徐睿 喬美姣 張丹
摘要:本文首先闡述了吉林省水泥企業(yè)的基本情況,然后結合近年來的環(huán)境空氣質量現(xiàn)狀,對水泥行業(yè)大氣污染物產(chǎn)排情況及處理設施運行現(xiàn)狀等進行了相應的分析,最后結合當前超低排放的政策需求分析水泥行業(yè)的未來發(fā)展趨勢。
關鍵詞:水泥行業(yè);大氣污染物;超低排放;發(fā)展趨勢
水泥行業(yè)在建筑行業(yè)具有舉足輕重的地位,但也是大氣污染物排放的主要行業(yè),被列為高污染、高排放、高能耗的行業(yè)。按照《吉林省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》和水泥行業(yè)錯峰生產(chǎn)等有關要求,吉林省水泥行業(yè)“錯峰生產(chǎn)+自律限產(chǎn)”成效顯著。針對吉林省內水泥企業(yè)現(xiàn)狀調研情況和產(chǎn)排情況,為完善吉林省內水泥行業(yè)的環(huán)境管理工作,本文提出相應的防治措施和建議。
一、吉林省水泥行業(yè)基本情況
(一)水泥企業(yè)基本情況
2020年,我國的水泥行業(yè)保持穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢,產(chǎn)量達23.77億噸,同比增長1.6%,占全球水泥總產(chǎn)量的57%,連續(xù)36年穩(wěn)居世界第一;新型水泥熟料生產(chǎn)線累計1624條,熟料產(chǎn)能超過20億噸,熟料產(chǎn)量15.8億噸。
吉林省水泥行業(yè)在采取錯峰生產(chǎn)政策后,力度最大的年份為2017年,1~10月水泥企業(yè)嚴格執(zhí)行冬季錯峰生產(chǎn)。另外,根據(jù)行業(yè)平臺研究供給側結構性改革的行動方案,開展自愿自律停產(chǎn),通過自發(fā)限產(chǎn)等方式化解產(chǎn)能過剩矛盾。通過實現(xiàn)45天以上停窯的自律限產(chǎn),嚴格執(zhí)行國家錯峰生產(chǎn)要求,加上冬季錯峰生產(chǎn),全年共減少熟料生產(chǎn)量約1000萬噸。
作為高污染、高能耗行業(yè),水泥工業(yè)的發(fā)展受到了政策引導、節(jié)能減排等多方面的約束。全省水泥企業(yè)數(shù)量由2017年的46家降至12家,現(xiàn)全部采用新型干法水泥窯。截至2021年,吉林省內現(xiàn)有單獨熟料企業(yè)2家,水泥熟料和獨立粉磨站企業(yè)11家。
2021年吉林省工業(yè)和信息化廳發(fā)布的吉林省水泥熟料生產(chǎn)線清單的公告顯示,截至2021年6月10日,吉林省共有水泥熟料生產(chǎn)線27條,總設計產(chǎn)能84800噸/天。其中,9條水泥熟料生產(chǎn)線產(chǎn)能指標已出讓,總設計產(chǎn)能20300噸/天,約占全省水泥熟料設計總產(chǎn)能的23.9%。吉林省水泥產(chǎn)量在2018年達到最低。截至2021年,吉林省水泥產(chǎn)量為2125.29萬噸,比2020年下降6.3%。2016~2020年吉林省水泥產(chǎn)量統(tǒng)計情況見圖1。
(二)水泥行業(yè)污染物排放現(xiàn)狀
水泥行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及很多工序。其中,主要工藝過程是水泥熟料的煅燒工序,70%以上的顆粒物和氣體污染物幾乎集中在此。氣體污染物主要為氮氧化物、二氧化硫和粉塵,進入大氣后會導致酸雨或霧霾,進而污染環(huán)境、損害農作物生長,尤其會對人體健康造成危害。
截至2021年,吉林省水泥企業(yè)SO2、NOx、顆粒物排放量分別約為0.22萬噸、0.89萬噸、0.18萬噸,分別占全省SO2、NOx、顆粒物排放量的3.22%、4.42%、0.73%。
2021年,吉林省水泥行業(yè)SO2排放量約占產(chǎn)生量的75.9%,NOx排放量約占產(chǎn)生量的41.0%,顆粒物排放量約占產(chǎn)生量的0.11%。
(三)水泥行業(yè)污染治理技術和處理設施運行現(xiàn)狀
吉林省水泥企業(yè)采用降低SO2排放措施主要為生產(chǎn)線自身的SO2脫除方式。水泥工業(yè)中SO2的主要來源為原料或熟料,水泥窯本身屬于很好的脫硫工藝。原料挑選低硫的石灰石或加入脫硫劑,脫硫率可達約30%,大部分企業(yè)可將濃度降低至達標范圍。水泥企業(yè)降低NOx排放措施基本采用SNCR非催化還原脫硝技術,把尿素或氨作為還原劑噴入爐膛內高溫區(qū)域,與NOx發(fā)生還原反應生成N2和H2O,污染治理技術和處理設施運行狀況水平有待提高。有除塵效果的水泥企業(yè)為100%,除塵效率基本可達到99%,污染治理技術和處理設施運行狀況水平較高。
(四)水泥行業(yè)協(xié)同處置現(xiàn)狀
在國務院印發(fā)的《關于化解產(chǎn)能嚴重過剩矛盾的指導意見》中針對水泥行業(yè)的政策方面提到“支持利用現(xiàn)有水泥窯無害化協(xié)同處置城市生活垃圾和產(chǎn)業(yè)廢棄物,進一步完善費用結算機制,協(xié)同處置生產(chǎn)線數(shù)量比重不低于10%”。吉林省水泥企業(yè)中具有協(xié)同處置危險廢物的企業(yè)有6家。
(五)水泥行業(yè)超低排放改造現(xiàn)狀
2021年,吉林省生態(tài)環(huán)境廳印發(fā)的《關于全省鋼鐵行業(yè)超低排放改造工作進展情況的通報》指出,加快推動5家鋼鐵企業(yè)超低排放改造按期完成;深化重點行業(yè)揮發(fā)性有機物治理,推動各地持續(xù)開展揮發(fā)性有機物治理;推動水泥行業(yè)超低排放改造,組織省內重點水泥生產(chǎn)企業(yè)召開座談會,研究水泥行業(yè)超低排放改造工作。
目前,具有實施超低排放改造計劃的水泥企業(yè)有3家。已經(jīng)開展超低排放改造的水泥企業(yè)僅有一家,具體改造內容包括:顆粒物超低排放改造(升級高效能收塵袋、輸送系統(tǒng)降塵提升生態(tài)環(huán)境改造等),二氧化硫超低排放改造(使用高效脫硫劑、新建新型濕法脫硫塔系統(tǒng)等),氮氧化物超低排放改造(分級燃燒系統(tǒng)改造、SNCR脫硝系統(tǒng)軟硬件升級等),更新在線監(jiān)測設備和站房等。
二、吉林省環(huán)境空氣質量狀況
(一)環(huán)境空氣質量狀況
2016~2021年吉林全省空氣6項污染物年均濃度中,除PM2.5外,其他五項均達到國家二級標準。PM2.5平均濃度在2018~2021年滿足國家二級標準限值要求,2016年和2017年超過標準要求,詳見表1。
(二)城市達標情況
2016~2021年,吉林省城市空氣質量達標比例逐步提升,范圍為22.2%(2016年)~100%(2021年)。2016年,吉林省城市空氣質量達標率為22.2%,僅松原市和延吉市達標;2018年,吉林省城市空氣質量達標率有所提升,吉林省城市空氣質量達標率為77.8%,僅有吉林市和四平市不達標;2021年,吉林省城市空氣質量達標率達到最佳100%。
(三)優(yōu)良天數(shù)比例情況
2016~2021年,全省城市環(huán)境空氣質量優(yōu)良天數(shù)比例為84.3%~94.0%;重度及以上污染天數(shù)比例為0.3%~1.6%,最優(yōu)值出現(xiàn)在2018年和2021年。
全省環(huán)境空氣質量整體向好,優(yōu)良天數(shù)比例最低為84.3%(2016年),最高91.8%(2018年);重度及以上污染天數(shù)比例最低為0.3%(2018年),最高為1.6%(2017年)。尤其是2018年之后,除O3外,其他五項污染物濃度和重度及以上污染天數(shù)較2016年、2017年均有所下降,優(yōu)良天數(shù)比例有所上升。
近幾年,吉林省采取了一系列的大氣污染治理措施,包括淘汰燃煤小鍋爐等,使得“十四五”開局之年,吉林省空氣環(huán)境質量呈現(xiàn)良好態(tài)勢?!笆濉逼陂g,國務院《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》要求“各地針對鋼鐵、建材、焦化、鑄造、有色、化工等高排放工業(yè),制定錯峰生產(chǎn)方案,實施差別化管理”。吉林省為響應國家號召,結合實際情況,每年11月份至次年3月對水泥行業(yè)實施錯峰生產(chǎn),每年錯峰生產(chǎn)天數(shù)達150天。因此,吉林省水泥行業(yè)采取一系列的防治措施,對吉林省的經(jīng)濟、社會具有重要意義。在全省嚴格冬季錯峰生產(chǎn)的基礎上,通過自律限產(chǎn)等方式,減輕環(huán)境壓力。
三、水泥行業(yè)發(fā)展趨勢
2021年11月,吉林省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布了《吉林省水泥行業(yè)超低排放改造實施方案(征求意見稿)》。文件提出,到2023年年底前,水泥行業(yè)要完成無組織排放控制、大宗物料產(chǎn)品清潔運輸?shù)囊螅薪M織排放控制要求達到階段性超低排放水平;2025年年底前,全面實現(xiàn)超低排放改造目標。此次水泥行業(yè)超低排放改造范圍包括水泥(熟料)制造和獨立粉磨站企業(yè),主要工作任務包括制定了水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)排放污染物濃度限值;協(xié)同處理生活垃圾、污泥、有毒有害廢棄物的水泥熟料生產(chǎn)線的水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)排放污染物濃度限值等。
通過研究對吉林省水泥行業(yè)差異化錯峰生產(chǎn),為相關部門針對水泥行業(yè)制定相關政策、標準等提供依據(jù)及指導性意見,有效促進行業(yè)良性循環(huán)發(fā)展。在保證環(huán)境空氣質量達標的前提下,有序促進吉林省水泥行業(yè)和諧發(fā)展。超低排放是建設生態(tài)文明與推動行業(yè)綠色轉型升級的必經(jīng)之路。在通過自身革命和產(chǎn)業(yè)不斷轉型升級,水泥行業(yè)的大氣污染物防治也將進入綠色發(fā)展階段。
四、結論
作為建材工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),水泥行業(yè)一直被認定為高污染、高能耗產(chǎn)業(yè)。當前,水泥行業(yè)面臨重污染天氣預警停產(chǎn)、能耗雙控限電限產(chǎn)、物流運輸費用不斷上漲等多重壓力和挑戰(zhàn),行業(yè)高質量發(fā)展任重道遠,行業(yè)超低排放改造工作的開展勢在必行。
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作者簡介:徐睿(1980),男,吉林省長春市人,碩士,高級工程師,主要研究方向為環(huán)境監(jiān)測研究。
喬美姣(1988),女,遼寧省本溪市人,碩士生,中級工程師,主要研究方向為環(huán)境監(jiān)測研究。