水泥是重要的基礎原材料之一,廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程,為促進國家經(jīng)濟建設和國防安全做出了巨大貢獻。同時,水泥行業(yè)也一直是高能耗、高污染的行業(yè)之一。2024年年初,生態(tài)環(huán)境部等五部委聯(lián)合印發(fā)了《關于推進實施水泥行業(yè)超低排放的意見》(環(huán)大氣〔2024〕5號),文件要求“到2025年底,重點區(qū)域力爭50%水泥熟料產(chǎn)能完成超低排放改造,區(qū)域內(nèi)大型國有企業(yè)集團基本完成有組織、無組織超低排放改造;到2028年底,重點區(qū)域水泥熟料企業(yè)基本完成超低排放改造,全國力爭80%水泥熟料產(chǎn)能完成超低排放改造”。這標志著水泥行業(yè)全面實施所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)超低排放改造的開始。
長期以來,企業(yè)和監(jiān)管部門重點關注有組織廢氣除塵、脫硫、脫硝的達標排放。由于無組織排放存在排放點位多、分布廣、形式復雜等特點,加之水泥生產(chǎn)特性,造成了不好改、不會改、不想改的問題。
政策文件要求無組織排放應收盡收,產(chǎn)塵點及生產(chǎn)設施無可見煙粉塵外逸,廠區(qū)整潔無積塵。因此,本文重點分析了無組織排放改造過程中的常見問題,結合企業(yè)生產(chǎn)實際提出了合理的改造建議,為企業(yè)超低排放改造工作提供參考。
1、無組織排放改造難點
1.1 物料儲存物料堆棚是企業(yè)散裝物料的最大堆存場所,卸車、堆料、上料作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉塵量約占企業(yè)無組織粉塵排放總量的50%左右。不同企業(yè)受限于地形、生產(chǎn)線布局、基礎設施建設等現(xiàn)場條件,物料堆放區(qū)域與料棚內(nèi)轉(zhuǎn)運道路分區(qū)不清晰,運輸車輛卸料和裝載機上料作業(yè)過程中無組織揚塵較為嚴重。料棚大門無法做到即開即關,導致粉塵外逸。部分協(xié)同處置固廢的企業(yè),尤其是儲存生活垃圾和污泥時,料棚封閉不嚴,難以形成微負壓,造成廢氣無法有效收集。
1.2 物料輸送多數(shù)水泥企業(yè)采用皮帶輸送方式進行物料轉(zhuǎn)運,據(jù)統(tǒng)計,一般情況下一條水泥熟料生產(chǎn)線約有帶式輸送機45條,兩條水泥熟料生產(chǎn)線約有帶式輸送機68條,這些帶式輸送機通常為低速皮帶,不易起塵,但是皮帶起點、終點、中間涉及轉(zhuǎn)向、落差的環(huán)節(jié)會產(chǎn)生粉塵。部分企業(yè)建廠時未合理規(guī)劃石灰石、熟料等物料的轉(zhuǎn)運,造成運輸車輛短倒、裝載機露天轉(zhuǎn)運等情況。
1.3 生產(chǎn)工藝部分企業(yè)石灰石、原煤、混合材等物料破碎環(huán)節(jié),上料口無集氣罩或集氣罩安裝不規(guī)范,導致除塵器集氣效果不佳;水泥包裝機自動化程度較低,封閉不嚴或負壓不足,無組織管控難度較大。
2、無組織排放改造思路
2.1 建立無組織排放源清單針對以上問題,企業(yè)需按照物料儲存、物料輸送、生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)建立無組織排放源及控制措施清單,包含生產(chǎn)工序、無組織排放源名稱、治理設施配置情況等。
無組織排放源清單一般采取現(xiàn)場核查的方式,對照無組織現(xiàn)場核查記錄表,對所有工序進行現(xiàn)場踏勘并記錄,判定無組織排放是否滿足超低排放要求,并提出改造方案及治理措施。
2.2 物料儲存石灰石、頁巖、黏土、鐵粉、石膏、原煤等塊狀物料應建設封閉料棚儲存,物料堆放區(qū)域與料棚內(nèi)轉(zhuǎn)運道路合理分區(qū),做到路料分離;生料、干粉煤灰、礦渣微粉、成品水泥等粉狀物料采用筒倉、儲罐等密閉方式儲存,不允許物料露天堆放。
料棚內(nèi)部應根據(jù)物料屬性、作業(yè)方式,采取合適的抑塵措施,如石灰石采用車輛運輸和皮帶運輸時可分別采用霧炮和微霧的抑塵方式;料棚內(nèi)物料轉(zhuǎn)運作業(yè)產(chǎn)生的粉塵,可采用AI智能霧炮,做到精準治污,減少噴水量;料棚車輛出入口安裝快速自動門,自動門打開和關閉時間宜<10 s,確保出入口保持常閉狀態(tài),避免粉塵外逸;堆放生活垃圾和污泥的料棚進行密閉,并安裝壓力表,時刻觀察車間是否處于微負壓狀態(tài)。
2.3 物料輸送運輸皮帶應在保證安全的前提下進行廊道封閉,荷載不足的,應加固后封閉。盡量降低運輸皮帶轉(zhuǎn)運點上下銜接設備的高差,適當加長皮帶機受料段的導料槽長度,在皮帶受料點、落料點設置集氣罩并配套除塵器。從根本上避免或減少運輸車輛短倒和裝載機露天轉(zhuǎn)運的情況,必要時對廠內(nèi)轉(zhuǎn)運車輛進行苫蓋。返程皮帶可在機頭返回皮帶前端增加高壓吹掃除塵箱,改善機頭返回皮帶二次落料揚塵的問題。另外,可采用物料運輸皮帶氣流除塵技術,根據(jù)各條皮帶帶速、顆粒物大小、物料密度、物料干濕度等因素,制作空氣動力模型,設計出整套導流模型,以達到氣流匯集和負壓狀態(tài),使粉塵濃度控制在8~500 mg/m3 。
2.4 生產(chǎn)工藝石灰石、原煤等物料破碎設備應遵循“通、近、順、封、便”的原則進行封閉,提高集氣效率,并配套除塵設施。包裝車間應進行全封閉,同時包裝機進行二次封閉,并配套除塵設施。條件允許的企業(yè)可以采用全自動包裝機、自動裝車機等自動化設備,降低人工勞動強度,提高作業(yè)效率。
2.5 監(jiān)測監(jiān)控體系建立監(jiān)測監(jiān)控體系包括生產(chǎn)過程、治理設施運行監(jiān)控、總懸浮顆粒物、廠區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、清掃車定位裝置、洗車臺壓力表和流量計、噴霧設施數(shù)據(jù)采集模組等,具體要求如下:
(1)在燃料、原料儲庫進出口、熟料生產(chǎn)各工藝下料口及輸送通道、協(xié)同處置固廢車間頂部和進出口、產(chǎn)品發(fā)運通道等位置安裝高清視頻監(jiān)控。
(2)在生產(chǎn)工藝和物料輸送等主要產(chǎn)塵點密閉罩、收塵罩周邊設置總懸浮顆粒物濃度監(jiān)測儀,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)反映其無組織排放情況;在廠界四周、燃料、原料儲庫進出口,熟料生產(chǎn)、水泥粉磨、發(fā)運等區(qū)域或車間進出口,貨運道路路口、長度超過200 m的貨運道路中部設置空氣質(zhì)量監(jiān)測微站,監(jiān)測PM2.5、PM10等參數(shù);在氨罐區(qū)及氨氣易泄漏點位安裝氨氣泄漏檢測設施。
(3)清掃車安裝定位裝置,記錄行車作業(yè)軌跡;洗車臺安裝壓力表和流量計,記錄沖洗壓力和流量;噴霧設施安裝數(shù)據(jù)采集模組,記錄運行電流信號。
2.6 環(huán)保管控治一體化平臺建設建設環(huán)保管、控、治一體化平臺,以無組織排放源清單為基礎,將生產(chǎn)設備、治理設備、監(jiān)測設備等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)集中接入,全方位、多維度采集全廠治理與生產(chǎn)活動,同時將集中監(jiān)控監(jiān)測體系數(shù)據(jù)接入一體化平臺系統(tǒng),以快速、精準、高效的數(shù)據(jù)處理能力對采集的數(shù)據(jù)進行查詢調(diào)閱、統(tǒng)計分析、污染模擬、預警預測、智能決策,提高企業(yè)全過程精細化環(huán)境管理水平,確保持續(xù)穩(wěn)定符合超低排放標準要求。
另外,還需要按照規(guī)定時限保存監(jiān)控、門禁及視頻監(jiān)控系統(tǒng)歷史視頻數(shù)據(jù),進出廠運輸車輛、廠內(nèi)運輸車輛和非道路移動機械的基本信息數(shù)據(jù),以及自動監(jiān)測、DCS系統(tǒng)等數(shù)據(jù),以備監(jiān)管部門隨時監(jiān)督檢查,同時也是企業(yè)“自證合規(guī)”的有力證據(jù)。
3、結束語
隨著國家水泥行業(yè)超低排放相關政策文件的出臺,各省市也將陸續(xù)出臺行業(yè)超低排放改造實施方案,水泥行業(yè)全流程超低排放改造進入倒計時。
推進實施水泥行業(yè)超低排放是推動行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展、助力深入打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要舉措,是提升行業(yè)全工序、全流程大氣污染治理水平,促進空氣質(zhì)量持續(xù)改善的有力支撐。本文通過介紹物料儲存、物料運輸、生產(chǎn)工藝等環(huán)節(jié)存在的無組織排放常見問題,提出了解決方案和超低排放改造的整體思路,避免企業(yè)在整改過程中走彎路、重復投資,對行業(yè)企業(yè)無組織超低排放改造具有一定的參考意義。