和正埋頭于考場答題的高考生一樣，一份決定未來命運的考卷，擺在了中國陶瓷企業(yè)家面前——環(huán)保，而其中最難的一道試題是，脫硝問題，也就是氮氧化物的排放。

這場告別唯“GDP”論的環(huán)保大考，從2014年就已經開始。2014年1月7日，環(huán)境保護部與31個省(區(qū)、市)簽署《大氣污染防治目標責任書》，將“治霾”與地方政府考核掛鉤，國務院每年對各省(區(qū)、市)環(huán)境空氣質量改善和任務措施完成情況進行考核，對未通過考核的地區(qū)，環(huán)境保護部將會同組織部門、監(jiān)察部門進行通報批評，并約談有關負責人，提出限期整改意見。

在這場環(huán)保大考中，中國陶瓷企業(yè)面臨的，是全世界最嚴苛的脫硝排放標標準。在基準含氧量為18%的前提下，國家標準規(guī)定的氮氧化物排放限值為180mg/m3，而地方標準如廣東佛山、山東淄博和臨沂的氮氧化物排放標準，在國標的基礎上，收嚴100mg/m3。

而根據歐盟IPPC指南—陶瓷工業(yè)的標準，溫度高于1300℃時，氮氧化物為500mg/m3，溫度小于1300℃時，氮氧化物為250mg/m3。德國標準為500mg/m3，意大利的標準為350mg/m3。中國的地方標準比國際最先進的陶瓷生產國排放標準，還要高2到5倍。

標準的收嚴，意味著企業(yè)在脫硝成本上的投入，要成倍地增加，日益抬升的環(huán)保成本，對應的是企業(yè)利潤急劇壓縮，不對等的投入產出回報比，倒逼不少企業(yè)退出。2015年，連續(xù)13年保持全國玻璃行業(yè)產銷量第一，平板玻璃生產規(guī)模名列全球第五的玻璃巨頭華爾潤，18條生產線脫硝設施環(huán)保改造成本，成為壓垮駱駝的最后一根稻草。而陶瓷行業(yè)，因環(huán)保退出的企業(yè)同樣不在少數?！耙驗榄h(huán)保改造的投入，臨沂每年都有一兩家陶瓷企業(yè)干不下去了，沒辦法?！迸R沂市羅莊區(qū)經濟運行辦主任李繼葆告訴記者。

在去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板的供給側改革大背景下，產能嚴重過剩的陶瓷行業(yè)，不得不經歷這一陣痛。陶瓷企業(yè)的煙氣和火電站煙氣不同，因為陶瓷原料當中有很多鋁、硅之類堿金屬，這些對選擇性催化脫硝非常不利，容易造成催化劑的“中毒”，縮短催化劑的壽命。

工業(yè)脫硝是個世界難題

陶瓷行業(yè)關于脫硝標準，始于2010年修改的《陶瓷工業(yè)污染物排放標準》，此前使用的國家標準GB 9078-1996，并沒有關于NOx的規(guī)定。

時間回到三年前，一場關于排放標準的討論，在行業(yè)中掀起。2014年5月20日，42家佛山陶瓷企業(yè)聯(lián)名上書，稱中國的國標要求遠高于意、德、日、韓，不符合當前建筑陶瓷企業(yè)的特點，建議將基準廢氣氧含量由8.6%調整到與發(fā)達國家或地區(qū)相當水平即17%。

陶企聯(lián)名上書，最終得到了環(huán)保部的反饋。2014年12月12日，環(huán)保部印發(fā)《關于發(fā)布國家污染物排放標準<陶瓷工業(yè)污染物排放標準>(GB 25464-2010)修改單的公告》，對陶瓷行業(yè)噴霧干燥塔、陶瓷窯煙氣基準含氧量、顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等重要排放指標限值進行調整，其中基準含氧量從原來的8.6%(基準過量空氣系數為1.7)，調整放寬至18%，顆粒物限值依然保持不變，為30mg/m3，二氧化硫限值為50mg/m3，氮氧化物限值調整為180mg/m3。

不過，放寬標準之后，佛山大部分陶瓷企業(yè)廢氣無須脫硝都能達標，因此脫硝設備多數閑置未投入使用，陶瓷企業(yè)氮氧化物排放總量仍然高企。根據佛山市2015年環(huán)境統(tǒng)計數據，陶瓷行業(yè)氮氧化物排放量為23255噸，占到了全市排放量的24.3%。2017年1月，佛山市環(huán)境保護委員會發(fā)布《佛山市2017年陶瓷行業(yè)大氣污染深化整治方案》(征求意見稿)，提出將修嚴排放標準，2017年10月1日起，全市陶瓷行業(yè)大氣污染物氮氧化物排放限值收嚴為100mg/m3，并要求企業(yè)實現(xiàn)自動化控制，提高脫硝效率，避免二次污染(如氨逃逸)。

而山東省從2017年1月1日起，實施大氣污染物排放標準第三時段限值，氮氧化物排放限值，就收嚴為100mg/m3。為了保證正常穩(wěn)定的生產，臨沂不少陶瓷企業(yè)已經按照山東省第四時段的標準來進行環(huán)保改造。

“我們現(xiàn)在的設備都按照山東生第四時段的標準來做，我們產區(qū)的企業(yè)已經具有超前意識。”佳寶陶瓷董事長于孝勝表示，過去進行環(huán)保改造時，因為沒有成熟的技術，投入的環(huán)保設備不合適，又得重新更新?lián)Q代，重復投資導致浪費，給他帶來的損失超過50萬元。

5月13日，記者在臨沂產區(qū)采訪時發(fā)現(xiàn)，一陶瓷企業(yè)工廠門口豎立的污染物排放信息LED屏上顯示的氮氧化物排放量，為3.52mg/m3，其時，氧氣含量為17.2%。自2015年起，臨沂經過兩年的環(huán)保改造，在污染物排放方面，已經走到了全國的前列。

“關于粉塵和二氧化硫的問題，很好解決，最難的是氮氧化物的問題，目前還沒有一項成熟穩(wěn)定的脫硝技術，能夠解決?！崩罾^葆說，他從2012年就開始帶領臨沂(羅莊)產區(qū)的陶瓷企業(yè)到全國各地去考察，除了參觀陶瓷行業(yè)的企業(yè)，水泥、玻璃等需要進行脫硝的行業(yè)，也在考察的范圍之內。到2014年，臨沂三家陶瓷企業(yè)在當地行業(yè)協(xié)會的帶領下，進行環(huán)保技術測試，最終只有一家成功，但想達到長期穩(wěn)定的排放，仍需要進行改進。

脫硝是控制氮氧化物污染的一個重要途徑，陶瓷行業(yè)比較通用的是SCR和SNCR兩種方式進行脫硝。SCR存在的問題主要是催化劑產生的固廢處理，由于采用的催化劑是釩類，含有劇毒五氧化二釩，對人體的呼吸系統(tǒng)和皮膚產生嚴重損害，長期接觸可引起支氣管炎、視力障礙、腎損害等。這種脫硝催化劑不僅在生產過程中會產生污染，而且廢棄后也會形成二次污染?，F(xiàn)階段國內還沒有一家有資質的企業(yè)能夠對失效的釩鈦體系催化劑進行無害化處理。因此，廢釩觸媒屬于《國家危險廢物名錄》，在山東產區(qū)，地方政府禁止使用含有毒釩鈦體系的催化劑。

SNCR法雖然不需要借助催化劑，但使用的尿素或者氨氣，會因為氨逃逸而造成二次污染，同時，因為使用SNCR脫硝，對企業(yè)的產品生產，會有一定的影響。

“對(噴霧塔)這塊還好，但是對(窯爐)這塊，對氣溫、對磚面可能稍微會有點影響。”佛山市普藍環(huán)境工程有限公司總經理官積猛表示，如果企業(yè)對產品質量要求比較高的話，未必敢用。

另外，SNCR脫硝的效率不高，也成為困擾企業(yè)的一大難題?！拔覀冇玫娜魏我粋€技術脫硝效率，沒有高于60%的?！崩罾^葆表示，從脫硝效益來看，投資大、原料消耗高、操作費用高，是一道世界性的難題。

窯爐每增加一級脫硝設施

一年運轉費用不低于600萬

當前形勢下，環(huán)境成本越來越高，企業(yè)發(fā)展面臨著很大的環(huán)保壓力。

新連順陶瓷是臨沂(羅莊)陶瓷行業(yè)協(xié)會選中進行環(huán)保技術測試的三家陶瓷企業(yè)之一，“現(xiàn)在的標準越來越高，門檻越來越高。”新連順陶瓷董事長張丙順表示，2014年測試成功的脫硝設備，能達到的300mg/m3，但是現(xiàn)在要做到30mg/m3，因為未來政府對環(huán)保的標準會越來越嚴格。

從2014年到現(xiàn)在，新連順在環(huán)保設備方面的累積投入，有5000多萬元。而環(huán)保運營的費用，每年也在千萬以上。張丙順算了一筆賬，新連順一共有4條生產線，每條線每天光脫硝的用堿量就要2000多元，再加其他的脫硫除塵，以及電費、設備維修保養(yǎng)和人工費用，一天10000元都不夠，這樣算下來，一年的運營費用，也要1500萬左右。

張丙順的成本賬，可以從環(huán)保公司方面得到側證。官積猛表示，如果全面使用的話，按瓷磚的面積來算，大約每平方米增加的脫硝成本，在0.1元到0.25元左右之間。因此，如果按一條瓷片生產線日產能5萬平米計算，一年生產300天計算，年產能約為1500萬平米左右，一年脫硝的成本費用，在600萬到1500萬之間。

“陶瓷行業(yè)脫硝有個最明顯的特點，煙氣和一般的火電站的煙氣不同，因為陶瓷本身成分中就含有K、Mg、Ca和Na等堿(土)金屬元素，這就導致陶瓷在1000℃以上高溫灼燒時產生的灰分中就含有大量的堿金屬氧化物和鹽類。這些對選擇性催化脫硝非常不利的。”復旦大學環(huán)境科學與工程系教授、博士生導師唐幸福表示，目前SCR，即選擇性催化還原氮氧化物，這種脫硝技術是效率最高的技術之一。如果這個技術從火電站借用到陶瓷行業(yè)來說，對陶瓷行業(yè)有明顯不利的因素，是堿(土)金屬對催化劑的“中毒”，導致催化劑的使用壽命縮短。

據了解，脫硝行業(yè)默認的脫硝催化劑使用壽命一般為三年左右，而普通的催化劑只能維持一年左右的時間?；谔沾尚袠I(yè)脫硝的特殊性，催化劑的使用壽命會更短，也就意味著陶瓷企業(yè)在脫硝方面的成本投入，會更大。據相關資料顯示，SCR脫硝催化劑的生產成本一般是1.2萬元/立方米，這是基于優(yōu)質原料、優(yōu)質產品的一個參照成本。

就算企業(yè)愿意在催化劑上進行大的投入，但脫硝的效率仍是一大難題。李繼葆告訴記者，如果是不用催化劑的脫硝技術，效率都太低，目前臨沂產區(qū)采用的是SNCR技術脫硝，效率不高于60%。“國家可以無限制的抬高門檻，讓企業(yè)排放氮氧化物更少，那么為了達標，企業(yè)必須再增加一級脫硝設備，假如第一級脫硝效率是50%，第二級就變成了25%?！崩罾^葆說，這僅是成本的增加，沒有帶來效率的增加。他算了一下賬，每增加一級，一條窯爐一年的運轉費用不低于600萬。另外，李繼葆還認為，脫硝造成的能源的損失也不可估算，能源發(fā)電廠還得有污染，用的燃煤有污染，所以造成其他污染，也遠高于脫硝。

“預計下一步山東省還將收緊政策，把氨逃逸作為一個標準，要求企業(yè)解決氨逃逸的問題?！崩罾^葆表示，陶瓷行業(yè)脫硝，不管是使用氨水，還是尿素，光揮發(fā)到空氣當中氨水，就遠遠超過脫去氮氧化物，在技術不成熟的情況下強調脫硝，很不劃算。

氨逃逸是因為氨水沒有反應完全，就造成了二次污染。官積猛表示，氨逃逸的問題可以通過自動化控制解決，不過自動化設備成本相對較高。企業(yè)如果為了節(jié)省成本采用人工控制，氨逃逸的量有時候就會比較大。

在李繼葆看來，脫硝的標準限值，對陶瓷產業(yè)比較不公平。氮氣氧化的溫度低于1000度，氧化反應產生的氮氧化合物很少，溫度達到1100度才開始快速反應，超過1200度反應更劇烈，這恰好位于瓷磚產品的燒成溫度之間。而相比火電行業(yè)的燃燒溫度，控制在1000度以下，對火電的影響不大。陶瓷生產和水泥、玻璃有點類似，不過水泥行業(yè)氮氧化合物的排放限值為400mg/m3，比陶瓷行業(yè)高出很多倍。

陶瓷行業(yè)期待新脫硝技術進入

不管行業(yè)對于標準的反應是否覺得不公平，或者不切合實際，陶瓷行業(yè)環(huán)保的準入門檻，正在一步步被抬高。

5月23日，環(huán)保部科技標準司司長鄒首民表示，在“十三五”期間，環(huán)保部落實《國家環(huán)境保護標準“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，將抓緊出臺一批急需的環(huán)境質量標準和污染物排放標準，以有效支撐水、大氣、土壤環(huán)境管理和排污許可等重點工作。

隨后，5月25日，四川省人民政府辦公廳印發(fā)《四川省大氣污染防治行動計劃實施細則2017年度實施計劃》，要求深化重點行業(yè)脫硫、脫硝、除塵改造，對全省磚瓦、陶瓷建材行業(yè)企業(yè)摸底調查，推進實施磚瓦、陶瓷建材行業(yè)企業(yè)環(huán)境污染綜合整治，有效減少污染物排放。陶瓷企業(yè)在脫硝等環(huán)保改造方面的考驗，變得日益嚴峻，已關系到企業(yè)的能否繼續(xù)生存的問題。而行之有效的新技術引進，也同時變得更為迫切。從2013年開始，李繼葆試圖在全國各地尋找一種既經濟又能穩(wěn)定解決脫硝問題的新技術，到目前為目，他并沒有找到。

2015年廣州陶瓷工業(yè)展期間，在全國陶瓷行業(yè)節(jié)能環(huán)保大會上，南京工業(yè)大學材料化學國家重點實驗室授祝社民，介紹了最新發(fā)的一項新型脫硝技術——稀土基脫硝催化劑技術。據祝社民介紹，該技術相比釩鈦系催化劑技術更高效，無二次污染，活性溫度窗口寬，失效催化劑無需危廢處理。2016年12月26日，工業(yè)和信息化部、科學技術部、環(huán)境保護部聯(lián)合發(fā)布《國家鼓勵的有毒有害原料(產品)替代品目錄(2016年版)》，稀土脫硝催化劑名列其中。

目前，山東天璨環(huán)?？萍加邢薰疽殉晒⑦@一研究成果轉化為工業(yè)化產品，建成了中國最大的脫硝催化劑生產企業(yè)，年產量為5萬立方米。記者聯(lián)系到該公司的銷售人員崔波，據他介紹，該技術已應用于火電和玻璃行業(yè)，目前在陶瓷行業(yè)的應用還比較少，其成本相比于原來的釩鈦系催化劑，要高2000元/m3左右。不過，行業(yè)人士對于稀土脫硝催化劑的使用，存在一定的觀望態(tài)度。官積猛認為，用國家發(fā)展戰(zhàn)略物資稀土來做脫硝催化劑，并非長久之計，企業(yè)投入幾百萬的設備，如果有一天國家限制不讓用，就浪費了。

據了解，稀土現(xiàn)如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源，在陶瓷行業(yè)主要應用于超導陶瓷、壓電陶瓷、導電陶瓷、介電陶瓷及敏感陶瓷等。而中國的稀土儲量，最多時占世界的71.1%，目前占比已在23%以下，只剩2700萬噸。按現(xiàn)有生產速度，中國的中、重類稀土儲備僅能維持15至20年，在2040-2050年前后，必須從國外進口才能滿足國內需求。

唐幸福是復旦大學復旦大學環(huán)境科學與工程系教授、博士生導師，主要研究方向為氮氧化物(NOx)排放控制。2015年，在唐幸福帶領下的催化課題組，研發(fā)出了一種新型脫銷催化劑，該催化劑同時抗堿金屬和抗SO2，可以有效地控制PM2.5前體物NOx的排放。該研究成果于2015年12月發(fā)表在國際環(huán)境主流期刊《環(huán)境科學與技術》上，第一作者為復旦大學環(huán)境科學與工程系2014級博士生黃志偉。美國化學會周刊化學工程新聞Chemical & Engineering News(C&EN)和環(huán)保汽車協(xié)會Green Car Congress(GCC)轉載報道了這項技術。

6月8日，記者聯(lián)系采訪了唐幸福。“陶瓷本身成分中就含有K、Mg、Ca和Na等堿(土)金屬元素，這就導致陶瓷在1000℃以上高溫灼燒時產生的灰分中就含有大量的堿金屬氧化物和鹽類。這對傳統(tǒng)的釩鈦系選擇性催化脫硝催化劑非常不利。”

唐幸福介紹，在堿金屬和SO2濃度非常高的場所中，新型催化劑比傳統(tǒng)催化劑壽命提高10倍以上;特別是在傳統(tǒng)催化劑無法發(fā)揮作用的燃煤工業(yè)鍋爐和特種鍋爐的NOx排放控制，也依然可以保持較高的活性。

“我們這個新型的催化劑是無毒催化劑，而催化劑的使用壽命，從2015年成功應用到現(xiàn)在，已經兩年多，至今還沒有失活?！碧菩腋１硎?，新型催化劑的成本與傳統(tǒng)釩鈦系催化劑差不多，甚至要更便宜一些。預計該新型的催化劑在年底將用于陶瓷行業(yè)以控制氮氧化物的排放，使陶瓷企業(yè)能滿足更加嚴格的國家排放標準。

特此聲明：
1. 本網轉載并注明自其他來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內容及其附屬圖片無版權爭議問題，如發(fā)生涉及內容、版權等問題，文章來源方自負相關法律責任。
3. 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日內起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權益。