北极星大气网获悉,近日,辽宁省发布了关于征求《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》(征求意见稿)意见的函,详情如下:
关于征求《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》(征求意见稿)意见的函
各有关单位:
为贯彻实施《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等法律法规,我厅开展了《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》的制定工作。目前,中国环境科学研究院、沈阳环境科学研究院、辽宁省生态环境厅大气处等单位已经完成这项标准的征求意见稿。根据辽宁省地方标准制修订工作管理的有关规定,现将标准征求意见稿和有关材料印送给你们,请研究并提出书面意见,于2020年10月10日前由市局统一反馈我厅。标准征求意见稿及其编制说明可登录我厅网站“政民互动-意见征集-征集中”栏目检索查阅。
联系人:中国环境科学研究院赵雪艳
联系电话:010-84915247传真:010-85935950
通信地址:北京市朝阳区安外大羊坊8号院 中国环境科学研究院
邮政编码:100012
邮箱:zhaoxy@craes.org.cn
附件:1.征求意见单位名单
2.标准文本
3.编制说明
标准编制组
2020年9月10日
附件1
征集意见单位名单
辽宁省人民政府工业特种资源保护办公室
辽宁省环境保护产业协会
辽宁省非金属矿工业协会
辽宁省耐火材料工业协会
中冶焦耐(大连)工程技术有限公司
辽宁中镁控股股份有限公司
沈阳市生态环境局
大连市生态环境局
鞍山市生态环境局
营口市生态环境局
辽阳市生态环境局
营口市耐火材料行业协会
东北大学
沈阳化工大学
沈阳建筑大学
附件2
镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制
技术指南
(征求意见稿)
第一章 总 则
1.1 编制目的
为贯彻落实《大气污染防治行动计划》,推进我国大气污染防治工作的进程,增强镁质耐火材料行业大气污染防治工作的科学性、针对性和有效性,根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《环境空气质量标准》及相关法律、法规、标准、文件,编制《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南(以下简称指南)。
1.2 适用范围
1.2.1 本指南明确了镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制的技术流程、技术方法、质量控制等内容。
1.2.2 本指南适用于指导镁质耐火材料行业(电熔镁、轻烧镁、烧结镁砂等镁质耐火材料和镁质耐火制品)大气污染物排放清单编制工作,不适用于镁质耐火材料行业原辅材料的开采及选矿过程的大气污染物的清单编制工作。
1.2.3 本指南涉及的大气污染物主要包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、有机碳(OC)和黑炭(BC)。
1.3 编制依据
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国大气污染防治法》
《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》
《大气污染防治行动计划》
《重点区域大气污染防治“十二五”规划》
《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南(试行)》
《大气可吸入颗粒物一次源排放清单编制技术指南(试行)》
《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》
《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南》
《辽宁省镁质耐火材料工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》
《耐火材料行业规范条件》
《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T 16157)》
《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范(HJ 75)》
《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法(HJ 76)》
《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(HJ/T 373-2007)》
《固定源废气监测技术规范(HJ-T 397-2007)》
《环境监测质量管理技术导则(HJ 630-2011)》
《排污单位自行监测技术指南总则(HJ 819-2017)》
《大气污染物无组织排放检测技术导则(HJ/T 55-2000)》
《环境空气 PM10和 PM2.5的测定》(HJ 618)
当上述标准和文件被修订时,使用其最新版本。
1.4 术语与定义
下列术语和定义适用于本指南。
镁质耐火材料行业magnesiarefractory industry:
指用菱镁矿、镁白云石等矿物原料经过粉碎加工、煅烧、成型、烧成等过程而制成镁质耐火原料或镁质耐火制品的行业。
镁质耐火原料magnesia refractory:
主要包括轻烧镁砂、重烧镁砂、中档镁砂、高纯镁砂、电熔镁砂等。
镁质耐火制品magnesia refractory products:
主要包括镁砖、镁铝砖、镁铬砖、镁钙砖、镁锆砖、含碳的镁碳砖、镁钙碳砖、镁铝碳砖等定形制品和不定形制品。
镁质定型产品 magnesium refractory styling products:
主要指各种镁质烧成砖和不烧成砖,镁质耐火原料经破碎、配料、混合后,经加压成型在1550~1650℃的高温下烧成的为烧结镁砖;而经压制成型、干燥后直接生成的则是不烧成砖。
镁质不定形耐火产品unshapedmagnesia refractory products:
以镁质耐火原料为主要原材料,由一定级配的骨料、粉料、结合剂和外加剂组成不定形状的不经烧成可供直接使用的耐火材料,也称散状耐火材料。
电熔镁砂 fused magnesite:
以菱镁矿为主要原料,经一步熔融法或两步煅烧熔融法在电熔炉内经高温熔融制得的电熔镁砂。其中,一步熔融法是以天然菱镁矿石或提纯的菱镁矿精矿粉为原料在电熔炉中经2800℃ 以上的高温熔融而成,产品为普通电熔镁砂。两步煅烧熔融法是将菱镁矿石或提纯的菱镁矿精矿粉,经1000℃左右轻烧得到轻烧氧化镁粉,再经过细磨、压坯,最后在电熔炉内经高温熔融而成的大结晶电熔镁砂。
轻烧镁砂 light-burned magnesia:
以菱镁矿石为主要原料,经破碎筛分后在轻烧窑(反射炉、悬浮窑、多层炉、沸腾炉、回转窑、轻烧竖窑等)中经800~1100℃煅烧生成颗粒状的轻烧镁砂,经冷却、筛分、分级后得到成品轻烧镁砂。
烧结镁砂sintered magnesia:
以菱镁矿、水镁石或轻烧镁砂为原料,在回转窑或竖窑等高温设备中经1500~2300℃左右煅烧获得的产品。按其生产工艺不同,分为重烧镁砂、中档镁砂和高纯镁砂。
重烧镁砂dead-burned magnesite:
以菱镁矿石为原料,经破碎、筛分后与块煤或焦炭等燃料送入重烧窑煅烧后,经破碎、筛分得到的镁砂产品。
中档镁砂dle grade magnesia:
以MgO 含量在95%~97%之间的轻烧镁粉为原料,经湿法压制成球,在竖窑中煅烧而成。
高纯镁砂high purity magnesia:
天然特级菱镁矿浮选提纯后,经过轻烧、细磨、压球,在竖窑经超高温(1750~1800℃以上)煅烧而成,主要以重油或天然气为燃料。
轻烧窑 light-burned magnesia kiln:
将菱镁石、白云石等矿石焙烧成轻烧氧化镁、轻烧白云石的工业炉窑。
重烧竖窑 dead-burned magnesia shaft kiln:
以块煤、焦炭等为燃料,煅烧菱镁石矿石的竖窑。
中档竖窑 dle grade magnesia shaft kiln:
以块煤、焦炭等为燃料,煅烧轻烧粉湿法压球料的竖窑。
高纯竖窑 high purity magnesia shaft kiln:
以重油、天然气等为燃料,煅烧轻烧粉干法压球料的竖窑。
可吸入颗粒物(PM10):
指空气动力学当量直径小于等于 10 μm的颗粒物。
细颗粒物(PM2.5):
指空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物。
排放清单emission inventory:
指各种排放源在一定的时间跨度和空间区域内向大气中排放的大气污染物的量的集合。
活动水平activity level:
指在一定时间范围内以及在界定地区里,与大气污染物排放相关的生产或消费活动的量。
产生系数 production factor:
指使用污染控制设备或措施前,单位活动水平产生的大气污染物的量。
排放系数 emission factor:
指使用污染控制设备或措施后,单位活动水平排放的大气污染物的量;无污染控制措施时,排放系数等于产生系数。
1.5 指导原则
1.5.1 科学实用原则:在确保排放清单编制工作的科学性与规范性的同时,增强为污染防治决策服务的针对性和可操作性。
1.5.2 因地制宜与循序渐进原则:各地根据自身污染特征、基本条件和污染防治目标,结合社会发展水平与技术可行性,科学选择所需数据的获取方法。随着环境信息资料的完备,不断完善和更新源排放清单。
1.6 组织编制单位
本指南由中国环境科学研究院、沈阳环境科学研究院共同起草编制。
第二章 镁质耐火材料行业污染物及产生节点
镁质耐火材料行业生产过程中原料和燃料的贮存、输送、破粉碎、筛分、配料、混合、成型、干燥、烧成、成品贮存、成品加工、包装等多个工序均存在不同程度有组织或无组织的颗粒物排放,其中大部分颗粒物有组织排放和SO2、NOx、CO等气态污染物的排放主要发生在炉窑内进行的干燥、煅烧及烧成工序。此外,耐火材料生产时干燥、煅烧和烧成工序均会排放一些微量元素(包括铝、铍、铅、汞、锰、镍、钛、钒和锌)和碳质组分(有机碳和黑炭)。图1 中给出了镁质耐火材料行业生产工序大气污染物的产污节点。
第三章 镁质耐火材料行业污染源分类
根据镁质耐火材料行业的特点,第一级分类为非金属矿物制品业;第二级分类按产品类型划分,分为镁质耐火原料和镁质耐火产品,其中,镁质耐火原料分为电熔镁砂、轻烧镁砂和烧结镁砂(重烧镁砂、中档镁砂和高纯镁砂),镁质耐火产品分为定型产品(烧成砖和不烧成砖,烧成镁砖分为硅酸盐结合镁砖、直接结合镁砖和再结合镁砖等;不烧镁砖又分为化学结合镁砖、沥青结合镁砖)和不定形产品(浇注料、喷涂料、喷补料、捣打料、可塑料、耐火泥浆等)等;第三级分类按工艺技术使用到的生产设备类型划分,分为电熔炉、反射炉、多层炉、悬浮窑、沸腾炉、回转窑、竖窑(轻烧竖窑、重烧竖窑、中档竖窑、高纯竖窑)、隧道窑、干燥窑、破碎机。对于不定型耐火制品,包括耐火浇注料、耐火可塑料、耐火捣打料、耐火喷补料、耐火泥等,其加工过程无废气、废水直接排放,可视为在直接生产过程无污染物排放。根据镁质耐火材料行业的三级分级体系制定了相应的源编码,每一级使用4位数字表示(表1)。
镁质耐火材料行业工艺过程中的大气污染物的排放分为有组织排放和无组织排放两部分,总排放量为两部分之和。其中,有组织排放的PM第四级分类(控制措施)包括袋式除尘、普通电除尘、高效电除尘、电袋复合除尘、湿式除尘和机械式除尘等六种污染控制技术以及无除尘设施的情况;无组织排放的PM第四级分类包括无控制、一般控制和高效控制三种。SO2控制措施第四级分类包括干法脱硫、半干法脱硫、湿法脱硫、无控制措施等4种脱硫工艺。NOx控制措施第四级分类包括选择性催化还原法、选择性非催化还原法、液体吸收法、其他脱硝技术、无控制措施等5种脱硝工艺。
应根据数据可得性优先采用第三级分类编制排放清单。
第四章 大气污染物排放清单编制的技术流程和方法
4.1 排放源分类分级体系的确定
编制镁质耐火材料行业大气污染物排放清单时,应首先对清单编制区域内的排放源进行初步摸底调查,明确当地主要产品和工艺技术,根据表1提供的分类分级体系中选取合适的第二、三级排放源类型,以确定源排放清单编制过程中的活动水平数据调查和收集对象。在数据调查和收集阶段应当涵盖排放源第三、四级分类中涉及的所有工艺技术和污染物末端控制技术,在数据整理过程中根据当地排放源的特点确定源清单覆盖的第三、四级分类。
4.2 排放清单计算空间尺度的确定
镁质耐火材料行业大气污染物排放源一般按点源考虑。点源是指可获取固定排放位置及活动水平的排放源,在排放清单中一般体现为单个企业或工厂的排放量。对于大型企业应获得具体的排气筒经纬度及高度信息,将排放量具体到相应的排放点位。
4.3 大气污染物排放量的计算方法
镁质耐火材料行业大气污染物排放量采用排放系数法核算,排放量由下式计算。
4.4 数据调查收集
编制排放清单时,应当针对确定的镁质耐火材料行业大气污染物排放源分类级别制定活动水平调查方案,确定调查流程,明确数据获取途径。
编制排放清单时,应当明确数据获取的基准年份,活动水平调查时尽可能收集与基准年份相对应的数据。基准年份数据缺失的,可采用相邻年份的数据,并根据社会经济发展状况决定是否进行适当调整。
数据的调查收集过程应与现有数据统计体系结合,优先从环境统计、污染源普查等数据库中获取相关信息。
获得的活动水平数据应采取统一的数据处理方法和数据存储格式,保证数据收集和传递的质量。应安排专人对数据进行检查和校对,对可疑的异常数据进行核实。
4.5 活动水平数据的获取
镁质耐火材料行业属于工艺过程源中非金属矿物制品业,需获取的活动水平信息包括企业基本信息、年生产时间、产品类型、产品名称、产品产量、生产工艺类型、窑炉类型、排污设施的经纬度和高度、烟气流速、烟囱横截面积、烟气温度、标干流量、末端控制设备信息(除尘、脱硫、脱硝设备类型、运行效率)等。对于每个排污设施,根据其产品、生产工艺、除尘脱硫脱硝设备或措施的类型确定其所属的第四级源分类。对于安装有在线设备的企业,还需要调查企业在线监测信息,包含每个监测断面的废气流速、CO、SO2、NOx及烟粉尘的排放浓度。
优先采用实地调查的方式获取活动水平数据,通过工业企业在线填报或者离线填报相关表格获取,无法开展活动水平调查时,可从环境统计和污染源普查数据中获取相应信息。
4.5.1 实地调查法
组织调查区域内的镁质耐火材料企业通过在线填报的方式或者离线填写调查表的方式,填写统一的调查表(见附录 A),填写各类镁质耐火材料原料和制品类型、产量、生产工艺类型、排污设施的经纬度、排放口高度、污染控制设备或措施名称及效率等信息。
对得到的信息进行逐级汇总,并开展数据质量控制和抽样审核。
4.5.2 统计数据调查法
无法开展实地调查时,可从当地环境统计数据、污染源普查数据中获取镁质耐火材料企业活动水平的相关信息,并结合地区统计口径和分类情况进行修正和补充。
4.5.3 活动水平数据质量控制
活动水平数据质量控制包括正确性检验、一致性检验和完整性检验三个方面。
正确性检验包括明确各排放源活动水平数据来源,确保记录和归档的正确性;校对数据,对可疑异常数据进行核实;检查数据单位是否正确。
一致性检验包括检验不同排放源活动水平调查空间和时间范围是否相同;排放量计算参数是否具有内在一致性。
完整性检验指检查活动水平调查范围是否涵盖所有排放源类型,确保不重不漏。
4.6 排放系数获取途径及等级划分
4.6.1 排放系数获取途径
排放系数EF为使用污染控制设备或措施后,单位镁质耐火原料或制品的大气污染物排放量(kg/t)。镁质耐火材料行业大气污染物排放系数的获取方法一般包括实测法和文献调研法。优先采用实测法,如没有实测数据,则采用文献调研法。
实测法是指对污染源开展测试,获取实际条件下的排放系数。实测法的优点是能够反映污染源的实际排放情况,获取的排放系数准确度高;缺点是工作量大,需要的人力和成本较高。有条件的地区可针对当地重点排放源开展实际排放系数测试,获取反映当地排放源特征的排放系数数据。应在企业正常生产工况下开展测试,以捕捉排放源平均排放水平。
实验检测法的步骤如下:筛选镁质耐火材料行业代表性企业,通过收集企业技术资料,调研企业产生废气的工艺过程、排放的主要污染物种类及排放浓度大致范围,以确定监测项目和监测方法。调查生产设施的运行工况、污染物排放方式和排放规律,以确定采样频次及采样时间。现场勘查废气输送管道的布置及断面的形状、尺寸,废气输送管道周围的环境状况,废气的去向及排气筒高度等,以确定采样位置。确定采样位置开设的采样孔,采样平台是否有足够的工作面积以保证监测人员安全及方便操作。综合以上信息制定监测方案,监测方案的内容应包括污染源概况、监测目的、监测内容、监测项目、采样位置、采样频次及采样时间、采样方法和分析测定技术、质量保证措施等。准备现场采样所需各种材料及安全防护用品。采样点位依据《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T 16157)》中相关规定设置。CO、SO2和NOx气态污染物使用在线仪器进行监测。PM10和PM2.5使用稀释通道采样法进行等速采集,将其采集到石英滤膜上,采样前需将石英滤膜放置于马弗炉中在500 ℃灼烧以去除挥发份,采样前后的滤膜均需要在恒温恒湿[温度(20±1)℃,湿度50%±5%]的条件下平衡24 h后使用进行称重后,使用重量法(《环境空气PM10和PM2.5的测定》(HJ 618))获得PM10和PM2.5的质量浓度。OC、BC则按照IMPROVE分析程序使用热光碳分析仪进行测定。此外,也可以根据企业在线数据或手工测试数据核算部分大气污染物(CO、SO2、NOx、烟粉尘)的排放量。使用自动监测系统数据核算污染物排放量可按式(2)开展计算,使用执法监测、排污单位自行监测等途径获得手工监测数据或采样人员现场测试获得的监测数据来核算污染物排放量时,使用式(3)开展计算。
对于无组织污染物(PM10和PM2.5)排放,按照大气污染物无组织排放检测技术导则(HJ/T 55-2000),在筛选的典型企业厂界内上、下风向分别布点开展大气环境浓度监测,扣除上风向背景浓度,得到污染物无组织排放浓度,应用大气扩散模型,反推获得污染物排放量。
核算获得各类污染物的排放量后,结合监测时间段内的产品产量,根据式(4)获得各类污染物的排放系数。
文献调研法是指通过从科技文献、排放系数数据库等资料收集整理相近镁质耐火材料产品、工艺技术、污染控制技术的排放测试数据,获取不同类型镁质耐火材料企业大气污染物排放系数的方法。
4.6.2 排放系数等级划分
在采用文献调研法获取排放系数时,根据其测量的技术方法、样本数量和质量等因素划分为 A、B、C、D 四个等级。分级目的在于方便使用者了解数据的可靠性和准确性,以便正确合理地选择使用。排放系数具体分级如下:
(1)A 级:实测数据,基于完善可靠的方法且具有足够的细节可供充分验证,测试样本数量大于等于10个。
(2)B 级:实测数据,基于完善可靠的方法,测试样本数量小于10 个;或者测试样本量大于等于 10 个,但缺少相关的测试细节供验证。
(3)C 级:无实测数据,采用的是文献中相同生产工艺和控制技术的排放系数;
(4)D 级:无实测数据,用污染物排放过程相似的排放系数推导得到。
4.6.3 推荐排放系数
本指南在辽中城市群筛选出当地具有代表性的镁质耐火材料和制品生产企业,使用在线气体监测仪器监测不同工艺过程排放的CO、SO2和NOx的浓度;同时使用稀释通道采样法采集排放的PM10和PM2.5样品,采集PM滤膜样品经称重后,使用重量法获得PM的排放浓度;使用热光碳分析仪分析PM滤膜样品中OC、EC的含量(BC的量使用EC的量代替);最终结合调查获得的镁质耐火材料或制品的产量、年生产时间、烟气流速、烟囱横截面积、废气排放量等信息,计算获得单位镁质耐火材料或制品的CO、SO2、NOx、PM10、PM2.5、BC和OC等7种大气污染物的排放系数(表2)。该方法能反映镁质耐火材料行业大气污染物排放源的实际排放情况,获取的排放系数准确度高。此外,本指南中同时给出了引自文献的轻烧镁砂回转窑、轻烧镁砂其他炉窑(多层炉、沸腾炉等)、镁质不少成砖干燥窑等3个工序的大气污染物的排放系数(表2)。
注:a表示无控制措施时有组织排放的7种大气污染物排放系数,单位均为kg/t产品
b镁质砖包括镁质烧成砖和镁质不烧成砖两大类,2类镁质砖生产工艺的第一步均为镁质耐火原料破碎环节,因此破碎机环节为同一排放系数
c 数据来自美国EPA AP-42排放因子数据库,AP-42提供的数据为回转窑TSP的排放系数,根据PM10和PM2.5的分配系数获得其排放系数,OC、BC排放系数则由PM2.5排放系数乘以轻烧镁砂反射炉工艺排放的PM2.5中OC、BC的百分占比而来
d表示除反射炉、回转窑以外的其他轻烧镁炉窑类型,包括多层炉、沸腾炉等,SO2、NOx数据来自《工业源产排污系数手册(2010年修订版)》,PM10和PM2.5数据由手册中的烟粉尘排放系数乘以相应的粒径分配系数获得,OC、BC排放系数则同c
e 干燥窑排放的SO2、NOx数据来自《工业源产排污系数手册(2010年修订版)》,PM10和PM2.5数据则由手册中的烟粉尘排放系数乘以相应的粒径分配系数获得,OC、BC排放系数则由PM2.5排放系数乘以烧成砖PM2.5中OC、BC的百分占比而来
第五章 镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的应用与评估
5.1 镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的应用
编制的镁质耐火材料行业大气污染物排放清单可用于大气污染物排放特征分析、大气成因分析、大气污染物来源解析等方面的科学研究,也可用于镁质耐火材料行业大气污染控制方案的制定与评估、相关标准和规范的制订、环境监管和重污染应急方案制定等方面的环境管理。
5.2 镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的评估与验证
由于在数据收集过程中存在不可避免的监测误差、随机误差、关键数据缺乏以及数据代表性不足等因素而具有不确定性,镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的准确性可通过不确定性分析方法进行评估。
对不确定性的参数,即排放系数和活动水平,根据不同数据来源,运用统计分析、构建概率分布函数等方法定量化其质量等级及不确定性范围。可选用的方法是蒙特卡洛方法,评估内容是排放总量的置信区间。不确定性分析可用于重要污染源信息的甄别,评估排放清单的准确性。
利用多种技术手段,如空气质量模型等方法对镁质耐火材料行业大气污染物排放清单的准确性进行验证,开展不同空间尺度下该排放清单不确定性对比分析,根据验证分析结果,研究空气质量浓度与该排放清单的响应关系。可利用空气质量模型模拟并与同时段空气质量观测结果比较,对该排放清单进行间接验证。根据不确定性定量评估结果,对引起该排放清单不确定性的主要因素,重要不确定性源进行质量保证和质量控制方法研究,降低其不确定性,从而提高清单的可靠性和准确性。
原标题:关于征求《镁质耐火材料行业大气污染物排放清单编制技术指南》(征求意见稿)意见的函
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