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再生铝项目环评编制要点分析

2020-07-14江文莹

海峡科学 2020年5期
关键词:废气铝合金原料

江文莹

(福建省环境保护设计院有限公司,福建 福州 350003)

0 引言

近年来,我国再生铝行业发展迅速,根据相关统计,目前我国已有2000多家的再生铝企业[1],产量位居世界第一位。再生铝行业是以废杂铝为原料,通过重新熔化提炼而生产铝及铝合金的行业,属于再生资源回收利用产业化,在国家产业政策上属于鼓励类。

再生铝工业在发展的同时,也带来了严重的环境问题,主要表现在熔炼、炒灰过程中产生的废气,废气中的铅、铬、镉、砷、锡等多种重金属污染物及二噁英等有毒物质影响,如处理不当,将对环境造成重大影响,严重污染当地大气、水及土壤环境[2]-[3]。

本文重点从行业准入及相关规范、标准选用、建设项目工程分析、环境影响评价、环保控制措施及可行性论证等方面综合论述再生铝项目环评编制要点,以期为同类项目环境影响评价工作提供思路[4]。

1 再生铝行业准入及相关规范要求

要判定再生铝项目建设的可行性,应严格核对国家和行业相关的法律法规、行业规范及技术规范。再生铝行业的行业类别为C3216铝冶炼,目前国家针对该行业颁布了相关的行业准入、相关规范、标准等,例如工信部发布的《铝行业规范条件》(工业和信息化部2013年第36号)、《有色金属工业发展规划(2016—2020年)》(工信部规〔2016〕316号);国家发改委发布的《铝工业产业发展政策》(发改运行〔2006〕589号)、《关于加快铝工业结构调整指导意见的通知》(发改运行〔2006〕589号)。污染物排放应考虑的标准和政策,如《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010),《再生铜、铝、铅、锌污染物排放标准》(GB31574-2015),《重点行业二噁英污染防治技术政策》等。

对于在工业园区的项目,应分析再生铝产业是否符合该园区的产业发展定位,是否符合该园区规划环评要求,对照该园区规划环评提出的环境准入负面清单,判断再生铝项目是否可以入驻该园区。例如,园区规划提出“严格项目准入和污染物排放总量,禁止引入排放持久性有机污染物和重点防控重金属的产业”等要求时,应建议建设单位另行选址。

2 标准选用

环境评价标准包括环境质量标准和污染物排放标准,环境质量标准主要根据项目所在地及周边环境功能来确定其评价标准,根据《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2018),环境质量标准优先选用GB3095或地方环境标准,同时可参照导则附录中提供的浓度限值,若存在上述标准中均未包含的污染物,如二噁英等,可考虑参照其他国家发布的标准限值。污染物排放标准为政府对企业的控制性标准,要综合考虑国家标准和行业标准,对再生铝行业而言,目前已发布的行业标准为《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB31574-2015),在对标过程中,应首先核对标准适用范围,确认项目是否在其适用范围内,如GB31574-2015的适用范围规定了为再生有色金属工业企业,不适用于原生和附属再生有色金属工业企业的非特征生产工艺和装置,再生有色金属企业的废杂有色金属原料中不含“含铜污泥”“含氧化铝烟尘”“含铅浸出渣”“含锌炼钢烟尘”等其他有色金属二次资源。对于采用电解铝渣灰等涉及危废废铝原料的企业,应综合考虑危险废物焚烧污染控制标准、大气污染物综合排放标准等标准,从严控制。

由于有色金属行业属于大气污染物重点控制行业,所以在确定标准之前,应对照国务院发布的《大气污染防治行动计划》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等内容,并根据当地政府出台的文件,确定是否执行特别排放限值。

3 建设项目工程分析

工程分析是环境影响评价报告的核心内容,再生铝行业建设工程分析应注意以下几方面内容。

3.1 原料来源及控制

原料控制是减少环境污染的重要措施。根据《铝及铝合金废料》(GB/T 13586-2006),废铝包括变形铝及铝合金废铝(铝电线、铝箔、铝易拉罐、铝板、铝边角料等)、铸造铝合金废料(各类铝铸件)、铝及铝合金屑、铝及铝合金碎片、铝渣灰等,对于成分简单的废铝料,如变形铝合金、铝合金碎片等,受油污污染小,杂质少,可直接投炉使用,对于铸件铝合金、铝渣灰等原料杂质较高,不能直接投炉使用,需经过球磨、筛分预处理后去除杂质。此外,需要引起注意的是,电解铝过程中产生的盐渣、浮渣,电解槽维修及废弃产生的废渣,铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、易燃性撇渣,均属于危险废物,采用这类物质作为原料的企业,应按照危险废物相关管理措施进行防控。因此,再生铝企业在原料入厂时,应设置入厂门槛和控制指标,明确回收废铝的来源及厂家,从源头上进行防控。

3.2 生产工艺及产污环节

再生铝项目生产工艺一般为原料分选、熔炼、浇铸、压铸以及铝灰渣回收,按照工艺节点进行工艺流程介绍,结合投料方式、设备工作时间、工作条件等方面详细描述。

原料进厂后的检验和分选均是为了入炉前降低废铝中杂质含量和含氯量,一般通过球磨、筛分、磁选等一系列预处理后,使铝含量满足入炉要求。

再生铝最主要产污环节在熔炼和铝灰渣回收,在此过程中会产生细颗粒物粉尘,其中还含有铅、铬、镉、砷、锡等多种重金属污染物及二噁英等有毒物质,同时,在过程中的原料和精炼剂中的氯元素和氟化物也会以气态氯化氢、氟化氢的形式排放。

3.3 源强核算

对于再生铝项目,在源强分析之前应对生产设备核定产能,尤其是使用的熔炼炉。确保产能可以满足备案要求,同时满足行业准入门槛,如新建项目规模10 万吨/年及以上。

大气污染源主要包括预处理粉尘、熔炼精炼产生的烟气、铝灰渣回收废气等。预处理(分选、破碎等)产生的粉尘可以采用产排污系数进行核算。熔炼过程(含铝灰渣回收)产生的废气成分复杂,主要包括烟粉尘、SO2、NOx、氟化物、氯化氢、重金属化合物及二噁英等污染物,应根据原料组分、控制条件、产品标准等资料,给出物料平衡和元素平衡,再根据物料平衡核算各产污环节的产污量,同时结合产污系数法和同类项目实测类比法,得出各污染源强。

3.4 清洁生产

在设备选型上,应核对熔炼炉是否属于淘汰或禁止使用的设备。新建项目优先选用节能环保的先进炉型,配套蓄热装置,从源头到过程对污染物进行有效控制,同时降低能源损耗,对照铝行业规范条件,逐条满足相关要求。

4 环境影响评价

环境影响评价重点关注废气的影响预测及分析。有色行业属于高耗能行业,大气评价等级要提高一级,对于新建再生铝项目大气评价一般为一级,对于一级评价的项目应采用进一步预测模型,最常用的模式为AERMOD和ADMS模式,受岸边熏烟影响时采用CALPUFF模式。根据当地特点选好气象、地形、土地利用等预测参数,根据导则要求,对项目正常和非正常条件下进行预测分析。

对于再生铝项目,应重点关注重金属粉尘和二噁英对环境的影响预测,非正常排放情况下对周边环境的影响预测分析,大气沉降对土壤环境的影响分析,炉窑爆炸等产生的环境风险等。

5 废气污染控制及可行性论证

粉尘量大是再生铝行业的特点,也是评价重点,因此在每个产尘节点需配套相应的集尘除尘设备,并保障其正常运行和达标排放。

再生铝行业作为最重要的二噁英排放源之一,还应重点控制二噁英的产生。再生铝项目产生二噁英的主要成因有原物料中含有未完全破坏的 PCDD/Fs,化学释放前驱物形成,以及碳和无机氯在低温条件下再合成等。二噁英在250~500℃温度范围内形成,而在大于850℃的高温和氧气存在下发生降解,因此,二噁英可通过源头、过程优化控制、末端处理进行全过程控制。首先,严格控制原材料进场要求,保证原材料表面的清洁度,尽量减少含氯等易产生二噁英的入炉量,实现源头上消减。其次,通过优化操作参数,控制熔炼温度在 850℃以上,烟气急冷温度在250℃以下,并缩短急冷时间等,减少二噁英的生成。最后,通过废气集中收集、布袋除尘+SCR/活性炭吸附等组合技术实现协同控制,减少或阻止二噁英的排放[5]。除确保达标排放外,对废气控制要逐条对照国家、地方政府颁布的相关政策要求和防治条例,如对二噁英的防治措施应满足《重点行业二噁英污染防治技术政策》、《大气污染物防治条例》等相关政策要求。

6 结论

我国再生铝行业迅猛发展,给环境带来不小的压力。再生铝原料来源广泛多样,原料中少量的铅、铬、镉、砷、锡等重金属元素被带入环境中,及熔炼过程产生的二噁英等有毒有害物质,均是再生铝行业环境管理关注的重点[6]。本文对再生铝项目的环评编制要点进行了梳理,但随着各类法律法规、技术导则、标准规范的不断更新和完善,环评工作者应紧跟政策步伐,不断更新完善自身的知识储备,提出更加切实可行的控制措施,减少环境污染,更好地为再生铝企业和环保管理部门提供有益的技术参考。

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