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国内外平板玻璃熔窑大气污染物排放标准研究
http://www.ueftl.club 2019-08-28 15:57:54 中国资源综合利用

  摘要:《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB 26453-2011)实施后,平板玻璃工业的二氧化硫、氮氧化物、?#24085;?#29289;等大气污染物排放量得到?#34892;?#38477;低。本文对中国、美国、欧盟平板玻璃排放控制要求进行了研究,对比了污染物项目、标准限值、非正常排放期间管控等方面的异同,通过借鉴国外标准的制定思路,对我国平板玻璃大气污染物排放标准提出修改建议,如增加管控因子、制定特别排放限值、非正常排放精细化控制等,为提高我国平板玻璃工业大气污染管控水平提供参考。

  平板玻璃是国民经济重要的基础建材产业,我国平板玻璃产量自1989年至今已连续29年居世界第1,产量约占全球总产量的60%。由于燃料结构多样,玻璃熔窑烟气成?#25351;?#26434;、污染物初始浓度高,废气污染治理?#35759;?#36739;大。此外,玻璃熔窑具有点火后无法停窑检修、停窑即报废的特性,在余热锅炉检修、废气治理设施故障的情况下,熔窑烟气通过旁路超标直排的现象较普遍。本文旨在通过对比研究国内外平板玻璃大气污染物排放标准,借鉴国外标准制定思路和先进管理经验,提出我国平板玻璃工业大气污染物排放标准的修改建议,从而提高我国平板玻璃工业大气污染管控水平。

  1我国平板玻璃工业大气污染物排放标准

  2011年,我国发布《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011),标准明确了玻璃熔窑排放的?#24085;?#29289;、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氟化物等大气污染物排放限值[1]。排放标准发布后,平板玻璃制造企业陆续完成脱硫、除尘、脱硝设施建设,2015年较2010年单位产品?#24085;?#29289;排放量下降7.7%,氮氧化物排放量下降20.2%,二氧化硫排放量下降10.3%,大大推动了平板玻璃工业大气污染物减排。

  玻璃熔窑具有启运后停产即报废的特殊性,一旦余热发电?#20302;?#25110;烟气治理设施故障,不可避免存在烟气超标直排现象。目前排放标准?#28304;?#23578;无约束,仅《排污许可证申请与核发技术规范玻璃工业——平板玻璃》(HJ856-2017)要求“有旁?#36153;?#36947;的平板玻璃工业排污单位应在旁?#36153;?#36947;安装?#24085;?#29289;、二氧化硫、氮氧化物自动监控设备”。

  2美国玻璃工业标准

  美国的大气污染物排放标准体系比?#32454;?#26434;,包括排放指南(Emission Guidance)、州实施计划(StateImplementation Plan)、新建固定污染源排放标准(NewSource Performance Standard)和全国有害大气污染物排放标准(National Emission Standard for Hazardous AirPollutants)。平板玻璃排放限值在以下标准中均有要求:一是针对常规污染物的新源标准(NSPS),其中40 CFR Part 60 Subpart CC(1989年修订)为玻璃工业[4];二是针对189种空气毒物的危险空气污染物标准(NESHAP),其中40 CFR Part 63 Subpart SSSSSS(2007年修订)为玻璃工业。两个排放标准均适用于熔窑设计规模4.55 t/d及以上的容器玻璃、平板玻璃、玻璃纤维和电子显示器玻璃等,本文引用其中平板玻璃相关标准。NSPS标准控制的常规污染物包括?#24085;?#29289;PM、SO2、NOx,NESHAP标准控制的大气污染物包括PM、HAP(As、Cd、Cr、Pb、Mn、Ni)。

  美国玻璃熔窑使用的燃料一般为气或?#20572;?#23545;平板玻璃熔窑而言,NSPS标准中不同燃料的PM排放限值一致、均为0.225 g/kg玻璃。NESHAP为控制凝聚在?#24085;?#29289;上的重金属,限值更为?#32454;瘢?#20026;0.1 g/kg玻璃。美国标准里污染物控制指标主要采用“单位产品排放量?#20445;?#19968;般通过自动监测?#20302;?#21462;得30 d滑动平均值。

  此外,美国各州玻璃厂排污许可证对熔窑维护、污染控制设施维护?#32422;?#20302;产?#23454;?#38750;正常生产期间的排放做出细化规定。一是采取总量控制,将非正常生产期间废气排放量计入年度排放总量,非正常生产期间的废气排?#25490;?#24230;可豁免。二是限定非正常生产总时长,在此期间,废气排?#25490;?#24230;可豁免。三是规定非正常生产期间的废气排放量限值。

  3欧盟玻璃工业可行技术参考文件

  欧盟于2010年发布工业排放指令(2010/75/EU),之后发布玻璃工业可行技术(BAT)参考文件[6-7]。?#26434;?#24179;板玻璃熔窑,?#24085;?#29289;控制技术包括静电或袋式除尘器,相应排放控制水平小于10~20 mg/m3;氮氧化物一次措施从源头上控制,包括燃烧参数优化调整(如降低空气/燃料比、分级燃烧、低氮燃烧等)、Fenix技术、全氧或富氧燃烧等,二次措施主要包括SCR等,相应排放控制水平为400~800 mg/m3;欧洲平板玻璃熔窑燃料多采用气或?#20572;?#20108;氧化硫控制技术主要为控制燃料及原辅材料含硫量等一次措施、干法或半干法等二次措施,相应排放控制水平为燃气小于300~500 mg/m3、?#21152;?00~1 300 mg/m3。欧盟BAT还给出氯化氢、氟化氢、重金属(As、Co、Ni、Cd、Se、Cr6+和Sb、Pb、Cr、Cu、Mn、V、Sn)、一氧化?#23478;约?#27688;等指标。欧盟BAT排?#25490;ǘ燃?#37327;方法分为两种:一是连续监测,按日均?#21040;?#34892;评价;二是间断?#32422;?#27979;,按3次监测(每次不少于30 min)取平均值,对蓄热式熔窑而言,每次监测周期需包含至少两?#20301;?#28779;。

  4标准对比

  我国与美国、欧盟的平板玻璃排放标准限值对?#28909;?#34920;1所示。

  4.1污染物项目

  我国排放标准管控的玻璃熔窑大气污染物有?#24085;?#29289;、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢和氟化物,基本涵盖主要污染物排放。对比美国、欧盟标准,熔窑大气污染物项目还可能包括重金属等。

  4.2排放限值

  从标准限值对比来看,考虑到我国标准控制的是小时平均浓度,美国控制30 d滑动平均值,欧盟BAT控制日均值或3次监测平均值,我国排放限值基?#23621;?#32654;国?#22242;?#30431;BAT控制水平相当。此外,我国为适应蓝天保卫战的管控要求,在平板玻璃排放标准修改单提出了重点地区特别排放限值,并公开征求意见,特排限值已达到并严于欧盟BAT水平。

  4.3非正常排放的规定

  玻璃熔窑点火初期需要烤窑烘炉,时长需25~30 d,其间由于烟气温度过低,不能满足烟气治理设施运行条件,烟气需直排;点火后在窑龄内不能停炉,设备检修及工艺设备运转异常?#32422;?#29615;保治理设施检修等情况下,烟气需旁路直排。美国平板玻璃企业排污许可证中的精细化控制规定值得借鉴:一是采取总量控制,即将非正常生产期间排放量计入年度排放总量进行考核,非正常排放期间的排?#25490;?#24230;可豁免,待排放正常后重新开始按照30 d移动均?#21040;?#34892;控制;二是限定非正常生产的总时长,例如,俄克拉?#28201;?#24030;准许玻璃厂每年有36 h空气污染防控设施维护时间,在此期间排?#25490;?#24230;可豁免;三是限定非正常生产期间的排放量,例如,美国密歇根州规定烤窑30 d内,二氧化硫、氮氧化物排放量限值分别为3224磅/d、6 996磅/d;投产后一年内通过旁路排放时间不得超过144 h;上述三种方式可组合使用。

  5结论

  我国平板玻璃工业大气排放标准基本能涵盖主要污染物排放,建议参考美国、欧盟标准,增加重金属、氨等污染物因子,对玻璃熔窑大气污染物排放进行全面控制。我国排放限值已与美国、欧盟BAT控制水平相当,建议尽快增加重点地区特别排放限值。建议借鉴美国平板玻璃企业大气排污许可证,对非正常排放实施精细化管控,提高环境监管的?#34892;?#24615;。

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