　　据欧莱雅的环境主管Jean-Michel Pille 介绍，他们大概正是在10年前开始走上“环保工厂”的绿色之路的。当时他们在厂内引进了一套水耗管理工具，这是公司历史性的转折点，这套系统不仅让管理层知道工厂各工序的水耗情况，还为后续的节水节能计划提供了数据支持。
　　从污水处理入手，他们尝试寻找物耗最小化的途径，他们还在集团内部形成无形的竞争氛围——那些表现最优异的工厂成为其他工厂追赶的标杆。此外，工厂还将净化后的污水回用于清洗用水和蒸汽用水的再生水源。在这样的背景下，自2017年起，欧莱雅和法国水业巨头SUEZ合作，引入了回用水技术，在世界各地的工厂开始推行闭环水圈(Waterloop)的实践探索，并给这些工厂标上“无水工厂Dry Factory”的标签。
　　他们对无水工厂的定义是很苛刻的——他们要求该厂唯一的水耗是产品自身含有的水分（例如原材料中的水）以及员工日常喝水或咖啡所消耗的水。也就是说，生产工艺产生的用水将得到100%的循环回用，例如反应罐清洗产生的废水在原位净化后用于冷却等其他用途。除了循环用水，欧莱雅还不断寻找减少总水耗的技术方案。截至2017年，集团已经有11间工厂引入了水回用的设备，其中包括了中国苏州的厂区，但至今只有5个工厂被评定为“Dry Factory”。集团定下了两大目标，第一是在2020年前每个产品的单位水耗减少60% (对比2005年的基准)；第二是在2030年前在全球接近40个生产工厂都使用Dry Factory的技术，其中埃及、印度、以色列和南非是他们的重点落实地区。
西班牙Burgos工厂

　　图2. Burgos 工厂 |图源：YouTube

　　位于西班牙布尔戈斯(Burgos)的工厂始于1971年，早在2014年就开始了绿色工厂的建设。他们首先于2014建造了一个生物质发电厂和光伏发电系统，实现工厂的碳中和甚至减排盈余。2015年他们开始污水循环系统的建设。2017年，该厂成为欧莱雅全球首座Dry Factoy。

　　图3. Burogs厂的污水处理系统的外观 |图源：L’Oreal

　意大利Settimo-Torinese工厂
　　意大利的Settimo Torinese工厂是第二个Dry Factory。效仿西班牙工厂的经验，该厂也在厂房顶部安装了14000块光伏板，相当于7个足球场的面积。另外也建造了生物质发电厂，利用当地的农业副产品发电。早在2015年他们就实现了碳中和的任务。
　　实现能源自给之后，水回用是下一个挑战。

　　图4. Settimo Torinese工厂的光伏板 |图源：YouTube

　　该厂的主要产品是染发产品，产品面向整个欧洲地区。根据自身废水的特性，他们采用了生物+物理化学的污水处理工艺，然后使用反渗透和蒸发浓缩作为水回用技术，满足每日200m³的回用水需求。

　　图5. Settimo Torinese工厂的污水处理系统 |图源：YouTube

　　除此以外，工厂技术人员也不断优化厂区的用水量。2014年他们对配料池的清洁系统进行优化，减少了清洗所需水耗；然后安装超滤系统去除废水中的主要杂质(去除率达85-90%)；到了2016年，他们又引进了反渗透系统使出水达到回用标准。这些措施使厂区每年的水耗从原来的6000万升降至3800万升，而且这些用水都得到循环回用。到了2018年7月之后，工厂甚至还有多余的净水出售，为此他们和法国的Engiec成立了新公司为当地的供暖系统提供清洁用水。
俄罗斯Vorsino工厂

　　图6. Vorsino工厂鸟瞰图 |图源：Youtube

　　位于俄罗斯Vorsino的工厂是欧莱雅第三个实现Dry Factory的厂区。该厂建于2010，位于Kaluga地区的Vorsino工业园，距离莫斯科南部85公里。厂区占地占地面积10,000㎡。它主要生产护发产品(如洗发水和护发素)以及欧莱雅旗下Paris和Garnier品牌的染发剂。2015年，公司开始对该厂区进行扩建，目的是使产能翻倍的同时，提高工厂的环保表现。新置的水处理系统让70%的污水得到原位回用，终端产品的单位水耗减少了77%（相比2011年的数据）。另外安装的光伏发电系统覆盖厂区10%的电耗，通过晶体化处理技术，产生的固体残留都无需运至堆填区。
　　到了2018年，该厂的水回用率已经升至99%，并最终获得第三个Dry Factory的称号。另外该厂也获得美国绿色建筑协会LEED V4的铂金级认证。
　　这三个Dry Factories的落成也帮助欧莱雅公司在2019年获得AAA级的高分认证。在2018年之后，欧莱雅在比利时的Libramont工厂和墨西哥城的工厂相继宣布成为第四和第五个Dry Factory。
打造绿色供应链
　　除了自己优秀之外，这家法国公司还希望供应商也一起“变绿”。他们从2013年开始就鼓励其包装和原材料供应商一起参与CDP全球环境信息研究中心的水资源信息披露项目(Water Disclosure Project)，每年向CDP及公众发布其环境绩效数据和水管理策略计划。截至2017年，已经有84个供应商同意参与这个项目。环境主管Jean-Michel Pille透露他们下一步的计划是让供应商能够监控自己的用水和污水排放情况，共同构建解决方案，实现全供应链的水循环。除此以外，他们还乐于与竞争对手分享其Dry Factory的技术和经验，并且已经与宝洁和联合利华等日化巨头进行过交流。
其他大厂的行动
　　当然欧莱雅不是唯一一家在实践“无水生产”的公司，微软公司也在为此努力中。他们在2020年9月份表示，要在2030年前使更多的净化出水回到水资源紧张的流域。他们还计划投资湿地恢复等项目。
　　微软的能源和可持续发展总经理Brian Janous表示，微软位于亚利桑那州的数据中心在将来的运行中，一年有超过6个月不需要使用任何水进行冷却。相反，当温度低于29℃的时候，它会使用室外空气进行冷却(所谓的绝对冷却adiabatic cooling)。而在温度较高的时候，则转为蒸发冷却，和传统的冷却塔等系统相比，蒸发冷却所需的水量少90%。同时公司也将增加对太阳能发电的投入，每年还将节约3.5亿升水耗。

　　图7. 微软的数据中心 |图源：Microsoft

　　作为一家科技公司，微软自然还会利用自身的数据和人工智能技术帮助其他公司和政府跟踪用水情况，并供水事故作出预警提示。
　　除了微软，许多欧洲公司也在重新思考他们和水之间的关系——近年因气候变化造成的干旱影响了莱茵河的运输，继而影响了欧洲的制造企业的物流。另外，因为冷却水资源短缺，诸如钢铁生产商ThyssenKrupp以及化工巨头Evonik、巴斯夫（BASF）都被迫减产。
　　BASF在其2019年企业报告中就指出不能再忽视“低水情况”的影响。对此，他们安装了一套低水位预警系统，并且租用可以应对低水位的运输船舶，并引入可以提高循环水回用次数的设备，逐步提高其水资源管理的可持续性。
　　随着气候变化对世界各地的影响日渐显现，相信“无水工厂”的理念会越发受到工厂企业的重视。这不仅是噱头，而且是能真正为企业创造效益的方案。最后分享一下西班牙Burgos Dry Factory的介绍视频，这可能是工业4.0时代现代工厂应有的模样。