我省建筑陶瓷行業清潔生產技術研究

薛俊杰 白曉敏

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

我省建筑陶瓷行業清潔生產技術研究

薛俊杰 白曉敏

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

“十二五”期間，我省高起點、高水平、高質量、因地制宜地承接了東南沿海部分建筑陶瓷產業的轉移，且在提升建筑陶瓷行業清潔生產水平方面進行了不少有益嘗試，并取得了一定的經驗。文章通過梳理總結，以期進一步提升我省建筑陶瓷行業清潔生產水平。

建筑陶瓷；清潔生產；污染防治

0 引言

我省城鎮化的加速發展為建材行業提供了良好的發展前景。2008年金融危機以來，尤其是“十二五”期間，我省承接了東南沿海不少建筑陶瓷企業的轉移，我省建筑陶瓷行業取得了較大的進步和發展。然而，這些企業在選址合理性、工藝、裝備、產品質量、能耗、物耗、污染防治水平等方面參差不齊。近兩年來，國家環保要求不斷提高，尤其我省鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、濮陽等城市位于京津冀大氣污染物傳輸通道（“2+26城市”），環保要求尤為嚴格。在此背景下，梳理總結我省建筑陶瓷行業清潔生產水平情況，總結部分有益的清潔生產技術經驗，逐步實現從“末端治理”到“全過程控制”的轉變，對我省建筑陶瓷行業發展具有重要的現實意義和長遠意義。

1 高規格引進，科學布局

建筑陶瓷項目建設規模應符合《產業結構調整指導目錄（2011年本）（修正）》等政策要求，鼓勵“150萬m2/a及以上、厚度小于6 mm的陶瓷板生產線和工藝裝備技術開發與應用”。“十二五”期間，我省引進的建筑陶瓷企業單線規模多在500萬m2/a及以上，起點較高。如:晉成陶瓷（南陽內鄉）單線規模600萬m2/a、英奇陶瓷（南陽鎮平）單線規模500萬m2/a、富得陶瓷（鶴壁山城區）單線規模600萬m2/a、銀泰陶瓷（平頂山郟縣）單線規模500萬m2/a、華港陶瓷（汝州）單線規模600萬m2/a。

在建設布局方面，我省地處中原，應高起點、高水平、高質量、因地制宜地承接產業轉移。《河南省建筑陶瓷建設項目環境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》中對我省建筑陶瓷企業建設布局作出如下要求:新建建筑陶瓷項目應建設在包含建材產業定位，集中供氣、集中供水、污水集中處理等環保基礎設施齊備的產業集聚區或專業園區，并符合園區發展規劃及規劃環境影響評價要求。鼓勵園區外現有企業搬遷至產業集聚區或專業園區。城市建成區、省轄市城市規劃區不允許新建、擴建建筑陶瓷項目。目前，我省建筑陶瓷企業多分布在安陽、鶴壁、洛陽、平頂山、南陽等地市的一些包含建材產業定位的產業集聚區內，環保基礎設施配套情況可基本滿足要求，產業布局整體較為科學、合理。

2 鼓勵使用清潔能源

目前我省建筑陶瓷項目能源主要包括煤制氣、焦爐煤氣、天然氣等，由于氣源不穩定及成本等方面的原因，目前主要以煤制氣為主，但焦爐煤氣（凈化后）、天然氣的應用在逐漸增多。使用煤制氣的建筑陶瓷企業均使用低硫煤，通過煤氣發生爐（多為兩段式）將煤轉化為煤氣作為燃料，供燒成窯、干燥窯使用；而噴霧干燥塔多使用低硫煤（水煤漿爐或鏈排爐等），也有部分直接使用煤制氣。

根據《河南省建筑陶瓷建設項目環境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》，我省鼓勵建筑陶瓷項目使用天然氣等清潔能源。確實不具備天然氣供氣條件的，園區應建設大型集中煤氣發生站為園區內建筑陶瓷項目集中供氣。由于種種原因，目前省內多數煤氣發生爐為企業自備，暫未實現園區集中供氣。

另外，根據《河南省2017-2018年秋冬季工業企業錯峰生產實施方案》（征求意見稿），全省60家陶瓷企業中，位于“2+26”城市內的47家陶瓷企業采暖期全部停產4個月，省內其他地市的13家陶瓷企業采暖期停產要求稍松，比前者少停產20 d。其中，以電、天然氣、管道煤氣等清潔能源為燃料的企業不在錯峰停產范圍內，這也體現出我省對建筑陶瓷行業使用清潔能源的鼓勵、引導，符合清潔生產的精神。

3 采用國內先進的生產工藝和設備

與沿海地區相比，我省建筑陶瓷行業起步較晚，但起點較高。“十二五”期間，我省引進的建筑陶瓷項目基本采用了國內較先進的工藝及裝備，使用大噸位壓機、噴墨印花機，有效提升了產品質量。另外，部分企業采用雙層燒成窯、多層烘干窯等先進窯型，窯爐采用高效耐火保溫材料和溫場自控系統，降低了能耗水平，減少了項目占地。

在余熱利用方面，爐窯燒成段余熱基本都實現了綜合利用，回用于烘干窯或其它用能工段。

另外，《河南省建筑陶瓷建設項目環境影響評價文件審查審批原則要求（試行）》中，鼓勵建筑陶瓷項目集中的園區建設集中制粉項目，采用封閉方式直接供應配合料。這樣有利于控制制粉質量，也便于對原料堆放、噴干塔制粉等重要產塵、產污工段進行集中環保處理，提升園區建筑陶瓷企業的整體環保治理和清潔生產水平。

4 不斷提升污染防治水平

建筑陶瓷企業污染物主要是廢氣、廢水、噪聲和固體廢物，其中以廢氣污染物 （粉塵、SO2、NOx等）為主。

近幾年來，國家環保標準日趨嚴格。根據環保部辦公廳 《關于征求＜關于京津冀及周邊地區執行大氣污染物特別排放限值的公告（征求意見稿）＞意見的函》（環辦大氣函【2017】773號），位于京津冀大氣污染傳輸通道城市（“2+26”城市）的現有陶瓷工業，以標準修改單方式提出大氣污染物特別排放限值要求，自2018年6月1日起執行。目前，《陶瓷工業污染物排放標準》（GB 25464—2010，2014 年修改）的2017年修改單（征求意見稿）已經公示。該2017年修改單主要提出了大氣污染物特別排放限值和無組織排放控制措施。

通過在環評審批、環保驗收、現狀環境影響評估等環節嚴加要求，在中央和省級環保督查、日常各級環境監察等工作中嚴格執法，目前我省建筑陶瓷行業污染防治水平基本可以滿足《陶瓷工業污染物排放標準》（GB 25464—2010，2014 年修改）排放要求，但與今后即將執行的大氣污染物特別排放限值尚有一定差距。

1）廢氣污染防治

有組織粉塵方面，對噴霧干燥塔、陶瓷窯及壓制成型、磨邊、拋光等生產工段產生的粉塵，主要采用袋式除塵器進行除塵。布袋除塵技術凈化效率高，通過選擇合適的濾袋材質、過濾風速和過濾面積等方式改變除塵器設計，可確保顆粒物穩定達標排放（滿足排放標準或特別排放限值要求）。

無組織粉塵控制也是我省建筑陶瓷企業應持續強化的重點內容。煤場、渣場、原料堆場均應采用密閉堆場，物料輸送應采用密閉皮帶輸送，對物料破碎、壓制成型、干法磨邊的車間或工段應進行密閉處理。另外，廠區綠化、道路硬化、灑水保潔等措施也應切實落實到日常環境管理工作之中。

SO2控制方面，建筑陶瓷企業SO2主要來源于陶瓷窯廢氣（主要來自于煤氣發生站的煤制氣中的S）和噴霧干燥塔廢氣。煤氣發生站應配套建設脫硫、除塵等煤氣凈化設施，煤氣站脫硫通常采用干法脫硫，如活性炭脫硫、氧化鐵干法脫硫等。噴霧干燥塔廢氣（鏈排爐或水煤漿爐等）通常采用濕法脫硫技術，其中簡易濕法應用最為普遍，石灰石-石膏法和雙堿法等工藝也有應用，脫硫效率一般高于90%，SO2排放濃度大多能控制在50 mg/m3以下。若通過規范化設計的濕法脫硫設備，脫硫效率可高于95%，SO2排放濃度可控制在30 mg/m3以下。當然，若建筑陶瓷企業使用天然氣或經處理后的焦爐煤氣等作為能源，則一般不需再設置末端脫硫設施。

NOx控制方面，目前我省大多數企業尚未開展陶瓷窯及噴霧干燥塔的煙氣脫硝，而是通過低氮燃燒的方式來控制NOx的產生，即通過特殊設計的燃燒器結構以及改變燃燒器的進風比例，可適當降低著火區的溫度，最大限度地抑制NOx的生成。目前國內陶瓷行業噴霧干燥塔煙氣脫硝主要采用SNCR技術，也有企業采用濕法多污染物協同控制技術。噴霧干燥塔在熱風爐煙氣800～1 100℃的合適區段，采取SNCR技術，脫硝效率可超過50%，NOx排放濃度可控制在100 mg/m3以下。陶瓷窯煙氣脫硝難度較大，目前國內大多數企業尚未開展，僅少數企業安裝了濕法多污染物協同控制設施、進行了窯內SNCR脫硝。爐內SNCR噴氨處理對陶瓷磚品質的影響有待深入研究，應用受限。目前來看，陶瓷窯煙氣脫硝可能的技術主要包括：通過優化燃燒設備和陶瓷原料配方，降低燒成溫度等改進生產工藝、濕法多污染物協同控制技術（珠三角地區已有工程應用）及正在研究開發的中低溫SCR技術等。

2）固體廢物污染防治

建筑陶瓷企業固體廢物應按照“減量化、資源化、無害化”的原則進行妥善處置。不合格品、收塵灰、污泥等一般工業固體廢物可進行廠內綜合利用或外售處置；焦油等危險廢物應按照《危險廢物貯存污染控制標準》（GB 18597—2001）及其修改單的要求，在廠內設置“三防”暫存場所，并交由有資質的單位進行處置。

3）噪聲污染防治

建筑陶瓷企業噪聲防治難度不大，與水泥等其他建材企業防治措施基本一致，主要措施有：建造封閉式圍護結構，加裝消聲器、基礎減振設施以及廠區的合理布局，通過距離衰減，一般可實現廠界噪聲達標排放。

4）廢水污染防治方面

廢水污染防治方面，目前我省建筑陶瓷企業生產廢水基本不外排，生活污水經處理后回用或外排至園區污水處理廠。拋光廢水、設備及車間地面沖洗水等生產廢水主要污染物為SS及色度，經廠內二級沉淀污水處理設施處理后回用于球磨制漿工序，不外排。生活污水經廠內生化處理設施單獨處理后回用于綠化抑塵或外排至園區污水處理廠集中處理。

另外，煤制氣時，煤氣冷卻中會有酚水產生。含酚廢水較難處理，是建筑衛生陶瓷企業一個重要污染源。兩段爐煤氣站的含酚污水由酚類、氰化物、焦油、懸浮物、硫化物、氨氮、氯化物等有害物質組成。其中酚類以一元酚為主，以苯酚含量最高，其次還有間對甲苯酚，其來源于冷卻及凈化煤氣過程中的間接冷卻器洗滌水和含酚冷凝水。以兩段爐煤氣站為例，產生的酚水量約為100 kg/t煤左右。含酚廢水主要污染物COD14～20 g/L、揮發酚1.5～3.5 g/L、石油類0.6～1.5 g/L[1]。含酚廢水若單獨處理，主要處理方法包括萃取、汽提、吸附等物化法、化學氧化法、生化處理法等，高濃度（＞1g/L）含酚廢水須回收酚后，再進行處理[2]。

對于建筑陶瓷行業，往往利用現有生產線進行燃燒分解處理，主要包括與煤粉混合制備水煤漿作為燃料（水煤漿爐）燃燒、高壓霧化噴入熱風爐（如鏈排爐）內與煤一起燃燒、利用煤氣發生爐余熱將酚水汽化后通入煤氣發生爐內燃燒等[3]。園區建設大型集中煤氣發生站對含酚廢水的處理及環境管理具有較大的優勢。

5 提高思想認識，加強管理

目前，我省建筑陶瓷企業工藝、裝備水平、污染防治水平等整體較好，但環境管理方面則較為一般，這主要與企業清潔生產意識不強、積極性不夠等有直接關系。

建議企業應不斷提高企業領導和員工的思想認識水平，加強管理，建立規范的管理制度。管理措施是企業清潔生產中一個不可忽視的因素，清潔生產的管理涉及到陶瓷企業生產經營活動的每一個方面，需要企業領導和員工的積極參與，逐步推動企業走上清潔生產的軌道。

6 結論及建議

整體來看，我省建筑陶瓷產業發展較晚，但高起點、高水平、高質量地引進產業轉移，科學規劃布局，從工藝、設備、能源等方面高標準要求，不斷提升污染治理水平，我省建筑陶瓷行業清潔生產水平處于國內先進水平，通過清潔生產工作的開展，在一定程度上達到了“節能、降耗、減污、增效”的目的。但在以下方面仍需改進:

1）清潔生產具有持續性，需要持續投入較多資金。因此，政府應給予更大的優惠和支持，從經濟層面鼓勵企業持續開展清潔生產工作的積極性。

2）就我省建筑陶瓷行業現狀而言，通過開展清潔生產審核，可以為企業帶來較為明顯的經濟效益和環境效益,建議通過示范性工程案例的開展，轉變企業思想認識，不斷提升我省建筑陶瓷行業清潔生產水平。

3）要大幅地提高企業的清潔生產水平，需要關鍵或重大的技術進行支撐。一些重大的關鍵技術和裝備無法在陶瓷行業推廣和運用，如：低溫快燒、一次燒成工藝、微波干燥和輔助燒成、陶瓷窯脫硝技術等，是導致整個陶瓷行業清潔生產水平難以提高的瓶頸[1]。

[1]余姝潔.淺談陶瓷行業的清潔生產[J].佛山陶瓷,2012(6):35-37.

[2]李玉標.含酚廢水的處理方法[J].凈水技術,2005,24(2):51-54.

[3]段光福.建筑衛生陶瓷企業煤氣站煤氣脫硫和酚水處理[J].河南建材,2015(3):19-21.