吳賢斌, 劉曉華, 葛敏霞
(1.江蘇省生態(tài)環(huán)境評(píng)中心, 江蘇 南京 210036;2.江蘇省環(huán)境保護(hù)廳, 江蘇 南京 210036)
農(nóng)藥屬于精細(xì)化工范疇,生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜,化工原料種類多樣,產(chǎn)污環(huán)節(jié)點(diǎn)多面廣,其中廢氣治理一直是行業(yè)污染防治的重點(diǎn)和難點(diǎn)。江蘇省2014年以來開展了全省農(nóng)藥行業(yè)的環(huán)保核查,江蘇省生態(tài)環(huán)境評(píng)估中心作為技術(shù)支撐單位組織完成了全省194家規(guī)模以上農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)復(fù)核[1]。
根據(jù)核查結(jié)果,目前全省農(nóng)藥生產(chǎn)廢氣污染防治與環(huán)保管理要求仍存在較大差距,其中原藥及中間體企業(yè)的VOC防治問題尤為突出。本文總結(jié)了農(nóng)藥企業(yè)廢氣污染防治概況及存在的主要問題,并提出了加強(qiáng)廢氣污染防治的對(duì)策和建議。
根據(jù)核查,全省13個(gè)設(shè)區(qū)市共有規(guī)模以上農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)194家。其中南通、鹽城和連云港沿海三市農(nóng)藥企業(yè)較集中,共有企業(yè)101家,占全省農(nóng)藥企業(yè)總數(shù)的52.0%。194家企業(yè)中涉及原藥及中間體生產(chǎn)的企業(yè)121家,僅進(jìn)行制劑加工的企業(yè)73家。全省農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)類型及分布見圖1。
圖1 江蘇省農(nóng)藥企業(yè)類型及分布
根據(jù)核查統(tǒng)計(jì),194家企業(yè)農(nóng)藥原藥及中間體產(chǎn)品年產(chǎn)量982 924 t,制劑產(chǎn)品年產(chǎn)量741 593 t。原藥及中間體產(chǎn)品中殺蟲劑年產(chǎn)量577 360 t、除草劑234 206 t、殺菌劑110 030 t、植物生長調(diào)節(jié)劑和殺鼠劑61 328 t。制劑產(chǎn)品中粉劑135 292 t、乳油208 970 t、水劑 252 852 t、顆粒劑 47 791 t、其它劑型96 688 t。全省農(nóng)藥原藥及中間體、農(nóng)藥制劑產(chǎn)品產(chǎn)量見圖 2、圖3。
圖2 農(nóng)藥原藥及中間體產(chǎn)品產(chǎn)量
圖3 農(nóng)藥制劑產(chǎn)品產(chǎn)量
農(nóng)藥生產(chǎn)中排放的氣體污染物主要有氯氣、氯化氫、光氣、硫化氫、氮氧化物、二氧化硫、有機(jī)化合物及惡臭物質(zhì)等。廢氣來源據(jù)見表1[2]。
表1 農(nóng)藥生產(chǎn)主要廢氣來源
121家原藥及中間體企業(yè)均建設(shè)了配套的廢氣治理設(shè)施。其中對(duì)酸性和堿性廢氣主要采用液體吸收法,對(duì)光化尾氣采取“冷凝+降膜水破+兩級(jí)催化+堿破”處理,對(duì)粉塵采取布袋、水膜或旋風(fēng)除塵,對(duì)有機(jī)廢氣采取冷凝回收、液體吸收、活性炭吸附、RTO焚燒或其組合治理工藝。從核查情況來看,活性炭吸附仍是目前有機(jī)廢氣治理的主要技術(shù)手段。江蘇省原藥及中間體企業(yè)有機(jī)廢氣治理措施占比情況見圖4。
圖4 江蘇省原藥及中間體企業(yè)有機(jī)廢氣治理措施占比情況
原藥及中間體企業(yè)廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié)眾多,污染物成分復(fù)雜。總體而言,我省原藥及中間體企業(yè)的廢氣污染尤其是揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)污染尚未從根本上得到有效控制,綜合治理手段單一,廢氣收集治理效果不佳,企業(yè)現(xiàn)場普遍異味濃烈。
73家制劑加工企業(yè)有64家建設(shè)了廢氣治理裝置。其中粉劑、顆粒劑和懸浮劑生產(chǎn)以布袋及水幕等除塵裝置治理粉塵廢氣,乳油產(chǎn)品生產(chǎn)主要采取活性炭裝置吸附揮發(fā)性有機(jī)廢氣。
與農(nóng)藥原藥及中間體生產(chǎn)企業(yè)相比,制劑加工企業(yè)廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié)相對(duì)簡單,主要集中在乳液配置,粉劑破碎,投料出料及灌裝工序。根據(jù)核查,制劑加工企業(yè)廢氣治理水平良莠不齊,不同企業(yè)存在較大差異??傮w而言,規(guī)模大、入園區(qū)的企業(yè)粉塵和揮發(fā)性廢氣控制較好。
目前,全省農(nóng)藥行業(yè)廢氣防治重末端治理,輕源頭削減和過程管控的思路仍未得到根本扭轉(zhuǎn)。廢氣污染防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,工藝路線的選取、裝備自動(dòng)化水平、有機(jī)溶劑使用及回收、車間通風(fēng)集氣設(shè)施等均與廢氣治理效果密切相關(guān)。農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)普遍關(guān)注廢氣末端治理的效率,尚未將廢氣治理納入設(shè)計(jì)生產(chǎn)的全過程進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。這種單一防控思路和技術(shù)體系無法從根本上解決廢氣污染問題。
全省農(nóng)藥生產(chǎn)工藝先進(jìn)性和設(shè)備連續(xù)化自動(dòng)化水平仍較低,導(dǎo)致合成反應(yīng)不完全,生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,化工裝置裝料、加熱、減壓、反應(yīng)、吹掃和置換等過程工藝尾氣泄漏量較大。核查中發(fā)現(xiàn),相當(dāng)比重的企業(yè)仍未對(duì)液體儲(chǔ)罐呼吸氣加裝呼吸閥、氮封或蒸汽平衡管。部分企業(yè)過濾、離心、分離等設(shè)備全密閉和自動(dòng)化水平不足,離心機(jī)物料口仍較多采用敞口式設(shè)置。反應(yīng)釜、過濾、離心及干燥等設(shè)備未配備廢氣捕集系統(tǒng)的現(xiàn)象仍占較大比重。廢液槽未加蓋密封,投料及放料時(shí)物料外逸,原料桶、轉(zhuǎn)料桶無蓋露天堆放,企業(yè)污水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物未密閉,危廢暫存庫廢氣未收集處理等現(xiàn)象仍非常普遍。大部分企業(yè)仍存在明顯的生產(chǎn)物料揮發(fā)和泄漏,廠區(qū)內(nèi)及周邊化工異味濃烈。
廢氣治理工藝技術(shù)主要存在以下問題:①廢氣治理手段過于單一。液體吸收法和活性炭吸附法仍為原藥及中間體企業(yè)的主要治理技術(shù)。低溫等離子體技術(shù)理論研究上已經(jīng)被證實(shí)了是去除VOCs的最有效方法之一[3],目前在江蘇農(nóng)藥企業(yè)尚未見應(yīng)用;②一些治理手段只能去除廢氣中的部分污染物,無法涵蓋廢氣中的所有污染物;③部分企業(yè)的組合治理工藝設(shè)置不合理;④RTO焚燒爐尾氣中二噁英的控制難度和風(fēng)險(xiǎn)。具體見表2。
表2 江蘇省農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)廢氣治理技術(shù)和工藝存在的問題
企業(yè)污染治理設(shè)施缺乏有效的運(yùn)維管理,影響了廢氣治理效果。主要存在以下問題:①廢氣治理設(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和管理制度不健全;②缺乏完善的監(jiān)測監(jiān)控預(yù)警體系,無法及時(shí)掌握廢氣治理效果及污染物產(chǎn)排情況;③廢氣的泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)尚未在我省農(nóng)藥行業(yè)內(nèi)得到廣泛推廣。具體見表3。
表3 江蘇省農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)廢氣治理運(yùn)維管理存在的問題
實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝改造,從源頭削減廢氣污染物的產(chǎn)生。源頭治理的重點(diǎn)是改進(jìn)工藝和改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)[4],發(fā)展高效、低毒的農(nóng)藥原藥產(chǎn)品,推廣水分散劑、水乳劑和微膠囊劑等環(huán)保友好劑型。加大有毒有害揮發(fā)性原料替代和綠色工藝改造,加強(qiáng)催化合成手性農(nóng)藥、定向硝化、加氫還原、綠色氯化、空氣氧化、制劑低溶劑化、水基化、緩釋化等技術(shù)的應(yīng)用[2],推廣現(xiàn)代“綠色”分離提純技術(shù)[5]。改造落后工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,提高設(shè)備自動(dòng)化連續(xù)化水平,減少投料、轉(zhuǎn)料和出料等環(huán)節(jié)的敞口式作業(yè)。VOCs的回收再利用逐漸成為節(jié)能減排的重要手段[6],應(yīng)提高冷凝效率,強(qiáng)化廢氣的資源化回收利用。加強(qiáng)設(shè)備密閉,主要生產(chǎn)車間應(yīng)實(shí)施密閉負(fù)壓環(huán)境作業(yè)。
在我省農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)全面推行廢氣泄漏檢測與修復(fù)(LDAR),減少VOCs無組織排放。按照《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》(環(huán)發(fā) [2014]177號(hào))和《關(guān)于印發(fā)江蘇省泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)實(shí)施技術(shù)指南(試行)的通知》要求,對(duì)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)可能產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物泄漏的化工裝置或設(shè)備的組件以及廢氣收集、處理的管線、設(shè)備進(jìn)行全面檢測,并對(duì)超過泄漏閾值的組件進(jìn)行修復(fù)。建立企業(yè)LDAR管理數(shù)據(jù)庫,制定和實(shí)施LDAR數(shù)據(jù)的記錄、保存和申報(bào)制度,將LDAR納入企業(yè)的日常管理和環(huán)保部門環(huán)境監(jiān)管體系。
按照 《江蘇省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染控制指南》和《江蘇省化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制技術(shù)指南》要求,加強(qiáng)我省農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)有機(jī)物污染控制。采用環(huán)保型原輔料、生產(chǎn)工藝和裝備,對(duì)生產(chǎn)單元或設(shè)施進(jìn)行密閉。強(qiáng)化揮發(fā)性有機(jī)物的冷凝效果,提高吸附回收利用率。對(duì)含高濃度揮發(fā)性有機(jī)物的母液和廢水應(yīng)采用密閉管道收集。對(duì)廢水處理單元和危廢暫存場所應(yīng)密閉,并對(duì)廢氣進(jìn)行有效收集和治理。企業(yè)應(yīng)開展現(xiàn)有廢氣處理工藝論證和必要的改造,并明確處理裝置長期有效運(yùn)行的管理方案和監(jiān)控方案。
建立健全治理設(shè)施管理、運(yùn)行,維護(hù)和操作規(guī)程。定期開展技術(shù)人員崗位培訓(xùn)。設(shè)立專門的環(huán)保管理機(jī)構(gòu)和專職環(huán)保人員,建立和落實(shí)定期維修制度,制定檢修計(jì)劃。廢氣治理設(shè)施應(yīng)設(shè)置規(guī)范化取樣口和取樣平臺(tái)并開展例行監(jiān)測。吸收噴淋塔、活性炭吸附塔等廢氣治理設(shè)施需安裝在線監(jiān)控設(shè)備。加強(qiáng)活性炭吸附裝置和吸收液分析檢測,合理確定活性炭及噴淋液的更換頻次以保證治理效果。企業(yè)不得違規(guī)擅自拆除、閑置、關(guān)閉污染防治設(shè)施,加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)維和管理,確保設(shè)施長期穩(wěn)定運(yùn)行。
經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,江蘇省農(nóng)藥行業(yè)已步入綠色轉(zhuǎn)型的新時(shí)期。近期頒布的 《農(nóng)藥工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》[7]、江蘇省《兩減六治三提升行動(dòng)方案》和《省政府關(guān)于深入推進(jìn)全省化工行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的實(shí)施意見》均對(duì)農(nóng)藥生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)提出了更高要求。在新的發(fā)展時(shí)期,農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)只有切實(shí)履行污染治理主體責(zé)任,從源頭削減、過程控制、資源回收和綜合治理等方面構(gòu)建全過程全方位的精細(xì)化防控新模式,才能從根本上解決廢氣污染問題。