国家标准GB4915—2004《水泥工业大气污染物排放标准》研讨

中国环境保护产业协会袋式除尘委员会  肖容绪

 

进入新的千年以来，我国从工业化的初期阶段即轻工业阶段。进入到工业化中期阶段，也就是重化工时代。这个时代的主要特征是，经济增长明显地具有重化工业为主导的特征，电力、钢铁、机械设备、汽车、造船、化工、电子、建材等工业。成为国民经济增长的主要动力。其内在原因是长期存在的能源、交通、通信等产业“瓶颈”制约的矛盾最为突出。而经过十几年的迅速发展，我国又具备了解决上述矛盾的实力。随着能源、交通、通讯基础设施的进展，带动了电力、运输、建筑材料、钢铁、有色、石油化工和机械电子等产品和建筑业的需求，推动了第二产业的发展。

第二产业中的水泥、钢铁、电解铝、电力等工业发展特别快，这些高污染、高能耗产业的污染严重，使局部地区的生态环境进一步恶化。目前，中国的环境问题相当严峻，中国环境负荷已达极限。大多数的城市遭受工业污染，主要江、河、湖、海水域大多存在不同程度的污染，西部地区的生态环境恶化问题也日益突出，给国民经济和人民的身体健康都带来了巨大的损失。专家们估算，环境遭到的破坏使中国付出的代价，在国民生产总值中占5%至12%，环境污染成为中国崛起为世界经济强国的负面因素，我国如果不改变目前高消耗、高污染的增长方式，将没有足够的资源和环境容量来支持今后的发展。加强环境保护是我国的基本国策，是事关社会经济能否持续发展的重要问题。解决环境问题已成为刻不容缓的重大任务。为保护我国环境，扭转环境恶化的趋势，中国制定了一系列保护环境的法律、法规和标准，为改善环境状况进行了不懈努力。特别是近几年来，结合经济结构调整，加大了环境保护的投资力度，“十五”期间我国环境保护投资将达到7000亿元，占同期GDP1.3%。政府发起了一项环保运动，总量控制所有的环境污染物，从2000年到2002年全国的污染程度有所下降。但随着高污染、高能耗产业的快速发展，环境污染又产生反弹，2003年显示污染程度增高了12%。新一届中央政府对环境问题特别重视，要求各级政府，要克服普遍存在的重视经济增长，忽视社会进步和环境保护的“片面发展观”，而是要将环境资源、社会进步等包括进去的科学地发展。在各级政府的正确领导下，中国的生态环境将发生根本的转变。

 

近年来第二产业领域中的水泥工业的发速度更是惊人。1980年——2002年中国水泥产量年平均增长为10.6%。水泥总产量由7986万吨提高到72500万吨。2003年突破了8亿吨，超过了世界水泥产量的40%，中国水泥产量连续17年位居世界第一。过去我国水泥工业的粉尘、烟尘排放量高达1200万吨以上。尤其是立窑水泥，生产工艺相对落后，是以浪费资源、高能耗、高污染为沉重代价的。每生产1吨水泥要加工3吨物料，过去，立窑的粉尘排放量占水泥工业粉尘排放量的90%以上，粉尘散失量占总产量的3.5%。已给环境保护、资源、能源的合理利用以及经济社会的可持续发展带来了巨大压力。为此，我国下决心淘汰立窑小水泥，到2000年已淘汰4.4万吨 /年以下小水泥企业4000多家，产量约为2亿吨。水泥工业进行结构调整“上大改小”，注重环保已成为行业的共识。2002年我国立窑水泥比例仍高达70%，新型干法水泥的比例仅占17%左右。2002年底全国投入营运的NSP（新型干法窑外分解）水泥生产线总数达到222条，NSP的熟料总生产能力达10590万吨。2002年NSP水泥新增3250万吨，立窑水泥增量虽仍高达3200万吨，但增长幅度已大幅度降低。增量的绝对数量也低于NSP水泥。据统计全国在建和筹建的NSP生产线160条,2003年底或再稍后一段时间,在建的NSP生产线建成投产，又将新增NSP水泥熟料能力将达到2.15～2.5亿吨，NSP水泥产量将占到我国水泥总产量的35～40%，预测达到50%，NSP水泥生产能力将突破4亿吨。水泥行业进行结构调整,并加大污染治理力度,已经取得了较好的效果，水泥制造业排放的粉尘量占全国比率，2001年比2000年下降15个百分点。排放量比上年减少262万吨。但水泥制造业排放的粉尘量占到全国重点工业粉尘排放量的64%(506万吨)，烟尘排放量达452665吨。控制粉尘、烟尘污染仍然任重道远。

 

我国的水泥工业产量巨大，粉尘、烟尘排放量也非常大，占我国重点工业粉尘排放量64%,对我国大气环境的污染非常严重，为了控制水泥工业对我国大气环境的污染。在国标GB4915—1996《水泥厂大气污染物排放标准》的基础上,国家环保总局又制订了GB4915—2004标准,由后者来代替前者。首先申明一点，本文中谈到的GB4915—2004标准,现在还是报批稿,今后应以国家环保总局正式发布的标准为准。

1985年国家环保局曾制订过GB4915—85《水泥工业污染物排放标准》，在此基础上，国家环保局进行修订，制订了GB4915—1996《水泥大气污染排放标准》。

 

 

 

1)     氮氧化物以NO₂计，此NO₂排放限值指烟气中O₂含量为10%状态下的排放浓度及吨产品排放量。

2)     周围有敏感作物的水泥厂，其氟化物排放限值要求严格一倍执行。这里敏感作物指《保护农作物的大气污染最高允许浓度》(GB9137—88)中规定的相对于氟化物的“敏感物体”。

3)     GB3095—1996环境空气质量标准中的一类区禁止排放。

国家环保总局在GB4915—1996《水泥厂大气污染物排放标准》的基础上又进行了修订,制订了新的GB4915—2004《水泥工业大气污染物排放标准》。

 

 

注*指烟气中O₂含量10%状态下的排放浓度及单位产品的排放量.

 

在2006年1月1日前，现有水泥厂(含粉磨站)各生产设备(设施)排气筒中的大气污染物排放仍执行GB4915—1996，现有矿山和水泥制品厂仍执行GB4915—1996《大气污染物综合排放标准》。

自2006年1月1日起至2009年12月31日止，现有生产线各生产设备(设施)排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排放量不得超过表1规定的限值。

自2010年1月1日起,现有生产线各生产设备(设施)排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排放不得超过表2规定的限值。

自2004年1月1日起,新建生产线各生产设备(设施) 排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排放不得超过表2规定的限值。

新旧两个标准比较,新标准主要做了以下的修改:

统一回转窑、立窑的排放限值,并加严了排放限制。粉尘排放浓度由过去的100—150mg/m³，提高到50mg/m³，二氧化硫、氮氧化物、氟化物排放浓度也不再按环境空气质量功能区规定排放限值，不再分一、二、三类区，也不分一、二、三级标准。

对现有生产线，不再按不同建立时间规定不同的排放限值，统一现有生产线标准并设置达标过渡期，并进一步加强新建生产线的排放标准。

增加对水泥窑焚烧危险废物的排放要求，水泥窑不得用于焚烧重金属类危险废物，水泥窑焚烧医疗废物应遵守《医疗废物集中处置技术规范》的要求。利用水泥窑焚烧危险废物，其水泥窑或窑磨一体机的烟气处理应采用高效袋式除尘器。

增加了水泥制品生产的颗粒物排放要求的规定。

标准适用范围扩大至水泥工业生产全过程，不仅包括水泥制造（含粉磨站），还包括矿山开采和现场破碎。矿山开采和现场破碎按标准规定的时间不再执行GB16297—1966《大气污染物综合排放标准》。标准名称相应修改为《水泥工业大气污染物排放标准》。

按有关法律规定，GB4915—2004《水泥工业大气污染物排放标准》具有强制执行的效力。

新标准中颗粒物无组织排放控制要求，非正常排放和事故排放控制要求，排气筒高度要求，排气筒中大气污染等内容由于篇幅有限，就不在此一一讨论。

顺便提一句，为更好地贯彻执行新标准，根据中国环境保护产业协会的要求，袋式除委员会组织有关专家正在编写HB—2004行业标准《水泥工业袋式除尘工程技术规范》。

 

首先水泥行业的企业，企业家和全体职工应对新标准有深刻的理解和正确的认识，我国环境保护有一条原则，就是谁污染谁治理。是指凡是造成环境污染危害的单位和个人都有治理环境污染的义务和责任，并承担治理污染的费用和赔偿损失的费用。环境也是资源，属于大众,属于人民,由政府来管理,不能无偿使用。使用了环境资源就应该付费，应该计入成本。过去，许多企业在环境成本方面观念淡薄，甚至没有这个概念。新标准提高了大气污染物的排放限制,加大了环境成本。水泥行业的企业家应该有这方面的思想准备。

诚然贯彻执行新标准后，污染治理和加装在线监测系统，要多花钱，加大企业的成本费用。但千万不要把环境效益和经济效益对立起来看，治理好水泥厂的大气污染，得益首先是企业职工，大家都少呼吸许多粉尘，避免了矽肺病和其它疾病。在环境优美的工厂里工作，心情开朗，工作效率都会大大的提高。第二，水泥厂的粉尘、烟尘治理工作有明显的经济效益，矿山、皮带机、破碎机、生料磨、立窑等除尘器收下来的是原料，熟料磨、包装机收下来的是水泥。一般来讲，所有尘源点装上袋式除尘器回收的粉尘，烟尘产生的效益，一年半到二年就可收回袋式除尘器的初投资，以后回收的粉尘和烟尘就是企业的净收益。下面试举二个案例来证明这个论断。

1．北京水泥厂窑尾烟气除尘。

水泥厂给人的印象是烟囱林立，浓烟滚滚，厂区内和房顶上到处是粉尘。而日产2000吨的北京水泥厂却是另一番景象，烟囱看不到冒烟，周围居民误认为还没有生产。一进厂门，办公楼前一块绿草茵茵的大草坪，厂区内干净、整齐、美观。全厂共配备除尘设备79台，除窑头采用一台电除尘器外，其它都是袋式除尘器，共投资1622.3万元。采用引进美国富乐公司技术设计制造的大型高温反吹风袋式除尘器，处理窑尾与原材料磨的含尘气体，处理烟气量37万m³/h，烟气温度3500℃，进口气体含尘浓度80g/m³，过滤风速0.36m/min。设备阻力2000Pa，滤袋室数14室,滤袋尺寸Φ300×9160mm，采用16300m²玻纤膨体纱滤料。1996年排放浓度24mg/Nm³，1997年为19.4mg/Nm³，1998年仅3.17mg/Nm³，SO₂去除率达88%，滤袋寿命三年以上，每小时回收尘量8吨，全厂每年收尘产生的经济效益，扣除运行成本213万元，达到583.26万元，二年半就可收回所有除尘器的投资(这是92年的价格,以现在价格二年内就可收回投资)。现在新建的3000吨/日，5000吨/日的新型干法水泥生产线,不少窑头、窑尾都采用脉冲袋式除尘器。过滤风速提高一倍半以上，袋式除尘器在处理同等烟气量的情况下，过滤面积减少，钢耗量大幅降低,占地面积减少，初投资减少近30%。新标准公布之后，电除尘器很难达到50mg/m³的排放标准。新型干法水泥回转窑、窑头、窑尾采用袋式除尘器将会更多。另外，过去的回转窑安装的电除尘器，因为达不到新标准的排放要求，将会有不少电除尘器被改造为袋式除尘器，北京市燕山水泥厂窑尾收尘系统改造提供了成功的案例。

2．广州石井水泥厂2#立窑烟气除尘。

广州石井水泥厂2#立窑窑形为Φ3×10m， 处理烟气量60000—70000Nm³/h，烟气温度60—2000℃,进口烟气含尘浓度7—12g/Nm³，采用LFEF(III)7×358型立窑用玻纤袋式除尘器，过滤风速0.4m/min，滤袋室数7室，过滤面积2500m²玻纤滤料，袋尺寸Φ180×7400 mm,设备阻力<1470Pa，出口平均含尘浓度42.45mg/Nm³,除尘效率高达99.99%，立窑岗位粉尘浓度平均降到1mg/Nm³以下，每年减少1千多吨粉尘排放，熟料质量得到明显提高，除尘器收下的粉尘掺入熟料后,每年可产生几十万元的效益。

上述的回转窑和立窑采用袋式除尘器的二个案例,都达到了新标准要求的排放限制，都低于50 mg/m³，除尘效率高达99.99%,收下粉尘掺入熟料都产生了良好的经济效益，二年之内可以收回袋式除尘器的初投资，二年以后回收粉尘的收益,扣除运行成本，是企业的净收益。因此，贯彻执行新的国家标准GB4915—2004《水泥工业大气污染物排放标准》，在水泥厂各尘源点采用袋式除尘器，是最佳选择，既能达到新标准中的30mg/m³或50mg/m³的排放要求，又能取得良好的经济效益。