环境影响评价中污染物源强核算要点探析
2022-11-23刘珊,邓晨
刘 珊,邓 晨
(1.湖南鑫创咨询管理有限责任公司,湖南 娄底 417000;2.湖南鑫时予环保科技有限公司,湖南 娄底 417000)
污染物源强指的是污染物的具体强度,污染源强核算是环境影响评价中的重要内容,在环境影响评价中发挥着重要的作用。由于污染物种类多,而且不同行业的污染物种类与产生机理均有所不同,因此增加了源强的核算难度。如果源强的核算结果与实际结果偏差大,将会影响后续评价的准确性,从而影响最终的环境污染治理决策。为了对环境影响进行准确评价,需要结合污染物产生原理和过程,选择合适的源强核算方法,从而确保源强核算数据能够准确反映污染物的产排情况,为后续污染物治理措施和环境监管提供依据。本文以某地区陶瓷企业实例为主,研究源强核算的方法和要点,并提出了加强源强核算控制的措施与方法。
1 源强核算分析
1.1 源强核算内容
陶瓷企业的污染源特征表现为大气污染物、废水种类较多,相对分散,如果不采取有效的治理措施,容易造成污染物超标排放,也会对车间工人、周边居民健康和环境带来危害。为了改善企业的生产环境以及降低污染物对周边环境的影响,环评工程分析中需要对各项污染物源强进行较准确的核算,从而为后续环境影响分析提供参考数据,确定合理的污染治理措施,并可反馈给企业进一步优化相关生产环节,以减少相关污染物的排放,提升企业物料的利用率[1]。
1.2 源强核算方法
环评中应根据建设项目的生产过程以及污染源的特征,选择合适的源强核算方法。目前污染物源强核算的常见方法有物料衡算法、类比法、实测法等。为了确保源强核算的准确性,需要选择合适的源强核算方法,并且对各种方法进行对比,选择最合适的方法。为了保证源强核算准确,首先必须对企业的原料性质、企业生产规模、生产工艺流程等进行分析,确定源强核算范围;其次应严格按照行业规范,查询相同行业可类比企业中相同生产过程的产污系数,对产污量进行对比,从而分析源强核算结果[2]。不同的源强核算方法能够得到不同的结果,选择合适的源强核算方法是确保源强核算准确的关键。
1.3 源强核算过程
污染源的调查是评价环境现状的重要因素之一,我们可以通过对污染源的调查,对整个环境污染先进行系统分析。根据项目评价需要,对部分项目的源强进行核算,只有这样才能够得到一个相对完整和完善的结果。因此,我们应当对整个设计图中的各个产污环节进行核算,并且对其中的每个环节按照最大当量进行核算,这样得出的结果才能够计算出其排放标准的最大值,也只有这样才能方便我们日后的一系列验收工作。比如对于燃煤锅炉的二氧化硫、烟尘排放量,必须要用锅炉最大产汽量时所消耗的燃煤量为基础进行核算。只有通过这种方式对其进行严格的核算,才能早日完成资源节约型及环境友好型社会发展模式的建设,也只有这样才能够更好地实现人与自然的和谐相处。
2 污染物排放源的来源分析
2.1 污染物的来源
陶瓷企业产生的污染源较多,不同设备的污染物种类和源强均不同,除了设备之外,工艺流程、操作条件、人为因素等均会对污染物的排放产生影响。通过对污染源的分析可以得出建设项目的产污节点、源强、污染物排放方式和排放去向等技术参数,为大气环境、水环境、声环境影响分析与预测提供依据,为定量评价建设项目对环境的影响提供可靠保证,并为评价污染防治措施技术的经济可行性提供基础,从而为实现建设项目污染物达标排放和总量控制创造条件。
2.2 污染源确定
2.2.1 废气
项目产生的废气大致可分为三大类:第一类为以含二氧化硫、氮氧化物、烟尘等为主的燃料废气,主要来源于喷雾干燥塔、窑炉、锅炉;第二类为以含生产性粉尘为主的工艺废气,这类废气温度一般不高,主要来源于原料场、配料、压力提升、喷雾干燥制粉、过筛、粉料压成坯体、干燥、输送带等工序;第三类为煤气车间废气。
首先,喷雾塔分别使用水煤浆和水煤气为燃料,废气中的主要污染物为燃料燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物及烟尘。由于水煤气燃烧过程中产生的烟尘量很少,可忽略不计,废气中的主要污染物是二氧化硫、氮氧化物;以水煤浆为燃料,燃烧废气中的主要污染物是二氧化硫、氮氧化物和烟尘。
其次,本项目的球磨工序采用的是湿式研磨工艺,在运转过程中不会产生粉尘,项目工艺粉尘的产生工序主要来源于粉料的输送过程中,在皮带输送机附近形成的粉尘。在工作过程中,皮带始终处于抖动状态,因而都会有不同程度的粉尘产生,浓度在200 mg/m³左右。在皮带输送机的受料点和卸料点随原料种类和落差情况不同,粉尘的产生量和浓度差别也较大。另外,煤在运输和装卸过程中也会产生一定的粉尘。
此外,根据制作工艺的不同,在生产过程中也会有一些废气产生,这些废气也是能够严重影响我们最终评判指标的重要因素。除了上述内容中的一些主要污染物之外,由于生产工艺的不同还会产生一些其他的废气,例如硫化氢等。
2.2.2 废水
陶瓷工业生产过程的废水主要为原料制备、釉料制备工序、设备和地面冲洗水及窑炉的冷却水,这些水如果不经处理直接排放到河道中,会对环境造成非常大的影响。首先,修坯废水水量较少,但悬浮物含量大,可达到 40 g/L,这些废水中主要包括很多含有危险要素的物质,因此,必须要经过严格地处理,达到一定标准后才能够排放。。
2.2.3 噪声
陶瓷工业生产过程的噪声主要来源于球磨机、搅拌机、提升机械、空压机、鼓风机、输送带噪声及其他生产机械等,大部分均属高噪声设备。其中风机和泵类的噪声可以达到90 dB(A),铲车、震动筛等机械的运转噪声和车辆噪声可以达到80 dB(A)左右,抛光机运转噪声可以达到110 dB(A),球磨机的声级值最高可达120 dB(A)。
2.2.4 固体废物
主要包括煤灰、煤渣、泄漏的原材料、除尘器收集到的粉尘、废品、水处理污泥、焦油、焦油渣等,其中焦油渣属于危险废物。
3 源强核算方法
3.1 物料衡算法
物料衡算法是以物质守恒定律为基础的核算方法,通过对生产过程进行分析,结合原料、产物、副产物、设备特点等各种关系计算源强核算。具体的计算公式如下:
某物质进入大气的排放量=某物质的投入总量-进入产品、副产品的量-进入废水、固废的量
物料衡算法相对简单,而且满足物料守恒定律,看起来计算比较合理。但是在实际计算过程中,由于无法对生产过程的物料进行准确的定量分析,导致最终结果无法取得平衡。此外,物料衡算法中的设备影响因素较大,生产工艺、设备渗漏、人员管理等因素均会对计算方法产生影响[3]。为了确保计算结果准确,需要对生产过程的基础数据进行全面分析,掌握各个环节的物料情况,从而保证计算结果准确。
3.2 类比法计算
类比法是选择类似的项目作为参考,所选择的类比企业的生产工艺、生产规模、原料成分等特征都必须与拟评价的项目具有可比性,同时企业的排污方式、污染源及污染强度等也要具有相似性,且企业的地理位置、气象环境以及区域环境功能也要具有相似性。通过搜集同类型的相关企业的污染源强核算数据,估算得到现有企业的污染源强核算数据。类比法可用于不同区域的污染源强核算,具有广泛的应用价值。
3.3 实测法
实测法主要是针对扩建项目,该类项目由于已具有实际生产线,因此可通过对现有的污染物排放进行实际监测,测算其实际排放量、浓度等,从而计算得到污染源强核算数据[4]。企业常见的大气实测法包括:(1)通量法。通量法是对大气污染的出口进行计算,从而计算获取污染源强的核算数据。该方法是基于连续性原理的方法,而且计算方法简单,计算原理合理,但是对于通量法而言,排放源的监测点是影响结果的关键,因此需要合理设置监控点,并结合风速、污染物浓度等因素进行测试,确保测试的准确性;(2)地面浓度反推法。该方法是基于大气扩散理论的方法,在该理论中,排放源下方的有害物质浓度与排放源强呈现正相关性,因此可以通过污染物的地面浓度反推出污染源的排放量。地面浓度反推法易于推广,测算方便。相关研究显示,该方法可用于焦化厂硫化物排放量的计算,但是该方法会受到大气中化学因素、地面表面等因素的影响。
对比以上两种实测法,相同点在于都需要进行污染源的现场监测,现场检测结果是影响最终计算的关键,因此需要选择合理的现场监控点,减少其他污染源的干扰。地面浓度反推法是基于大气扩散理论的计算方法,对采样地面污染源的浓度进行反推计算,所以需要更多的气象资料,因此其计算难度更大。
3.4 排放因素计算法
排放因素计算法是将大气污染物的排放与污染相关的工业活动联系起来,将每个生产活动作为活动的相关因素,从而开展源强核算。在计算中,通常是取相关因素的平均值,将此作为设施设备的长期代表,从而进行排放因素的平均计算。在计算中,将设备的排放作为相关因素,计算不同设备的污染源强。排放因素计算法可用于大气污染源强核算,设备相关信息越充分,则计算结果越接近真实信息。
3.5 方法对比
工程分析中污染源分析通常采用的方法主要为物料衡算法、类比法和资料复用法。在建设项目提供基础材料比较充足或对生产工艺较熟悉的条件下,优先采用物料衡算法计算污染物的排放量。在采用类比法进行污染源分析时,应注意建设项目与类比对象之间的相似性和可比性,同时根据建设项目的特性(如建设项目的生产规模等工程特征和生产管理以及外部因素等)进行必要的核实和修正。除此之外,还有较为简单的资料复用法,即利用现有同类工程的环境影响评价资料或可行性研究报告等资料进行污染源分析的方法,但所得数据的准确性难以保证,因此,建议只能在较低等级的评价工程中才能使用此方法。
4 源强核算要点分析
4.1 准确定位污染源
在源强核算中,可以选择以下方式进行排放源检测:(1)超声波检测技术。超声波检测可用于气体泄漏检测,通过超声波检测气体泄漏的情况,了解污染源信息,准确定位污染源。(2)直读仪器检测。使用便携式气质联用仪、TVA有毒气体分析仪、便携式红外气体检测仪等仪器,可以方便地计算气体浓度,从而定位污染源,了解污染源信息。(3)红外成像技术。污染源向外部排放气体时,会产生温度相关的能量,利用红外热像仪,可以显示设备以及周边的温度分布,通过异常温度分布明确设备的缺陷位置,从而准确定位污染源;(4)激光扫描成像技术。利用激光扫描技术,能够获取空气中颗粒物和气溶胶粒子反射的回波,以此为依据分析大气污染物的路径,从而定位污染源。
4.2 选择合适的源强核算方法
为了保证环境影响评价准确,需要选择统一的技术规范、统一的核算内容以及统一规范的确定方法,从而保证结果的准确性,具体方法如下:(1)污染源的识别。包含所有可能产生废气、废水、噪声、固体废物污染物的场所、设备或装置以及一切能够对日常生活造成影响或者对自然环境造成严重影响的因素都是我们应该考虑的内容。(2)污染物的确定。污染物的确定也是我们需要非常关注的一个问题,因为只有找到污染物以及污染源,才能够更为全面地对源强进行核算,最终得到的结果也会更加真实。(3)核算方法的选取。污染源的源强核算方法包括实测法、类比法、物料衡算法、产污系数法等,相关指南按照不同污染物给出了各种核算方法的优先选取次序,要求按次序核算[5]。
4.3 污染控制措施
根据大气污染核算结果,应采取以下方式控制污染:(1)生产装置区的控制。为了减少生产过程的污染,需要对生产装置区的所有元件进行定期检查,实时监测生产装置的运行情况,及时了解设备的运行情况,并且要及时更换损坏的零件,从而降低设备的泄漏率。同时,要尽量减少生产中间环节,选择闭路循环系统,减少污染气体的溢出,在生产过程中配置完善的火炬系统和气体回收系统;(2)污水处理设施控制。选择密封污水处理,统一收集污水处理逃逸的废气,并经处理后进行高空排放。可以选择燃烧法、吸附法、催化氧化法等方式进行废气处理。也可以在污水处理设施周边种植绿化带,从而可以改善周边空气质量;(3)废渣堆放场控制。要及时运出生产废渣,在运输过程中,需要对其进行密封处理,将废渣集中堆放后进行处理。
5 结语
本文对环境影响评价的污染源强核算进行了研究,分析结论如下:(1)各个陶瓷企业使用的生产工艺、陶瓷产品以及管理水平等不尽相同,因此,针对项目环评中的污染物分析应根据具体项目情况进行。(2)为了确保污染源强核算结果符合实际情况,需要选择合适的计算方法,收集污染源的相关数据,并统一技术规范,以确保源强核算结果的准确、高效,便于后续管理。(3)建议在陶瓷工业污染源分析中增加氟化物因子的分析。在陶瓷原辅料中含有一定量的氟,一般为500~800 g/kg的原料,氟化物作为陶瓷行业大气污染物之一,将随着陶瓷生产最终以氟化物的形式排入环境。(4)针对大气污染,需要选择合适的方式控制。选择连续生产工艺,加强密封管理,定期检查生产设备,及时更换零部件,确保设备的密封性。同时要尽量减少中间环节,减少中间环节的原料损耗,并加强废气回收、污水处理、废渣处理的管理,对废气进行收集处理,并加强绿化带的建设。