1、水泥生产的污染源
水泥的原材料包括石灰石(含CaCO3)、页岩、粘土或砂(含Si)、铁粉(含Fe)和铝矾土(含Al)等。工业副产物如粉煤灰(含Al)、炼钢废渣(含Fe)等也可作为水泥生产原料。
铁粉和铝矾土一般外购。含硅的原材料可外购,也可自己开采,比如,部分水泥厂拥有自己的页岩矿山。而石灰石则大部分来自水泥厂自己的石灰石矿山。在石灰石和页岩的开采过程中,存在由爆炸引起的噪音和灰尘问题。另外,还存在破坏植被的问题。
石灰石、页岩、砂岩和其它体积较大的原材料均需破碎。破碎时产生粉尘。破碎后的石灰石转运至预均化堆场,然后输送到原料调配站与其它转运来的原料按比例混合,送至原料磨进行粉磨。在转运和粉磨的过程中,不断有粉尘产生。粉磨后的原料混合物称作生料。生料在生料库中均化后,送入窑中煅烧。生料的转运过程同样产生粉尘污染。从窑尾排出的气体含粉尘、SO2、NOX等污染物。生料在窑中煅烧成熟料,经冷却和储存,送至水泥磨与石膏等添加剂一起粉磨形成水泥。熟料冷却和转运、添加剂破碎与转运、水泥磨以及水泥选粉机等环节均排放粉尘。水泥转运、包装和散装时也存在粉尘排放问题。总之,物料的破碎、粉磨、堆放、转运、煅烧、冷却、包装和散装等过程是粉尘的排放源,另外,窑尾气体中还含有SO2、NOX等气态污染物。
水泥厂所用的燃料有煤、石油焦、天然气、油和可再生利用的废物等。煤的破碎、转运和粉磨等过程产生粉尘。
在水泥厂,破碎机、生料磨、煤磨和水泥磨等磨机、风机、风机排风口等产生较大噪音,与矿山爆炸声一起构成水泥生产的噪音源。
除上文提到的噪音、粉尘、植被破坏及气态污染物之外,水泥厂以生活污水为主的外排污水也是污染源之一。
2、拉法基中国水泥厂的污染治理实践
2.1
粉尘
都江堰拉法基水泥有限公司在所有的粉尘排放点上均安装除尘器。除尘器的设计排放浓度低于50mg/Nm3,符合拉法基集团的工厂环境设计标准。
根据中国环境监测总站对都江堰工厂的竣工环境保护验收检测结果,所有监测点的粉尘排放浓度均达到《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-1996中规定的第II时段标准限值要求(<150mg/Nm3),并符合第III时段标准限值要求(<100mg/Nm3),同时也满足拉法基集团的内部标准(<50mg/Nm3),其中,84.5%的排放浓度低于10mg/Nm3。该验收监测的粉尘排放点无论从工艺上还是从收尘器的型号上在全部的粉尘排放点中均具有代表性。根据检测结果,与国内几个新建水泥厂相比,都江堰拉法基水泥厂的粉尘污染治理在全国同行业处于领先水平。
北京兴发水泥有限公司在1994年该合资公司成立后,对收尘器不断进行改造,比如,将回转窑布袋收尘器的滤袋更换为玻纤滤袋、淘汰收尘效率不高的收尘器等。改造后回转窑布袋收尘器粉尘排放浓度大大降低。另外,该公司一直坚持根据滤袋破损情况适时地更新滤袋。因此,近些年来该收尘器粉尘排放浓度始终保持在50mg/Nm3以下。其它当地环保局重点监测的粉尘排放点如水泥磨布袋除尘器、回转窑电除尘器等排放浓度为23~56mg/Nm3,均达到《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-1996中规定的第III时段标准限值要求(<100mg/Nm3)。
2.2
SO2与NOX
水泥窑本身具备较强的SO2去除能力。大量CaO的存在以及硫碱结合的特点使水泥窑去除SO2的效率可达到99%。但是,原料中若存在硫化物和有机硫等物质,SO2的去除效率将降至50%。因此,
选择合适的原料是控制SO2排放量的有效办法之一。
目前拉法基中国所有水泥厂原料均不含硫化物或有机硫,SO2排放浓度均低于50mg/Nm3,远远小于《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-1996中规定的第III时段标准限值400mg/Nm3。
减少NOX排放的办法有:控制窑内燃烧区和预分解炉的温度、采用低NOX燃烧器及分阶段燃烧等。都江堰拉法基水泥厂的NOX排放浓度低于200mg/Nm3,符合《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-1996中规定的第IIi时段标准限值要求(<800mg/Nm3)。
2.3
噪音
根据中国环境监测总站的监测,通过建隔音间、隔音罩和隔音墙及加消音器等措施,都江堰拉法基水泥厂厂界噪音昼间范围值为50.4~64db(A),全部符合《工厂企业厂界噪声标准》GB
12348-90 III类标准限值。
2.4
废水排放
经处理,都江堰拉法基水泥厂矿山和厂区生活污水PH、COD、BOD、SS、石油类、动植物油和氨氮等所有监测指标均达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准限值要求。
兴发水泥有限公司的厂区污水经处理,各项水质指标BOD、COD、SS、PH、色度和油等均符合北京市地方标准《北京市水污染物排放标准(试行)》的要求。该地方标准严于《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。
2.5
植被恢复
都江堰拉法基工厂在矿山开采境界内各安全平台上种植爬山虎、槐树和棕树等植物以恢复植被。开采境界外如矿山公路沿线的植被计划在2004年年底以前恢复。
该工厂还建立永久排渣场,用于生产排废和今后西采区表层剥离的部分排废。平时对排渣场进行排水处理和分层夯实维护,防止垮塌和泥石流。待矿山闭坑后进行植被恢复。
矿石含土较多时,尽量选出矿石,将余下的粘土堆到安全平台上用于恢复植被。高镁夹石和辉绿岩等矿石中的有害成分分类堆放,处理后用于公路的维护和保养。
3、环境管理
3.1
环保机构设置
各工厂的工艺部为环境保护的职能处室,设立专职环保工程师岗位,配备环保工程师一人。环保工程师负责协调、落实各部门的环保工作。
3.2
环境管理规章制度
各工厂按照环境保护的有关规定和要求,制定了一系列规章制度,包括:环境保护组织程序、信息交流程序、给排水管理程序、收尘器管理程序、扬尘控制程序、固体废物处理程序、环境事故处理程序等,由环保工程师监督实施。
3.3
环境审核
拉法基集团对全球的工厂按计划进行全面的环境审核。审核内容包括:环境政策、管理层及员工对环境法规标准和拉法基内部标准的熟知程度、污染排放达标情况、环境发展计划、相关方关系、组织结构、环境监测、运行和紧急程序、燃料和物料的存放、厂区清洁卫生、矿山环境影响、厂区环境影响等。根据环境审核结果提出的改进意见将纳入工厂的3年发展计划。有足够的资金和人力保证环境改进计划的实施。