劉 森

（廣東弘禹環(huán)?？萍加邢薰?，廣東 佛山 528000）

當(dāng)前，我國(guó)的大氣污染比較嚴(yán)重，而主要的污染源之一就是顆粒物。一直以來(lái)，鋼鐵、火電、水泥、陶瓷、鑄造等企業(yè)都是顆粒物排放的大戶，因此，這類企業(yè)的顆粒物減排非常重要。本文以鑄造企業(yè)為例，對(duì)顆粒物的排放現(xiàn)狀以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行分析、梳理，同時(shí)，通過(guò)分析減排潛力，建立減排預(yù)測(cè)模型，從而針對(duì)性地制定顆粒物污染清潔生產(chǎn)的減排措施。

1 鑄造企業(yè)顆粒物排放的現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)要求

1.1 鑄造企業(yè)顆粒物排放現(xiàn)狀

（1）鑄造是指將固態(tài)金屬經(jīng)高溫加熱融化為液態(tài)后注入型腔，待液態(tài)金屬凝固成型而形成金屬鑄件的加工技術(shù)，也是后續(xù)裝備制造的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。鑄造根據(jù)加工工藝的不同，可分為砂型鑄造和特別鑄造兩種類型[1]。其中，砂型鑄造在整個(gè)鑄造產(chǎn)業(yè)中的占比達(dá)到80%以上。砂型鑄造的主要生產(chǎn)工藝流程是：將高溫加熱熔融后的金屬原材料澆注進(jìn)砂型內(nèi)部，待金屬原材料冷卻后再進(jìn)行落砂和拋丸、打磨等清理，最后得到所需要的鑄件。但部分鑄件因后續(xù)加工的特殊要求，還要進(jìn)行熱處理和對(duì)鑄件表面進(jìn)行涂裝等后續(xù)的處理工藝；而使用后形成的舊砂型在經(jīng)砂再生和砂處理的工藝后可多次循環(huán)使用。

砂型鑄造工藝流程如圖1所示。

圖1 砂型鑄造工藝流程圖

（2）砂型鑄造生產(chǎn)工藝流程中各工序產(chǎn)生的主要大氣污染物詳見表1。

從表1中可以看出，在砂型鑄造工藝流程內(nèi)，至少有8個(gè)工序會(huì)產(chǎn)生不同濃度、不同量能的顆粒物。雖然現(xiàn)今的主流鑄造工藝存在著技術(shù)革新或工序增減，但都會(huì)有冶煉、芯砂制作、合金澆注以及拋丸處理等工藝，且每個(gè)工藝流程的環(huán)保廢棄物均會(huì)產(chǎn)生顆粒物排放，因此，需要對(duì)這些工藝階段清潔生產(chǎn)的減排潛力進(jìn)行分析。

表1 鑄造生產(chǎn)各工序產(chǎn)生的大氣污染物

1.2 顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)要求

近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)進(jìn)程的升級(jí)，對(duì)工業(yè)企業(yè)的環(huán)保管控也逐漸變得嚴(yán)格。早在2013年，就已開始執(zhí)行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，除此以外，還有《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和《環(huán)境空氣細(xì)顆粒物污染綜合防治技術(shù)政策》；在2018年后，又增加了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》國(guó)發(fā)〔2018〕22號(hào)；一年后又針對(duì)工業(yè)爐窯增加了《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》環(huán)大氣[2019]56號(hào)，該方案明確的鑄造行業(yè)的工業(yè)爐窯的綜合排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格；在2020年又制訂和發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鑄造工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 39726－2020）和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鑄造行業(yè)大氣污染物排放限值》（T/CFA 030802－2－2020）。因此，鑄造企業(yè)的污染物排放要嚴(yán)格按照新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，而對(duì)于排放不合格的企業(yè)要停業(yè)整頓。

在表2中，明確了各個(gè)階段鑄造業(yè)工業(yè)爐窯的顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)，可以看出新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)顆粒物排放限值的要求更加嚴(yán)格，并且對(duì)區(qū)域也做了區(qū)分，爐型級(jí)別也進(jìn)行了明確，排放限制更具體，方便企業(yè)對(duì)照所在區(qū)域和爐型查看適配的顆粒物排放限制標(biāo)準(zhǔn)。

表2 不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)顆粒物排放限值的規(guī)定

2 鑄造企業(yè)顆粒物減排潛力分析

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境治理的要求越來(lái)越高，對(duì)于鑄造企業(yè)顆粒物的排放要求也越來(lái)越嚴(yán)格。目前，大部分的鑄造企業(yè)都能夠響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，大力開展大氣污染物排放的整治工作，且取得的效果也越來(lái)越明顯，使顆粒物排放得到大幅度減排，但顆粒物減排還是有很大的潛力，主要提升空間在以下四個(gè)方面。

2.1 還需進(jìn)一步提高清潔生產(chǎn)意識(shí)

結(jié)合實(shí)際的減排情況來(lái)看，鑄造企業(yè)還需要進(jìn)一步提高清潔生產(chǎn)的意識(shí)，從源頭減少顆粒物的排放。通常，清潔生產(chǎn)是將從源頭進(jìn)行顆粒物的排放控制作為減排的優(yōu)先選擇，力爭(zhēng)從根源上對(duì)污染進(jìn)行有效解決。同時(shí)，企業(yè)還要在選用鑄造的砂型以及配套設(shè)施等方面加強(qiáng)清潔生產(chǎn)理念，盡量選用能有效減少顆粒物排放的環(huán)保型覆膜砂用于砂型制作[2]，并采用智能自動(dòng)化的設(shè)備作為鑄造配套設(shè)施。

2.2 還需進(jìn)一步普及應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)

目前，清潔生產(chǎn)技術(shù)還沒有在鑄造企業(yè)中得到規(guī)?；膽?yīng)用。清潔生產(chǎn)技術(shù)是指能夠用于減少或杜絕污染物的生成、使清潔生產(chǎn)的水平得到提高的相關(guān)技術(shù)，其中包含在重點(diǎn)的區(qū)域和行業(yè)中用于減少大氣污染物排放的清潔生產(chǎn)技術(shù)。此外，在鑄造企業(yè)的中芯砂制作、砂型造型、合金澆注及砂處理[3]等生產(chǎn)過(guò)程中，使用傳統(tǒng)工藝的還是很多。所以，如中頻感應(yīng)電爐在合金熔煉中的應(yīng)用、V法砂型造型的應(yīng)用等清潔生產(chǎn)技術(shù)，還沒有在大多數(shù)的鑄造企業(yè)中得到普及應(yīng)用。

2.3 還需進(jìn)一步提高清潔生產(chǎn)整體的水平

由于我國(guó)鑄造企業(yè)數(shù)量很多，所以，在清潔生產(chǎn)水平方面也出現(xiàn)了參差不齊的情況。例如，有些鑄造企業(yè)的設(shè)備工藝較為先進(jìn)，已成為當(dāng)?shù)氐凝堫^企業(yè)；而有些鑄造企業(yè)的工藝水平還比較落后，且對(duì)于清潔生產(chǎn)投入資金有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。因此，還需要進(jìn)一步提高整個(gè)鑄造行業(yè)的清潔生產(chǎn)水平。此外，未完全實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的鑄造企業(yè)要向水平先進(jìn)的企業(yè)看齊，同時(shí)，進(jìn)一步深挖清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排的潛力。

2.4 還需進(jìn)一步制定完善的產(chǎn)業(yè)政策

為了有效控制鑄造企業(yè)的污染物排放，西方一些先進(jìn)的國(guó)家都制定了相關(guān)的污染物減排政策制度。比如，美國(guó)對(duì)鑄造企業(yè)的不同工藝步驟和不同的污染物種類，分別制定了合理且可行的控制技術(shù)，即在控制顆粒物排放中，使用袋式或濕式除塵器進(jìn)行除塵控制。并且，對(duì)于使用節(jié)能減排的企業(yè)，國(guó)家對(duì)其稅收進(jìn)行減免，從而促進(jìn)這些企業(yè)加大清潔生產(chǎn)的投入、自覺進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使環(huán)保行業(yè)發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。由于我國(guó)在節(jié)能減排方面起步較晚，因此，還需要不斷制定和完善相關(guān)的政策制度，同時(shí)，各級(jí)政府部門也要制定清潔生產(chǎn)和污染物減排等相關(guān)工作的技術(shù)指南、技術(shù)規(guī)范，并通過(guò)制定獎(jiǎng)懲措施來(lái)激勵(lì)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)[4]，以及真正落實(shí)顆粒物污染減排的各項(xiàng)工作。

3 企業(yè)顆粒物減排預(yù)算模型

根據(jù)企業(yè)各生產(chǎn)流程中顆粒物產(chǎn)生的特點(diǎn)，以及對(duì)其進(jìn)行污染防治技術(shù)的特點(diǎn)，將自下而上污染減排模型與排污核算系數(shù)相結(jié)合，建立了企業(yè)顆粒物污染減排預(yù)算模型[5]，以此對(duì)企業(yè)顆粒物污染減排潛力進(jìn)行預(yù)算。顆粒物減排預(yù)算公式如下：

式中：

K預(yù)算年為預(yù)算年顆粒物減排重量，單位為kg；

Ci為i工序中顆粒物產(chǎn)生的重量，單位為kg；

Qi為i工序中顆粒物減排的重量，單位為kg；

Yx，y為使用x技術(shù)生產(chǎn)y產(chǎn)品的產(chǎn)量，單位為kg；

gx，y為使用x技術(shù)生產(chǎn)y產(chǎn)品的顆粒物的產(chǎn)污系數(shù)，單位為kg/t；

Kz為z工藝使用末端減排設(shè)施的實(shí)際的運(yùn)行率，單位為%。

4 鑄造企業(yè)的清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排措施

通過(guò)分析研究，可從相關(guān)政策機(jī)制的建立健全、清潔生產(chǎn)技術(shù)普及應(yīng)用、清潔生產(chǎn)專題審核、重視企業(yè)顆粒物的有組織排放以及重視技術(shù)人才的引進(jìn)培養(yǎng)等方面，加強(qiáng)企業(yè)顆粒物污染清潔生產(chǎn)的減排工作。

4.1 建立健全顆粒物污染減排的相關(guān)政策及獎(jiǎng)懲機(jī)制，做好檢查監(jiān)督

要對(duì)各鑄造企業(yè)的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)量、生產(chǎn)組織、訂單節(jié)奏安排進(jìn)行摸底排查，另外，還要檢查除塵裝置等環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)情況，必要時(shí)也要檢查企業(yè)的環(huán)評(píng)審批進(jìn)度和環(huán)評(píng)文件，同時(shí)，還要對(duì)各企業(yè)所使用的環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行效率和節(jié)能減排的效果做好定期和不定期督查[6]。

要建立健全顆粒物污染減排和清潔生產(chǎn)的相關(guān)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，指導(dǎo)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排工作，以此全方位地降低顆粒物的產(chǎn)生及無(wú)組織排放。同時(shí)，還要建立相關(guān)的市場(chǎng)獎(jiǎng)懲機(jī)制，激發(fā)和鼓勵(lì)企業(yè)自發(fā)自覺開展顆粒物污染減排和清潔生產(chǎn)。比如，開展企業(yè)清潔生產(chǎn)分級(jí)，對(duì)顆粒物污染減排工作明顯的企業(yè)可減免所得稅；對(duì)于購(gòu)買清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排設(shè)備設(shè)施的企業(yè)的進(jìn)項(xiàng)稅和增值稅進(jìn)行抵扣等機(jī)制。

4.2 強(qiáng)化對(duì)清潔生產(chǎn)技術(shù)的普及應(yīng)用

在實(shí)際工作中，要督促鑄造企業(yè)使用清潔生產(chǎn)技術(shù)工藝，使顆粒物的排放能夠得到大幅度降低。如在顆粒物生成量較大的工序，要普及推廣合適的清潔生產(chǎn)技術(shù)，從根源上減少顆粒物的生成量，同時(shí)，推進(jìn)智能自動(dòng)化生產(chǎn)，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量能力和清潔化能力。比如，在鑄造企業(yè)中，可采用環(huán)保的寶珠砂代替硅砂[7]；可使用中頻感應(yīng)電爐對(duì)金屬進(jìn)行熔煉，以取代傳統(tǒng)的沖天爐熔煉；使用V法砂型造型取代黏土砂手工造型等落后工藝，從而減少污染、節(jié)約能源，從根源上降低顆粒物的生成。另外，還要輔助應(yīng)用布袋除塵器或其他干式除塵裝置，以此進(jìn)行顆粒物的收集和集中排放。

4.3 增強(qiáng)對(duì)企業(yè)清潔生產(chǎn)的審核效能

在企業(yè)生產(chǎn)工序的清潔生產(chǎn)中，要增強(qiáng)全過(guò)程診斷，尤其是在審核過(guò)程中，不能走形式、簡(jiǎn)單化；避免人、財(cái)、物等資源重復(fù)性的投入而造成浪費(fèi)；要對(duì)阻礙和影響企業(yè)清潔生產(chǎn)的問(wèn)題進(jìn)行梳理歸納，從而形成具有可操作性的行業(yè)特色的清潔生產(chǎn)方案[8]。同時(shí)，還要對(duì)適宜的清潔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行普及推廣，使清潔生產(chǎn)審核效能得到充分展現(xiàn)，以此促進(jìn)企業(yè)的環(huán)保水平得到普遍的提高和發(fā)展。

4.4 重視企業(yè)顆粒物的有組織排放

鑄造企業(yè)要重視對(duì)顆粒物的有組織排放，要將原材料規(guī)范合理地放置在封閉的廠房?jī)?nèi)，不能在露天環(huán)境下放置。此外，對(duì)于能生成大量顆粒物的工藝工序，要在設(shè)置的封閉廠房?jī)?nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，以減少顆粒物的無(wú)組織排放[9]，從而增強(qiáng)顆粒物的有組織排放。

4.5 重視技術(shù)人才的引進(jìn)培養(yǎng)，不斷提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力

針對(duì)清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排的技術(shù)人才短缺的情況，鑄造企業(yè)要制定各類優(yōu)惠政策來(lái)吸引和培養(yǎng)技術(shù)人才，如設(shè)立清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排的研究基金，支持和激勵(lì)技術(shù)人才進(jìn)行顆粒物污染減排和清潔生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)研究，促進(jìn)此類技術(shù)能不斷創(chuàng)新。同時(shí)，還要加強(qiáng)專業(yè)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，研發(fā)能適應(yīng)不同需求的智能化系統(tǒng)，以用于顆粒物減排和清潔生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)[10]，使企業(yè)的自主創(chuàng)新能力得到不斷得到提升。

5 結(jié)語(yǔ)

顆粒物作為大氣污染物中的一類重要污染物，會(huì)給人們的生活帶來(lái)很大危害。因此，重工業(yè)企業(yè)作為顆粒物排放大戶，做好清潔生產(chǎn)，減少顆粒物的排放尤為重要。本文首先以鑄造企業(yè)為例，分析了顆粒物的排放現(xiàn)狀，并對(duì)顆粒物排放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了梳理匯總。同時(shí)，對(duì)鑄造業(yè)顆粒物污染減排的潛力進(jìn)行了分析，并從清潔生產(chǎn)意識(shí)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、清潔生產(chǎn)水平及產(chǎn)業(yè)政策四個(gè)方面進(jìn)行潛力挖掘，以減少鑄造企業(yè)顆粒物排放；然后，通過(guò)建立顆粒物減排預(yù)測(cè)模型，既使企業(yè)應(yīng)用清潔生產(chǎn)帶來(lái)的顆粒物減排效果更加直觀，又為企業(yè)工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)提供了技術(shù)支持；最后，對(duì)企業(yè)清潔生產(chǎn)和顆粒物污染的減排，提出了要建立健全相關(guān)制度機(jī)制、加強(qiáng)清潔生產(chǎn)技術(shù)的普及應(yīng)用、發(fā)揮清潔生產(chǎn)的審核效能、降低顆粒物的無(wú)組織排放和加大相關(guān)技術(shù)人才培養(yǎng)力度等五個(gè)方面的防治措施，希望能為企業(yè)清潔生產(chǎn)和顆粒物污染減排工作提供有用的參考。