王 瓊
(貴州楚天環(huán)境檢測(cè)咨詢有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550081)
在貴州和四川的交界地區(qū),一直有著豐富的鉛鋅礦資源。因此,從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始,這一帶就遺留了大量的土法煉鋅窯點(diǎn),導(dǎo)致在土法煉鋅帶積累了大量的土法煉鋅廢渣,造成環(huán)境污染問(wèn)題突出。但從1996年起,就開(kāi)展了大規(guī)模的土法煉鋅取締工作,且經(jīng)過(guò)各級(jí)各有關(guān)部門(mén)的共同努力,現(xiàn)已全部被取締,但周邊區(qū)域還是堆積了大量的煉鋅廢渣。因此,為了有效解決歷史堆存的大量煉鋅廢渣(HW48有色金屬冶煉廢物)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,煉鋅廢渣綜合回收利用項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。該項(xiàng)目不僅可以處理上述危險(xiǎn)廢物,還能有效回收有價(jià)金屬副產(chǎn)品或有價(jià)廢渣。同時(shí),根據(jù)《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的規(guī)定,凡使用有毒、有害原料進(jìn)行生產(chǎn)或是在生產(chǎn)中排放有毒、有害物質(zhì)的企業(yè),應(yīng)實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核。
清潔生產(chǎn)審核,是對(duì)企業(yè)現(xiàn)在的和計(jì)劃進(jìn)行的工業(yè)生產(chǎn),實(shí)施預(yù)防污染的分析和評(píng)估,這也是企業(yè)實(shí)行清潔生產(chǎn)的重要前提。而大力推行清潔生產(chǎn),主要是通過(guò)提高資源的利用水平和效率,使企業(yè)降低生產(chǎn)成本。由此,企業(yè)實(shí)行清潔生產(chǎn)的核心思想是,要克服末端治理的弊端,提倡從源頭削減污染,并在促使企業(yè)在不斷改進(jìn)生產(chǎn)管理、推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí),最大限度地提高資源利用率,以及減少乃至消除污染物的產(chǎn)生和排放。當(dāng)前,清潔生產(chǎn)已成為環(huán)境污染防治的最佳模式。此外,在“十四五”期間,重金屬污染防治仍然是國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境治理的焦點(diǎn)。而我國(guó)通過(guò)全面開(kāi)展涉鉛鋅行業(yè)的污染排查與整治工作,對(duì)鋅冶煉企業(yè)提出了全新的環(huán)保要求。
(1)該項(xiàng)目主要是針對(duì)所在地周邊常年堆存的煉鋅廢渣和鋼鐵廠的高爐煙灰(HW31含鉛廢物)進(jìn)行回收治理,屬于環(huán)境保護(hù)治理項(xiàng)目。項(xiàng)目設(shè)計(jì):處理煉鋅廢渣20000 t/a;治理高爐煙囪灰(瓦斯泥,HW31含鉛廢物)80000 t/a(總處理規(guī)模10萬(wàn)t/a);且在治理上述危險(xiǎn)廢物過(guò)程中,同時(shí)回收有價(jià)金屬副產(chǎn)品或有價(jià)廢渣。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,為了富集有色金屬,采用威爾茲法即回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法,該方法是目前國(guó)際上最常用的方法,已被國(guó)內(nèi)外從事綜合回收廠家廣泛采用。因此,該項(xiàng)目采用回轉(zhuǎn) 窯揮發(fā)法作為低品位含鋅物料的富集方法。
(2)在采用威爾茲法的過(guò)程中,首先要將含鋅物料富集;然后再進(jìn)一步對(duì)揮發(fā)得到的氧化鋅粉進(jìn)行冶煉,通常采用火法或濕法手段。但由于揮發(fā)得到的氧化鋅粉氟氯太高,所以無(wú)論是采用火法冶煉還是濕法冶煉,首先必須要先脫除氧化鋅粉中的氟、氯,而脫除氟氯的方法依然是選擇火法和濕法。其中火法脫氟氯的主要設(shè)備是多膛爐和回轉(zhuǎn)窯,而濕法脫氟氯的方法是堿洗。查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),美國(guó)馬頭公司是采用回 轉(zhuǎn)窯焙燒法脫除氧化鋅粉中的氟氯,脫氟氯的溫度一般控制在物料的軟化點(diǎn)附近,而當(dāng)進(jìn)入到高氟氯煙塵中時(shí),回轉(zhuǎn)窯焙砂比重得到明顯提高;然后再用電熱爐煉成粗鋅。但火法脫氟氯的弱點(diǎn)是,產(chǎn)出的高氟氯煙塵暫時(shí)還沒(méi)有更優(yōu)化的方法進(jìn)行處理。經(jīng)綜合考慮,濕法脫氟氯相對(duì)火法更加先進(jìn)及環(huán)保。因此,該項(xiàng)目冶煉工藝為濕法工藝,且脫氟氯采用的方法為較火法污染要小的濕法。
按照清潔審核流程,要從生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品、原輔材料、設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程控制、廢棄物、管理情況、員工素質(zhì)八個(gè)方面進(jìn)行全面調(diào)查分析,以此挖掘清潔生產(chǎn)潛力,提出清潔生產(chǎn)方案[1]。但在分析調(diào)查中發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題。
2.1.1 原輔材料方面
(1)項(xiàng)目原料堆場(chǎng)的水泥硬化地面和雨棚皆有破損現(xiàn)象,廠區(qū)地面廢料到處散落,庫(kù)房工作人員未戴口罩,存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn),以上問(wèn)題均需改善。
(2)項(xiàng)目所用的硫酸和鹽酸設(shè)置有專門(mén)的儲(chǔ)罐間,其中,在硫酸儲(chǔ)罐間設(shè)置有兩個(gè)硫酸儲(chǔ)罐,但硫酸儲(chǔ)罐間設(shè)置不規(guī)范,只做了簡(jiǎn)陋的雨棚遮蓋,且儲(chǔ)罐間未修筑圍堰,地面硬化有破損,郡墻角出現(xiàn)裂縫,而硫酸泄漏后有流入外環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。因此,防滲防漏措施急需改善。
2.1.2 設(shè)備方面
此項(xiàng)目之前的運(yùn)行中有1臺(tái)8 t/h和2臺(tái)4 t/h的燃煤鍋爐,其中,小噸位燃煤鍋爐不符合大氣污染防控的相關(guān)規(guī)定要求,需進(jìn)行整改調(diào)整。
2.1.3 生產(chǎn)過(guò)程控制方面
(1)各生產(chǎn)車(chē)間均存在跑冒滴漏現(xiàn)象,其中凈化車(chē)間較為嚴(yán)重,主要原因是礦漿泵有漏液現(xiàn)象,地面積液較多,需立即整改。
(2)因凈化車(chē)間礦漿中轉(zhuǎn)罐容積太小,礦漿液經(jīng)上一段凈化后進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐就出現(xiàn)了跑液冒液現(xiàn)象,且因?yàn)橹修D(zhuǎn)罐容積太小,礦漿進(jìn)入下一段凈化工藝操作不便,生產(chǎn)效率較低,也需整改。
(3)原料堆場(chǎng)的地面物料撒落較多,未及時(shí)清掃;原料堆存間進(jìn)料時(shí)揚(yáng)塵較大;回轉(zhuǎn)窯車(chē)間、凈化車(chē)間等地面有物料撒落,以上生產(chǎn)環(huán)境未達(dá)到清潔生產(chǎn)的要求,需及時(shí)改進(jìn)。
2.1.4 員工方面
缺乏定期的技術(shù)培訓(xùn),以及環(huán)境保護(hù)和清潔生產(chǎn)的培訓(xùn),可適當(dāng)開(kāi)展多方面培訓(xùn)。
根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況,本輪清潔生產(chǎn)水平分析參照2019年8月28日三部委聯(lián)合發(fā)布的《鋅冶煉行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》。但整改項(xiàng)目不屬于典型的鋅冶煉企業(yè),而是屬于含鉛鋅危險(xiǎn)廢物的綜合治理回收有價(jià)金屬項(xiàng)目,故能源消耗、資源能源消耗、單位產(chǎn)品污染物產(chǎn)生量及綜合利用等指標(biāo),較《鋅冶煉行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》各相關(guān)指標(biāo)有較大差距,所以審核小組應(yīng)與該標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行對(duì)比。同時(shí),根據(jù)同行業(yè)先進(jìn)企業(yè)相關(guān)指標(biāo)對(duì)比,再結(jié)合實(shí)際情況挖掘清潔生產(chǎn)潛力,以期通過(guò)本輪清潔生產(chǎn)審核后,相應(yīng)的指標(biāo)有所提升,力爭(zhēng)達(dá)到屬于清潔生產(chǎn)企業(yè)。
其中主要未達(dá)標(biāo)的指標(biāo)有:
(1)電鋅綜合能耗:評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值為1 250 kgce/t Zn,審核基準(zhǔn)年綜合能耗為2 749.64 kgce/t Zn,綜合能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值;
(2)析出鋅直流電耗:評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值為3 050 kW·h/t Zn,審核基準(zhǔn)年為3 075 kW·h/t Zn,析出鋅直流電耗超出標(biāo)準(zhǔn)1.0%;
(3)危險(xiǎn)化學(xué)品管理:審核基準(zhǔn)年硫酸儲(chǔ)存間的設(shè)置不滿足相關(guān)要求;
(4)節(jié)能管理:本輪清潔生產(chǎn)在開(kāi)展實(shí)施節(jié)能改造項(xiàng)目的過(guò)程中,暫未開(kāi)展節(jié)能評(píng)估與能源審計(jì)工作。
通過(guò)對(duì)企業(yè)現(xiàn)狀和環(huán)?,F(xiàn)狀調(diào)查以及對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)體系后,發(fā)現(xiàn)了存在的問(wèn)題及差距,主要包括以下方面:
(1)生產(chǎn)車(chē)間跑冒滴漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重,原料堆場(chǎng)、硫酸鹽酸儲(chǔ)罐等堆存間不滿足相關(guān)要求;
(2)小蒸噸燃煤鍋爐需取締;
(3)綜合能耗較高,已高于清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)的24.9%,初步分析是由于凈化車(chē)間蒸汽消耗量太大導(dǎo)致的;
(4)電解鋅析出鋅直流電耗偏高,初步分析是由于電解車(chē)間冷卻效果不好,導(dǎo)致電解鋅效率低,電耗偏高。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn),存在的問(wèn)題包括設(shè)備、管理方面等;環(huán)保現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn),跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物資管理部工作不到位等;與《鋅冶煉行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》對(duì)比發(fā)現(xiàn),資源能源消耗指標(biāo)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理、清潔生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)及管理制度均未達(dá)到清潔生產(chǎn)要求。同時(shí),結(jié)合備選審核重點(diǎn)輔助工程(鍋爐房)、電解車(chē)間、凈化車(chē)間清潔生產(chǎn)潛力的分析與比較發(fā)現(xiàn):凈化車(chē)間跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重,物料損失較大,蒸汽浪費(fèi)量較大,以上是導(dǎo)致能耗較高的主要原因;而凈化車(chē)間蒸汽使用量較大會(huì)導(dǎo)致鍋爐頻繁使用,從而會(huì)增加相關(guān)大氣污染物的排放。綜上,本輪清潔生產(chǎn)審核中凈化車(chē)間具有較大的清潔生產(chǎn)潛力,因此,可將凈化車(chē)間作為本輪清潔生產(chǎn)審核的重點(diǎn)。
通過(guò)審核工作的宣傳動(dòng)員,開(kāi)展了組織座談,并發(fā)動(dòng)全體技術(shù)工人,征集合理化建議,最后將在預(yù)審核階段和審核階段提出并收集起來(lái)的所有清潔生產(chǎn)方案,按照具體內(nèi)容和方案類(lèi)型進(jìn)行了分類(lèi)總結(jié)。本輪清潔生產(chǎn)審核共征集清潔生產(chǎn)方案18項(xiàng),通過(guò)前面方案類(lèi)型的劃分,其中無(wú)/低費(fèi)方案16項(xiàng),中/高費(fèi)方案2項(xiàng)。主要的清潔生產(chǎn)審核方案詳見(jiàn)表1(具體方案不限于表中內(nèi)容)。
本輪清潔生產(chǎn)審核的目標(biāo)是結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀、對(duì)比《鉛鋅行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(試行)進(jìn)行了分析,并預(yù)測(cè)了清潔生產(chǎn)機(jī)會(huì)與改進(jìn)的程度,最后制定了本輪清潔生產(chǎn)審核定量化的硬性指標(biāo)[2]。具體目標(biāo)詳見(jiàn)表2。
表2 清潔生產(chǎn)目標(biāo)一覽表
通過(guò)表2可以看出:(1)審核基準(zhǔn)年電鋅綜合能耗為2 749.64 kgce/t Zn,高于行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),但該項(xiàng)目不屬于典型的鉛鋅行業(yè)及鉛鋅冶煉企業(yè),而是含鉛鋅危險(xiǎn)廢物的綜合治理項(xiàng)目。因此,綜合能耗可能很難達(dá)到行業(yè)清潔生產(chǎn)的基準(zhǔn)值,但審核小組根據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,通過(guò)實(shí)施清潔生產(chǎn)方案,可采用變頻節(jié)能設(shè)備,提高蒸汽利用率等來(lái)降低總能耗。
(2)鋅析出直流電耗:其中,審核基準(zhǔn)年析出鋅直流電耗為3 075 kW·h/t Zn,經(jīng)了解主要原因是由于電解車(chē)間冷卻效果不好,導(dǎo)致電解鋅效率低,電耗偏高,但通過(guò)提高冷卻效果,提高電解效率,可降低析出鋅直流電耗[3]。
本輪清潔生產(chǎn)審核過(guò)程共產(chǎn)生清潔生產(chǎn)方案18項(xiàng),其中無(wú)/低費(fèi)方案16項(xiàng),實(shí)施16項(xiàng),實(shí)施率為100%;中/高費(fèi)方案2項(xiàng),實(shí)施2項(xiàng),實(shí)施率為100%。經(jīng)統(tǒng)計(jì),方案的實(shí)施可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、減污、增效的目標(biāo)。
項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資為81.51萬(wàn)元,預(yù)計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為40.06萬(wàn)元/年,節(jié)約電能30.451萬(wàn)kW·h/a,減少蒸汽使用量約為9 000 t/a,減少二氧化硫排放量24.048 t/a,減少氮氧化物排放量4.752 t/a。具體情況詳見(jiàn)表3。
表3 本輪清潔生產(chǎn)方案實(shí)施效益
隨著清潔生產(chǎn)審核工作的廣泛、深入開(kāi)展,各方面的調(diào)研結(jié)果和數(shù)據(jù)的采集、整理逐漸完成,審核小組對(duì)企業(yè)的清潔生產(chǎn)潛力及審核重點(diǎn)也有了更新的認(rèn)識(shí)和設(shè)想。因此,對(duì)該項(xiàng)目下一輪的清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)提出了如下建議:
(1)副產(chǎn)品-有價(jià)金屬渣,還有很高的利用價(jià)值,但目前缺乏更先進(jìn)高效地提純回收技術(shù)。審核領(lǐng)導(dǎo)小組建議:要加快推進(jìn)校企合作計(jì)劃,即和當(dāng)?shù)馗咝:献鞴餐邪l(fā)處理后的廢渣繼續(xù)回收金屬的關(guān)鍵技術(shù)等,攜手開(kāi)展科研合作,推進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化。此外,還包括設(shè)定研發(fā)基金,建立校企合作的長(zhǎng)效機(jī)制,并探索完善校企合作的利益共享機(jī)制等。
(2)大氣污染防治重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案,即推薦的有色金屬精礦焙燒高溫含硫煙氣干法凈化技術(shù),可通過(guò)采用以金屬間化合物多孔膜材料為濾芯的高溫氣體除塵裝置,來(lái)實(shí)現(xiàn)在攔截污染物的同時(shí)進(jìn)行資源回收。目前,該項(xiàng)目回轉(zhuǎn)窯煙氣處理采用“表冷+布袋除塵器+二段式鋅法脫硫塔(氧化鋅粉+氫氧化鈉)+絲網(wǎng)過(guò)濾器”處置,經(jīng)處理后廢氣能滿足排放要求,但考慮到還要進(jìn)一步減少相關(guān)大氣污染物的排放量,該技術(shù)方案已納入下了一輪清潔生產(chǎn)審核計(jì)劃中。
該企業(yè)在本輪清潔生產(chǎn)審核中達(dá)到了“節(jié)能、減污、增效”的目標(biāo),提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,降低了企業(yè)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。