中国石灰工业大气污染物排放标准现状研究

摘 要: 介绍了中国石灰工业适用的污染物排放国家标准和河北、山东等地方性污染物排放标准,分析了标准规定的基准氧含量值,以及颗粒物、二氧化硫、氮氧化物三种污染物的排放浓度限值水平及变化趋势。结果显示：目前三种污染物的最严限值分别为10 mg/ m3 、50 mg/ m3 、100 mg/ m3 ,标准中石灰窑的基准氧含量值集中在8%~ 10%。石灰工业企业应根据自身条件执行正确的排放标准及政策要求,做好生产管理和环境保护工作。

1 前言

石灰是石灰石、白云石等矿物原料经石灰窑900~1 100 ℃煅烧的产物,主要成分为氧化钙,作为一种使用历史悠久的建筑材料和工业原料,广泛应用在建材、钢铁、电石、有色、化工、环保等行业。改革开放以来,我国的石灰工业获得了长足的发展,钢铁、电石等行业用高品质石灰产量逐年升高,但整个石灰工业仍存在企业小而分散、落后、产能过剩、装备水平参差不齐以及环保设施缺乏、环境污染严重、相关标准规范缺乏等问题。

我国对环境保护要求日益提高,特别是大气污染治理问题,已是迫在眉睫、刻不容缓。钢铁、水泥、火电、陶瓷等行业的大气污染物排放标准不断进行修订和完善,而石灰工业因为企业结构等问题,一直没有出台相应的大气污染物排放标准。本文选取颗粒物、二氧化硫、氮氧化物三种污染物项目,对我国石灰工业适用的现有的国家和地方污染物排放标准进行了研究,分析了排放限值水平及其变化趋势,以期为石灰窑烟气治理提供指导。

2 国家排放标准

2. 1 炼钢工业大气排放标准

我国于2012 年7 月27 日首次发布《炼钢工业大气污染物排放标准》(GB28664 -2012),对钢铁联合企业内部的石灰窑大气污染物排放做出规定,不再执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996) 和《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996),其要求列于表1。

该标准对石灰窑、白云石窑的颗粒物排放限值进行了规定,但没有规定二氧化硫和氮氧化物的排放限值。

2. 2 电石工业排放标准

2018 年3 月2 日,国家环境保护部进行《电石工业污染物排放标准》[4] 第二次公开征求意见。该标准为首次编制,征求意见稿中规定了电石工业企业内部的石灰窑大气污染物排放标准,标准实施后将不再执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996),其要求列于表2。

2.3 铝工业排放标准

《铝工业污染物排放标准》[5] (GB25465-2010)首次发布于2010年9月27日,在2013年11月27日[6]、2017 年6 月13 日[7] 发布的修改单中分别增加特别排放限值和无组织排放的控制措施要求。该标准规定了铝工业企业中的石灰炉(窑)的大气污染物排放要求,见表3。

该标准的发布时间较早,各个污染物指标的限值都相对宽松,并且没有规定过量空气系数或者基准氧含量等折算要求。修改单中的特别排放限值要求明显加严,同时增加了氮氧化物的排放浓度限值要求,但依然没有增加折算要求。

2. 4 工业炉窑大气排放标准和大气综排

在以上钢铁、电石、有色等行业大气污染物排放标准规定范围之外,没有对应行业标准的石灰工业炉窑执行《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996),其他生产设施则执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),相关要求列于表4。

工业炉窑大气和大气综排两个标准都是发布于1996 年,对我国当时的环境管理和空气治理发挥了重要作用,而二十多年之后,其规定的指标限值已经明显宽松。我国自2010 年之后已陆续出台了20 余项行业性排放标准。因此,虽然这两个标准依然有效,但实际使用意义不大。独立的石灰工业企业进行环境管理时,应参考相关行业性标准的排放限值或征求当前环境管理部门意见后进行相应的污染治理。

3 河北省排放标准

3. 1 钢铁工业大气排放标准

河北省是全国冶金行业大省,在2011 年11 月15 日即发布了地方标准《钢铁工业大气污染物排放标准》[8] (DB13/1461-2011),2015 年2 月15 日修订后发布《钢铁工业大气污染物排放标准》[9] (DB13/2169-2015)。随着国家对环保要求的不断提高,特别是京津冀及其周边地区污染治理的迫切需求,河北省在2016 年9 月发布公告[10] 要求全省区域内钢铁行业在执行地方标准的基础上,执行国家标准大气污染物特别排放限值。并于2018 年9 月19 日发布了《钢铁工业大气污染物超低排放标准》[11](DB13/2169-2018)。河北省的地方钢铁工业标准中对钢铁企业内的石灰煅烧窑、白云石窑等排放限值做出规定,其要求列于表5。

由表5 可以看出,河北省的钢铁工业排放标准是一个逐渐完善、逐渐变严的过程。超低排放标准中8% 的基准氧含量与国家炼钢工业标准一致,而三种污染物的排放限值则大幅削减,10、50、150的指标也为其他石灰相关标准的制修订提供了参考。

3. 2 石灰行业大气排放标准

河北省环境保护厅在2012 年11 月28 日发布了地方标准《石灰行业大气污染物排放标准》[12](DB13/1641-2012),对钢铁工业企业石灰窑、白云石窑之外的石灰行业大气污染物排放做出规定,其要求列于表6。

标准中对折算的要求描述为“灰窑含氧量按16%计算。当实测含氧量低于16% 时,以实测浓度为准,不进行折算。” 与目前石灰窑常见的8% 相比,16%的基准氧含量明显过高,再结合其限值指标来看,该标准的排放要求整体较为宽松。

4 山东省排放标准

4. 1 钢铁工业大气排放标准

山东省的地方环境标准制修订工作开展较早,目前已形成了较完善的大气污染物排放标准体系。其在2008 年即发布了地方标准《钢铁工业污染物排放标准》[13] (DB37/990-2008),2013 年5 月24 日第一次修订后发布了《山东省钢铁工业污染物排放标准》[14] (DB37/990 -2013),其中新增了炼钢工段中石灰窑、白云石窑的排放要求。2018 年9 月28 日对再次修订的《钢铁工业大气污染物排放标准》[15](征求意见稿)进行第一次公开征求意见。两次修订中的石灰相关规定内容列于表7。

从表7 可以看出,山东省钢铁工业中石灰生产的相关规定也是一个从无到有、从宽到严的完善过程,其最新征求意见稿的限值与河北省超低排放标准限值接近,甚至在重点控制区的氮氧化物限值还要严于河北省超低排放标准。