談<水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>

為了認(rèn)真貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問(wèn)題的決定》，實(shí) 現(xiàn)到2000年全國(guó)所有工業(yè)污染源排放污染物達(dá)到國(guó)家或地方規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 的要求，國(guó)家三部委局出臺(tái)配套措施，要求水泥行業(yè)到2000年粉塵達(dá) 標(biāo)排放。GB4915-1996<水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>，已于1996年 3月7號(hào)發(fā)布，1997年1月1日開(kāi)始實(shí)施。
　　

從實(shí)際情況看，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的宣傳還不夠，了解該標(biāo)準(zhǔn)的人還不多， 有許多廠還沒(méi)有這份標(biāo)準(zhǔn)的資料，傳媒中的某些報(bào)道也不夠準(zhǔn)確，如 “某廠經(jīng)過(guò)治理粉塵排放濃度低于150mg/m³”，應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)狀況及確 定是哪種主機(jī)治理后的排放濃度。因此，有必要再談?wù)勗摌?biāo)準(zhǔn)，意欲 亡羊補(bǔ)牢。到2000年底，水泥廠粉塵排放達(dá)標(biāo)迫在眉睫，況且該標(biāo)準(zhǔn) 不僅規(guī)定了粉塵排放的限值，還規(guī)定了其他幾種污染物的限值。筆者 企望此文能對(duì)同行們?nèi)媪私?、?zhǔn)確理會(huì)和貫徹該標(biāo)準(zhǔn)有所幫助。

1　一般規(guī)定

GB 4915-1996<水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>由合肥水泥研究設(shè) 計(jì)院負(fù)責(zé)起草，在原GB 4915-85<水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>基礎(chǔ)上 修訂。
　　

該標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥廠的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、 設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其建成后的排放管理。該標(biāo)準(zhǔn)按年限和區(qū)域分別規(guī) 定了水泥廠各排放點(diǎn)大氣污染物的排放限值及粉塵無(wú)組織排放控制限 值，但是水泥行業(yè)礦山開(kāi)采與現(xiàn)場(chǎng)破碎卻是執(zhí)行GB16297-1996<大 氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)>。
　　

粉塵無(wú)組織排放指水泥廠廠區(qū)內(nèi)物料堆放揚(yáng)塵、物料輸送和窯、 磨機(jī)等設(shè)備的粉塵泄漏等。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的干排氣指在溫度為273K，壓力 為101325Pa時(shí)的不含水分的排氣，本標(biāo)準(zhǔn)排放濃度均指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)干排 氣的濃度。因此，實(shí)測(cè)的排放濃度應(yīng)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干排氣。
　　

此外，該標(biāo)準(zhǔn)還有標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，規(guī)定的一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別與GB　3095-1996的環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)相對(duì)應(yīng):一類區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；二 類區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；三類區(qū)執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　

該標(biāo)準(zhǔn)還引用了以下三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)在該標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成該標(biāo) 準(zhǔn)的條文，它們是:GB 3095-1996<環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)>，GB 9137- 88<保護(hù)農(nóng)作 物的大氣污染物最高允許濃度>和GB/T16157-1996<固定污染 源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物 采樣方法>。單從GB 3095-1996來(lái)看，它所引用的標(biāo)準(zhǔn)有二氧化 硫、總懸浮顆粒物等測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)共14項(xiàng)，依此類推，多層引用的標(biāo)準(zhǔn)就 更多，因此，一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，一般都不是一項(xiàng)孤立的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)引用其他 相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，而構(gòu)成涵蓋數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)群。所以，要認(rèn)真、 全面、準(zhǔn)確地貫徹實(shí)施一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，必須要有多種專業(yè)的理論、知識(shí)和 技能。

2　污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

　　我國(guó)水泥工業(yè)近20年來(lái)獲得較快的發(fā)展，不同時(shí)期建設(shè)的水泥廠， 其技術(shù)和裝備水平都不一樣，因此，該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)這一情況劃分了三個(gè) 時(shí)段。即1985年8月1日之前建設(shè)的水泥廠；1985年8月1日至1996年12 月31日之間建設(shè)的水泥廠和1997年1 月1日起建設(shè)的水泥廠。建廠時(shí)間的界定是根據(jù)建設(shè)的水泥廠環(huán) 境影響報(bào)告書批準(zhǔn)日期分別按該標(biāo)準(zhǔn)第4.2.1、4.2.2和4.2.3 條確定應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。未經(jīng)環(huán)境保護(hù)行政主管部門審批建設(shè)的水泥廠， 按補(bǔ)做的環(huán)境影響報(bào)告書批準(zhǔn)日期確定應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。
　　

因此，要準(zhǔn)確掌握本廠粉塵(或其他污染物)排放限值，必須明 確以下條件:第一本廠建廠批準(zhǔn)日期；第二本廠屬哪類地區(qū)執(zhí)行哪一 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；第三排放設(shè)備分類。標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)規(guī)定如下:
4.2.1　1985年8月1日之前建設(shè)的水泥廠，煙塵或 粉塵最高允許排放濃度和噸產(chǎn)品排放量應(yīng)按表1、表2執(zhí)行。

　　*扣除參考值
4.2.2　1985年8月1日至1996年12月31日之間 建設(shè)的水泥廠，煙塵或粉塵最高允許排放濃度和噸產(chǎn)品排放量應(yīng) 按表3、表4執(zhí)行。GB 3095中的一類區(qū)禁止排放。

　　*扣除參考值
4.2.3　1997年1月1日起建設(shè)的水泥廠，煙塵或粉 塵和有害氣體最高允許排放濃度及噸產(chǎn)品排放量應(yīng)按表5、表6執(zhí) 行。GB 3095中的一類區(qū)禁止排放。

3　該標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)

　　與原標(biāo)準(zhǔn)比較該標(biāo)準(zhǔn)具有如下一些特點(diǎn)。
3.1　污染物排放限值分時(shí)段
　　

根據(jù)水泥廠的不同建廠日期分成三個(gè)時(shí)段來(lái)規(guī)定各種污染物的排 放限值，更符合我國(guó)的國(guó)情和水泥廠的廠情。

3.2　新規(guī)定了粉塵無(wú)組織的排放限值
　　從表2、4、6可見(jiàn)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了粉塵無(wú)組織的排放限值，這就為 改善環(huán)境空氣質(zhì)量和崗位粉塵濃度創(chuàng)造了條件。

3.3　新增對(duì)二氧化硫、氮氧化物和氟化物的排放限 值項(xiàng)目
　　從表5可見(jiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)新增了對(duì)二氧化硫、氮氧化物和氟化物的排 放限值要求。在引用的GB 3095-1996<環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)>中還規(guī)定 了顆粒物、臭氧、 鉛等物質(zhì)的濃度限值。

3.4　粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)限值更加嚴(yán)格
　　該標(biāo)準(zhǔn)表1的排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即相當(dāng)于原標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的排放 濃度；而表3、4、5、6中，一類區(qū)禁止排放，也就是未規(guī)定一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 的污染物排放限值，而表3的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)粉塵排放限值就相當(dāng)于表1的一 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的排放限值。而表5二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的煙塵或粉塵標(biāo)準(zhǔn)狀況下的排放 限值熱力設(shè)備是100mg/m³；通風(fēng)設(shè)備是50mg/m³，分別比以前的標(biāo)準(zhǔn) 排放限值又低了50mg/m³，這是要提請(qǐng)有關(guān)同志注意的。

4　關(guān)于幾種污染物

　　
4.1　煙塵或粉塵
　　

煙塵或粉塵是兩類顆粒物，水泥廠習(xí)慣稱粉塵。對(duì)于水泥廠的粉 塵污染和治理人們都比較熟悉了。此前，筆者曾以我國(guó)水泥年產(chǎn)5億 噸，排放粉塵量占水泥產(chǎn)量的1%～2.5%計(jì)，推算出我國(guó)水泥廠年 排放粉塵量為1000～1200萬(wàn)t，是我國(guó)幾大行業(yè)的粉塵污染大戶之一。 經(jīng)過(guò)我國(guó)環(huán)保工作者幾十年的努力，我們自己研究開(kāi)發(fā)以及引進(jìn)消化 的袋、電除塵器的技術(shù)水平已躋身于世界先進(jìn)水平之列，將其正確的 用于水泥廠的排放點(diǎn)和揚(yáng)塵點(diǎn)收塵都能獲得高的除塵效率和達(dá)標(biāo)的排 放。如袋除塵器采用覆膜濾料甚至可以獲得每標(biāo)準(zhǔn)立方米幾毫克的出 口排放濃度。因此，只要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，對(duì)到2000年粉塵排放達(dá)標(biāo)有 緊迫感，正確的選用除塵器，保證設(shè)計(jì)制造和安裝質(zhì)量，加強(qiáng)維護(hù)管 理并有足夠的治理資金，水泥廠粉塵的達(dá)標(biāo)準(zhǔn)排放是沒(méi)有問(wèn)題的。

4.2　二氧化硫
　　

根據(jù)中國(guó)環(huán)境公報(bào)，1998年我國(guó)二氧化硫排放量為2090萬(wàn)t。水 泥廠的二氧化硫排放量是多少，未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但水泥廠的脫硫有其 先天的優(yōu)勢(shì)，水泥生產(chǎn)以石灰石為主要原料，而石灰石是目前脫硫技 術(shù)的主要脫硫劑，在煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫在同一過(guò)程中就被生 料粉吸收經(jīng)煅燒而以硫酸鈣的形式固定在水泥熟料中。據(jù)資料介紹， 煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫被吸收率為85%～90%。
　　

二氧化硫是酸雨的前體物，我國(guó)酸雨以硫酸型為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)年均 降水pH約為5.6的區(qū)域面積已占全國(guó)面積的30%左右，每年因酸雨造 成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1100億元。由此可見(jiàn)，控制二氧化硫污染和酸雨的危 害已刻不容緩。前些年國(guó)家已制定了二氧化硫排污收費(fèi)的法規(guī)，但對(duì) 雨控區(qū)實(shí)行的是總量收費(fèi)而非超標(biāo)排污收費(fèi)，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為排放二氧化 硫每千克收取排污費(fèi)0.20元，即每排放1t二氧化硫收取排污費(fèi)200元。
　　

有人對(duì)水泥窯廢氣中二氧化硫的排放作過(guò)調(diào)研，其排放濃度為每 標(biāo)準(zhǔn)立方米幾十毫克到1000多毫克之間。以預(yù)分解窯排放量最低，濕 法回轉(zhuǎn)窯最高，而機(jī)立窯居中。有些廠家的二氧化硫排放濃度沒(méi)有超 過(guò)表5所列的二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的排放限值。
　　

舉兩個(gè)水泥廠廢氣脫硫的實(shí)例。
　　

例1:北京某水泥廠系2000t/d規(guī)模，窯尾采用冷卻塔—袋除塵器 系統(tǒng)除塵，煙氣以兩種方式進(jìn)入袋除塵器。一種方式是全部煙氣經(jīng)冷 卻塔降溫后進(jìn)入袋除塵器，其脫硫效率為88%，標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化硫排放濃度為20～21.9mg/m³；另一種方法是利用廢氣余熱烘干 生料，約40%的高溫?zé)煔庖肷夏ズ娓缮虾笤倥c從冷卻塔出來(lái)的 煙氣匯合而一起進(jìn)入袋除塵器，其脫硫率為78%。
　　

例2:廣東某水泥廠，5臺(tái)機(jī)立窯均采用玻纖袋除塵器，經(jīng)當(dāng)?shù)乇O(jiān) 測(cè)站對(duì)SO₂進(jìn)行監(jiān)測(cè)，5臺(tái)袋除塵器平均脫硫率在90%以上，二氧化硫的排 放濃度標(biāo)準(zhǔn)狀況下平均值為10.3mg/m³。
　　

上面兩個(gè)實(shí)例，均是按照工藝流程設(shè)計(jì)而達(dá)到較高的脫硫效率， 是自發(fā)性的脫硫。分析其作用主要有兩個(gè)因素，一是粉塵本身是脫硫 劑，二是煙氣具有一定的濕度。如果我們對(duì)這兩個(gè)因素進(jìn)行分析試驗(yàn)， 找出它們的影響關(guān)系和最佳參數(shù)，有意創(chuàng)造一個(gè)袋濾系統(tǒng)的脫硫條件， 則其脫硫率會(huì)更高些，這不失為水泥窯脫硫的一種現(xiàn)實(shí)可行的模式。

4.3　氮氧化物
　　

窯系統(tǒng)排出的氮氧化物一是在高溫燃燒時(shí)空氣中部分氮與氧化合 生成多種氮氧化物；二是燃料中的氮元素在燃燒過(guò)程中氧化而生成氮 氧化物。二氧化氮的形成與燃燒溫度有關(guān)，溫度越高氮氧化物的生成 量越多。二氧化氮也是酸雨的前體物，屬硝酸型酸雨，硝酸型酸雨占 我國(guó)酸雨的十分之一。氮氧化物宜采用過(guò)程治理，即在燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用氮氧化物生成量低的燃燒器和分解爐等即能減少氮氧化物的生成 和排放。據(jù)資料報(bào)道:出預(yù)熱器窯的氮氧化物濃度約為719mg/m³；而 出分解爐預(yù)熱器廢氣中的氮氧化物只 有410mg/m³左右。所以就目前來(lái)看，氮氧化物的排放一般不會(huì)超 標(biāo)，但對(duì)環(huán)境和人群還是有不良影響。

4.4　氟化物
　　

立窯煅燒使用螢石作礦化劑，在煅燒過(guò)程中，氟與硅反應(yīng)生成Si F₄，并以氣態(tài)進(jìn)入煙氣，排入大氣，遇水與之反應(yīng)生成SiO₂和HF(氟化氫)，造成對(duì)生態(tài)和人體的危害。對(duì)氟化物敏感的作 物很多，如小麥、蔬菜、水果、牧草和桑葉等，尤以對(duì)桑葉的污染最 明顯。如浙江省就制訂了桑蠶污染防治管理辦法，“在春蠶生產(chǎn)期間， 凡是有氟化物污染的水泥廠、磚瓦廠、玻璃馬賽克廠、磷肥廠等均應(yīng) 停產(chǎn)一個(gè)月(蠶種場(chǎng)周圍的停產(chǎn)一個(gè)半月)進(jìn)行季節(jié)性停產(chǎn)”。此外 當(dāng)人攝入過(guò)量的氟化物在體內(nèi)積蓄會(huì)導(dǎo)致慢性中毒，這是因?yàn)榇罅康?氟化物進(jìn)入人體后就會(huì)與身體內(nèi)的鈣結(jié)合而造成鈣的代謝紊亂而出現(xiàn) 腰腿痛、抽搐麻木等癥狀。
　　

關(guān)于在立窯煅燒中采用復(fù)合礦化劑，早期就有人提出異議，最進(jìn) 又有專家建議在立窯煅燒中停用復(fù)合礦化劑。對(duì)此，望能引起有關(guān)部 門的重視。

5　其他規(guī)定

　　該標(biāo)準(zhǔn)的其他規(guī)定如監(jiān)測(cè)與實(shí)施條文如下。

4.3　其它規(guī)定

4.3.1　新建、擴(kuò)建、改建的水泥生產(chǎn)線，其煙囪(排 氣筒)高度應(yīng)符合表7中的規(guī)定。多個(gè)并列煙囪(排氣筒)的高 度，除符合表7規(guī)定外，還應(yīng)通過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)確定。

4.3.2　通風(fēng)設(shè)備除塵裝備應(yīng)與其主機(jī)設(shè)備同步運(yùn) 轉(zhuǎn)；熱力設(shè)備的除塵裝置相對(duì)于其主機(jī)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率不得小于97 %。

4.3.3　新建設(shè)備煙道或排氣筒應(yīng)設(shè)置永久采樣孔 和采樣測(cè)試平臺(tái)。

5　監(jiān)測(cè)

5.1　監(jiān)測(cè)按GB/T16157規(guī)定執(zhí)行，氣態(tài)污染物的 分析方法執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)局制定的方法標(biāo)準(zhǔn)。

5.2　粉塵無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)要求在廠界外20m處(無(wú)明顯廠界，以 車間外20m處)上風(fēng)向與下風(fēng)向同時(shí)布點(diǎn)采樣，將上風(fēng)向的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 作為參考值。

5.3　監(jiān)測(cè)工況要求

5.3.1　對(duì)水泥廠日常監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，采樣期間工況應(yīng) 與當(dāng)時(shí)正常運(yùn)行工況相同。廠方或監(jiān)測(cè)人員都不得任意改變當(dāng)時(shí) 的正常運(yùn)行工況。

5.3.2　水泥廠竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，應(yīng)在設(shè)備正常生產(chǎn)工 況和達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模80%以上時(shí)進(jìn)行。

6　標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施

6.1　本標(biāo)準(zhǔn)由縣級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)行政主 管部門負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)施。

6.2　位于國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)劃定的酸雨控制區(qū)和二氧化 硫污染控制區(qū)的水泥廠，二氧化硫排放除執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)執(zhí) 行所在控制區(qū)規(guī)定的總量控制標(biāo)準(zhǔn)。

6　結(jié)束語(yǔ)

1)新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粉塵排放限值提出了更高的要求，且新規(guī)定了二氧 化硫等幾種污染物的排放限值和無(wú)組織粉塵的排放限值，較原標(biāo)準(zhǔn)上 了一個(gè)臺(tái)階。這對(duì)于防治水泥廠對(duì)環(huán)境的污染和為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā) 展戰(zhàn)略計(jì)劃有積極重大的作用。
　　

2)自新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，已有許多省、市在制訂水泥廠粉塵治理 規(guī)劃，有的還逐級(jí)立下責(zé)任狀并踏實(shí)認(rèn)真的實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)2000年水泥 廠粉塵達(dá)標(biāo)排放而努力工作，且有一批水泥廠已通過(guò)達(dá)標(biāo)驗(yàn)收。
　　

3)我們應(yīng)清醒看到與世界先進(jìn)國(guó)家的差距:我們的排放濃度限 值是標(biāo)準(zhǔn)狀況下100～50mg/m³，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家是50～30mg/m³；我 們的粉塵排放量是水泥總產(chǎn)量的1%～2.5%，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家是0. 01%；我們水泥廠的環(huán)保設(shè)備投資占設(shè)備總投資的10%左右，而國(guó)外 先進(jìn)國(guó)家是20%甚至更多。
　　

4)新標(biāo)準(zhǔn)中未列入CO₂排放限值，但水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的CO₂ 已達(dá)全球CO₂ 的7%^〔1〕，對(duì)溫室效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)面影響不容忽視。