近期,环保部先后收到全国人大代表建议以及陶瓷生产企业的来函,反映《陶瓷工业污染物排放标准》(GB 25464-2010)在实施中的困难和问题。为了进一步完善国家污染物排放标准,提高标准的科学、合理和可操作性,有关单位和专家对 GB 25464-2010的实施情况进行了实地调研,并对国内外相关标准进行了深入研究。
9月19日,环保部征求对国家污染物排放标准《陶瓷工业污染物排放标准》(GB 25464—2010)修改单(征求意见稿)意见。在修改单中,做出了2处修改,将原有标准4.2.7条修改为喷雾干燥塔、陶瓷窑烟气基准含氧量为18%,实测喷雾干燥塔、陶瓷窑的大气污染物排放浓度,应换算为基准含氧量条件下的排放浓度,并以此作为判定排放是否达标的依据;同时将表5中喷雾干燥塔、 陶瓷窑的颗粒物限值调整为30 mg/每立方米、二氧化硫限值调整为30 mg/每立方米、氮氧化物限值调整为150 mg/每立方米。
环保部组织起草了这份修改单(征求意见稿),并将有关材料印送给部分单位,请相关单位研究提出意见,并于2014年10月15日前将书面意见反馈到环保部。
记者发现,征求意见的名单既包括中国陶瓷工业协会、中国建筑卫生陶瓷协会等行业协会,也包括鹰牌、东鹏、新明珠、蒙娜丽莎集团、欧神诺、金意陶等诸多佛山建陶企业。
一、关于陶瓷工业烟气含氧量
陶瓷生产中的喷雾干燥塔、陶瓷窑(辊道窑、隧道窑、梭式窑)是典型的热工设备。喷雾干燥塔使用热风炉产生的热风对浆料进行干燥,连续生产的陶瓷窑后段需要混入冷风对产品进行冷却。无论是热风炉的热风,还是陶瓷窑的冷却风,都混合了大量空气,因此烟气含氧量急剧升高。根据监测,含氧量一般在 16-19%之间,不同的操作条件会有波动,见表 1。
对于间歇生产的陶瓷窑(如梭式窑),烧成阶段烟气直排,烟气中含氧量低,约 10-12%。在国外以及我国台湾、香港的标准中,对陶瓷工业规定的含氧量为 17%或 18%,以 18%居多,也有个别国家为实测值(不需含氧量折算),见表 2。美国标准因使用的是单位产品排放量指标(磅/吨产品),无需含氧量折算。
GB 25464-2010 规定过量空气系数 1.7,相当于烟气含氧量 8.6%。 综合考虑我国陶瓷工业经济技术条件和污染治理水平,参考国内外相关标准,将喷雾干燥塔、陶瓷窑烟气基准含氧量调整为 18%,实测喷雾干燥塔、陶瓷窑的大气污染物排放浓度,应换算为基准含氧量条件下的排放浓度,并以此作为判定排放是否达标的依据。
二、关于污染物排放限值
(一)国内外相关标准国内外陶瓷工业相关标准要求如表 3。
(二)污染物排放控制水平
污染物排放限值既与烟气含氧量折算基准有关,也与采取的可行控制措施有关。我们对典型的采取了控制措施的 9 家生产企业进行了调研和监测,下面分别对喷雾干燥塔和陶瓷窑进行说明(按照我国现行标准要求,监测数据均是折算到含氧量 8.6%的数值)。
1.喷雾干燥塔
喷雾干燥塔大多使用水煤浆作燃料,受工艺影响,颗粒物和 NOx排放浓度高。颗粒物初始排放水平为 10000-30000 mg/m3,经布袋除尘及喷淋洗涤后,排放浓度可控制在 100 mg/m3以下,除尘效率 99%以上。NOx 初始排放浓度 300-1100 mg/m3,目前没有很好的办法,个别企业在喷雾塔热风炉的高温区正在进行 SNCR脱硝试验,大约有 50%左右的效率。SO2 通过简单的水洗或碱溶液吸收后,排放浓度均可控制在标准要求的 300 mg/m3以下,由于初始浓度不高,有进一步脱硫降低排放浓度的潜力。
喷雾干燥塔的大气污染物排放状况见表 4。
2.陶瓷窑
陶瓷窑燃料以煤制气为主,部分使用了天然气和柴油,从污染物排放情况看,不同燃料的差别不大。陶瓷窑的颗粒物初始排放浓度不高(约 100-1600 mg/m3),通常采用湿法脱硫、除氟工艺一并去除烟气中的颗粒物,由于湿法除尘效率低,造成目前颗粒物超标比较普遍,这也与脱硫、除氟的碱颗粒二次污染有关。为达到标准要求,一些企业已尝试采用高温布袋除尘器处理窑炉废气。
SO2初始排放浓度较高(约 500-2300 mg/m3),采用湿法脱硫,效率 90%以上,排放浓度低于 100 mg/m3。NOx 目前没有可行的控制措施(SNCR 喷氨会污染陶瓷,SCR 没有适宜的温度窗口),NOx 直排,浓度一般在 600 mg/m3以下。
陶瓷窑的大气污染物排放状况见表 5。
基于典型企业排放状况(表 4、表 5)和采取的可行控制措施,确定颗粒物、SO2、NOx 排放控制水平如表 6 所示(按我国现行标准,为含氧量 8.6%条件下的数值)。如折算为含氧量 18%,则在限值基础上降低 4 倍左右。
三、限值修改方案
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综合考虑含氧量折算基准(18%)、可行控制措施可达到的排放水平(表 6),确定对大气污染物排放限值作如下修改(表 7):
1.国外陶瓷工业采取了严格的颗粒物控制措施,如布袋除尘技术,我国要求采取的控制措施与之相同,控制水平亦相同,限值30mg/m3。
2.国外陶瓷工业并未要求脱硫、脱硝。根据总量减排要求,我国陶瓷工业在工艺可行条件下,需要考虑脱硫、脱硝,因此在排放控制水平上 SO2、NOx 将严于国外标准要求。SO2要求湿法脱硫,达到90%以上的脱硝效率,限值 30mg/m3。如喷雾干燥塔 NOx 浓度较高,采取 SNCR 措施;陶瓷窑无可行控制措施,基于现状排放水平,限值150mg/m3。
3.重金属与颗粒物协同去除,因此控制水平上原则与国外**严格标准相当。但考虑到我国铅排放控制一向严格,限值仍保持我国**严格的控制水平 0.1mg/m3。虽然含氧量调整了,限值仍然只有国际**严格标准的 1/5。一般认为铅主要来源于含铅釉料,目前国际上普遍要求采用无铅釉料,排放可控。
4.个别企业可能氟化物排放浓度较高,需要采取干、湿法除氟措施(除氟效率 90%以上),达到 3mg/m3,略严于国际要求。由于我国桑蚕业发达,水泥等行业标准一般也要求控制到 3mg/m3。
以上限值修改,对喷雾干燥塔和陶瓷窑统一了颗粒物、SO2、NOx排放浓度要求,且不再区分燃料类型。