我省建筑陶瓷行业清洁生产技术研究

薛俊杰 白晓敏

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

我省建筑陶瓷行业清洁生产技术研究

薛俊杰 白晓敏

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

“十二五”期间，我省高起点、高水平、高质量、因地制宜地承接了东南沿海部分建筑陶瓷产业的转移，且在提升建筑陶瓷行业清洁生产水平方面进行了不少有益尝试，并取得了一定的经验。文章通过梳理总结，以期进一步提升我省建筑陶瓷行业清洁生产水平。

建筑陶瓷；清洁生产；污染防治

0 引言

我省城镇化的加速发展为建材行业提供了良好的发展前景。2008年金融危机以来，尤其是“十二五”期间，我省承接了东南沿海不少建筑陶瓷企业的转移，我省建筑陶瓷行业取得了较大的进步和发展。然而，这些企业在选址合理性、工艺、装备、产品质量、能耗、物耗、污染防治水平等方面参差不齐。近两年来，国家环保要求不断提高，尤其我省郑州、开封、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳等城市位于京津冀大气污染物传输通道（“2+26城市”），环保要求尤为严格。在此背景下，梳理总结我省建筑陶瓷行业清洁生产水平情况，总结部分有益的清洁生产技术经验，逐步实现从“末端治理”到“全过程控制”的转变，对我省建筑陶瓷行业发展具有重要的现实意义和长远意义。

1 高规格引进，科学布局

建筑陶瓷项目建设规模应符合《产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）》等政策要求，鼓励“150万m2/a及以上、厚度小于6 mm的陶瓷板生产线和工艺装备技术开发与应用”。“十二五”期间，我省引进的建筑陶瓷企业单线规模多在500万m2/a及以上，起点较高。如:晋成陶瓷（南阳内乡）单线规模600万m2/a、英奇陶瓷（南阳镇平）单线规模500万m2/a、富得陶瓷（鹤壁山城区）单线规模600万m2/a、银泰陶瓷（平顶山郏县）单线规模500万m2/a、华港陶瓷（汝州）单线规模600万m2/a。

在建设布局方面，我省地处中原，应高起点、高水平、高质量、因地制宜地承接产业转移。《河南省建筑陶瓷建设项目环境影响评价文件审查审批原则要求（试行）》中对我省建筑陶瓷企业建设布局作出如下要求:新建建筑陶瓷项目应建设在包含建材产业定位，集中供气、集中供水、污水集中处理等环保基础设施齐备的产业集聚区或专业园区，并符合园区发展规划及规划环境影响评价要求。鼓励园区外现有企业搬迁至产业集聚区或专业园区。城市建成区、省辖市城市规划区不允许新建、扩建建筑陶瓷项目。目前，我省建筑陶瓷企业多分布在安阳、鹤壁、洛阳、平顶山、南阳等地市的一些包含建材产业定位的产业集聚区内，环保基础设施配套情况可基本满足要求，产业布局整体较为科学、合理。

2 鼓励使用清洁能源

目前我省建筑陶瓷项目能源主要包括煤制气、焦炉煤气、天然气等，由于气源不稳定及成本等方面的原因，目前主要以煤制气为主，但焦炉煤气（净化后）、天然气的应用在逐渐增多。使用煤制气的建筑陶瓷企业均使用低硫煤，通过煤气发生炉（多为两段式）将煤转化为煤气作为燃料，供烧成窑、干燥窑使用；而喷雾干燥塔多使用低硫煤（水煤浆炉或链排炉等），也有部分直接使用煤制气。

根据《河南省建筑陶瓷建设项目环境影响评价文件审查审批原则要求（试行）》，我省鼓励建筑陶瓷项目使用天然气等清洁能源。确实不具备天然气供气条件的，园区应建设大型集中煤气发生站为园区内建筑陶瓷项目集中供气。由于种种原因，目前省内多数煤气发生炉为企业自备，暂未实现园区集中供气。

另外，根据《河南省2017-2018年秋冬季工业企业错峰生产实施方案》（征求意见稿），全省60家陶瓷企业中，位于“2+26”城市内的47家陶瓷企业采暖期全部停产4个月，省内其他地市的13家陶瓷企业采暖期停产要求稍松，比前者少停产20 d。其中，以电、天然气、管道煤气等清洁能源为燃料的企业不在错峰停产范围内，这也体现出我省对建筑陶瓷行业使用清洁能源的鼓励、引导，符合清洁生产的精神。

3 采用国内先进的生产工艺和设备

与沿海地区相比，我省建筑陶瓷行业起步较晚，但起点较高。“十二五”期间，我省引进的建筑陶瓷项目基本采用了国内较先进的工艺及装备，使用大吨位压机、喷墨印花机，有效提升了产品质量。另外，部分企业采用双层烧成窑、多层烘干窑等先进窑型，窑炉采用高效耐火保温材料和温场自控系统，降低了能耗水平，减少了项目占地。

在余热利用方面，炉窑烧成段余热基本都实现了综合利用，回用于烘干窑或其它用能工段。

另外，《河南省建筑陶瓷建设项目环境影响评价文件审查审批原则要求（试行）》中，鼓励建筑陶瓷项目集中的园区建设集中制粉项目，采用封闭方式直接供应配合料。这样有利于控制制粉质量，也便于对原料堆放、喷干塔制粉等重要产尘、产污工段进行集中环保处理，提升园区建筑陶瓷企业的整体环保治理和清洁生产水平。

4 不断提升污染防治水平

建筑陶瓷企业污染物主要是废气、废水、噪声和固体废物，其中以废气污染物 （粉尘、SO2、NOx等）为主。

近几年来，国家环保标准日趋严格。根据环保部办公厅 《关于征求＜关于京津冀及周边地区执行大气污染物特别排放限值的公告（征求意见稿）＞意见的函》（环办大气函【2017】773号），位于京津冀大气污染传输通道城市（“2+26”城市）的现有陶瓷工业，以标准修改单方式提出大气污染物特别排放限值要求，自2018年6月1日起执行。目前，《陶瓷工业污染物排放标准》（GB 25464—2010，2014 年修改）的2017年修改单（征求意见稿）已经公示。该2017年修改单主要提出了大气污染物特别排放限值和无组织排放控制措施。

通过在环评审批、环保验收、现状环境影响评估等环节严加要求，在中央和省级环保督查、日常各级环境监察等工作中严格执法，目前我省建筑陶瓷行业污染防治水平基本可以满足《陶瓷工业污染物排放标准》（GB 25464—2010，2014 年修改）排放要求，但与今后即将执行的大气污染物特别排放限值尚有一定差距。

1）废气污染防治

有组织粉尘方面，对喷雾干燥塔、陶瓷窑及压制成型、磨边、抛光等生产工段产生的粉尘，主要采用袋式除尘器进行除尘。布袋除尘技术净化效率高，通过选择合适的滤袋材质、过滤风速和过滤面积等方式改变除尘器设计，可确保颗粒物稳定达标排放（满足排放标准或特别排放限值要求）。

无组织粉尘控制也是我省建筑陶瓷企业应持续强化的重点内容。煤场、渣场、原料堆场均应采用密闭堆场，物料输送应采用密闭皮带输送，对物料破碎、压制成型、干法磨边的车间或工段应进行密闭处理。另外，厂区绿化、道路硬化、洒水保洁等措施也应切实落实到日常环境管理工作之中。

SO2控制方面，建筑陶瓷企业SO2主要来源于陶瓷窑废气（主要来自于煤气发生站的煤制气中的S）和喷雾干燥塔废气。煤气发生站应配套建设脱硫、除尘等煤气净化设施，煤气站脱硫通常采用干法脱硫，如活性炭脱硫、氧化铁干法脱硫等。喷雾干燥塔废气（链排炉或水煤浆炉等）通常采用湿法脱硫技术，其中简易湿法应用最为普遍，石灰石-石膏法和双碱法等工艺也有应用，脱硫效率一般高于90%，SO2排放浓度大多能控制在50 mg/m3以下。若通过规范化设计的湿法脱硫设备，脱硫效率可高于95%，SO2排放浓度可控制在30 mg/m3以下。当然，若建筑陶瓷企业使用天然气或经处理后的焦炉煤气等作为能源，则一般不需再设置末端脱硫设施。

NOx控制方面，目前我省大多数企业尚未开展陶瓷窑及喷雾干燥塔的烟气脱硝，而是通过低氮燃烧的方式来控制NOx的产生，即通过特殊设计的燃烧器结构以及改变燃烧器的进风比例，可适当降低着火区的温度，最大限度地抑制NOx的生成。目前国内陶瓷行业喷雾干燥塔烟气脱硝主要采用SNCR技术，也有企业采用湿法多污染物协同控制技术。喷雾干燥塔在热风炉烟气800～1 100℃的合适区段，采取SNCR技术，脱硝效率可超过50%，NOx排放浓度可控制在100 mg/m3以下。陶瓷窑烟气脱硝难度较大，目前国内大多数企业尚未开展，仅少数企业安装了湿法多污染物协同控制设施、进行了窑内SNCR脱硝。炉内SNCR喷氨处理对陶瓷砖品质的影响有待深入研究，应用受限。目前来看，陶瓷窑烟气脱硝可能的技术主要包括：通过优化燃烧设备和陶瓷原料配方，降低烧成温度等改进生产工艺、湿法多污染物协同控制技术（珠三角地区已有工程应用）及正在研究开发的中低温SCR技术等。

2）固体废物污染防治

建筑陶瓷企业固体废物应按照“减量化、资源化、无害化”的原则进行妥善处置。不合格品、收尘灰、污泥等一般工业固体废物可进行厂内综合利用或外售处置；焦油等危险废物应按照《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597—2001）及其修改单的要求，在厂内设置“三防”暂存场所，并交由有资质的单位进行处置。

3）噪声污染防治

建筑陶瓷企业噪声防治难度不大，与水泥等其他建材企业防治措施基本一致，主要措施有：建造封闭式围护结构，加装消声器、基础减振设施以及厂区的合理布局，通过距离衰减，一般可实现厂界噪声达标排放。

4）废水污染防治方面

废水污染防治方面，目前我省建筑陶瓷企业生产废水基本不外排，生活污水经处理后回用或外排至园区污水处理厂。抛光废水、设备及车间地面冲洗水等生产废水主要污染物为SS及色度，经厂内二级沉淀污水处理设施处理后回用于球磨制浆工序，不外排。生活污水经厂内生化处理设施单独处理后回用于绿化抑尘或外排至园区污水处理厂集中处理。

另外，煤制气时，煤气冷却中会有酚水产生。含酚废水较难处理，是建筑卫生陶瓷企业一个重要污染源。两段炉煤气站的含酚污水由酚类、氰化物、焦油、悬浮物、硫化物、氨氮、氯化物等有害物质组成。其中酚类以一元酚为主，以苯酚含量最高，其次还有间对甲苯酚，其来源于冷却及净化煤气过程中的间接冷却器洗涤水和含酚冷凝水。以两段炉煤气站为例，产生的酚水量约为100 kg/t煤左右。含酚废水主要污染物COD14～20 g/L、挥发酚1.5～3.5 g/L、石油类0.6～1.5 g/L[1]。含酚废水若单独处理，主要处理方法包括萃取、汽提、吸附等物化法、化学氧化法、生化处理法等，高浓度（＞1g/L）含酚废水须回收酚后，再进行处理[2]。

对于建筑陶瓷行业，往往利用现有生产线进行燃烧分解处理，主要包括与煤粉混合制备水煤浆作为燃料（水煤浆炉）燃烧、高压雾化喷入热风炉（如链排炉）内与煤一起燃烧、利用煤气发生炉余热将酚水汽化后通入煤气发生炉内燃烧等[3]。园区建设大型集中煤气发生站对含酚废水的处理及环境管理具有较大的优势。

5 提高思想认识，加强管理

目前，我省建筑陶瓷企业工艺、装备水平、污染防治水平等整体较好，但环境管理方面则较为一般，这主要与企业清洁生产意识不强、积极性不够等有直接关系。

建议企业应不断提高企业领导和员工的思想认识水平，加强管理，建立规范的管理制度。管理措施是企业清洁生产中一个不可忽视的因素，清洁生产的管理涉及到陶瓷企业生产经营活动的每一个方面，需要企业领导和员工的积极参与，逐步推动企业走上清洁生产的轨道。

6 结论及建议

整体来看，我省建筑陶瓷产业发展较晚，但高起点、高水平、高质量地引进产业转移，科学规划布局，从工艺、设备、能源等方面高标准要求，不断提升污染治理水平，我省建筑陶瓷行业清洁生产水平处于国内先进水平，通过清洁生产工作的开展，在一定程度上达到了“节能、降耗、减污、增效”的目的。但在以下方面仍需改进:

1）清洁生产具有持续性，需要持续投入较多资金。因此，政府应给予更大的优惠和支持，从经济层面鼓励企业持续开展清洁生产工作的积极性。

2）就我省建筑陶瓷行业现状而言，通过开展清洁生产审核，可以为企业带来较为明显的经济效益和环境效益,建议通过示范性工程案例的开展，转变企业思想认识，不断提升我省建筑陶瓷行业清洁生产水平。

3）要大幅地提高企业的清洁生产水平，需要关键或重大的技术进行支撑。一些重大的关键技术和装备无法在陶瓷行业推广和运用，如：低温快烧、一次烧成工艺、微波干燥和辅助烧成、陶瓷窑脱硝技术等，是导致整个陶瓷行业清洁生产水平难以提高的瓶颈[1]。

[1]余姝洁.浅谈陶瓷行业的清洁生产[J].佛山陶瓷,2012(6):35-37.

[2]李玉标.含酚废水的处理方法[J].净水技术,2005,24(2):51-54.

[3]段光福.建筑卫生陶瓷企业煤气站煤气脱硫和酚水处理[J].河南建材,2015(3):19-21.