國(guó)內(nèi)外平板玻璃熔窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)研究

戴 瑩，史雪廷，許紅霞

（1.南京國(guó)環(huán)科技股份有限公司，南京 210042；2.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心，北京 100012）

平板玻璃是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)建材產(chǎn)業(yè)，我國(guó)平板玻璃產(chǎn)量自1989年至今已連續(xù)29年居世界第一，產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的60%。由于燃料結(jié)構(gòu)多樣，玻璃熔窯煙氣成分復(fù)雜、污染物初始濃度高，廢氣污染治理難度較大。此外，玻璃熔窯具有點(diǎn)火后無(wú)法停窯檢修、停窯即報(bào)廢的特性，在余熱鍋爐檢修、廢氣治理設(shè)施故障的情況下，熔窯煙氣通過(guò)旁路超標(biāo)直排的現(xiàn)象較普遍。本文旨在通過(guò)對(duì)比研究國(guó)內(nèi)外平板玻璃大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)制定思路和先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，提出我國(guó)平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的修改建議，從而提高我國(guó)平板玻璃工業(yè)大氣污染管控水平。

1 我國(guó)平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

2011年，我國(guó)發(fā)布《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB26453-2011），標(biāo)準(zhǔn)明確了玻璃熔窯排放的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氫、氟化物等大氣污染物排放限值[1]。排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，平板玻璃制造企業(yè)陸續(xù)完成脫硫、除塵、脫硝設(shè)施建設(shè)，2015年較2010年單位產(chǎn)品顆粒物排放量下降7.7%，氮氧化物排放量下降20.2%，二氧化硫排放量下降10.3%，大大推動(dòng)了平板玻璃工業(yè)大氣污染物減排[2]。

玻璃熔窯具有啟運(yùn)后停產(chǎn)即報(bào)廢的特殊性，一旦余熱發(fā)電系統(tǒng)或煙氣治理設(shè)施故障，不可避免存在煙氣超標(biāo)直排現(xiàn)象。目前排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此尚無(wú)約束，僅《排污許可證申請(qǐng)與核發(fā)技術(shù)規(guī)范 玻璃工業(yè)——平板玻璃》（HJ856-2017）要求“有旁路煙道的平板玻璃工業(yè)排污單位應(yīng)在旁路煙道安裝顆粒物、二氧化硫、氮氧化物自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備”[3]。

2 美國(guó)玻璃工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系比較復(fù)雜，包括排放指南（Emission Guidance）、州實(shí)施計(jì)劃（State Implementation Plan）、新建固定污染源排放標(biāo)準(zhǔn)（New Source Performance Standard）和全國(guó)有害大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（National Emission Standard for Hazardous Air Pollutants）。平板玻璃排放限值在以下標(biāo)準(zhǔn)中均有要求：一是針對(duì)常規(guī)污染物的新源標(biāo)準(zhǔn)（NSPS），其中40 CFR Part 60 Subpart CC（1989年修訂）為玻璃工業(yè)[4]；二是針對(duì)189種空氣毒物的危險(xiǎn)空氣污染物標(biāo)準(zhǔn)（NESHAP），其中40 CFR Part 63 Subpart SSSSSS（2007年修訂）為玻璃工業(yè)[5]。兩個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)均適用于熔窯設(shè)計(jì)規(guī)模4.55 t/d及以上的容器玻璃、平板玻璃、玻璃纖維和電子顯示器玻璃等，本文引用其中平板玻璃相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。NSPS標(biāo)準(zhǔn)控制的常規(guī)污染物包括顆粒物PM、SO2、NOx，NESHAP標(biāo)準(zhǔn)控制的大氣污染物包括 PM、HAP（As、Cd、Cr、Pb、Mn、Ni）。美國(guó)玻璃熔窯使用的燃料一般為氣或油，對(duì)平板玻璃熔窯而言，NSPS標(biāo)準(zhǔn)中不同燃料的PM排放限值一致、均為0.225 g/kg玻璃。NESHAP為控制凝聚在顆粒物上的重金屬，限值更為嚴(yán)格，為0.1 g/kg玻璃。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)里污染物控制指標(biāo)主要采用“單位產(chǎn)品排放量”，一般通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)取得30 d滑動(dòng)平均值。

此外，美國(guó)各州玻璃廠排污許可證對(duì)熔窯維護(hù)、污染控制設(shè)施維護(hù)以及低產(chǎn)率等非正常生產(chǎn)期間的排放做出細(xì)化規(guī)定。一是采取總量控制，將非正常生產(chǎn)期間廢氣排放量計(jì)入年度排放總量，非正常生產(chǎn)期間的廢氣排放濃度可豁免。二是限定非正常生產(chǎn)總時(shí)長(zhǎng)，在此期間，廢氣排放濃度可豁免。三是規(guī)定非正常生產(chǎn)期間的廢氣排放量限值。

3 歐盟玻璃工業(yè)最佳可行技術(shù)參考文件

歐盟于2010年發(fā)布工業(yè)排放指令（2010/75/EU），之后發(fā)布玻璃工業(yè)最佳可行技術(shù)（BAT）參考文件[6-7]。對(duì)于平板玻璃熔窯，顆粒物控制技術(shù)包括靜電或袋式除塵器，相應(yīng)排放控制水平小于10～20 mg/m3；氮氧化物一次措施從源頭上控制，包括燃燒參數(shù)優(yōu)化調(diào)整（如降低空氣/燃料比、分級(jí)燃燒、低氮燃燒等）、Fenix技術(shù)、全氧或富氧燃燒等，二次措施主要包括SCR等，相應(yīng)排放控制水平為400～800 mg/m3；歐洲平板玻璃熔窯燃料多采用氣或油，二氧化硫控制技術(shù)主要為控制燃料及原輔材料含硫量等一次措施、干法或半干法等二次措施，相應(yīng)排放控制水平為燃?xì)庑∮?00～500 mg/m3、燃油500～1300 mg/m3。歐盟BAT還給出氯化氫、氟化氫、重金屬（As、Co、Ni、Cd、Se、Cr6+和 Sb、Pb、Cr、Cu、Mn、V、Sn）、一氧化碳以及氨等指標(biāo)。

歐盟BAT排放濃度計(jì)量方法分為兩種：一是連續(xù)監(jiān)測(cè)，按日均值進(jìn)行評(píng)價(jià)；二是間斷性監(jiān)測(cè)，按3次監(jiān)測(cè)（每次不少于30 min）取平均值，對(duì)蓄熱式熔窯而言，每次監(jiān)測(cè)周期需包含至少兩次換火。

4 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

我國(guó)與美國(guó)、歐盟的平板玻璃排放標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)比如表1所示。

4.1 污染物項(xiàng)目

我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)管控的玻璃熔窯大氣污染物有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氫和氟化物，基本涵蓋主要污染物排放。對(duì)比美國(guó)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)，熔窯大氣污染物項(xiàng)目還可能包括重金屬等。

4.2 排放限值

從標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)比來(lái)看，考慮到我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)控制的是小時(shí)平均濃度，美國(guó)控制30 d滑動(dòng)平均值，歐盟BAT控制日均值或3次監(jiān)測(cè)平均值，我國(guó)排放限值基本與美國(guó)和歐盟BAT控制水平相當(dāng)。此外，我國(guó)為適應(yīng)藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的管控要求，在平板玻璃排放標(biāo)準(zhǔn)修改單提出了重點(diǎn)地區(qū)特別排放限值，并公開(kāi)征求意見(jiàn)，特排限值已達(dá)到并嚴(yán)于歐盟BAT水平。

4.3 非正常排放的規(guī)定

玻璃熔窯點(diǎn)火初期需要烤窯烘爐，時(shí)長(zhǎng)需25～30 d，其間由于煙氣溫度過(guò)低，不能滿足煙氣治理設(shè)施運(yùn)行條件，煙氣需直排；點(diǎn)火后在窯齡內(nèi)不能停爐，設(shè)備檢修及工藝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常以及環(huán)保治理設(shè)施檢修等情況下，煙氣需旁路直排。美國(guó)平板玻璃企業(yè)排污許可證中的精細(xì)化控制規(guī)定值得借鑒：一是采取總量控制，即將非正常生產(chǎn)期間排放量計(jì)入年度排放總量進(jìn)行考核，非正常排放期間的排放濃度可豁免，待排放正常后重新開(kāi)始按照30 d移動(dòng)均值進(jìn)行控制；二是限定非正常生產(chǎn)的總時(shí)長(zhǎng)，例如，俄克拉何馬州準(zhǔn)許玻璃廠每年有36 h空氣污染防控設(shè)施維護(hù)時(shí)間，在此期間排放濃度可豁免；三是限定非正常生產(chǎn)期間的排放量，例如，美國(guó)密歇根州規(guī)定烤窯30 d內(nèi)，二氧化硫、氮氧化物排放量限值分別為3224磅/d、6996磅/d；投產(chǎn)后一年內(nèi)通過(guò)旁路排放時(shí)間不得超過(guò)144 h；上述三種方式可組合使用。

表1 國(guó)內(nèi)外平板玻璃行業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

5 結(jié)論

我國(guó)平板玻璃工業(yè)大氣排放標(biāo)準(zhǔn)基本能涵蓋主要污染物排放，建議參考美國(guó)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)，增加重金屬、氨等污染物因子，對(duì)玻璃熔窯大氣污染物排放進(jìn)行全面控制。我國(guó)排放限值已與美國(guó)、歐盟BAT控制水平相當(dāng)，建議盡快增加重點(diǎn)地區(qū)特別排放限值。建議借鑒美國(guó)平板玻璃企業(yè)大氣排污許可證，對(duì)非正常排放實(shí)施精細(xì)化管控，提高環(huán)境監(jiān)管的有效性。