劉佳泓,楊繼東
(1.天津市環境監測中心,天津300191;2.中海油天津化工研究設計院)
近年來,鉛蓄電池及再生鉛行業引發的鉛污染事件日趨頻繁,不僅嚴重污染環境,還威脅著人類的健康,引起全社會廣泛關注[1]。為貫徹落實科學發展觀,維護生態環境安全,保障人民群眾身體健康,推進重點行業發展方式轉變,指導鉛蓄電池和再生鉛企業環境保護核查工作,2012年3月,中華人民共和國環境保護部組織制定了《鉛蓄電池和再生鉛企業環保核查指南》,提出將所有在中華人民共和國境內(港澳臺地區除外)的鉛蓄電池和再生鉛企業列入核查范圍,核查工作對鉛蓄電池生產企業和再生鉛企業在環保管理方面提出了很高的要求。同年5月,工業和信息化部與環境保護部共同制定了《鉛蓄電池行業準入條件》,對鉛蓄電池生產企業投資項目從土地、安全、環保、信貸等方面提出了嚴格的限制要求,鉛蓄電池行業又面臨新的考驗[2-3]。
早在2011年初,環境保護部就加強了對全國鉛蓄電池行業的摸查、整治工作,在環保部的統一部署下各地方政府近年來陸續開展了鉛蓄電池行業綜合整治工作,并結合各地實際對鉛蓄電池企業污染綜合整治的驗收提出了規范的流程,確定了細致的驗收標準,有效推動了鉛蓄電池行業污染整治工作[4-6]。近期,筆者調研了天津市大部分鉛蓄電池生產企業,一些不合法的鉛蓄電池生產企業已被關停整頓,保留下來的企業雖然自身管理水平有很大的提升,但仍然存在改進空間。隨著國家對鉛蓄電池行業重視程度的不斷提高,各鉛蓄電池生產企業仍需保持高度的警惕,持續提升企業的管理水平,這就需要鉛蓄電池生產企業認真研究相關政策、標準,深入分析企業自身存在的問題,從原輔料、生產工藝、設備、過程控制、廢棄物、管理、員工等幾個方面綜合考慮,實現含鉛廢物從源頭到生產過程再到產品全過程控制,進一步降低企業環境成本和環境風險。
生產鉛蓄電池的主要原料是電解鉛、合金鉛、硫酸等。原料加工過程中產生的廢渣等固體廢物和廢氣、廢水處理設施產生的固體、半固體廢物均為含鉛廢物,屬于有毒有害物質。筆者考察發現,部分企業原輔料生產記錄不規范,無法對主要原輔料的單位產品消耗量進行分析和考核。此外,鉛蓄電池企業原料供應商多而雜,評判標準參差不齊,尤其規模較小的企業,其檢驗手段較落后,僅針對電解鉛和合金鉛中的鉛含量進行分析,合金鉛中的銻、錫、硒、鈣等其他成分僅參考供應商提供的數據,常出現由于原料品質不合格影響產品質量的情況。此外,從環境保護全過程控制角度考慮,原材料本身的特性(如有毒有害、重金屬含量高等)在很大程度上決定了生產過程和產品對環境的危害程度。
針對上述問題,建議企業建立詳細的生產操作記錄,對全部原料消耗和產品產量做詳細記錄,并建立考核制度,提高原料利用率,減少含鉛廢物的產生和排放;企業不得采購不符合環保要求的再生鉛企業生產的產品作為原料;嚴格入場原料檢驗、計量控制措施,提高成品質量,降低次品率。
鉛蓄電池企業的生產工藝和技術決定了企業各類含鉛污染物的產生和排放狀態,先進高效的技術可以大大提高原輔材料和能源的利用效率,直接或間接減少含鉛污染物的產生和排放量。鉛蓄電池生產主要工序:鉛粉工序、鑄板柵工序、和膏涂板工序、化成工序、分板刷耳工序、組裝工序等。筆者考察發現,各鉛蓄電池生產企業生產工藝差別不大,主要差別體現在和膏涂板工序的自動控制水平、板柵鑄造技術、化成工藝等方面。部分企業仍存在和膏工序人工加料、板柵鑄造工序采用重力澆鑄式板柵制造技術、化成工序采用外化成技術、分板刷耳采用手工操作等較為落后的工藝,由此導致含鉛廢物產生量較高,增加了處理設施處理難度,也提高了處理成本。
針對生產工藝現存的問題,國家和各地方政府從新建項目上已嚴格把關。2012年12月31日后新建、改擴建的項目禁止采用外化成工藝,現有企業也應結合自身實際情況制定淘汰計劃,逐步淘汰落后的外化成工藝技術,采用先進的內化成工藝;新建和現有鉛蓄電池生產企業在和膏工序上應采用自動加料、自動控制攪拌速率和溫度,在板柵鑄造工序采用連鑄輥式、拉網式、沖孔式等擴展式板柵制造先進技術,新建、改擴建項目如板柵工藝采用重力澆鑄方式,應實現集中供鉛(單臺熔鉛爐為多臺鑄板機供鉛),現有企業中采用板柵工藝重力澆鑄方式的單位和廠家,應于2013年12月31日前實現集中供鉛;分板刷板(耳)單元應采用機械化分板刷板(耳)設備,禁止采用手工操作,現有手工操作應于2012年12月31日前停止使用。
筆者建議現有企業和新建項目積極采用先進的技術工藝,可以大大提高原料的利用率,降低廢板柵和鉛屑產生率,同時最大限度地降低和膏工序和板柵鑄造工序含鉛廢氣、廢水的產生和排放。
鉛蓄電池生產企業各類生產設備(包括主要生產設備、輔助和附屬生產設備)的先進性水平以及定期維護情況,對污染物的產生和排放有著直接影響。筆者調查發現,鉛蓄電池生產企業專用設備較多,如鉛粉機、和膏機等,設備國產化比例較大,各企業設備條件和管理水平參差不齊,參照相關標準,部分企業仍存在落后電機、變壓器等淘汰設備;受市場影響,企業產能均較低,個別企業不足1萬kW·A/h;部分企業環保設施運行管理存在一定的問題,如含鉛廢氣引風收集效果不好,導致捕集率低、廢氣和廢水凈化設施處理效率達不到設計要求等。
針對上述問題,建議各企業按照國家各項節能、環保相關法律法規和標準的要求,定期排查生產設備;提高設備產能,保證現有生產能力不低于20萬kW·A/h,尤其新上項目應滿足行業準入條件的限制要求,建成后同一廠區生產規模不應低于50萬kW·A/h,卷繞式、雙極性、鉛碳電池等新型鉛蓄電池,或采用擴展式板柵制造工藝的生產項目,不受生產能力限制;定期維護鉛粉機、鉛塵鉛煙凈化設施、廢水處理一步凈化器等設備,制定監測計劃,定期委托相關單位對廢氣、廢水進行監測,并根據實際情況提升企業自身的檢測能力,根據監測數據反映的設備運行情況及時調整設備運行狀態,并建立運行記錄,保證含鉛廢氣廢水凈化設備穩定高效運行。
企業過程控制水平決定產品的品質和產品收率,合格品的收率直接影響單位產品各類能源消耗和污染物的產生和排放量。筆者考察發現,鉛蓄電池生產企業自動控制和過程控制水平對企業含鉛廢物的產生量和排放量有著直接影響,部分企業含鉛廢物產生的環節缺乏有效的控制手段,如熔鉛鍋加料口不加料時處于敞開狀態,可造成鉛煙的揮發損失;鉛粉系統、和膏工序未處于全封閉狀態,存在人工輸粉環節;采用人工配酸和灌酸工藝。
針對上述問題,建議企業采用全封閉的熔鉛鍋,采用自動溫控措施,加料口不加料時避免處于敞開狀態,產生含鉛煙塵污染物的主要工序(包括包板、稱板、裝配焊接等)應配備集塵裝置,根據煙、塵特點采用符合相關技術規范的集氣方式和廢氣處理設施;鉛粉系統(包括貯粉、輸粉)、和膏工序應在密封狀態下生產,禁止使用開口式鉛粉機、開口式和膏機和人工輸粉工藝,各鉛粉系統排放口應與符合相關技術規范的廢氣處理設施連接;供酸工序應采用自動配酸、密閉式酸液輸送方式和自動灌酸設備,禁止采用人工配酸和灌酸工藝。
產品的種類、結構和性能等方面的調整變化需要生產過程做出相應的改變和調整,否則會間接影響到污染物的產生和排放。筆者考察發現,受產品市場需求的影響,部分企業仍生產開口式鉛蓄電池;部分企業個別產品鎘含量高于0.002%(質量分數)。含鎘蓄電池被淘汰的主要原因,是由于其在放電、充電過程中及廢棄物中存在污染,并且鎘化合物擁有較大毒性。但在爆發力、循環使用壽命、持續性提供能量等指標上,目前無鎘鉛酸電池仍然稍遜于含鎘鉛酸電池。針對這一情況,一些中國企業生產的無鎘鉛酸電池的性能已取得了明顯改善。
按照鉛蓄電池行業準入條件及相關要求,建議企業開發和推廣高容量密封型免維護鉛蓄電池、卷繞電池、水平電池等,應淘汰開口式普通鉛蓄電池生產能力;積極研究開發生產無鎘鉛蓄電池,應按照相關規定淘汰鎘質量分數高于0.002%或砷質量分數高于0.1%的鉛蓄電池及其含鉛零部件生產能力。
企業生產過程中產生的廢棄物本身特性和所處的狀態,直接決定它是否可實現現場再利用。筆者考察發現,部分鉛蓄電池生產企業各工序固體廢棄物產生量和去向沒有記錄,可回用的鉛屑、廢板柵、部分鉛膏鉛泥等直接投入生產環節,未對產生量及回用量作定期分析;大部分企業都具有危險廢棄物轉移聯單,但由于企業自身危險廢棄物統計制度不完善,對轉移數量和企業實際危險廢棄物產生量上缺少對應依據,且危廢處理成本較高,各企業在危廢委托處理上缺乏積極性,可能會導致危險廢棄物流入其他環節;鉛泥等危險廢棄物臨時儲存場所未設立規范標識;目前中國還沒有建立一個廢鉛酸電池的科學合理的回收體系,現階段回收環節還處于無序狀態,存在廢酸隨意傾倒、廢電池流入小冶煉作坊等問題,這些才是造成鉛污染的主要環節。
針對上述問題,建議鉛蓄電池生產企業完善各類固體廢棄物統計,并按照GB 15562.1—1995《環境保護圖形標志》及《環境保護圖形標志實施細則》(1996年)相關要求設立危險廢棄物暫存標志,暫存場地的防滲措施應符合 《危險廢物貯存污染控制標準》等相關要求;最大限度地對淋酸過程產生的廢酸、化成廢電解液、和膏涂板產生的鉛膏鉛泥進行回收利用,降低危險廢棄物排放量;鉛蓄電池生產企業應積極履行生產者責任延伸制,利用銷售渠道建立廢舊鉛蓄電池回收利用系統,或委托具備危險廢棄物回收資質的再生鉛企業對廢舊鉛蓄電池進行合法有效的回收利用。
強化管理是企業發展的永恒動力,管理上的疏忽直接影響廢棄物的產生和排放,因此鉛蓄電池企業的管理水平顯得尤為重要。筆者考察發現,部分鉛蓄電池生產企業組織機構中無專門的環保管理機構,環保管理工作由其他部門人員兼任,大部分企業均能夠做到符合國家和地方有關環境法律、法規以及污染物達標排放和總量控制等方面的要求,絕大部分企業均開展了強制清潔生產審核工作,但很少有企業建立了環境管理體系。
針對上述問題,建議企業按照GB/T 24001—2004《環境管理體系》建立并運行環境管理體系,環境管理手冊、程序文件及作業文件齊備,設專門環境管理機構和專職管理人員;按相關規定制定企業環境風險應急預案和應急設施,確保應急物資齊備,并定期舉行培訓和演練,開展環境風險隱患排查、評估,切實落實整改措施;現有鉛蓄電池及其含鉛零部件生產企業應達到《電池行業清潔生產評價指標體系(試行)》(發展改革委公告2006年第87號)中規定的“清潔生產企業”水平各項指標要求,新建、改擴建項目應符合“清潔生產先進企業”要求[7]。
人的因素是影響任何生產過程運行的關鍵,員工素質的提高和激勵機制的完善是有效控制生產過程和污染物產生和排放的重要因素。筆者考察發現,部分企業操作人員流動性大,在管理上又缺乏有效考核措施;部分企業員工為了方便,不能自覺佩戴勞動保護用品,企業未建立職業病防治管理制度。
針對上述問題,建議鉛蓄電池生產企業完善用人制度,建立考核制度和激勵機制,提高員工積極性,最大限度地降低廢品率;保證生產作業環境滿足GB 13746—2008《鉛作業安全衛生規程》和GBZ 1—2010《工業企業設計衛生標準》的相關要求,并根據《職業健康監護管理辦法》(衛生部令第23號)和職業健康相關標準的規定,組織員工崗前、在崗期間和離崗時的職業健康檢查;對需要在某些可能產生嚴重職業病危害的關鍵崗位作業的員工,應采取預防鉛污染的措施,按規定進行血鉛檢測,經診斷為血鉛超標者,應按照GBZ 37—2002《職業性慢性鉛中毒診斷標準》進行驅鉛治療。
通過對天津市鉛蓄電池生產企業調研,各企業均存在上述分析的一方面或幾方面的問題。上述分析的幾個方面側重點不同,但相互交叉、滲透,對于鉛蓄電池生產企業來說,每個含鉛廢物的產生源都要從以上各方面進行分析,結合法律法規相關要求,與國內外先進的企業進行對標管理,針對各方面存在的問題進行綜合提升改造,從而達到從源頭上到生產過程再到產品實現全過程減少廢棄物產生的目的。
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[5]鄭春,郭兆豐.節能環保并舉 促進企業發展[J].有色金屬,2003(11):33-35,45.
[6]Zhang Xizhong.Analysis of the issue of imports of lead scrap and the current situation of lead resources in China[C]∥11th China Metals Conference.Shanghai:Metal Bulletin Events,2004.
[7]楊繼東,劉佳泓.鉛蓄電池生產企業的清潔生產審核[J].化工環保,2012,32(3):267-271.