張 旭
朝陽市環境監測站,遼寧朝陽 122000
沼氣發電技術是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術,主要是利用工農業或城市生活中的大量有機廢棄物(例如城市垃圾和污水、酒糟液、禽畜糞等),經厭氧發酵處理產生的沼氣,驅動沼氣發電機組發電,并可充分將發電機組的余熱用于沼氣生產。本文以遼寧昊晟沼氣發電項目為例,簡要論述了沼氣發電工程環境影響評價分析的要素,并針對沼氣發電工程對所在地區環境的影響,提出了相應的處理措施。
沼氣發電項目是對畜牧養殖過程中所產生的排泄物進行后續治理的項目,其主要流程為對制沼、收集沼氣、凈化沼氣和發電利用,整個實施過程中基本不會對環境有二次污染,也不會對生態環境造成影響。項目的環境影響評價主要涉及項目的污染源調查、廠址區域環境現狀及擬采用的環境保護標準等方面的內容。
沼氣發電廠主要的污染物分為,水、大氣、固廢和噪聲污染。
廢水主要來源于沼氣生產過程中,厭氧反應器排放的沼液為主要廢水來源。由于奶牛場的糞便本身帶有惡臭氣味,是沼氣發電廠的主要空氣污染。沼渣作為沼氣發酵后的廢棄物,成為該沼氣發電廠的固體廢棄物。目前,沼氣發電過程中產生的沼液和沼渣不能隨意排放,但是都可以作為有機肥料來使用。噪聲污染主要來源于廠區的各種泵及冷卻塔,最主要噪聲來源為沼氣發電機組運行時產生的噪聲污染。
1)空氣質量狀況
根據擬建項目所在地的環境空氣功能區劃分,執行《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中的二級標準。擬建項目所在地區大氣環境為二類區,其環境空氣污染物二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、總懸浮顆粒(TSP)和可吸入顆粒物(PM10)日均濃度均未超標,該地區空氣環境質量良好。
2)水環境質量狀況
項目所在地的地表水水環境質量標準執行《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中的Ⅳ類標準(為一般農業用水)。地表水主要污染物有:CODcr、氨氮等,存在一定程度的富營養化問題。地下水水質滿足《地下水環境質量標準》(GB14848-93)中的Ⅲ類水質標準要求,水質較好。
3)噪聲環境質量狀況
項目施工與運行期間,可能產生噪音僅是在如下幾個階段:
(1)氣井施工時,在大型打井設備在工作;
(2)發電機運行時,機器發出的聲音。
從噪聲角度出發,施工過程中以收集井成形階段會產生噪音,但這一階段是短暫的,因此施工期間對周邊環境的影響可以滿足《建筑施工噪音控制規范》要求。
項目運行期間,僅有發電機會發出聲音,但發電機組是封閉在集裝箱式的廠房內工作,因此透出的聲音小于50dB,噪聲預測值完全可以達到《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-2008)中Ⅱ類標準(晝間60dB)要求。
項目所在地環境噪聲執行《聲環境質量標準》(GB3096-2008)3 類標準。該區域噪聲環境質量良好。
參考當地的環境功能區劃,本期工程擬執行的環境質量標準和污染物排放標準,最終執行標準以環評時環保部門的批復為準。
沼氣發電項目環境污染的防治措施主要包括廢水治理、廢氣處理、廢渣處理及噪聲處理等方面的內容。
1)廢水治理
本工程項目本身就是一個養殖污水、廢渣處理工程,厭氧反應器中反應發酵后排放的沼液進入沼肥儲存池貯存,最后作為肥料加以利用,因而基本無廢水外排。少量清洗設備、場地和操作人員的生活污水全部排入沖洗水貯存池,進入后續沼氣處理工藝進行處理。
2)廢氣處理
沼氣制備工藝中采用生物脫硫法去除沼氣中的H2S,去除效率90%以上,沼氣發電機組排放的廢氣中,SO2、NOX 能夠滿足國家要求的排放標準。
來自養牛場糞便具有惡臭氣味,是沼氣發電廠的主要氣體污染。本工程主體工藝是采用厭氧消化過程,厭氧消化裝置均采用密閉發酵,大大減輕了氣味。同時在預處理車間設置除臭系統一套,減少臭氣的排放,凈化環境。
在廠區總體布置上,統籌規劃,合理布局,把原料混合池、污水儲存池、廢物堆放區主要的臭氣產生源放在沼氣發電廠的下風向區域,物料的進出料方式盡量采取封閉或半封閉式,在站區加強平面和垂直綠化,以吸收氣味使惡臭氣體達到排放標準。
3)廢渣處理
沼渣是良好的生物有機肥料,綜合利用不存在問題。需要注意的是在運輸過程中控制跑、冒、滴、漏等問題避免對環境造成二次污染。
4)噪聲處理
噪音主要來源于沼氣制備過程和發電過程中設備的機械噪聲以及冷卻塔噪聲。設計中可從三個方面減少噪聲對周圍環境的影響:一是抑制聲源,選用低噪聲設備;二是發電機房設隔、吸噪音的設施;三是廠區綜合布置,靜鬧分開,周圍建立綠化隔離帶吸收噪音等。
沼氣發電項目屬于環境友好型建設項目,建成后基本無廢液、固廢等的排放,廢氣、噪聲采取工程措施后實現達標排放。項目主要是對區內養殖場的牲畜糞便等有機生物質的資源化開發利用,屬于可再生能源熱電聯產和有機肥生產利用項目,是可持續發展項目,環境友好型項目。項目建成后,將從本質上改變了原有的牲畜糞便的處理方式,由原來的環境污染型處理方式轉換為環境友好的綜合開發利用方式,具有良好的經濟效益和生態環境效益。
[1]溫晴,熊小麗,李志藝,等.江蘇省農業沼氣項目規劃環境影響評價指標體系研究[J].中國沼氣,2011,29(1):40-43.
[2]李榮剛,夏田中.畜禽養殖場沼氣項目環境影響評價[J].農家致富,2007(10):46-47.
[3]孫淼.江蘇省規模化養殖場沼氣工程效益實證分析[D].南京農業大學,2011.
[4]張國虹.生物質發電環境影響分析與發展建議[D].北京交通大學,2008.