萬靈煤礦環境污染防治措施
一、水污染防治措施
由于礦井水是酸性廢水,并且其總鐵和總錳含量比較高,所以在污水處理工藝中需進行中和+混凝沉淀+除鐵錳等工序。
處理方案采用“調節池+初沉池+水力循環澄清池+無閥濾池+除鐵除錳雙層過濾池+煤泥壓濾”處理工藝,即礦井排水經過調節池(在本煤礦礦井水的pH變化時,調節池也可以作為臨時的中和池使用)后進入初沉池以便除去部分SS,接著投入混凝劑再引入水力循環澄清池,經無閥濾池過濾,最后出水經除鐵除錳過濾器處理(該除鐵除錳裝置對鐵、錳的去除率為95%以上)。將排泥機排除的煤泥采用壓濾機處理成煤泥餅,摻入末煤后出售,濾液返回調節池或排放。其工藝流程圖見下圖。
井水的設計能力及處理效果:
礦井目前正常涌水量為25 m3/h(600 m3/d),因此本次評價建議礦井水的設計處理能力為850 m3/d。
礦井水經污水處理設備處理后,預測其污染物濃度為SS濃度為6.3 mg/L、總鐵濃度為0.4 mg/L、總錳濃度為0.00025 mg/L、CODCr濃度為16.39 mg/L。礦井水和淋溶廢水經過處理后,105.04 m3/d用于井下防塵和井上地面防塵,415.99m3/d排放到雙山小河,處理后水質情況見過下表。
處理后水質情況表
污染物 SS 總鐵 總錳 CODCr
濃度(mg/L) 6.3 0.4 0.00025 16.39
產生量(t/a) 23 1.75 0.0011 11.97
排放量(t/a) 0.96 0.06 0.00003 2.49
二、矸石場與工業場地淋溶水的處理
臨時矸石場和工業場地淋溶水與礦井水的水質相類似,主要污染物為SS,由于其矸石場與工業場地相接,具備引入礦井水處理系統處理的條件,可將淋溶水采用水泵抽入礦井水處理系統處理,但工業場地及周轉矸石堆場必須實行雨污分流,在其周圍修建截洪溝,在周轉矸石堆場附近低洼處建設淋溶水沉淀池(事故池),工業場地及矸石場產生的淋溶水量不大,礦井水處理系統中設計處理能力中已考慮該部分廢水的處理能力,對礦井水的處理不產生影響。
三、生活污水的處理
礦井勞動定員225人,年生產天數為330天,由表6可知,項目生活用水量為71.56m3/d,年用水量為23614.8 m3,排水量按用水量的85%計,則生活污水排放量為60.84 m3/d,20077.20 m3/a。根據排水量建議其廢水處理規模為74 m3/d。
廢水中SS濃度為220 mg/L、CODCr濃度為250 mg/L、BOD5 濃度為140 mg/L、NH3-N濃度30 mg/L。
生活水污染物濃度及產生量
序號 污染物 產生濃度
(mg/L,pH除外) 產生量
(t/a) 生活廢水產生量(m3/a)
1 pH 6~9 / 20077.20
2 CODCr 250 5.02
3 BOD5 140 2.81
4 SS 220 4.42
5 NH3-N 30 0.60
建設項目產生的生活污水主要來自員工食堂、員工宿舍、職工澡堂等,污水中的污染物是懸浮物和有機物。生活污水采用地埋式一元化二級生活污水處理裝置進行生化處理,處理工藝圖如下:
污染物濃度為污染的濃度及產生量見下表:
處理后生活污水污染物濃度和污染物量
序號 污染物 排放限值
(mg/L,pH除外) 出水濃度
(mg/L,pH除外) 污染物量
(t/a) 出水量(t/a)
1 pH 6~9 6~9 / 20077.20
2 CODCr 100 ≤100 ≤2.01
3 BOD5 20 ≤20 ≤0.40
4 SS 70 ≤70 ≤1.41
5 NH3-N 15 ≤15 ≤0.30
預計生活污水產生量為20077.20 t/a,經過處理后,排入雙山小河。廢水中SS濃度≤70mg/L、CODCr濃度≤100mg/L、BOD5 濃度≤20 mg/L、NH3-N濃度≤15 mg/L,能達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準要求,達標排放。
四、廢氣及粉塵治理
(一)井下廢氣治理
在各采掘面產生的煤塵通過采取井下灑水措施后,再通過礦井壓風和通風機向外抽排,其廢氣中的粉塵排放已降到1mg/m3以下,不會對風井及附近的環境空氣產生明顯的影響。
礦井通風是保證井安全生產作業的前提,業主必須提高安全生產意識,有效改善井下生產作業環境,避免井下瓦斯和煤塵聚集,為礦井安全、高效生產創造條件。
(二)井下防塵措施
通過各個作業點安裝噴霧灑水設施,對煤層采取注水和增加水分的措施,采用濕式鉆眼,可以有效的控制和減少井下各塵源點粉塵的產生量和產生濃度,是作業點粉塵濃度達到《煤礦安全規程》要求。通過有效控制和合理調整井下各巷道、采掘面的風量風速,安裝除塵裝置,可以有效減少外排其他的粉塵濃度;對所有井下人員要配戴防塵帽、防塵口罩等,有效保護職工的身體健康。
(三)工業場地防塵
可以通過安裝噴霧灑水裝置、加強綠化、安裝除塵器等方式對工業場地進行有效防塵。對于工業場地和連接道路采取硬化處理措施,及時修整破損路面,對運煤車進行覆蓋等均可以有效的防塵,同時定期安排專人對運輸道路和工業場地進行清掃,干燥時節對路面采取灑水降塵,以減輕運輸車輛產生的揚塵對道路沿途環境產生的污染程度。對在工業場地產塵點附近作業的人員要采取必要的個人防護措施,配戴防塵帽和防塵口罩,有效保護職工健康。
(四)鍋爐煙塵防治
工業場地鍋爐房選用DZL1—1.25—WⅡ型鍋爐1臺,耗煤量為0.16t/h。采暖期約85d,每天運行16 h,采暖期間耗煤量為436t;。鍋爐煙氣處理采用內外噴淋式麻石水膜除塵器進行處理,水中添加石灰乳脫硫,除塵效率98%,脫硫率60%,按本煤礦煤產品的硫份為1.2~2.5%、Ad為11.46%、熱值為35.4MJ/kg,鍋爐年耗煤量為907t。由于本煤礦硫份大于1.5%,本評價要求建設單位不用本煤礦的原煤作為鍋爐燃料,必須外購硫份小于等于1.5%,灰分小于11.46%的煤作為本礦鍋爐的燃料。本項目鍋爐用煤硫份按1.5%計算,灰分按11.46%計算。根據經驗,燃燒1t煤產生12000Nm3煙氣,鍋爐污染物的產生量通過下列公式計算:
(1)煙塵排放量
Gsd=1000×B×A×dfh×(1-η)/(1-Cfh) (式1)
Gsd——煙塵排放量,kg;
B——耗煤量,T;
A——煤中灰分,%,本次預測取大值12.81%;
dfh——灰分中煙塵,%;本礦井為手拋爐,其值為25%;
η——除塵系統除塵效率,%;采用水膜除塵器,其值約為90%;
Cfh——煙塵中可燃物,%。一般爐型為45%。
(2)SO2排放量
GSO2=1600×B×S ×(1-η) (式2)
GSO2——SO2排放量,kg;
B ——耗煤量,T;
η——脫硫效率,采用濕法脫硫,按75%計;
S ——燃煤全硫分含量,%,本次預測取最大值1.49%。
通過以上公式計算可得,項目年排煙塵0.96 t,年排SO2排放量為8.72 t。通常燃燒1噸煤產生12000 m3煙氣,則煙塵的排放濃度為88 mg/m3(標準值為200 mg/m3),SO2排放濃度為801 mg/m3(標準值為900 mg/m3),鍋爐所排煙氣通過30m的煙囪達標排放。
五、噪聲防治措施
煤炭開采的主要設備大多布置于井口或井下,其噪聲設備主要有煤電鉆、鑿石鉆、探水鉆、局部風機、抽水泵等。這類噪聲具有陣發性、瞬時性等特點,對該類設備噪聲的治理主要從選擇低噪聲設備、局部的降聲消聲等措施進行控制,通常由于其大多布置于井下,所以其對地面聲環境影響很小。
井下爆破時產生的較高強度、瞬時性噪聲和振動主要對井下產生影響,主要通過加強管理,減少用藥量等方面進行控制。
地面噪聲設備主要有礦井引風機、壓風機等。該類設備的噪聲產生強度一般在85~100 dB(A)之間,除礦井引風機和壓風機外,其它設備作業時間較短,具有較大的不確定性。
對礦井引風機、壓風機連續噪聲設備的治理,擬采取修建專用機房、安裝吸聲材料和在風機出口設備消聲器的方法進行隔聲降噪。
煤炭運輸車輛的噪聲級通常在70~90 dB(A)之間,噪聲聲強在車輛起步時較高,正常行駛時噪聲較小,通常通過禁鳴限速控制運輸噪聲。
在采取上述措施后,工業場地上主要噪聲源均可控制在75 dB(A)以下。再經過距離衰減后,預計噪聲至廠界處可以達到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB 12348-2008)表1中的2類標準。
六、固體廢物治理措施
建設項目的固體廢物主要來自原煤開采中產生的煤矸石、鍋爐煤渣、水處理過程中產生的污泥、礦井工人的生活垃圾等。
由于本礦達產后巖巷工作量較少,預計矸石比例為年產量的10%,即矸石量為0.90萬t/a。前期煤矸石主要用于工業場地及道路平整,后期擬綜合利用,用作制磚。為防止矸石堆放對環境造成污染,矸石堆放設有排水溝和防洪擋墻,將矸石淋溶水一同排入礦井水處理系統進行處理。
礦井水在處理過程中會產生一定的污泥,其主要成份為煤泥,年產生量約為15 t,經定期收集和曬干后與煤粉混合后用作煤粉出售,既可為企業創造一定的經濟效益,又可避免對周圍環境和水體造成污染。
鍋爐燃煤會產生一定量的煤渣,產生量約為76.57 t/a,煤渣可與煤矸石一起用于制磚。
項目共有礦井工人225人,其中225人均在廠區內住宿,在廠區內住宿的工人按每人每天產生1 kg固體廢物計,則年產生固體廢物74.25t固體廢物,礦井工人的生活垃圾由專人定期運至地方環保部門指定處理場所消納處理。
各固體廢物產生量及處理方式見下表。
固體廢物產生量及處理方式
序號 污染物名稱 年產生量 年處理量 年排放量 處理方式
1 煤矸石 9000 t/a 9000 t/a 0 前期用于平整工業場地,后期用于制磚,協議見附件
2 污水處理廠
煤泥 22.04 t/a 22.04 t/a 0 與煤粉混合后外售
3 鍋爐煤渣 76.57 t/a 76.57 t/a 0 用于制磚
4 生活垃圾 74.25 t/a 0 74.25 t/a 由專人定期清運
5 合計 9172.86 t/a 9098.61t/a 74.25 t/a
七、生態環境保護措施與地表沉陷防治
生態環境綜合整治措施
井下煤層開采造成地表沉陷,井田內受采動影響的主要有工業場地、礦區公路、村寨民房、土地、植被等。必須采取地表沉陷防治、水土保持和土地復墾等綜合措施,加強施工及運營管理,盡量控制減少資源開采對環境造成的破壞,實行“誰破壞、誰恢復”的原則,采取保護、恢復、建設等措施,做好生態效益和經濟效益相協調。
整合建設期生態環境綜合整治措施
根據礦山開采及已引起的生態破壞現狀,結合當地政府部門所制定的生態環境建設規劃和水土保持規劃,協助當地政府搞好區生態環境建設作,提高生態系統環境保護意識。
加強管理,制定并落實生態環境保護與監督管理措施,生態管理納入項目環境管理機構,落實生態管理人員職能。
項目施工管理過程中要遵循盡量少占地、少破壞植被的原則,施工時嚴格劃定施工區域,將臨時占地面積控制在最低限度,減小對土壤和植被的破壞。
加強對施工期各類污染物管理,必須做到達標排放。
工程綠化應根據礦區總平面布置確定,采用多種綠化措施,做到凈化與美化相結合,樹種選擇常綠樹和落葉樹、喬木和灌木、速生樹和慢生樹相結合的原則。
地表沉陷防治措施
為確保井田范圍內工業場地內建筑物、村寨房屋、公路的安全,必須按相關規定留設足夠的保安煤柱。井田邊界、采區邊界保護煤柱寬度20m。
本礦對已產生的地裂縫及塌陷坑進行填平、夯實、并應長期巡查工作,及時發現,及時對地裂縫和塌陷坑進行處理。
在進行井田淺部開采時,應高度重視已廢棄的小煤窯的積水,除在設計中留設必要的保安煤柱外,還應按規程規定采用探水鉆對采掘工作面進行探放水。
在煤炭開采過程中,必須提高重視采區上方地表建筑物和礦區公路的安全監察監管工作,若出現開列、地面塌陷等影響時,首先要撤出居住人員,同時對受損建筑物、公路進行修復和補償,不能修復的必須采取搬遷或改道措施,以防止對村民和公路的運輸安全構成危協。
水土保持措施
水土保持是改善礦區生態環境和治理水土流失的一項根本措施,是本項目在開發過程中對生態環境實行有效修復的一項重要手段。
工程已編有《水土保持方案》,業主在整期和建設過程中應嚴格按照《水土保持方案》提出的要求進行水土保持工程的建設,采取相應的工程措施、植物措施和臨時措施,以減少水土流失總量和對環境的破壞影響。
生態恢復措施資金籌措
工程建成后,業主必須按照國家有關礦山開采和建設的有關要求和規定,按期繳納和提取礦山生態建設和恢復費用,并嚴格按照 《貴州省礦山環境治理恢復保證金管理暫行辦法》的有關規定繳存和運作,礦井服務期滿后的治理費用從礦井產量下降期的利潤中預先留出,地表塌陷治理費在常年支出費用中列支。
二O一一年三月