廣東建筑陶瓷行業(yè)顆粒物產排影響因子分析

王 靜， 張 棲

(廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院，廣東 佛山 528216)

0 引 言

廣東是全國陶瓷最具影響力的地區(qū)。中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據顯示，2017年全國建筑陶瓷產量為101．46億平方米，廣東產區(qū)產量排名第一，為270342萬平方米，約占全國的26．65%；且從各省市建筑陶瓷出口量所占比例來看，廣東仍以65．07%的高份額占據第一。建筑陶瓷行業(yè)廢氣主要以顆粒物為主，特別是噴霧干燥工序，是顆粒物排放大戶[1-2]。以某年產外墻瓷磚600萬平方米的中型建筑陶瓷企業(yè)為例，經核算全廠顆粒物治理前的產生量可達到417．5 t/a，經凈化治理后排放量仍有83．5 t/a[3]。因此，建筑陶瓷行業(yè)的顆粒物污染減排刻不容緩。

殷思達[4]分析了燃料種類和末端治理方式對佛山市陶瓷工業(yè)廢氣達標率的影響，董敏慧和李莊等[3]提出了新形勢下建筑陶瓷工業(yè)廢氣顆粒物源頭防、過程控和末端治的減排思路，但均未對建筑陶瓷全過程排放的顆粒物影響因子進行全面系統(tǒng)分析，且僅以佛山市的數(shù)據無法詮釋廣東省甚至全國的建筑陶瓷行業(yè)顆粒物的真實排放情況。

文章通過對廣東省建筑陶瓷行業(yè)進行全口徑調研，系統(tǒng)分析了該行業(yè)所有工序的顆粒物產排影響因子，并根據顆粒物真實排放情況提出了對廣東省建筑陶瓷行業(yè)顆粒物防控的一些看法，為全國建筑陶瓷行業(yè)顆粒物產排研究提供了有力的參考。同時調研成果為我院環(huán)境工程專業(yè)教學和相關課程標準的研制提供了生動且實用的案例，也為環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)指明了方向。

1 調研概況

調研對象為廣東省21個地級市的建筑陶瓷企業(yè)203家，調研方式包括問卷調研、現(xiàn)場調研和污染監(jiān)測等，調研中收集了全省的建筑陶瓷企業(yè)分布、生產規(guī)模、使用燃料、生產工藝、產品、產排污環(huán)節(jié)、顆粒物污染治理設施、環(huán)境管理水平和環(huán)境工程人才培養(yǎng)需求等資料。廣東省建筑陶瓷企業(yè)生產工藝流程如圖1所示，廢氣顆粒物主要包含各生產環(huán)節(jié)產生的粉塵和燃料煙塵。顆粒物污染源具有排放點多，分布廣，有組織排放源和無組織排放源共存的特點。有組織排放源主要是噴霧干燥塔制粉、壓制成型和窯爐燒成等工序；無組織排放源主要是原料堆場、施釉和生產車間各工段，包括原料裝卸、配料、干燥粉料出料、轉運、輸送等過程[1]。

2 顆粒物產排影響調研分析

通過對調查問卷、現(xiàn)場調研數(shù)據和污染監(jiān)測數(shù)據等進行系統(tǒng)分析，得到了廣東省建筑陶瓷企業(yè)各生產工序的顆粒物產排影響因子，見表1。

圖1 建筑陶瓷生產工藝流程圖Fig.1 The building ceramic production fl ow chart

通過對表1建筑陶瓷企業(yè)各生產工序的顆粒物產排影響因子匯總整理，歸納出五個重要的顆粒物產排影響因子，分析如下。

(1)行業(yè)政策

2011年，廣東省開始實施DB 44/T 843-2010《外墻用陶瓷薄磚》標準，與一般陶瓷外墻磚相比，節(jié)約25%以上的原料，以及12%以上的能源消耗，顆粒物產排量明顯減少，這和我國陶瓷工業(yè)“十二五規(guī)劃”文件要求是一致的[5]。另外，全省自2014 年 4 月 1 日起全面實施《建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)準入標準》，其中明確提出企業(yè)新建和改擴建項目采用清潔能源或煤潔凈氣化技術；2017年，省政府辦公廳印發(fā)《廣東省大氣污染防治強化措施及分工方案》，明確要求珠三角及清遠不再新建陶瓷廠(新型特種陶瓷項目除外)，現(xiàn)有陶瓷廠要推廣使用天然氣，政府一系列舉措從源頭上有效控制了顆粒物產排。

(2)燃料種類

燃料種類對噴霧干燥塔和窯爐產生煙氣中顆粒物濃度有很大影響。2015年，全省噴霧干燥塔和窯爐燃料為天然氣、水煤氣和水煤漿等清潔燃料的企業(yè)比重分別為56%和62%。表2、表3為現(xiàn)場調研企業(yè)噴霧干燥塔及窯爐煙氣中顆粒物產生濃度情況，結果顯示不同燃料產生顆粒物濃度大小順序為燃重油＞燃水煤漿＞燃天然氣，由此可見清潔能源急需大力推廣的必要性。

(3)工藝設備

表1 建筑陶瓷各生產工序顆粒物產排方式和影響因子Tab.1 Production and discharge methods and impact factors of particulate matters in various production processes of building ceramics

表2 建筑陶瓷企業(yè)噴霧干燥塔煙氣顆粒物產生濃度情況Tab.2 The emitted particulate concentrations of the spray dryer fl ue gases from building ceramic enterprises

表3 建筑陶瓷企業(yè)窯爐煙氣顆粒物產生濃度情況Tab.3 The particulate emission concentrations of the furnace fl ue gases from building ceramic enterprises

調研統(tǒng)計數(shù)據顯示，節(jié)能環(huán)保的工藝設備能從源頭上大幅度消減顆粒物的產排量。原料制備工序未發(fā)現(xiàn)粉塵產生量大的干法雷蒙磨工藝，基本采用濕式密閉球磨工藝，其中佛山市溶洲建筑陶瓷二廠有限公司采用新型高效節(jié)能干法制粉工藝，據項目負責人估算，按年墻地磚產量90億平方米計算，采用該技術顆粒物產生量可減少7841噸。

產品加工如拋光、打磨等均采用噴水濕式作業(yè)，幾乎無顆粒物產排；87．2%的企業(yè)采用輥道窯一次燒成工藝，免去二次燒成工序，減少了顆粒物的產排；全省陶瓷行業(yè)生產技術、裝備水平和新產品研發(fā)能力均處于國內領先地位，陶瓷壓機占全球產量的九成，粉塵排放點較多，濃度并不大，獨立設置除塵系統(tǒng)。

(4)環(huán)境管理

環(huán)境管理水平調研內容包括廠區(qū)布局、環(huán)保機構建設、環(huán)保臺賬和檔案管理、ISO9000/14000質量管理體系認證、清潔生產審核、節(jié)能評估、三廢治理情況、排污口規(guī)范化等方面。調研結果顯示：企業(yè)環(huán)境管理水平參差不齊，顆粒物產排量也不盡相同。

85%的企業(yè)環(huán)保管理臺賬齊全，日常環(huán)保管理工作較規(guī)范，建立了ISO9000質量管理體系和ISO14000環(huán)境管理體系，通過了清潔生產審核和節(jié)能評估。煤倉均采用封閉或半封閉式管理，原料堆場64%為封閉式，30%為半封閉式，運輸皮帶55%為封閉式，45%為半封閉式，82%的企業(yè)有自動灑水設施控制無組織排放的顆粒物；40%的企業(yè)設有環(huán)保部門、配備專業(yè)技術人員和管理人員，其中專業(yè)技術人員中80%是高職畢業(yè)生，但企業(yè)不太滿意目前環(huán)保高職畢業(yè)生的人才培養(yǎng)質量，特別是職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)存在較大問題。企業(yè)認為：第一是高職畢業(yè)生最大的不足是眼高手低、流失率高、不穩(wěn)定、執(zhí)行力差；第二是專業(yè)知識不扎實；第三是不能吃苦耐勞。因此，探討把職業(yè)素養(yǎng)教育融入校園文化建設，對學生進行具有環(huán)保行業(yè)特色的職業(yè)素養(yǎng)教育，是擺在職業(yè)教育面前不得不解決的問題。

(5)除塵工藝

建筑陶瓷生產過程中噴霧干燥塔和窯爐采用不同的除塵工藝，調研數(shù)據顯示，68%的噴霧干燥塔采用兩種組合除塵工藝：布袋除塵+濕式脫硫、旋風除塵+布袋除塵+濕式脫硫，粉塵去除效率≥96．8%，較以前常用的“多管旋風除塵法 + 吸收法”(效率約為91．7%)[6]，除塵效率有很大提高。窯爐廢氣顆粒物濃度較低，86%采用濕式脫硫工藝，以凈化二氧化硫氣體為主，顆粒物去除效率約70%，廢氣經處理后均可達標排放。

3 結論與建議

通過對廣東省建筑陶瓷行業(yè)的全口徑調研，基本理清了行業(yè)整體顆粒物產排影響因子的詳細情況。

(1)全省噴霧干燥塔和窯爐使用清潔燃料的企業(yè)比重僅占56%和62%，調研企業(yè)中只有一家采用新型高效節(jié)能干法制粉工藝，建議清潔能源的使用以及新型干法制粉工藝仍需大力推廣。

(2)68%的企業(yè)噴霧干燥塔煙氣顆粒物去除效率≥96．8%，86%的企業(yè)窯爐煙氣顆粒物去除效率約70%，盡管按照國家現(xiàn)行標準30 mg/m3可達標排放，但國內已有企業(yè)在濕法脫硫后增加濕式電除塵器[7]，去除濕法脫硫后煙氣夾帶霧滴和顆粒物，顆粒物可控制在10 mg/m3左右甚至更低，因此除塵工藝仍要持續(xù)改進。

(3)94%的原料堆場采用封閉式或半封閉式，82%的企業(yè)有自動灑水設施抑制揚塵，但只有40%的企業(yè)設有環(huán)保部門、配備專業(yè)技術人員和管理人員，存在較大的環(huán)保安全隱患，同時也凸顯出環(huán)保專業(yè)人才的緊缺。

(4)隨著排放標準的日趨嚴格，企業(yè)對環(huán)保崗位員工的素質要求越來越高，高職學校應重視將專業(yè)課程與職業(yè)素養(yǎng)課程融合，重點培養(yǎng)執(zhí)行力強、能吃苦耐勞、專業(yè)知識扎實的復合型和創(chuàng)新型人才，以滿足企業(yè)轉型升級的需求，側重于解決實際問題的培養(yǎng)，不僅會“動手”，還會“動腦”。

4 結 語

在國家大力調整產業(yè)結構的大背景下，建筑陶瓷行業(yè)只有淘汰掉落后的產能，才能騰出更多的市場空間用以發(fā)展先進產能。全面提高產品的質量，全面提升技術裝備的水平，學習國際上先進的環(huán)境管理理念，提高環(huán)境管理人員的技術素質，緊跟技術發(fā)展潮流，縮短與國際先進企業(yè)的技術差距，更加自覺地從環(huán)保技術、環(huán)保設備運營、環(huán)境管理方面提升整體產業(yè)的競爭力。