某废旧电瓶炼铅厂环境污染损害评估研究

2023-01-08 07:27李祥华何新生
能源与环保 2022年8期
关键词:酸蓄电池危险废物二氧化硫

路 忻,李祥华,何新生

(河南省生态环境科学研究院 河南省生态环境损害鉴定评估与修复工程技术研究中心,河南 郑州 450004)

近年来,由于工业化、城市化进程的加快,引发了一系列生态环境问题.生态环境损害事件呈现出逐年增加的趋势[1-2]。世界各国通过对环境污染防治的实践,逐步形成和完善了生态环境损害评估制度。

与国外成熟的环境损害评估体系相比,我国的评估技术和方法还处于探索阶段[3-4]。相关案例不足,还没有形成一套成熟的损害评价方法。因此,加强环境损害评估鉴定立法、评估鉴定方法、评估鉴定程序、损害赔偿标准的研究和制定工作刻不容缓。

本文对某废旧电瓶炼铅厂环境污染事件进行环境损害鉴定评估,依据现有的技术规范,探索废旧电瓶炼铅厂污染环境事件的环境损害鉴定评估方法,以期为类似污染事件的环境损害鉴定评估提供技术参考。

1 事件基本情况

某地公安机关在办案过程中发现有人购进废旧电瓶、生铁屑、气化煤,开设工厂进行拆解废电瓶并炼制铅块,并将制成的成品铅进行出售。

根据现场查看和资料查询可知,涉案的炼铅厂炼铅工艺为将废铅板加热熔融,分离铅水装模冷却得成品铅锭。生产过程产生的烟尘使用循环池进行处理,循环池收集的烟尘以及生产产生的废渣未经处理。作业场地为厂房车间,作业场地采用水泥硬化,除循环池外无任何污染处置设施。

2 鉴定评估过程与分析

2.1 现场物料性质分析

根据现场调查情况,依据《国家危险废物名录》(2021 版),涉案炼铅厂所存贮、使用原料铅板属于危险废物,其“废物类别、行业来源、废物代码、危险特性”分别是“HW31、非特定行业、900-052-31、T,C” 。同样,《国家危险废物名录》(2021 版)中也明确指出,“废铅蓄电池拆解过程中产生的废铅板、废铅膏和酸液”,和拆解下来的废铅板一样,“废物类别、行业来源、废物代码、危险特性”相同,均属于属于危险废物[1]。废铅蓄电池拆解下的铅板,铅纯度为92%~95%,其含铅量占整个铅蓄电池45%~50%。

2.2 废铅蓄电池再生铅工艺及产污环节概述

废电瓶拆解炼铅过程,实际上是废铅蓄电池再生铅的过程。废铅酸蓄电池就是失去了原有功能的铅酸蓄电池,由正负极板、电解液、隔板、电池槽及相关零件构成。正、负极板由栅板和活性物质构成,栅板为铅锑合金或其他铅基合金,活性物质为PbO2、Pb和PbSO4。蓄电池外壳和隔板,多为聚丙烯及聚氯乙烯等塑料,电解液由硫酸及悬浮的含铅化合物组成[2]。废铅蓄电池回收的铅主要来自正负极栅板及活性物质[3]。如果在废旧铅酸蓄电池的回收、运输、贮存和再生铅生产过程中未采取相应的环保措施,废铅酸蓄电池所分解出的重金属铅和毒废液会对生态环境和人体健康造成威胁。

2.3 废旧电池拆解冶炼工艺流程

废铅蓄电池的处理一般先经破碎后分选,分出板栅、铅膏和有机物料3种成分。

目前,废铅蓄电池的处理工艺主要有3种:①废旧电池经去壳倒酸等简单处理,进行火法混合冶炼后得到铅锑合金;②废旧电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,二者分别进行火法冶炼后得到铅锑合金和精铅;③废旧电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分,铅膏部分脱硫转化,然后二者再分别进行火法冶炼,得到铅锑合金和软铅[4]。3种处理工艺均为火法混合冶炼进行铅回收。

2.4 废旧电池炼铅过程的污染源

废铅酸蓄电池铅炼制过程中的环境污染源主要包括以下方面。

(1)含铅化合物、水和粉尘中的铅和铅化合物。废铅酸蓄电池拆解后分离的主要工序是以水力为基础的,如果在分离过程中物质输送不当,就可能有潮湿或泥状物质从传送系统中溅出或脱落。另外,这些潮湿或泥状物质经过干燥后产生的粉末也会像普通的铅尘一样带来环境污染。

(2)二氧化硫。铅还原过程中,熔炼炉和净化系统都会产生以二氧化硫污染物。

(3)铅蒸气。铅熔炼过程中,熔炼炉温度较高,此过程会产生铅蒸气。

(4)含铅炉渣。炉渣是铅还原过程中产生的主要废物。每生产1 t再生铅就会有300~350 kg的炉渣产生。

(5)酸雾或碱雾。在铅还原过程中,由于电解溶液温度的升高,会产生酸雾或碱雾。

(6)塑料、铅电极板。拆解过程中产生的废塑料和废铅板。

3 炼铅厂工艺与排污环节的鉴定评估分析

3.1 火法冶金法进行铅回收的污染控制要求

《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519—2020)中明确规定了火法冶金法进行铅回收的污染控制要求[5]。

(1)对于工艺过程污染控制要求。①利用火法冶金工艺回收铅,其尾气应经净化处理达到《再生铜、 铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB 31574—2015)的要求后排放,可对冶炼过程产生的含二氧化硫烟气进行集中收集利用。 ②火法冶金工序应采用密闭熔炼设备。③采用火法冶金工艺利用处置废铅蓄电池,其冶炼过程应在负压条件下进行,收集的气体应进行净化处理,达到《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB 31574—2015)的要求后排放[6]。

(2)对于末端污染控制要求。①大气污染控制。再生铅企业所有工序产生的铅烟、铅尘和酸雾,都应经过收集和处理后排放。再生铅企业的废气排放应满足《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB 31574—2015)的要求。②固体废物污染控制。应妥善处理废铅蓄电池利用处置过程产生的冶炼残渣、废硫酸盐、废气净化灰渣、废水处理污泥、分选残余物等含铅废物,以及湿法冶金含氟废酸液等固体废物。③再生铅熔炼产生的熔炼浮渣。再生铅熔炼产生的熔炼浮渣宜返回熔炼工序。

3.2 工艺排污情况的鉴定评估分析

此炼铅厂仅将生产过程中产生的烟尘通入循环池进行处理,循环池收集的烟尘以及生产产生的废渣未经处理;生产经营过程中,其冶炼过程未在密闭负压条件下进行,未见污水处理设施,未见铅回收产生的冶炼残渣、废气净化灰渣、分选残余物按照危险废物进行管理的迹象。此废铅蓄电池炼铅厂,属于在未获得危险废物经营许可证的情况下擅自从事贮存、利用、处置危险废物的经营活动,不符合《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ519—2020)要求。

此废铅蓄电池冶炼厂属于在未获得危险废物经营许可证的情况下擅自从事贮存、利用、处置危险废物的经营活动;未取得环境影响评价手续,其土法炼铅工艺属于国家和本省明令禁止或者淘汰的设备、工艺。违反了《河南省建设项目环境保护条例》的管理要求[7]。因此,本次评估认为涉案炼铅厂的生产活动,必然污染环境、损害环境。

3.3 污染物排放情况及生态环境损害确认

(1)粉尘和二氧化硫损害确认。结合资料查询和现场查看情况,可知炼铅厂并未在密闭熔炼设备中进行冶炼,冶炼过程未在负压条件下进行,虽然使用了循环水池对产生的热气和烟尘进行收集,但这种简单开放式的水池难以有效地吸收粉尘和二氧化硫,且未对经循环池处理的尾气进行检测,基于二氧化硫为 3 类致癌物和炼铅过程产生的粉尘为危险废物的事实,炼铅厂炼铅活动可能会对大气环境造成损害[8-9]。

(2)废铅板损害确认。根据资料查询和现场查看情况,炼铅厂循环池内的废渣,提炼过程中产生的炉渣以及原料(废铅蓄电池铅板)都属于危废,这些危废直接在现场随意堆放,不符合国家规定的危废堆放和处理要求。

(3)土壤和地下水损害确认。基于资料分析和现场调研情况,炼铅厂内为水泥硬化地面,因此,厂内土壤遭受污染损害的可能性很小。在厂区的南侧有一废水坑,厂区内排水管道通往此坑,因此,此废水坑内的土壤可能造成损害,且污染物可能通过坑内土壤损害地下水[10]。

依据《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519—2020)和《清洁生产标准 废铅酸蓄电池铅回收业》(HJ 510—2009),本次评估选取铅、镉、镍为代表污染物,对炼铅厂南侧废水坑内土壤进行了取样检测。检测结果表明,与对照样品相比,废水坑内土壤样品中的铅、镉、镍含量无显著增加。根据《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018),土壤样品中铅、镉、镍均不超出农用地土壤风险筛选值[11-13]。因此,本次评估认为废水坑内的土壤和厂区内的地下水所受到环境污染损害不明显。

4 环境损害量化结果

4.1 大气环境损害量化评估分析

依据《环境损害鉴定评估推荐方法(第Ⅱ版)》,以及本次评估的现场查看与资料分析情况,炼铅厂炼铅过程排放的粉尘和二氧化硫可能造成环境损害。但粉尘和二氧化硫排入大气后立即扩散,无法确定其排放浓度、数量及直接影响。因此,对其直接进行环境损害的价值量化比较困难。

因此,本次生态环境损害量化可采用环境价值评估方法中的避免损害成本法对受损环境的价值进行评估[14]。避免损害成本法指个人为减轻损害或防止环境退化引起的效用损失而需要为市场商品或服务支付的金额。根据专家经验,对于二氧化硫和粉尘的去除,可通过二氧化硫吸收装置和除尘装置实现。因此,本次生态环境损害价值为建设二氧化硫吸收塔的费用和除尘装置费用之和。本次评估根据《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519—2020)和现状调查情况,以钠钙双碱法脱硫工艺投入成本来评估涉案炼铅厂的二氧化硫大气环境损害赔偿数额,以文丘里洗涤器来评估涉案炼铅厂的扬尘大气环境损害赔偿数额。

4.2 固体废物环境损害量化评估分析

本次评估对炼铅厂炼铅产生的废渣根据市场调研了解了处理费用下限,从而进行废渣总处理费用量化。

5 结论

(1)对炼铅厂工艺与排污环节进行了鉴定评估分析,确认了污染物排放及生态环境损害情况,并以钠钙双碱法脱硫工艺投入成本来评估涉案炼铅厂的二氧化硫大气环境损害赔偿数额,以文丘里洗涤器来评估涉案炼铅厂的扬尘大气环境损害赔偿数额,以市场调研法确定了固体废物环境损害数额。

(2)鉴于缺乏相应的环境损害鉴定评估导则和标准,本次评估依据《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519—2020)和《清洁生产标准 废铅酸蓄电池铅回收业》(HJ 510—2009),对炼铅厂的土壤和地下水损害进行了确认。

(3)炼铅厂炼铅过程排放的粉尘和二氧化硫排入大气后立即扩散,无法确定其排放浓度、数量及直接影响。此次生态环境损害量化采用了环境价值评估方法中的避免损害成本法对受损环境的价值进行评估,根据《废铅酸蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519—2020)来评估涉案炼铅厂的二氧化硫大气环境损害赔偿数额,可为类似案例提供参考依据。

(4)本文所涉及的废旧电瓶冶炼厂属于在未获得危险废物经营许可证的情况下擅自从事贮存、利用、处置危险废物的经营活动;未取得环境影响评价手续,采用国家和本省明令禁止或者淘汰的设备、工艺进行炼铅。因此,需要有地方政府及其环境主管部门加强管理,加大对不合理处理危险废物的违法行为的执法力度。

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