徐睿 喬美姣 張丹


摘要:本文首先闡述了吉林省水泥企業的基本情況,然后結合近年來的環境空氣質量現狀,對水泥行業大氣污染物產排情況及處理設施運行現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的未來發展趨勢。
關鍵詞:水泥行業;大氣污染物;超低排放;發展趨勢
水泥行業在建筑行業具有舉足輕重的地位,但也是大氣污染物排放的主要行業,被列為高污染、高排放、高能耗的行業。按照《吉林省落實大氣污染防治行動計劃實施細則》和水泥行業錯峰生產等有關要求,吉林省水泥行業“錯峰生產+自律限產”成效顯著。針對吉林省內水泥企業現狀調研情況和產排情況,為完善吉林省內水泥行業的環境管理工作,本文提出相應的防治措施和建議。
一、吉林省水泥行業基本情況
(一)水泥企業基本情況
2020年,我國的水泥行業保持穩健的發展態勢,產量達23.77億噸,同比增長1.6%,占全球水泥總產量的57%,連續36年穩居世界第一;新型水泥熟料生產線累計1624條,熟料產能超過20億噸,熟料產量15.8億噸。
吉林省水泥行業在采取錯峰生產政策后,力度最大的年份為2017年,1~10月水泥企業嚴格執行冬季錯峰生產。另外,根據行業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,通過自發限產等方式化解產能過剩矛盾。通過實現45天以上停窯的自律限產,嚴格執行國家錯峰生產要求,加上冬季錯峰生產,全年共減少熟料生產量約1000萬噸。
作為高污染、高能耗行業,水泥工業的發展受到了政策引導、節能減排等多方面的約束。全省水泥企業數量由2017年的46家降至12家,現全部采用新型干法水泥窯。截至2021年,吉林省內現有單獨熟料企業2家,水泥熟料和獨立粉磨站企業11家。
2021年吉林省工業和信息化廳發布的吉林省水泥熟料生產線清單的公告顯示,截至2021年6月10日,吉林省共有水泥熟料生產線27條,總設計產能84800噸/天。其中,9條水泥熟料生產線產能指標已出讓,總設計產能20300噸/天,約占全省水泥熟料設計總產能的23.9%。吉林省水泥產量在2018年達到最低。截至2021年,吉林省水泥產量為2125.29萬噸,比2020年下降6.3%。2016~2020年吉林省水泥產量統計情況見圖1。
(二)水泥行業污染物排放現狀
水泥行業的生產環節涉及很多工序。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SO2排放量約占產生量的75.9%,NOx排放量約占產生量的41.0%,顆粒物排放量約占產生量的0.11%。
(三)水泥行業污染治理技術和處理設施運行現狀
吉林省水泥企業采用降低SO2排放措施主要為生產線自身的SO2脫除方式。水泥工業中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%,大部分企業可將濃度降低至達標范圍。水泥企業降低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域,與NOx發生還原反應生成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)水泥行業協同處置現狀
在國務院印發的《關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見》中針對水泥行業的政策方面提到“支持利用現有水泥窯無害化協同處置城市生活垃圾和產業廢棄物,進一步完善費用結算機制,協同處置生產線數量比重不低于10%”。吉林省水泥企業中具有協同處置危險廢物的企業有6家。
(五)水泥行業超低排放改造現狀
2021年,吉林省生態環境廳印發的《關于全省鋼鐵行業超低排放改造工作進展情況的通報》指出,加快推動5家鋼鐵企業超低排放改造按期完成;深化重點行業揮發性有機物治理,推動各地持續開展揮發性有機物治理;推動水泥行業超低排放改造,組織省內重點水泥生產企業召開座談會,研究水泥行業超低排放改造工作。
目前,具有實施超低排放改造計劃的水泥企業有3家。已經開展超低排放改造的水泥企業僅有一家,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、輸送系統降塵提升生態環境改造等),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等),氮氧化物超低排放改造(分級燃燒系統改造、SNCR脫硝系統軟硬件升級等),更新在線監測設備和站房等。
二、吉林省環境空氣質量狀況
(一)環境空氣質量狀況
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)優良天數比例情況
2016~2021年,全省城市環境空氣質量優良天數比例為84.3%~94.0%;重度及以上污染天數比例為0.3%~1.6%,最優值出現在2018年和2021年。
全省環境空氣質量整體向好,優良天數比例最低為84.3%(2016年),最高91.8%(2018年);重度及以上污染天數比例最低為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較2016年、2017年均有所下降,優良天數比例有所上升。
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,吉林省空氣環境質量呈現良好態勢。“十三五”期間,國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》要求“各地針對鋼鐵、建材、焦化、鑄造、有色、化工等高排放工業,制定錯峰生產方案,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月對水泥行業實施錯峰生產,每年錯峰生產天數達150天。因此,吉林省水泥行業采取一系列的防治措施,對吉林省的經濟、社會具有重要意義。在全省嚴格冬季錯峰生產的基礎上,通過自律限產等方式,減輕環境壓力。
三、水泥行業發展趨勢
2021年11月,吉林省生態環境廳發布了《吉林省水泥行業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,水泥行業要完成無組織排放控制、大宗物料產品清潔運輸的要求,有組織排放控制要求達到階段性超低排放水平;2025年年底前,全面實現超低排放改造目標。此次水泥行業超低排放改造范圍包括水泥(熟料)制造和獨立粉磨站企業,主要工作任務包括制定了水泥窯及窯尾余熱利用系統排放污染物濃度限值;協同處理生活垃圾、污泥、有毒有害廢棄物的水泥熟料生產線的水泥窯及窯尾余熱利用系統排放污染物濃度限值等。
通過研究對吉林省水泥行業差異化錯峰生產,為相關部門針對水泥行業制定相關政策、標準等提供依據及指導性意見,有效促進行業良性循環發展。在保證環境空氣質量達標的前提下,有序促進吉林省水泥行業和諧發展。超低排放是建設生態文明與推動行業綠色轉型升級的必經之路。在通過自身革命和產業不斷轉型升級,水泥行業的大氣污染物防治也將進入綠色發展階段。
四、結論
作為建材工業的支柱產業,水泥行業一直被認定為高污染、高能耗產業。當前,水泥行業面臨重污染天氣預警停產、能耗雙控限電限產、物流運輸費用不斷上漲等多重壓力和挑戰,行業高質量發展任重道遠,行業超低排放改造工作的開展勢在必行。
參考文獻:
[1]史君.低碳經濟下的水泥行業[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010(05):41.
[2]許紅霞,劉大鈞,王忠臣,等.水泥行業全過程環境管理的主要問題及對策建議[J].環境影響評價,2021,43(02):38-41.
[3]宋思航,蘇航,李洪枚,等.水泥工業大氣污染物超低排放防治技術[J].中國水泥,2021(10):83-88.
[4]黃艷招.環保技術在水泥行業中的應用探析[J].廣東化工,2020,47(14):265-266.
[5]黃亮.遼寧省水泥行業環境治理現狀調查及分析[J].綠色科技,2016(10):84-85.
作者簡介:徐睿(1980),男,吉林省長春市人,碩士,高級工程師,主要研究方向為環境監測研究。
喬美姣(1988),女,遼寧省本溪市人,碩士生,中級工程師,主要研究方向為環境監測研究。