DOI 10.12030/j.cjee.202009084
中图分类号 X703.5 文献标识码 A
何艺
, 王维
, 丁鹤, 等. 《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)解读及实施建议[J]. 环境工程学报，2021,15(6): 2018-2026. HE Yi, WANG Wei, DING He, et al. Interpretation and implementation suggestions of Technical Specification of Pollution Control for Treatment of Waste Lead-Acid Battery (HJ 519-2020)[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2021,15(6): 2018-2026.
《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)解读及实施建议何艺1，王维2，*，丁鹤1，吴玉锋2，潘德安2，胡华龙1
1. 生态环境部固体废物与化学品管理技术中心，北京 100029
2. 北京工业大学材料与制造学部，北京 100124
第一作者：何艺(1981—)，男，博士，正高级工程师。研究方向：危险废物环境管理技术。E-mail ：heyi@meescc 摘 要 为促进相关单位对《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)中各条款的准确理解和执行，梳理了我国废铅蓄电池处理行业的污染排放现状，回顾了标准的编制历程，并结合2009版技术规范进行了比较和解读。新版技术规范的实施将推动再生铅企业开展技术改造，进一步提高涉铅危废污染防治水平，实现产业结构调整和优化升级。 目前，我国精铅初级消费主要为铅蓄电池，消费占比约80%[1]。据工信部统计[2]，2015—2019年，我国铅蓄电池市场总体呈平稳趋势(图1)。其中，2019年，我国铅蓄电池产量达到2.02×108 kVAh ；预计在2021年，我国铅蓄电池产量将达2.21×108 kVAh [3]。相较于其他电池金属材料，我国铅矿资源较为丰富、再生铅技术成熟，故可保证铅蓄电池行业可持续发展的年限相对较长。因此，在未来很长一段时间内，铅蓄电池仍将占据着蓄电池产量的主导地位。铅蓄电池的平均使用寿命约为2年。随着机动车辆、备用电源和储能等领域对铅蓄电池需求的稳步扩大，铅蓄电池报废量也在逐年增长。据中国环境报公布的数据[4]，我国每年废铅蓄电池产生量近500×104 t ，回收利用市场空间非常广阔。但是，随之而来的环境污染问题也不容忽视。在废铅蓄电池中，铅极板约占64%~74%、硫酸约占5%~20%，其余为塑料和隔板。如果废铅蓄电池不能进入正规回收处理渠道，而被非法拆解和冶炼，其中的铅和含铅酸液就会泄漏到周边土壤和水源，从而引发铅污染事件。当前，我国废铅蓄电池行业的污染主要集中在收集、贮存和运输环节。由于废铅蓄电池回收市场不规范、循环体系不完善，从而 导致了60%以上的废铅蓄电池没有进入正规渠道；部分企业受利益驱动，采用暴力拆解、倾倒酸液和土法冶炼的方式处理废铅蓄电池。目前，我国回收企收稿日期：2020-09-12；录用日期：2021-04-07
节日圆舞曲基金项目：国家重点研发计划项目(2018YFC1902803)；生态环境部业务专项“固体废物污染防治”项目(201109034)
环境工程学报
Chinese Journal of Environmental Engineering 第 15 卷 第 6 期 2021 年 6 月Vol. 15, No.6 Jun. 2021
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业收集、贮存、运输和处理废电池的过程缺少
危险废物经营情况记录，导致监管人员无法监
管整个回收流程的环境保护；其次，我国再生
铅企业产生的废水、铅烟、铅尘、酸雾等废物
的处理方式尚不十分明确；第三，存在监测方
式单一、方法陈旧，现场监测管理不到位等问
题，这些问题均导致了回收铅资源化利用率低
下、二次污染隐患巨大。
2009年12月，我国正式发布了《废铅酸
蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2009)[5]，
并于2010年3月起开始实施。该规范是我国废
铅蓄电池收集处理行业环境管控的重要依据，在废铅蓄电池污染防治及“十二五”、“十三五”重金属污染物减排工作中发挥了重要作用。在此之后，我国陆续发布了《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB 31574-2015)[6]、《再生铅行业清洁生产评价指标体系》(国家发展和改革委员会公告2015年 第36号)[7]、《再生铅行业规范条件》(工信部2016年第60号)[8]、《排污许可证申请与核发技术规范
有金属工业-再生金属》(HJ 863.4-2018)[9]，这些文件的发布对我国废铅蓄电池收集、再生利用提出了更高的环保要求。同时，我国陆续发布了一批新的废铅蓄电池管理文件，特别是《废铅蓄电池污染防治行动计划》[10]和《铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案》[11]，他们对废铅蓄电池收集网点和集中转运点建设、零散社会源废铅蓄电池运输、简化跨省转移审批手续、加强收集处理全过程信息化管控等提出了新的要求。
近10年来，我国废铅蓄电池收集处理行业发展十分迅速，产业集中度明显提高，处理技术和装备水平不断提升，出现了许多新的技术和方法。例如，废铅蓄电池精准切割技术、再生铅直接低温熔化技术等。相对而言，现行的标准污染物排放限制要求偏低，缺少对密闭生产、废气收集和处理及减少无组织排放的管理规定，已不能适应我国强化排污者责任、减少无组织排放的管理要求；同时，已有标准更注重利用和处置环节的污染控制，对于收集、贮存和运输过程的环境管理要求较少，同样已经不适用于现行的回收模式。
因此，为适应新时期对于废铅蓄电池收集处理的环境管理需求，加强对铅尘、二氧化硫、二恶英等重点污染物的排放控制，规范废铅蓄电池收集处理流程，2020年3月26日由生态环境部组织修订的《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)[12](以下简称《标准》)正式发布实施。作为国内专门针对废铅蓄电池处理污染控制的综合性标准，该标准涉及的领域十分广泛，对废铅蓄电池收集网点和集中转运点建设、废铅蓄电池收集、运输过程和再生铅企业处理过程环境管理等方面均提出了一系
列新的要求。为便于相关单位对《标准》条款的理解和执行，本文将从行业概况和污染物排放现状、标准框架结构、主要内容解析、环境效益和达标成本预测、实施建议等方面进行解读。
1 行业概况与污染物排放现状
1.1 行业概况
国内废铅蓄电池收集模式主要有3种，包括生产者通过企业自有销售渠道逆向回收、再生铅企业自建或与专业收集企业合作回收和第三方社会化回收。相关收集主体众多，主要涉及铅蓄电池制造商、再生铅企业、汽车维修和4S 店、电动自行车销售维修店、专业回收平台、个体游动回收散户、大中型回收商贩等。由于回收网络尚不健全，加之相关利益驱动，导致废铅蓄电池流向图 1 2015—2019年我国铅蓄电池市场规模Fig. 1 Market size of lead-acid batteries in China from 2015 to 2019
第 6 期何艺等：《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)解读及实施建议2019 环境工程学报版权所
无序、正规回收率不到30%。非法回收处置环节污染形势十分严峻。因此，《标准》在修订过程中重点关注了收集、运输、贮存过程的污染控制问题。
自2016年以来，伴随废铅蓄电池收集处理过程的环保严查，再生铅产业结构已进行了深度调整，企业
陈宝琛
数量从300多家淘汰到60余家。其中，规模企业30多家。这些企业主要分为3类：第一类是仅从事再生铅生产的企业，贡献了约70%的再生铅产能，是废铅蓄电池处理的主力军[10]；第二类是大型铅蓄电池制造企业控股或自建的再生铅企业，贡献了约8%的再生铅产能；第三类是大型原生铅企业自建的再生铅-原生铅混合熔炼生产线，贡献了约9%的再生铅产能。在《标准》的修订过程中，充分考虑了现有企业的典型处理工艺和排污环节。
1.2 处理工艺与排污环节
目前，国内废铅蓄电池的处理以火法熔炼为主，主要包括预脱硫-还原熔炼、再生铅-铅精矿混合熔炼和直接熔炼还原铅-烟气回收3种典型工艺。
1)预脱硫-还原熔炼技术。该技术采用自动破碎分选设备将整只电池拆解为废电解质、废铅栅、废铅膏、废塑料和废隔板等部分。废电解质直接送入酸处理池；废铅栅通过低温熔炼做成铅合金或粗铅；废隔板直接送资质企业处理。废铅膏的主要成分为PbSO 4、PbO 、PbO 2和Pb 。其中，高含量的PbSO 4熔点最高(1 170 ℃)，是SO 2及铅尘污染的主要来源。该技术需对废铅膏进行预脱硫处理，先将PbSO 4转化为易还原的PbCO 3或PbO ，再进行低温还原熔炼产出再生铅和水淬渣。预脱硫-还原熔炼技术的整个处理过程中污染物的排放如图2所示，废气主要来源于熔炼炉烟气、精练埚烟气、铸板机烟气；废液主要来源于废电池贮存渗滤液、废电解质、破碎分选废水、塑料清洗废水、铅膏预脱
硫废水、脱硫除尘循环水；固体废物主要有熔炼炉炉渣、精炼炉炉渣、除尘设备收集的烟尘、废酸中和泥渣、分选出的隔板纸和硫酸钠。
2)再生铅-铅精矿混合熔炼技术。该技术的前端破碎分选过程、废板栅和废塑料处理过程均与预脱硫-还原熔炼技术相同。不同的是铅膏处理过程，该技术将铅膏与硫化铅精矿及辅料混合配料后进行熔炼和还原，产出的粗铅经电解精炼得到电解铅，产生的高温烟气经降温除尘后，送双转双吸制酸系统实
现最终硫的回收。该技术必须依托原生铅冶炼系统，并不适合单独的再生铅企
图 2 预脱硫-还原熔炼工艺主要产排污环节Fig. 2 Main production and discharge links of pre-desulfurization-reduction smelting process
2020环 境 工 程 学 报第 15 卷 环报版权所有
业。该技术在处理过程中的污染物的排放情况如图3所示，废气排污节点主要有备料粉尘、氧气底吹炉烟气，鼓风炉烟气，制酸尾气，熔铅埚和浇铸埚烟气、电解槽溢出酸雾；废液主要来源于废电池贮存渗滤液、废电解质、破碎分选废水、塑料清洗废水、制酸系统废水；固体废物主要有鼓风炉产生的水淬渣、冰铜渣，污酸废水处理污泥，除尘设备收集的烟尘，分选出的隔板纸，电解精炼系统产生的铜浮渣、氧化渣、阳极泥、冶炼渣等。
3)直接熔炼还原铅-烟气回收技术。该技术的前端破碎分选过程、废板栅和废塑料的处理过程均与再生铅-铅精矿混合熔炼技术相同，后端将铅膏、铅渣、铅泥、浮渣、炉渣、烟尘、铁粉、焦炭等进行混合配料(进炉料中铅含量≥80%)，然后送至富氧熔炼炉在高温和弱还原性气氛下产出一次粗铅和高铅渣。粗铅直接铸锭后送火法精练或电解精炼；高铅渣在1 200 ℃下进行还原熔炼，产出还原粗铅和水淬渣；产出的高温烟气经余热锅炉回收余热，沉降室除尘降温、电除尘后送离子液脱硫与两转两吸制酸系统。直接熔炼还原铅-烟气回收技术在处理过程中的污染物排放情况如图4所示。由于该工艺是在再生铅-铅精矿混合熔炼基础上发展而来的，其产生的废气、废液、固体废物均与再生铅-铅精矿混合熔炼工艺一致，但由于整个流程没有铅精矿的引入，故该方法产生废气的组成成分和废渣种类比较单一。
2 标准的主要内容
cssci2.1 标准框架结构
南京晨光东螺波纹管有限公司根据生态环境部法规与标准司对标准各部分的编写要求，该标准框架结构包括：前言、适用范围、规范性引用文件、术语和定义、废铅蓄电池的收集、运输和贮存要求、再生铅企业建设及
清洁生产要求、再生铅企业污染控制要求、再生铅企业运行环境管理要求、环境应急预案、资料性附录等章节。遇罗锦
2.2 标准适用范围
本标准规定了废铅蓄电池收集、贮存、运输、利用和处置过程的污染控制要求。本标准适用于废铅蓄电池收集、贮存、运输、利用和处置过程的污染控制，并可用于指导再生铅企业建厂选址、工程建设与建成后的污染控制管理工作。
图 3 再生铅-铅精矿混合熔炼工艺主要产排污环节
Fig. 3 Main production and discharge links of mixed smelting process of secondary lead and lead concentrate输入阻抗
第 6 期何艺等：《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ 519-2020)解读及实施建议2021 环境工程学
2.3 主要内容解读
2.3.1 分级分类管控收集、运输和贮存环节1)为建立规范有序的跨区域废铅蓄电池收集处理体系，提高正规渠道回收率，《标准》明确了废铅蓄电池的回收主体。《标准》要求铅蓄电池生产企业应采取自主回收、联合回收或委托回收模式，通过企业自有销售渠道或再生铅企业、专业收集企业在消费末端建立的网络收集废铅蓄电池，可采用“销一收一”等方式提高收集率；再生铅企业可通过自建，或者
与专业收集企业合作建设网络收集废铅蓄电池。
2)针对环境风险相对较小的完整的废铅蓄电池，提出有条件豁免危险废物的环境管理要求。《标准》明确了废铅蓄电池运输企业应执行国家有关危险货物运输管理的规定，具有对危险废物包装发生破裂、泄漏或其他事故进行处理的能力。运输废铅蓄电池应采用符合要求的专用运输工具。对于满足国家交通运输、环境保护相关规定条件的废铅蓄电池，豁免运输企业资质、专业车
辆和从业人员资格等道路危险货物运输管理要求。3)废铅蓄电池主要来源于个人消费者，呈现出产生源分散和产生量不稳定的特点，这导致了在废铅蓄电池从分散到集中、从少量到大量的收集过程中，各环节的环境风险程度差别较大的情况。根据收集过程的特殊性及环境风险，本次修订对不同类型废铅蓄电池贮存设施实施分级管理。具体来说，对于收集网点，《标准》规定，应划分出面积不少于3 m 2的专门存放区域，并具有防止废铅蓄电池破损和电解质泄漏的措施、硬化地面及有耐腐蚀包装容器；对于集中转运点，规定面积不少于30 m 2、有地面硬化和必要的防渗措施，应设有截流槽、导流沟、临时应急池和废液收集系统，应有排风换气系统保证良好通风，应配备耐腐蚀、不易破损变形的专用容器用于单独分区存放开口式废铅蓄电池和破损的密闭式免维护废铅蓄电池；对于再生铅企业废铅蓄电池贮存库房，《标准》规定，应严格按照《危险废物贮存污染控制标准》(GB 18597)[13]进行建设。2.3.2 加强信息化管理建设
为解决各地环境管理部门反映突出的“数据来源多头、数据报表多、数据专业性强”等问题，2019年1月，由生态环境部和交通运输部联合发布的《铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案》[11]中明确提出强化废铅蓄电池收集转运信息化监督管理的要求。在本次《标准》修订过程中，也充分考虑到在相应环节加强信息化建设，旨在打通横向数据共享渠道、畅通
图 4 直接熔炼还原铅－烟气回收工艺主要产排污环节
Fig. 4 Main production and discharge links of direct smelting reduction-flue gas recovery process
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