4919万页岩砖项目 环境空气影响专项报告 (2)

年产4919万 页岩砖环境空气影响专项报告 组员：李梦华 王清霞 刘孟杰 靖翔宇 目录 l 一 项目气象特征分析 1.1 气象资料来源 1.2 气象特征 1.3 气温，气压，温度，降水量，蒸发量 1.4 污染气象条件 l 二 大气污染源分析 2.1 干燥窑废气污染源分析 2.2 原料处理车间的粉尘 2.3 原料棚的无组织粉尘 2.4 陈化、双轴搅拌及成品堆场产生的无组织粉尘 2.5 污染治理措施可行性分析 l 三 大气环境影响预测与评价 3.1 预测因子 3.2 污染源计算清单 3.3 估算 3.4 大气环境防护距离 l 四 效益分析 4.1 经济效益 4.2社会效益 l 五 结论 一 气象特征分析 1.1 气象资料的来源 项目拟建厂址位于开封市杞县葛岗乡张博村，本区域的地面气象资料 取自开封气象站。该站位于开封市，坐标位置为界于东经1135151 1151542,北纬341143351143。位于河南省中部偏东,是黄河 冲积扇平原的尖端。海拔69米至78米。 2.2 气象特征 杞县隶属开封市，从气候类型划分属北暧温带半干旱大陆 性季风气候，由于处于中纬度地带，气候季节性很强，冬季 径向环流强盛。由于该地带受蒙古的冷高压控制，气候寒冷 干燥，雨雪稀少；春季冷空气势力渐弱，暖湿空气逐渐活跃 ，降水增多，气温升高，这一时期天气很不稳定，多风；夏 季常受大陆低气压控制，降雨多为阵雨形式；秋季径向环流 开始明显，冷空气势力增强，气候温和。总的特点：四季分 明，雨热同期。 2.3 气温、气压、湿度、降水量、蒸发量 根据杞县气象观测站20年的气象资料统计结果表明，该地区年 平均气温14.0，极端最高气温44.0，极端最低气温-21.0；无 霜期较长，平均213天；年平均相对湿度66%；平均年降水量 690.3mm；平均年蒸发量1804.3mm，是年降水量的2.6倍。 2.4 污染气象条件 2.4.1 地面风向特征 根据开封气象观测站近几年的气象资料统计结果表明：该地主 导风向不明显，静风频率35.96%。静风频率最多的是秋季，频率 高达43.67%；最少的是春季，频率为28.03%。静风频率较高不利 于污染物扩散。 表1 全年及各季节风向频率（%） 项 目 N NN E NEE N E EES E SESS E SSS W SWWS W WW N W NWNNWC 春 季 3.54 2.334.7 1 1012. 38 4.1 8 5.5 6 1.9 6 2.1 2 1.3 2 2.5 4 1.3 8 4.9 7 3.9 7 9.371.6428.03 夏 季 3.1 4 4.9 8 4.1 1 3.6 8 13. 95 3.2 6 8.7 6 3.22.1 7 0.9 1 1.9 3 0.7 2 3.6 8 1.5 1 4.2 3 0.4 8 39. 38 秋 季 3.9 7 5.4 9 4.5 1 4.5 8 8.3 6 2.3 2 4.2 7 3.9 7 0.7 9 1.0 4 1.2 2 1.5 3 2.9 3 2.0 1 8.31.443. 67 冬 季 5.1 1 2.6 7 57.7 2 9.2 8 3.3 3 2.9 4 0.8 3 0.7 2 0.8 9 1.6 7 1.5 6 3.9 4 4.1 7 13. 89 2.1 7 34. 11 全 年 3.9 5 3.7 7 4.5 1 6.6 4 11. 01 3.3 1 5.3 4 2.4 3 1.4 6 1.0 5 1.8 6 1.33.9 2 2.9 8 9.0 6 1.4 5 35. 96 （具体风向玫瑰图见附图） 2.4.2 地面风速特征 与风向对应的风速资料统计结果显示：该区域年均风速为1.71m/s，属 于有风范畴，有利于大气污染物横向输送扩散。 表2 全年及各月平均风速（m/s） 月份123456789101112全年 风 速 1.951.892.212.211.841.611.371.071.141.411.661.891.71 表3 各季节平均风速（m/s） 时间春季夏季秋季冬季 平均风速 2.091.351.401.91 由23表可知： 该地年平均风速1.71m/s。在全年各月中，以3、4月份的平均风速最大，为 2.21m/s；以8月份的平均风速最小，平均只有1.07m/s。 在各季中，以春季的平均风速较大，为2.09m/s；夏季的平均风速最小，只 有1.35m/s。可见，春季的扩散能力较好，夏季的扩散能力较差。 在各风向中，平均风速最大的是NW风，为4.36m/s，出现频率为9.06%，对 扩散较为有利。平均风速最小的是SSW风，为1.33 m/s，出现频率为1.05%， 此时，扩散条件最差。 由风速档级频率表可看出：全年小于1.5m/s，风速档级的频率占54.35%；静 风、准静风和小风频率较高，说明该地风速扩散条件不好，对污染物的扩散不 利。从季节来看，只有春季扩散条件较好。 二 大气污染源分析 本项目大气污染源主要为干燥窑烟囱、原料处理车间袋式除尘器的排气筒 、破碎和筛分过程及原料棚。 1.1 干燥窑废气污染源分析 项目拟利用页岩为主要原料生产烧结砖。工程拟建设1座隧道窑、1座干燥 窑。成型干燥后的砖坯在隧道窑中烧成。引火时用柴油作燃料，每年引火1次 ，一个窑体用柴油量为0.6t/次，年用量为0.6t，由于引火时间较短，使用柴油 量较小，不考虑引火对周围大气环境产生的影响。生火后利用煤本身的发热 量，即可满足生产过程中的热能要求，不需外加其他燃料，干燥窑则利用隧 道窑的余热烘干砖坯。 隧道窑产生的废气由引风机从预热带与焙烧带之间的窑顶引入干燥窑（隧道 窑上配1个引风机，将烟气引入干燥窑），然后由干燥窑底部进入两边烟墙对 砖坯直接烘干，可使余热在隧道窑两边均匀分配，使砖坯干燥程度一致，这 种方式已在隧道窑制砖行业中得到广泛地应用。余热利用后的废气（含潮气 ）经引风机（1个）引入1套脱硫除尘系统处理后，由风机（1台）引到20m烟 囱。其中：在隧道窑中，烟气是由冷却带向预热带移动；在干燥窑中，由出 砖坯一端向进砖坯一端移动。砖的走向与烟气的走向相反。 风机安装位置、烟气及砖坯的走向见附图2。 项目原料页岩硫含量为0.015，氟含量为0.002%；煤硫含量为0.7%。为了解 页岩中硫、氟在烧结过程中的逸出情况，对其进行了烧失量试验，试验结果为： 经高温焙烧后，页岩中硫含量为0.003%，氟含量为0。由于砖坯中含有一定的水 份和Ca、Mg等碱性物质，其固硫率可达40%。 根据以上数据及原料用量，运用物料衡算可得：理论上隧道窑废气中SO2产生 量为90.8t/a（理论上在烧结过程中页岩产生SO2 34.8t/a，煤产生SO2 56t/a），取 SO2的排放系数为0.6，则本项目隧道窑中SO2的产生量为54.48t/a。 根据经验数据和类比分析计算，成型砖坯燃烧产生的烟尘量按照0.1%计算。 由于干燥窑的沉降和湿砖坯的吸附，干燥窑降尘效率不小于10%。根据计算得， 理论上隧道窑的烟尘产生量为150t/a，取烟尘的排放系数为0.9，则本项目隧道窑 烟尘产生量为135t/a。 根据页岩烧结实验有关数据及原料用量，运用物料衡算可得：隧道窑废气中氟 化物 产生量为2.9t/a，则本项目隧道窑氟化物产生量为2.9t/a。 根据本项目的可行性研究报告，隧道窑与干燥窑平行布置。隧道窑可分为三个 带，即预热带（400-950）、焙烧带（950-1150）、冷却带（1150-300）。 据类比调查，砖坯在焙烧带焙烧过程中产生的高温含尘烟气，经安装在隧道窑预 热带与焙烧带之间的风机（1台风机，风机设计风量为6万m3/h）引入干燥窑进 行热能再利用，然后由干燥窑上的风机（1台风机，风机设计风量为6万m3/h） 将废气引到脱硫除尘系统（脱硫效率75%以上、脱氟效率40%以上、除尘效率 90%以上的湿式双碱法脱硫脱氟除尘器）处理后，然后由1台风机（风机风量为 6万m3/h）送入高20m烟囱排放。干燥窑外排烟气中污染物主要是烟尘、氟化物 、SO2。根据页岩、煤成份分析、页岩烧结试验结果及隧道窑运行情况，计算 出干燥窑废气污染物排放情况见下表。 表1 干燥窑废气污染物排放量一览表 项 目 物料消耗 量 废气排放 量 污染物初始浓 度 治理措施及效 果 污染物排 放浓度 污染物排 放量 林各曼 黑度 烟囱 高度 隧 道 窑 页岩： 14500煤 ：5000 6烟尘： 284.09SO2:14 1.65氟化物： 6.10 湿式双碱法脱 硫除尘器，烟 尘90%， SO275%,氟 40% 烟尘： 28.41SO2: 28.66氟化 物：3.66 烟尘： 13.5SO2:13. 62氟化物： 1.74 120 备 注 评价标准执行工业炉窑大气污染物排放标准GB90781996干燥炉窑二级标准、烟尘排放浓度： 200mg/m3,so2排放浓度：850mg/Nm3林各曼黑度1级，烟囱最低允许高度15m 2.2 原料处理车间的粉尘 原料处理车间拟安装锤式破碎机1台、滚筒筛1台，主要用于原料页岩的破碎和筛 分（粒径3mm）。 项目主要粉尘产生点为破机出料口及滚筒筛的入料口、出料口等，粉尘产生 点均安装集尘罩，粉尘由集尘罩收集后，经袋式除尘器处理后，由排气筒排放。 其中：破碎过程集尘罩（集尘效率不低于85%）经1台引风机（风量为6000m3/h ）通过管道与一袋式除尘器相连，由15m高排气筒排放，除尘器粉尘净化效率不 低于99%。破碎机运行时间按20h/d计，该项目年破碎原料145000t/a（页岩： 145000t/a），按0.1%散失量计算，破碎过程粉尘产生量为145t/a，进入集气罩的 粉尘量为123.25t/a，除尘器处理前浓度为3112.37mg/m3，经除尘器处理后排放的 粉尘浓度为31.12mg/m3，排放量为1.23t/a，排放速率为0.19kg/h；筛分过程集尘 罩（集尘效率不低于90%）经一台引风机（风量为10000m3/h）通过管道与一袋 式除尘器相连，由15m高排气筒排放，除尘器粉尘净化效率不低于99%。滚筒筛 运行时间按10h/d计，该项目年筛分原料145000t（页岩：145000t/a），按0.15% 散失量计算，筛分过程粉尘产生量为217.5t/a，进入集气罩的粉尘量为195.75t/a， 除尘器处理前浓度为5931.82mg/m3，经除尘器处理后排放的粉尘浓度为 59.32mg/m3，排放量为1.96t/a，排放速率为0.60kg/h。因两根排气筒相距不超过 30米（两个排气筒高度之和），且排放同一污染物，应合并视为一根等效排气 筒，等效排气筒的排放高度仍为15米，排放速率为0.79kg/h。破碎、筛分过程粉 尘排放浓度和排放速率均符合大气污染物综合排放GB16297-1996中表2标准 要求（颗粒物最高允许排放浓度120mg/Nm3，最高允许排放速率3.5kg/h）。该 项目破碎工序无组织粉尘产生量为21.75t/a，筛分工序无组织粉尘产生量为 21.75t/a，则原料处理车间产生的无组织粉尘排放量为43.5t/a，经车间密闭及洒水 措施治理后可降尘80%，原料处理车间产生的无组织粉尘排放量为8.7t/a，即 0.0024g/sm2。 2.3 原料棚的无组织粉尘 原料棚的无组织主要产生于原料装卸及堆存过程。原料大部分湿度、比重较 大，而扬尘的大小与物料的粒度、比重、落差、湿度等因素有关，在物料装卸过 程中只产生极少量的无组织排放。建议： 硬化原料棚地面，防止渗漏，定期洒水，保持料堆表面湿度及地面清洁，抑制 粉尘产生； 在设计中着重考虑充分利用台段高差，以减小卸料落差，减少二次扬尘。 在采取上述治理措施后，经类比核算，每小时无组织粉尘排放量约为0.5kg，则 本工程无组织粉尘排放总量为3.96t/a，即0.00023g/sm2。 2.4 陈化、双轴搅拌及成品堆场产生的无组织粉尘 对于这部分粉尘，因为在双轴搅拌处已加水润料，成品出窑检验合格后送至 成品堆场外销，成品砖仅表面少量颗粒在装卸及堆存过程中可能产生无组织排放 ，所以，这部分的无组织粉尘的量非常小。 2.5 污染治理措施可行性分析 2.5.1 隧道窑烟气治理措施分析 本工程隧道窑余热由风机引入干燥窑进行再利用，隧道窑上安装1台风机（风 机风量为6万m3/h）将余热烟气抽到干燥窑两边的烟墙中，然后由安装在干燥窑 进砖口一端窑顶上的风机（1台，风机风量为6万m3/h）抽出，送入除尘器进行处 理。根据设计资料，隧道窑窑顶上的风机提供的动力能够克服砖坯对烟气的阻力 ，将烟气全部抽到干燥窑中，用于烘干砖坯。干燥窑进砖口一端窑顶上方配1台 风机，其动力能够克服烟气在干燥窑中受到的阻力，烟气能够全部进入脱硫除尘 器进行处理。因此，本项目收集烟气的方式可行。干燥窑烟气拟采用湿式双碱法 Na2CO3+Ca(OH)2脱硫脱氟除尘器处理后，由风机（风机风量为6万m3/h）引 入20m高的烟囟排放。 干燥窑内的烟气进入脱硫脱氟塔内，烟气与脱硫脱氟液中的碱性脱硫剂在雾 化区内充分接触反应，完成烟气的脱硫、脱氟和除尘，经处理后的烟气通过塔顶 除雾装置除去水雾后由引风机引入烟囱排放，反应后的脱硫脱氟液进入沉淀再生 池，在此将除下的飞灰沉淀下来，脱硫脱氟液与Ca(OH)2溶液充分混合再生，再 生好的浆液经澄清除渣装置分离，除渣分离后的清液流入循环池循环利用。该工 艺设计脱硫效率可达到75%以上、脱氟效率可达40%以上、除尘效率90%以上。 该治理方法有以下优点： 此方法技术成熟、可靠，操作、维修方便，在国内SO2废气治理中广泛应用； 钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，在液气比一定的情况下，能够达到较高 的脱硫脱氟效率； 塔内和循环管道内的液相为钠基清液，吸收剂、吸收产物的溶解度大，再生和 沉淀分离在塔外，能大大降低塔内和管道内的结垢机会； 脱硫脱氟渣无毒，溶解度小，无二次污染，可用于附近居民填坑铺路； 石灰作再生剂（实际消耗物），安全可靠，来源广泛，价格低。 该项目经治理后的烟气中SO2排放浓度28.66mg/m3，排放量13.62t/a；烟尘排放 浓度28.41mg/m3，排放量13.5t/a；氟化物排放浓度3.66mg/m3，排放量1.74t/a， 可达到工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996表2、表4二级排放标准要 求（SO2允许排放浓度850mg/Nm3，氟化物6mg/m3，烟尘允许排放浓度 200mg/Nm3）。 因此，从技术、经济、环境角度分析，该项目选用湿式双碱法脱硫脱氟除尘设施 可行，且操作并不复杂，根据调查，某些隧道窑砖厂已考虑采用此方法治理干燥 窑废气。 该项目硫平衡见图1，氟平衡见图2 氟平衡图 (图二） 硫平衡图 （图一） 2.5.2 原料处理车间（破碎、筛分）粉尘治理措施分析 本工程拟采取对原料破碎、筛分各粉尘产生点加装集尘罩，并配备除尘 效率不低于99%的袋式除尘器和15m高排气筒，以减少无组织粉尘的排放， 除尘器收集的原料粉则作为制砖原料加以利用。经处理后粉尘排放可满足 大气污染物综合排放标准GB16297-1996中表2的标准限值要求。其治理措 施可行。 2.5.3 原料处理车间、原料棚等处产生的无组织粉尘治理措施分析 项目无组织粉尘排放源主要产生于破碎、筛分工序及原料与产品的装卸 、运输和堆存过程。破碎、筛分工序均在车间内进行，各粉尘产生点由集气 罩收集，仅有少量粉尘散失。由于粉尘比重较大，不易扩散，粉尘主要落在 车间内，其无组织排放量较小。原材料与产品的装卸、运输及堆存过程中产 生的无组织粉尘拟采取洒水、绿化等措施抑制粉尘排放。根据估算模式计算 结果厂区周界外颗粒物无组织排放浓度贡献值最高点低于1.0mg/m3，符合 GB16297-1996大气污染物综合排放标准表2周界外颗粒物无组织排放标 准限值要求。其治理措施可行。 三 大气环境影响预测与评价 3.1 预测因子 由于本项目主要大气污染物为干燥窑外脱硫除尘器烟囱排放的SO2、氟化物 和烟尘、原料处理车间袋式除尘器排气筒排放的有组织粉尘及破碎和筛分过程和 原料棚产生的无组织粉尘，因此，确定本项目的预测因子为SO2、氟化物、烟尘 、有组织粉尘及无组织粉尘。 3.2 污染源计算清单 本项目主要污染源计算清单见表7 表4 点源参数调查清单 点源 编号 点源名称排气 筒高 度 排气 筒内 经 烟气 流量 烟气 出口 温度 年排 放小 时数 排放 工况 评价因子源强 烟尘粉尘SO2氟化 物 单 位 mmM3/skhg/sg/sg/sg/s 数 据 1干燥烟囱20116.673237920正常0.470.480.061 2破碎过程排气筒150.41.672936600正常0.054 3筛分过程排气筒150.52.782933300正常0.17 3.3 估算模式 依据环境影响评价技术导则 大气环境HJ2.22008，采用估算模式 计算项目各污染物的最大影响程度和最远影响范围，然后确定本项目的大气 环境评价工作等级。 由于本项目破碎及筛分工序产生的粉尘经集尘罩收集经袋式除尘器处理 后产生的无组织粉尘及原料棚内原料堆产生的无组织粉尘，经重力沉降作用 、车间阻隔作用及洒水降尘后，排放量较小，对周围环境空气影响较小。因 此，本次评价只根据烟囱及排气筒排放的污染物产生的最大影响程度和最远 影响范围进行判定，以确定本项目的大气环境评价工作等级。大气环境评价 工作分级判据见表9，各污染物最大地面浓度及其最远落地距离。各污染物最 大地面浓度及其最远落地距离见表10，敏感点处污染物的落地浓度见表11. 表5 评价工作分级判据 评价工作等级评价工作分级判据 一级Pmax80%且D10%5Km 二级其他 三级Pmax10%或的D10%污染源距厂界最近距离 表6 各污染物最大地面浓度及其最远落地距离 污染源1污染源2污染源3 最大地面质量 浓度 最 远 落 地 距 离 最大地面质量 浓度 最 远 落 地 距 离 最大地面质 量浓度 最 远 落地 距离 最大地面质 量浓度 最 远 落地 距离 最大地面质 量浓度 最 远 落地 距离 0.012074360.001534360.011824360.007147400.02250740 表7 敏感点处污染物的落地浓度 敏感点污染源1污染源2污染源3 最大地面 质量浓度 占 标 率 最大地面质 量浓度 占 标 率 最大地面质 量浓度 占 标 率 最大地面质 量浓度 占 标 率 最大地面质 量浓度 占 标 率 张博村0.001320.260，000170.8 5 0.001290.2 6 0.004110.8 2 0.012962.5 9 王庄村0.011902.380.001517.5 5 0，011652.3 3 0.005611.1 2 0.017673.5 3 由表47可知： 污染物最大地面质量浓度占标率为7.65%10%，根据导则中评价工作分级 判据，本项目大气环境影响评价等级为三级。 污染物最大地面浓度的最远落地距离为740m，根据导则，确定本项目大气 环境影响评价范围为以筛分工序安装的袋式除尘器排气筒的中心为圆心、直径 为5km的圆形区域，评价范围内环境空气敏感区情况见本项目建设项目环境影 响报告表中主要环境保护目标部分。 主要环境保护目标(列出名单及保护级别)： 环境保护目标一览表 环环境要素保护护目标标方位距离功能保护级别护级别 大气环环境 葛岗镇岗镇w3500m居住 环环境空气质质量标标准 （GB30951996） 二级标级标 准 张张博村 王庄村 ws ws 1800