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水泥行业无组织排放危害及粉尘治理难点

水泥行业无组织排放治理背景

纵观整个水泥行业,乃至拓展到建材、冶金、化工、煤炭等领域,其生产过程中粉尘的无组织排放问题都是亟待解决的问题,随着我国环保要求的日益提高,国家也陆续出台了相应的法律、法规及标准。

《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年8月29日修订,中华人民共和国主席令 第三十一号)中第四十八条规定:钢铁、建材、有色金属、石油、化工、制药、矿产开采等企业,应当加强精细化管理,采取集中收集处理等措施,严格控制粉尘和气态污染物的排放。工业生产企业应当采取密闭、围挡、遮盖、清扫、洒水等措施,减少内部物料的堆存、传输、装卸等环节产生的粉尘和气态污染物的排放。第七十条规定:装卸物料应当采取密闭或者喷淋等方式防治扬尘污染。第七十二条规定:贮存煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、水泥、石灰、石膏、砂土等易产生扬尘的物料应当密闭;不能密闭的,应当设置不低于堆放物高度的严密围挡,并采取有效覆盖措施防治扬尘污染。

《水泥企业大气污染物排放标准》(GB4915—2013)中对水泥企业无组织排放提出了要求:水泥工业企业的物料处理、输送、装卸、储存过程中应当封闭,对块石、粘湿物料、浆料以及车船装卸料过程也可采取其他有效抑尘措施,控制颗粒物无组织排放。并且要求水泥企业(不论新建还是现有)颗粒物排放浓度限值为 0.5 mg/m3,相比 2004 版的该标准,排放浓度更严格,标准的适用范围也更宽广。2017年我国熟料总产能约19亿t,按照水泥企业无组织排放工业粉尘产污系数 0.1 kg/t 熟料估算,则我国水泥企业全年生产过程中产生的无组织排放工业粉尘约19万t左右,如果没有有效的治理措施,这些粉尘扩散到空气将会对环境造成巨大的污染。

水泥行业粉尘无组织排放产生环节

水泥工业粉尘无组织排放是指水泥生产过程(从原料进厂至水泥出厂即厂区范围内)中产生的粉尘未经排气筒或未通过收尘设施处理的无规则排放。水泥企业无组织排放的粉尘大多来源于原料输送、倒运、卸料,水泥包装、出厂等工序,若对上述环节未采取有效的降尘措施和手段,则散逸的粉尘直接排入大气,对环境会造成巨大的污染,对工人的身体造成巨大的伤害。

水泥厂内无组织排放粉尘的种类有原料粉尘、生料粉尘、燃料粉尘、熟料粉尘和水泥粉尘等。

(1)原料粉尘主要来自石灰石、硅铝质原料(页岩、黏土等)和铁质原料(铁矿石等)进厂卸料、破碎和堆取料环节,此类无组织排的粉尘放占水泥企业无组织排放总量的50%左右。

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(2)生料粉尘主要是指原料混合配料后在粉磨、均化、输送过程中产生的污染物,此类污染物随着技术的不断进步,将会越来越少。

(3)燃料粉尘一般是指水泥厂用原煤作为燃料时,原煤进厂卸料、预均化堆取料、破碎粉磨、倒运输送等环节产生的无组织粉尘。

(4)熟料粉尘主要源于熟料的输送、卸料、散装过程,熟料属于易产尘物料,所以水泥厂中的熟料粉尘也是治理中的重点。

(5)水泥粉尘主要源于水泥包装、散装和汽车发运等环节,污染最严重的当属水泥装车工段。

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水泥行业粉尘无组织排放的危害

1.对人体健康的危害

粉尘无组织排放排气筒高度普遍较低,粉尘扩散范围小,大部分都比较接近地面呼吸带,易对人体呼吸系统造成损害,是职业尘肺病的罪魁祸首。

2.对大气环境的污染

水泥行业粉尘无组织排放会在排放点附近形成超标污染区。在大气环流作用下影响范围可至500~1000 km 的地区,长此以往造成周边环境污染严重,雾霾频发。据统计,北方城市的 PM2.5 来源中,约1/3的贡献来自于无组织排放粉尘。

3.对工业生产的影响

粉尘无组织排放接触到的生产设备会产生不同程度的锈蚀,降低使用寿命,影响产品品质。

3.水泥行业粉尘无组织排放治理难点

1.政策方面缺乏标准

我国近年来陆续出台了一些涉及到无组织排放要求的政策、法规、标准等,但是总的来说,与有组织排放相比,国内无组织排放的粉尘治理并未得到足够的重视。大部分政策法规都是框架描述,笼统要求,并没有提供详细、有效的技术规范,如果将来不出台强制性、约束性的技术要求,无组织粉尘治理的难题将仍然持续存在。

2.技术方面缺乏创新

水泥企业粉尘有组织排放一般都是针对不同粉尘类型和工段位置,设置独立除尘系统,各自排放。此类粉尘治理技术已经基本发展成熟,国家也有相关标准对其进行强制性要求,所以基本可以达到很好的治理效果。而无组织排放多为敞开环境,粉尘可散逸空间大,基本不可能按照有组织排放粉尘治理那样采用集中收集处理的方式。目前国内无组织排放的粉尘治理仍然是环保的重点和难点,以袋式脉冲除尘器、静电除尘为基础的粉尘治理技术发展已近成熟,但是无组织排放治理技术发展较缓慢,如今最常规的技术措施无非就是场地密闭+水雾喷淋的方式,但是这种方式并没有根本性的技术革新,密闭空间内的人员工作环境、设备运行状况恶劣依然是不可避免的问题。

3.监控方面缺乏手段

目前很多水泥企业加装无组织排放粉尘的除尘、抑尘设备并不是从人文和环保方便出发考虑,反而主要是为了应付职业病防范的强制性规定。很多水泥企业的无组织粉尘排放监控系统因为实用性较差,相应的除尘装置基本就沦为应付检查的摆设。在线监测系统不到位,某些水泥厂就会停止运转或在监测时间段内大量喷雾降尘,以此来作假,从而避免受到处罚。缺少无组织排放集中管控手段,无法对源头、过程以及环境情况进行监控。未来的时间内,监管手段需要进一步开发,监管力度也需要进一步加大,必要的法律、法规必须及时出台,才能杜绝某些水泥企业的侥幸心理,把无组织排放的粉尘治理真正落到实处。

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