必看——2020年《磚瓦行業(yè)工業(yè)大氣污染物排放標準》

2018年，生態(tài)環(huán)境部組織相關(guān)單位對《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放標準》 （GB 29620—2013）的實施情況進行了評估，與2010年排放量對比，2017年磚 瓦工業(yè)煙塵和二氧化硫（SO2）排放量減排率均高達90%以上，氮氧化物 （NOx）排放量也有顯著下降；無組織排放的粉塵減排率在60%以上，充分說明 GB 29620—2013的制訂和實施對促進磚瓦工業(yè)污染治理發(fā)揮了重要的作用。但 標準執(zhí)行中也存在煙氣基準含氧量規(guī)定與生產(chǎn)實際差距較大，造成企業(yè)達標困 難從而影響了污染治理積極性，以及重點地區(qū)特別排放限值缺失等問題，迫切 需要解決。

 

 1.1 現(xiàn)行標準煙氣基準含氧量規(guī)定不符合生產(chǎn)實際

 目前，我國磚瓦工業(yè)的焙燒工藝基本為內(nèi)燃燒工藝，焙燒過程需要大量的 空氣提供氧氣來焙燒制品，從而產(chǎn)生大量的過?？諝?；且在干燥處理時為使干 燥溫度、濕度達到工藝要求，也會摻入大量空氣以控制干燥室溫度、濕度，從 而使煙氣含氧量大幅度增加。 根據(jù)典型企業(yè)監(jiān)測及現(xiàn)場調(diào)研走訪，我國磚瓦工業(yè)正常生產(chǎn)時煙氣含氧量 一般在17%~19%之間，不同的操作條件和生產(chǎn)工藝有一些波動。

 

標準中規(guī)定的 基準過量空氣系數(shù)1.7，折合為煙氣基準含氧量為8.6%，與磚瓦工業(yè)生產(chǎn)工藝實 際情況差距非常大，造成實測大氣污染物濃度一般要乘以4倍，才能與排放限值 比較，這就要求實測排放濃度要非常低，否則很容易超標。 與磚瓦生產(chǎn)工藝相近的陶瓷行業(yè)，原來執(zhí)行的《陶瓷工業(yè)污染物排放標 準》（GB 25464—2010）也存在同樣問題，2014年12月原環(huán)境保護部發(fā)布了陶 瓷標準修改單，將噴霧干燥塔、陶瓷窯煙氣基準含氧量調(diào)整到了18%。

 

 1.2 因基準含氧量折算問題造成標準嚴格，企業(yè)雖經(jīng)治理仍達標困難 

 

在重點地區(qū)磚瓦企業(yè)分布廣泛，一些磚瓦企業(yè)采取了石灰-石膏法脫硫、濕 式電除塵、濕式氧化/臭氧/選擇性非催化還原（SNCR）脫硝等措施，但由于工 1藝環(huán)節(jié)煙氣含氧量控制不下來（有些超過19%），造成實測排放濃度按基準含 氧量折算后不達標的情況。特別是顆粒物項目，現(xiàn)行標準在8.6%含氧量條件下 規(guī)定的顆粒物排放限值為30mg/m3，實際含氧量在18%左右，只有控制在限值的 1/4以下（顆粒物實測值不能超過7.5mg/m3）才能保證達標，造成顆粒物超標現(xiàn) 象較為普遍。

 

 1.3 新形勢下需要完善標準滿足環(huán)境管理新要求 

 

2018年6月，國務院發(fā)布《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》（國發(fā)〔2018〕 22號），要求推進重點行業(yè)污染治理升級改造，重點地區(qū)二氧化硫、氮氧化 物、顆粒物等全面執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。但我國現(xiàn)行磚瓦工業(yè)大氣污 染物排放標準未規(guī)定特別排放限值，應根據(jù)環(huán)境管理新要求，增加制訂適用于 重點地區(qū)的特別排放限值。2019年7月，生態(tài)環(huán)境部等四部委印發(fā)《工業(yè)爐窯大氣污染綜合治理方案》 （環(huán)大氣〔2019〕56號）提出磚瓦行業(yè)的治理要求，重點地區(qū)以煤、煤矸石等 為燃料的燒結(jié)磚瓦窯應配備高效除塵設施，配備石灰-石膏法等高效脫硫設施， 應以科學完善的標準作為行業(yè)治理依據(jù)。

2 行業(yè)生產(chǎn)與污染治理情況

 

2.1 行業(yè)生產(chǎn)情況 

 

我國磚瓦總產(chǎn)量居世界第一位，約占全球產(chǎn)能的60%。2018年我國有磚瓦 生產(chǎn)企業(yè)約3.5萬家，年生產(chǎn)燒結(jié)制品約8100億塊，其中粘土實心磚約2500億 塊；空心制品2500多億塊（折標磚）；各種利廢（煤矸石、粉煤灰和各種廢 渣）和環(huán)保新型墻體材料產(chǎn)品得到快速發(fā)展，年產(chǎn)近3000億塊（折標磚）；燒 結(jié)瓦約400億片。其中，年產(chǎn)6000萬塊及以上的企業(yè)約占16%（5千多家），年 產(chǎn)3000萬～6000萬塊的企業(yè)占42%（1.5萬多家），年產(chǎn)3000萬塊以下的企業(yè)占 42%（1.5萬多家）。年產(chǎn)6000萬塊及以上的大型企業(yè)在逐年增加，年產(chǎn)3000萬 以下的小型企業(yè)呈逐年下降趨勢。 磚瓦行業(yè)生產(chǎn)有隧道窯和輪窯等不同窯型，但工藝大體相同，均是經(jīng)原料 燃料制備、成型、干燥、燒成等工序制成磚瓦產(chǎn)品。原料燃料制備和成型過程 2主要產(chǎn)生粉塵，干燥和焙燒階段既有排氣筒的煙氣排放，也有無組織的粉塵排 放，產(chǎn)生的大氣污染物主要有顆粒物、SO2、NOx、氟化物。磚瓦工業(yè)典型生產(chǎn) 工藝流程見圖1所示，其中磚瓦窯（隧道窯和輪窯）是主要的熱工設備，也是大 氣污染物排放的主要來源。目前，工藝落后的輪窯企業(yè)數(shù)量約占行業(yè)的50%， 產(chǎn)品產(chǎn)能約占行業(yè)總產(chǎn)能的40%，產(chǎn)品產(chǎn)量約占行業(yè)總產(chǎn)量的25%，屬于《產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄》（2019年本）淘汰類，淘汰期限是2020年12月31日前。 

圖 1 磚瓦工業(yè)典型生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 

 

2.2 廢氣治理現(xiàn)狀

 磚瓦行業(yè)雖然單家企業(yè)污染物排放量不高，但企業(yè)數(shù)量多、產(chǎn)量大，使得 行業(yè)污染物排放總量相對較大。自2014年GB 29620—2013實施以來，開始了整 個磚瓦行業(yè)的大氣污染治理工作，安裝脫硫除塵設施的磚瓦企業(yè)自標準實施前 的不足20家，發(fā)展到現(xiàn)在1萬家以上。 磚瓦行業(yè)有組織排放廢氣種類少且處理技術(shù)較為成熟，主要包括磚瓦企業(yè) 產(chǎn)塵點除塵技術(shù)和磚瓦窯煙囪廢氣治理技術(shù)。對于在生產(chǎn)過程中原料燃料制 備、成型、包裝等產(chǎn)塵點的除塵技術(shù)通常采用袋式除塵；對于磚瓦窯廢氣中的 顆粒物，通常采用濕式除塵、脫硫除塵一體化技術(shù)、濕式電除塵等技術(shù)；對于 廢氣中的SO2，通常采用濕法脫硫，包括雙堿法、鈉堿法、石灰-石膏法、簡易 濕法等；對于廢氣中的NOx，主要治理方法是優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)工藝，配合使用濕 式氧化法、臭氧法脫硝和SNCR脫硝等技術(shù)；對于煙囪廢氣中的氟化物，一般通 過煙氣脫硫過程中與堿發(fā)生反應得到協(xié)同治理。 

3 修改內(nèi)容說明

 

目前磚瓦行業(yè)執(zhí)行GB 29620—2013，梳理標準存在的問題，對磚瓦窯煙氣 基準含氧量、重點地區(qū)特別排放限值等方面進行了修改，修改前后標準變化情 況見表1。

 

 

 3.1 關(guān)于修改煙氣基準含氧量的說明

 

 磚瓦窯在實施GB 29620—2013之前執(zhí)行的是《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標 準》（GB 9078—1996），其中規(guī)定工業(yè)爐窯（含磚瓦窯）過量空氣系數(shù)1.7 （相當于煙氣含氧量8.6%）。GB 29620—2013延續(xù)了GB 9078—1996關(guān)于過量 空氣系數(shù)1.7的規(guī)定?？紤]到可操作性，并與新發(fā)布的其他排放標準保持一致， 本次修訂將過量空氣系數(shù)調(diào)整為含氧量。GB 29620—2013修改單編制組對2019年66家企業(yè)81條磚瓦窯含氧量監(jiān)督性 監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，含氧量在16.4%～20.2%之間，平均值為18.9%；對263家磚 瓦窯在線監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分析，含氧量在10.1%～20.9%之間，平均值為18.6%。 本次修訂還調(diào)研了國內(nèi)外磚瓦窯基準含氧量，其中明確規(guī)定含氧量要求的有韓 國、德國、我國臺灣地區(qū)的排放標準以及歐盟磚瓦行業(yè)最佳可行技術(shù)（BAT） 文件，基準含氧量分別為16%、17%、18%和18%，美國、英國等有關(guān)排放標準 中沒有明確要求含氧量。綜合考慮我國磚瓦工業(yè)生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀、磚瓦窯實測煙氣含氧量情況，參考 國內(nèi)外相關(guān)標準，對煙氣含氧量進行修改，將人工干燥及焙燒窯煙氣基準含氧 量調(diào)整為18%。

 

 3.2 關(guān)于大氣污染物排放限值的說明 

3.2.1 磚瓦窯污染物排放現(xiàn)狀 2017年7月，原環(huán)境保護部印發(fā)《關(guān)于開展磚瓦行業(yè)環(huán)保專項執(zhí)法檢查的通 知》（環(huán)辦環(huán)監(jiān)函〔2017〕1095號），全國共排查磚瓦企業(yè)32103家，各地對具 備監(jiān)測條件的11691家磚瓦企業(yè)進行監(jiān)督性監(jiān)測，結(jié)果顯示僅54%的企業(yè)滿足現(xiàn) 行標準規(guī)定的大氣污染物排放限值。

 

 對GB 29620—2013的評估結(jié)果顯示，河北、河南、山西和山東四省137家 磚瓦窯2018年在線監(jiān)控數(shù)據(jù)（均為隧道窯數(shù)據(jù)）中，僅69家顆粒物、SO2和NOx 三項指標全部達標，全指標達標企業(yè)比例為50.4%；分項統(tǒng)計的顆粒物、SO2和 NOx達標率分別為74.9%、85.9%和83.1%。 

 

GB 29620—2013修改單編制組對263家磚瓦窯2019年在線監(jiān)控數(shù)據(jù)（均為 隧道窯數(shù)據(jù)）的顆粒物、SO2和NOx三項污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析如下：

 

 ①現(xiàn)行標準條件下，顆粒物平均濃度為32.6mg/m3，有36.0%的數(shù)據(jù)滿足 30mg/m3以下；在含氧量18%條件下，顆粒物平均濃度為7.9mg/m3，49.1%的數(shù) 據(jù)滿足30mg/m3以下，其中滿足20mg/m3以下的數(shù)據(jù)占比為46.5%。

 

 ②現(xiàn)行標準條件下，SO2平均濃度為128.3mg/m3，有71.8%的數(shù)據(jù)滿足 300mg/m3以下；在含氧量18%條件下，SO2平均濃度為31.0mg/m3，86.6%的數(shù)據(jù) 滿足150mg/m3以下，80.2%的數(shù)據(jù)滿足100mg/m3以下。

 

 ③現(xiàn)行標準條件下，NOx平均濃度為107.3mg/m3，有88.9%的數(shù)據(jù)滿足 200mg/m3以下；在含氧量18%條件下，NOx平均濃度為26.0mg/m3，96.7%的數(shù) 據(jù)滿足150mg/m3以下，94.2%的數(shù)據(jù)滿足100mg/m3以下。GB 29620—2013修改單編制組對64家企業(yè)的80條磚瓦窯三項污染物監(jiān)督性 監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析：顆粒物、SO2和NOx的總體達標率分別為96.2%、96.2%和 97.5%。

 

 3.2.2 排放限值確定依據(jù) 

 

考慮到輪窯將在2020年12月31日前全部淘汰，因此本次修改以隧道窯相關(guān) 數(shù)據(jù)為依據(jù)?？紤]到監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)量少且為最佳工況條件下的排放，本次修 改以在線監(jiān)控數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，且以2019年最新數(shù)據(jù)為主要參考依據(jù)。 根據(jù)磚瓦行業(yè)可行控制技術(shù)應用情況、磚瓦行業(yè)排放現(xiàn)狀，結(jié)合相關(guān)行業(yè) 排放標準要求，確定污染物排放限值。 

 

①顆粒物控制 目前，磚瓦窯煙氣顆粒物控制主要采用濕法脫硫除塵一體化技術(shù)，因煙氣 含濕量較高，沒有采用袋式除塵器的磚瓦窯，部分有在線監(jiān)控設施的磚瓦窯為 提高除塵效率，在濕法脫硫除塵塔后上了濕式電除塵、管束除塵或單獨除塵塔 等設施。在生產(chǎn)過程中原料燃料破碎、制備、成型等產(chǎn)塵點通常采用袋式除塵 技術(shù)。在當前環(huán)保形勢下，需要提高磚瓦行業(yè)各環(huán)節(jié)顆粒物控制水平。采用濕法 脫硫除塵一體化技術(shù)，在工藝控制好、不投外燃煤的情況下，可將磚瓦窯顆粒 物濃度控制在30mg/m3以下。通過后端加裝濕式電除塵、管束除塵或二級濕式 除塵，可進一步控制顆粒物濃度在20mg/m3以下。其他工藝環(huán)節(jié)通過采取封閉 措施和采用袋式除塵技術(shù)，顆粒物排放濃度能穩(wěn)定控制在20mg/m3以下。 

 

②二氧化硫控制 磚瓦行業(yè)SO2控制主要采用濕法脫硫技術(shù)，其中雙堿法脫硫應用最為普遍， 部分企業(yè)采用鈉堿法脫硫，部分煤矸石磚瓦企業(yè)采用石灰-石膏法等高效脫硫方 式，可將SO2控制在150mg/m3以下。通過加裝噴淋層等措施提高脫硫效率、加 強原料燃料含硫量控制，可進一步控制SO2濃度在100mg/m3以下。 

 

③氮氧化物控制 磚瓦窯燒成溫度在850℃~1100℃之間，考慮到磚瓦窯NOx排放濃度相對較 低，通過調(diào)整原燃料和生產(chǎn)工藝精細化控制，一般可將NOx濃度控制在 100mg/m3以下，實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。個別地區(qū)磚瓦企業(yè)因原料問題或燒結(jié)高檔 制品需要更高的燒成溫度，可以通過煙氣脫硝方式實現(xiàn)氮氧化物達標排放。目 前，國內(nèi)磚瓦企業(yè)開展脫硝治理的較少，一些企業(yè)脫硝設施僅為備用，當?shù)?67 化物不能達標排放時臨時開啟。

 

 ④氟化物控制 氟化物主要來自于原料粘土，從調(diào)研和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，磚瓦行業(yè)氟化物排 放濃度較低，通常通過脫硫設施協(xié)同去除氟化物。個別企業(yè)可能因原料中含氟 量較高造成氟化物排放濃度高，需更換原料或采取干法/濕法除氟措施，可控制 在3mg/m3以下。 綜合上述分析，本次修改單建議將顆粒物、SO2和NOx一般排放限值確定為 30mg/m3 、 150mg/m3 、 150mg/m3 ， 將 特 別 排 放 限 值 確 定 為 20mg/m3 、 100mg/m3、100mg/m3。 

 

對263家磚瓦窯2019年在線監(jiān)控數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，同時對顆粒物、SO2和NOx 三項污染物設定的排放限值和達標率情況進行分析，詳細情況見表2。 

 

 標準修改后各項污染物達標率均有所提高，但顆粒物達標比率仍遠低于SO2 和NOx，其原因在于顆粒物來源廣泛，不僅有磚瓦窯燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵， 窯車、窯底、窯門、磚坯以及脫硫漿液等的排放也會造成顆粒物濃度上升，需 要重點加強控制。

 

4 污染治理技術(shù)經(jīng)濟分析

目前，磚瓦企業(yè)每萬塊標磚平均總投資成本為4000元～7500元。我國磚瓦 企業(yè)常用環(huán)保設施以脫硫、除塵技術(shù)為主，采用“單獨除塵”技術(shù)的投資成本 占總成本的0.2%～0.7%，采用“脫硫除塵”技術(shù)的投資成本占總成本的0.4%～ 2.0%，采用“除塵+脫硫+脫硝一體化”技術(shù)的投資成本占總成本的0.7%～ 3.8%?？紤]不同區(qū)域限值要求的差異、已有設施情況及改造工作量等因素，經(jīng)綜合測算，標準修改單發(fā)布后，全國3.5萬家燒結(jié)磚企業(yè)約有90%企業(yè)需進行改造 或新建污染治理設施，全國投資成本估算約30億元~80億元，每年環(huán)保運行成本 增加約162億元~405億元。全國燒結(jié)磚瓦年產(chǎn)量約8100億塊標磚，按照每塊標磚 價格為0.3元計，平均每塊標磚需增加環(huán)保治理成本0.03元~0.05元，生產(chǎn)成本增 加10%~17%。