江文瑩
(福建省環境保護設計院有限公司,福建 福州 350003)
近年來,我國再生鋁行業發展迅速,根據相關統計,目前我國已有2000多家的再生鋁企業[1],產量位居世界第一位。再生鋁行業是以廢雜鋁為原料,通過重新熔化提煉而生產鋁及鋁合金的行業,屬于再生資源回收利用產業化,在國家產業政策上屬于鼓勵類。
再生鋁工業在發展的同時,也帶來了嚴重的環境問題,主要表現在熔煉、炒灰過程中產生的廢氣,廢氣中的鉛、鉻、鎘、砷、錫等多種重金屬污染物及二噁英等有毒物質影響,如處理不當,將對環境造成重大影響,嚴重污染當地大氣、水及土壤環境[2]-[3]。
本文重點從行業準入及相關規范、標準選用、建設項目工程分析、環境影響評價、環??刂拼胧┘翱尚行哉撟C等方面綜合論述再生鋁項目環評編制要點,以期為同類項目環境影響評價工作提供思路[4]。
要判定再生鋁項目建設的可行性,應嚴格核對國家和行業相關的法律法規、行業規范及技術規范。再生鋁行業的行業類別為C3216鋁冶煉,目前國家針對該行業頒布了相關的行業準入、相關規范、標準等,例如工信部發布的《鋁行業規范條件》(工業和信息化部2013年第36號)、《有色金屬工業發展規劃(2016—2020年)》(工信部規〔2016〕316號);國家發改委發布的《鋁工業產業發展政策》(發改運行〔2006〕589號)、《關于加快鋁工業結構調整指導意見的通知》(發改運行〔2006〕589號)。污染物排放應考慮的標準和政策,如《鋁工業污染物排放標準》(GB25465-2010),《再生銅、鋁、鉛、鋅污染物排放標準》(GB31574-2015),《重點行業二噁英污染防治技術政策》等。
對于在工業園區的項目,應分析再生鋁產業是否符合該園區的產業發展定位,是否符合該園區規劃環評要求,對照該園區規劃環評提出的環境準入負面清單,判斷再生鋁項目是否可以入駐該園區。例如,園區規劃提出“嚴格項目準入和污染物排放總量,禁止引入排放持久性有機污染物和重點防控重金屬的產業”等要求時,應建議建設單位另行選址。
環境評價標準包括環境質量標準和污染物排放標準,環境質量標準主要根據項目所在地及周邊環境功能來確定其評價標準,根據《環境影響評價技術導則 大氣環境》(HJ2.2-2018),環境質量標準優先選用GB3095或地方環境標準,同時可參照導則附錄中提供的濃度限值,若存在上述標準中均未包含的污染物,如二噁英等,可考慮參照其他國家發布的標準限值。污染物排放標準為政府對企業的控制性標準,要綜合考慮國家標準和行業標準,對再生鋁行業而言,目前已發布的行業標準為《再生銅、鋁、鉛、鋅工業污染物排放標準》(GB31574-2015),在對標過程中,應首先核對標準適用范圍,確認項目是否在其適用范圍內,如GB31574-2015的適用范圍規定了為再生有色金屬工業企業,不適用于原生和附屬再生有色金屬工業企業的非特征生產工藝和裝置,再生有色金屬企業的廢雜有色金屬原料中不含“含銅污泥”“含氧化鋁煙塵”“含鉛浸出渣”“含鋅煉鋼煙塵”等其他有色金屬二次資源。對于采用電解鋁渣灰等涉及危廢廢鋁原料的企業,應綜合考慮危險廢物焚燒污染控制標準、大氣污染物綜合排放標準等標準,從嚴控制。
由于有色金屬行業屬于大氣污染物重點控制行業,所以在確定標準之前,應對照國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》、《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等內容,并根據當地政府出臺的文件,確定是否執行特別排放限值。
工程分析是環境影響評價報告的核心內容,再生鋁行業建設工程分析應注意以下幾方面內容。
原料控制是減少環境污染的重要措施。根據《鋁及鋁合金廢料》(GB/T 13586-2006),廢鋁包括變形鋁及鋁合金廢鋁(鋁電線、鋁箔、鋁易拉罐、鋁板、鋁邊角料等)、鑄造鋁合金廢料(各類鋁鑄件)、鋁及鋁合金屑、鋁及鋁合金碎片、鋁渣灰等,對于成分簡單的廢鋁料,如變形鋁合金、鋁合金碎片等,受油污污染小,雜質少,可直接投爐使用,對于鑄件鋁合金、鋁渣灰等原料雜質較高,不能直接投爐使用,需經過球磨、篩分預處理后去除雜質。此外,需要引起注意的是,電解鋁過程中產生的鹽渣、浮渣,電解槽維修及廢棄產生的廢渣,鋁火法冶煉過程中產生的初煉爐渣、易燃性撇渣,均屬于危險廢物,采用這類物質作為原料的企業,應按照危險廢物相關管理措施進行防控。因此,再生鋁企業在原料入廠時,應設置入廠門檻和控制指標,明確回收廢鋁的來源及廠家,從源頭上進行防控。
再生鋁項目生產工藝一般為原料分選、熔煉、澆鑄、壓鑄以及鋁灰渣回收,按照工藝節點進行工藝流程介紹,結合投料方式、設備工作時間、工作條件等方面詳細描述。
原料進廠后的檢驗和分選均是為了入爐前降低廢鋁中雜質含量和含氯量,一般通過球磨、篩分、磁選等一系列預處理后,使鋁含量滿足入爐要求。
再生鋁最主要產污環節在熔煉和鋁灰渣回收,在此過程中會產生細顆粒物粉塵,其中還含有鉛、鉻、鎘、砷、錫等多種重金屬污染物及二噁英等有毒物質,同時,在過程中的原料和精煉劑中的氯元素和氟化物也會以氣態氯化氫、氟化氫的形式排放。
對于再生鋁項目,在源強分析之前應對生產設備核定產能,尤其是使用的熔煉爐。確保產能可以滿足備案要求,同時滿足行業準入門檻,如新建項目規模10 萬噸/年及以上。
大氣污染源主要包括預處理粉塵、熔煉精煉產生的煙氣、鋁灰渣回收廢氣等。預處理(分選、破碎等)產生的粉塵可以采用產排污系數進行核算。熔煉過程(含鋁灰渣回收)產生的廢氣成分復雜,主要包括煙粉塵、SO2、NOx、氟化物、氯化氫、重金屬化合物及二噁英等污染物,應根據原料組分、控制條件、產品標準等資料,給出物料平衡和元素平衡,再根據物料平衡核算各產污環節的產污量,同時結合產污系數法和同類項目實測類比法,得出各污染源強。
在設備選型上,應核對熔煉爐是否屬于淘汰或禁止使用的設備。新建項目優先選用節能環保的先進爐型,配套蓄熱裝置,從源頭到過程對污染物進行有效控制,同時降低能源損耗,對照鋁行業規范條件,逐條滿足相關要求。
環境影響評價重點關注廢氣的影響預測及分析。有色行業屬于高耗能行業,大氣評價等級要提高一級,對于新建再生鋁項目大氣評價一般為一級,對于一級評價的項目應采用進一步預測模型,最常用的模式為AERMOD和ADMS模式,受岸邊熏煙影響時采用CALPUFF模式。根據當地特點選好氣象、地形、土地利用等預測參數,根據導則要求,對項目正常和非正常條件下進行預測分析。
對于再生鋁項目,應重點關注重金屬粉塵和二噁英對環境的影響預測,非正常排放情況下對周邊環境的影響預測分析,大氣沉降對土壤環境的影響分析,爐窯爆炸等產生的環境風險等。
粉塵量大是再生鋁行業的特點,也是評價重點,因此在每個產塵節點需配套相應的集塵除塵設備,并保障其正常運行和達標排放。
再生鋁行業作為最重要的二噁英排放源之一,還應重點控制二噁英的產生。再生鋁項目產生二噁英的主要成因有原物料中含有未完全破壞的 PCDD/Fs,化學釋放前驅物形成,以及碳和無機氯在低溫條件下再合成等。二噁英在250~500℃溫度范圍內形成,而在大于850℃的高溫和氧氣存在下發生降解,因此,二噁英可通過源頭、過程優化控制、末端處理進行全過程控制。首先,嚴格控制原材料進場要求,保證原材料表面的清潔度,盡量減少含氯等易產生二噁英的入爐量,實現源頭上消減。其次,通過優化操作參數,控制熔煉溫度在 850℃以上,煙氣急冷溫度在250℃以下,并縮短急冷時間等,減少二噁英的生成。最后,通過廢氣集中收集、布袋除塵+SCR/活性炭吸附等組合技術實現協同控制,減少或阻止二噁英的排放[5]。除確保達標排放外,對廢氣控制要逐條對照國家、地方政府頒布的相關政策要求和防治條例,如對二噁英的防治措施應滿足《重點行業二噁英污染防治技術政策》、《大氣污染物防治條例》等相關政策要求。
我國再生鋁行業迅猛發展,給環境帶來不小的壓力。再生鋁原料來源廣泛多樣,原料中少量的鉛、鉻、鎘、砷、錫等重金屬元素被帶入環境中,及熔煉過程產生的二噁英等有毒有害物質,均是再生鋁行業環境管理關注的重點[6]。本文對再生鋁項目的環評編制要點進行了梳理,但隨著各類法律法規、技術導則、標準規范的不斷更新和完善,環評工作者應緊跟政策步伐,不斷更新完善自身的知識儲備,提出更加切實可行的控制措施,減少環境污染,更好地為再生鋁企業和環保管理部門提供有益的技術參考。