分析

案例题 某砖厂位于西南地区青枝煤矿开采区,2008 年通过竣工环保验收,环评批复以低硫煤矸石、页岩等为原料,采用破碎、筛分、陈化、挤出成型、切胚和干燥烧结工艺。生产烧结标准砖 7600×10^4块/年。生产设施有 2 条带人工干燥室的轮窑生产线和破碎、筛分、混料、成型等设备,辅助设施有原料棚、陈化库和成品堆场等。

原料棚设围挡抑尘,破碎筛分点采用洒水抑尘,烧结和干燥废气采用旋风水膜除尘脱硫。近期自行监测报告表明:工况条件下,轮窑干烟气量含氧量 19.06%,温度 60℃,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氟化物的浓度分别为 13mg/m3、104mg/m3、67mg/m3和 1.2mg/m3。

企业拟在原址实施改造,原料组成不变。产品品种增加烧结空心砖,产能调整为标准砖 6000×10^4块/年。工程内容包括拆除厂区所有设施,新建封闭型的原料库、陈化库和生产车间等。新建 1 条隧道烘干室+隧道烧结窑生产线,更新全部生产设备。

烧结窑采用机械送、排风方式。烧结温度 1050℃~1150℃。烧结窑每年需铺柴投煤点火一次,升温后利用砖胚中煤矸石燃烧完成烧结,不再外加燃料。

将烧结室烟气中的一部分引入烘干室进行余热利用(用于烘干湿砖坯),再与其余烟气混合经布袋除尘+双碱法脱硫净化后,由引风机引至 25m 高烟囱排放。原料破碎、筛分、混料产生的粉尘经集气罩收集、布袋除尘净化后由独立排气筒排放。

根据原料理化分析报告,煤矸石热值约为 2200kJ/kg,主要成分有碳、二氧化硅、三氧化二铝,还检出氟、砷和汞等元素。

该企业用地不在生态保护红线内,厂界外 45m 处有一散户、270m处有一村庄、1000m 处有一家在建陶瓷企业。根据当地环境质量报告书,区域上一年度 PM2.5年均浓度超标,地方达标规划尚在编制中。环境影响报告表编制单位开展了大气专题工作。根据估算模式计算结果,确定项目大气环境影响评价工作等级为一级。

注:《砖瓦工业大气污染物排放标准》(GB29620~2013)及其 2020年修订单规定,人工干燥及烧结生产过程的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氟化物标准状态干烟气排放浓度限值分别为 30mg/m3、150mg/m3、 200mg/m3和 3mg/m3,干烟气基准氧含量 18%,基准排放浓度折算公式为:
P基准排放浓度=P 排放浓度×(21-Q干烟气基准含氧量)÷(21-Q 干烟气实测含氧量)

本题不考虑气压变化,标态温度以 273.15K计,实测排放浓度需折算为标干排放浓度,再折算为基准排放浓度后对标。

问题:
1.判断现有工程烟气排放达标情况。
2.扩建工程采用的烧结窑烟气治理措施是否合理?说明理由。
3.说明正常排放时不达标因子的大气预测工作内容。
4.简述项目噪声评价的主要工作。
5.推荐烧结窑建设、运营期减少碳排放的措施。

正确答案
1.判断现有工程烟气排放达标情况。
答:(1)颗粒物
标干排放浓度=13×(60+273.15)÷273.15=15.86mg/m3
对标排放浓度=15.86×(21-18)÷(21-19.06)=24.5mg/m3<30mg/m3,达标。
(2)SO2
标干排放浓度=104×(60+273.15)÷273.15=126.84mg/m3
对标排放浓度=126.84×(21-18)÷(21-19.06)=196.14mg/m3>150mg/m3超标。
(3)氮氧化物
标干排放浓度=67×(60+273.15)÷273.15=81.72mg/m3
对标排放浓度=81.72×(21-18)÷(21-19.06)=126.37mg/m3<200mg/m3,达标。
(4)氟化物
标干排放浓度=1.2×(60+273.15)÷273.15=1.46mg/m3
对标排放浓度=1.46×(21-18)÷(21-19.06)=2.3mg/m3<3mg/m3,达标。
(5)由于SO2 排放超标,故现有工程烟气排放超标。

2.扩建工程采用的烧结窑烟气治理措施是否合理?说明理由。
答:(1)不合理。
(2)理由:
①主要污染物包括含氮氧化物、二氧化硫、颗粒物、氟化物、砷、汞等,布袋除尘+双碱法脱硫措施对二
氧化硫、砷、汞去除效果差。
②应增加低氮燃烧、SCR 等降氮措施,应增加活性炭吸附脱汞措施,双碱法是采用钠基脱硫剂,对砷去除
效果差,可采用冷凝-除尘-石灰乳吸收法联合脱除砷和二氧化硫。

3.说明正常排放时不达标因子的大气预测工作内容。
答:(1)预测环境空气保护目标(散户和村庄等)和网格点处PM2.5 的短期浓度和长期浓度贡献值。
(2)PM2.5 年平均质量浓度变化率K。
(3)计算厂界排放浓度占质量标准是否超标,如果超标且超标范围内有长期居住的居民,计算大气防护距
离。

4.简述项目噪声评价的主要工作。
答:
(1)调查声环境保护目标,厂界外45m 处的一散户的声环境质量现状(房屋布局、朝向)和超达标情况;
(2)给出建设期和运营期建设项目主要噪声源(破碎、筛分设备)的噪声影响,预测声环境保护目标超达标
情况;
(3)如果超标提出调整布局或噪声治理措施和方案;
(4)给出噪声管理措施和监测计划。


5.推荐烧结窑建设、运营期减少碳排放的措施。
答:(1)建设期:使用清洁高效施工机械,增加电动机械设备比例,减少化石能源使用,加强管理,减少
施工动线和距离;
(2)运营期:
加强管理,将铺柴投煤点火改为清洁能源进行点火,增大烟气余热利用比例。掺烧污水处理厂污泥,控制
减少年煤矸石消耗总量。
采用清洁运输。
碳捕集、封存、综合利用(CCUS)。
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