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水泥工业属重化工领域,其环境排放控制一直备受人们的关注,随着技术的不断进步和完善提高,其环境保护控制水平有了质的飞跃和提升,呈现了众多的花园式工厂。除此之外,还为承担接纳和解决其它工业废料创造了条件,成为工业环境保护生产链中不可或缺的环节。近年来,利用水泥窑协同处置废弃物技术已逐渐成熟并进入人们的视野,成为消解各类废弃物(包括城市生活垃圾、污泥、危废等)最有效、可靠、经济的处置方法之一,因此协同处置废弃物过程的环保监测和排放控制不仅成为关注的重点,还对其提出了许多新的要求。
1、国内外水泥工业环保监测与排放控制发展进程
人类对环境污染问题的认识,经历了一定的发展过程,针对不同环境污染问题,研究和开发了相应的治理技术,同时也制定了相关的限制性标准,出台了许多约束性的法律法规。鉴于水泥工业协同处置废弃物的需要,其环境控制问题也已成为人们关注的焦点,促使了水泥工业也从自身环境治理,进入协同其它工业系统和社会生产活动污染排放物的接纳处置控制之中,成为各工业系统生产过程中的链接点作用,为水泥工业走上可持续发展道路创造了条件和机会。图1给出了国内外水泥工业污染物排放控制的进程。
图1 国内外水泥工业污染物排放控制的进程图
图1中所示,二战结束后,随着经济发展和技术进步,国外水泥工业开始逐步关注和实施了污染物排放控制,如粉尘、SO2、NOx等。从上世纪70年代开始利用水泥窑协同处理废弃物以来,经过近40年的研究和发展,目前协同处理废弃物技术也得到了广泛应用,各种控制标准也相继出台。到2000年前后,各国根据具体情况制定了许多控制标准,针对协同处置过程中可能出现的各种污染物排放,作出了限制性约束和规定,尤其对一些危害较大的物质,例如卤素(主要是Cl、F、Br)、硫、二恶英、TOC和重金属(易于挥发性元素Hg、TI以及水溶性铬盐Cr2O3)等,做出了更加严格的限制,以保证工业生产和废弃物处置的安全性,同时由于低碳概念的兴起,CH4、CO2也被列为重点关注对象。2008年以后,各国水泥生产技术服务商及相关的大型水泥生产企业对污染物的排放控制进行了更加细致的划分,并开始关注TOC、苯、联苯、微细粉尘PM10、PM2.5等。
我国在上世纪70年代以前虽对工业系统中的粉尘及其它污染物有所控制,但要求均不高。70年代后期随着我国改革开放的不断推进、工业规模的扩大、体系的健全,逐步把环境保护及影响问题列入议事日程,1985年由当时的国家环保局和建材局组织专家编制了《水泥工业污染物排放标准》(GB4915-85),该标准于1986年实施,对我国水泥工业的环境保护采取了强制措施,规定了烟尘及CO的排放限值、单位产品最大排放量和排放烟囱高度。1996年对85标准进行了修订并更名为《水泥厂大气污染物排放标准》,该标准在85版的基础上提高了粉尘和CO排放限值控制要求,同时增加了对SO2、NOx、氟化物的排放限制。2004年对96版进一步修订,标准中特别提到了利用水泥窑焚烧危险废物时,排放的气体中除了粉尘、SO2、NOx、氟化物外,其它污染物执行《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484)规定的排放限值,如CO、HCl、氟化物、重金属、二恶英等,其中二恶英排放浓度最高不得超过0.1ng-TEQ/m3。2012年又对2004版进行修订,规定了各项污染物新的排放指标,可达到欧洲国家标准或许可证限值平均水平,该标准已于2013年12月底颁布。与其同期颁布的还有《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485-2013),该标准首次对利用水泥窑协同处置固体废物过程中大气污染物的排放浓度,做出了明确规定,其排放限值达到了欧盟的控制要求。在PM10和PM2.5控制方面,国家环保总局96年颁布修订的《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中将飘尘改称为可吸入颗粒物,并对环境空气中的PM10浓度做出了规定,2012年对96版进行修订,对PM10浓度限值进行了调整,同时增加了环境空气中PM2 .5的浓度限值,并拟于2016年实施标准控制。
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