淺談生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的工作重點(diǎn)

陳瀟江

江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司

淺談生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的工作重點(diǎn)

陳瀟江

江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司

以生活垃圾作為熱源，進(jìn)行焚燒發(fā)電，能夠同時(shí)具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，而在對相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需要做好環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作，對可能存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行分析，做好有效的預(yù)防工作。本文結(jié)合某生活垃圾焚燒發(fā)電廠的實(shí)例，對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的工作重點(diǎn)進(jìn)行了分析和討論，希望能夠?yàn)楣こ添?xiàng)目的建設(shè)提供一些參考依據(jù)。

生活垃圾焚燒發(fā)電；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)；重點(diǎn)

1 前言

最近幾年，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模擴(kuò)大，城市人口增加，也使得城市垃圾的處理成為了一個(gè)亟待解決的問題。就目前來看，對于城市垃圾的處理，采用的多是填埋或者焚燒的方式，這兩種方式雖然操作簡單。投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，但是會(huì)造成較為嚴(yán)重的地下水、土壤和大氣污染，需要積極探索新的垃圾處理模式。生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)就是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的。

2 工程概況

某生活垃圾焚燒發(fā)電廠位于城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，設(shè)計(jì)垃圾焚燒量為1400t/d，設(shè)置了2臺處理能力為700t/d的機(jī)械爐排垃圾焚燒爐，配合2×9MW凝汽式發(fā)電機(jī)組。從保護(hù)環(huán)境減少污染的角度，設(shè)置了相應(yīng)的煙氣凈化系統(tǒng)，采用了“半干法脫酸+活性炭吸附+SNCR脫硝+布袋除塵器”的組合工藝，對垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化處理。垃圾倉與滲濾液處理站產(chǎn)生的有害氣體會(huì)送入到焚燒爐中充當(dāng)助燃?xì)怏w，如果焚燒率停爐檢修，則有害氣體會(huì)在經(jīng)過垃圾倉上部的活性炭吸附除臭裝置凈化后，經(jīng)由排風(fēng)機(jī)排放到大氣中。

3 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的工作重點(diǎn)

3.1 風(fēng)險(xiǎn)識別

(1)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。在垃圾焚燒過程中，存在潛在危險(xiǎn)，一旦垃圾焚燒爐出現(xiàn)故障，使得爐內(nèi)的溫度無法達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，則不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，如果煙氣在焚燒爐內(nèi)停留的時(shí)間超過2s，同樣會(huì)導(dǎo)致污染物的排放量的增大。對于焚燒剩下的灰燼，一般是罐車進(jìn)行運(yùn)輸，如果罐車密封不嚴(yán)或者出現(xiàn)破損，則在運(yùn)輸過程中可能對周邊環(huán)境造成污染[1]。

(2)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。在生活垃圾焚燒發(fā)電廠中，處理的垃圾是常見的生活垃圾，在對垃圾進(jìn)行清運(yùn)的過程中，不會(huì)用到具有危害性的物質(zhì)，而點(diǎn)火的燃料為0號輕柴油，用量很小，其對于環(huán)境的危害基本可以忽略，因此，在焚燒過程中，主要的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)是焚燒產(chǎn)生的煙氣（包括CO、二噁英、重金屬、氯化氫等）以及飛灰，煙氣脫硝系統(tǒng)中采用的氨水也可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)過程風(fēng)險(xiǎn)。通常來講，生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的生產(chǎn)過程包括了垃圾清運(yùn)、垃圾貯存、垃圾焚燒、余熱發(fā)電、煙氣凈化、灰渣處理等，考慮到生活垃圾本身并不屬于危險(xiǎn)品，因此在前兩個(gè)環(huán)節(jié)基本不存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，余熱發(fā)電采用的是火電的原理，結(jié)合煙氣凈化以及灰渣處理，同樣不容易產(chǎn)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故。不過，在焚燒產(chǎn)生的煙氣中，含有多種污染物質(zhì)，如果處理不當(dāng)，可能引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染事故，而垃圾滲濾液本身成分復(fù)雜，污染物眾多，如果不能進(jìn)行有效的處理，會(huì)給土壤和地表水環(huán)境帶來巨大的破壞[2]。

3.2 源項(xiàng)分析

結(jié)合《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》的相關(guān)規(guī)范，在非常工況下（設(shè)備檢修、點(diǎn)火開爐、設(shè)備異常等），污染物的排放均屬于非正常排放。而在當(dāng)前我國對于環(huán)境污染問題的相關(guān)報(bào)道中，通常都會(huì)將垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)異常或者故障導(dǎo)致凈化效率降低，繼而引發(fā)的廢氣污染問題看做是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)故障，然后在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中加入環(huán)境防護(hù)距離以及衛(wèi)生防護(hù)距離等概念。而實(shí)際上，根據(jù)上述規(guī)范分析，這些事故應(yīng)該屬于非正常排放的范疇，不應(yīng)該將之作為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的最大可行事故，也不應(yīng)該將衛(wèi)生防護(hù)距離和環(huán)境防護(hù)距離納入到環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的范疇。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這里認(rèn)為，生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)過程中，最大可信事故應(yīng)該是有害物質(zhì)泄漏事故及引發(fā)的火災(zāi)、爆炸等[3]。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

(1)非正常排放：以二噁英類物質(zhì)為例，如果在運(yùn)行過程中，垃圾焚燒設(shè)備出現(xiàn)故障和問題，可能會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)煙氣中二噁英類物質(zhì)排放量的增大，嚴(yán)重的甚至可能超出排放標(biāo)準(zhǔn)。在正常情況下，煙氣中的二噁英排放濃度應(yīng)該在0.1ngTEQ/m3以內(nèi)，這里的非正常情況，一是布袋除塵器出現(xiàn)破損，正常情況下，布袋可在停爐檢修時(shí)按使用周期成批更換。運(yùn)行中布袋泄漏，在線監(jiān)測儀可立即發(fā)現(xiàn)。布袋除塵器有多個(gè)獨(dú)立倉位，每個(gè)獨(dú)立倉位有幾十個(gè)小布袋，可逐一隔離檢查更換，不會(huì)造成煙塵超標(biāo)。更換時(shí)，因需冷卻，一般需1天時(shí)間，故障布袋一般在3-5只左右，每年大約不超過2次，由于故障較小，基本可以在1h內(nèi)完成處理，并不會(huì)產(chǎn)生很大的危害；二是凈化系統(tǒng)完全失效，包括干法除酸系統(tǒng)故障和活性炭噴射系統(tǒng)故障。干法除酸系統(tǒng)的噴射馬達(dá)、噴頭或聯(lián)接器等有可能在運(yùn)行中出故障，發(fā)生率每年大約1-2次，更換時(shí)間最多約在1小時(shí)以內(nèi)，一般在20分鐘左右，此時(shí)HCl會(huì)偏高。因后續(xù)處理系統(tǒng)還有活性炭吸附作用，因此酸性氣體的去除效率會(huì)降低30%左右。由于多種原因，活性炭不噴或風(fēng)機(jī)損壞，需更換備件或啟用備用風(fēng)機(jī)，一般在30分鐘左右，最長不超過1小時(shí)。此種情況一年最多1-2次。但由于布袋過濾器表面積有活性炭反應(yīng)層，對重金屬、二噁英類等的吸附仍然有效，因此活性炭噴射系統(tǒng)短時(shí)間故障不會(huì)對重金屬、二噁英類等有很大的影響，其去除效率會(huì)降低20%左右。

(2)焚燒爐爆炸：如果設(shè)備存在嚴(yán)重故障，或者操作不當(dāng)導(dǎo)致爐內(nèi)的壓力和溫度出現(xiàn)異常，則在極端風(fēng)險(xiǎn)狀況下可能會(huì)出現(xiàn)焚燒爐爆炸事故，不僅會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失以及可能存在的人員傷亡，爐膛內(nèi)溢出的未經(jīng)處理的焚燒煙氣中蘊(yùn)含著濃度較高的二噁英類物質(zhì)，對于周邊區(qū)域大氣環(huán)境會(huì)造成非常嚴(yán)重的大氣污染。以該生活垃圾焚燒發(fā)電廠的一號鍋爐為例，其在正常運(yùn)行過程中，鍋爐內(nèi)的二噁英類物質(zhì)濃度在5-8ngTEQ/m3左右，假設(shè)焚燒爐發(fā)生爆炸，則在爆炸發(fā)生的瞬間，氣體溢出量約為990m3，結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對焚燒爐爆炸極端狀況下二噁英的排放量進(jìn)行計(jì)算，約為7920ngTEQ。依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測事故發(fā)生時(shí)污染物的濃度分布，結(jié)果表明，在爆炸發(fā)生約60s后，位于下風(fēng)向點(diǎn)100m位置的二噁英濃度為0.39pgTEQ/m3，與現(xiàn)狀監(jiān)測最大背景值疊加，得到在保證健康的前提下，人體每天的攝入量最大不能超過22.97pgTEQ[4]。

(3)其他事故：在生活垃圾焚燒發(fā)電廠中，煙氣凈化系統(tǒng)中的脫硝處理環(huán)節(jié)需要利用氨水作為還原劑，而輔助燃燒系統(tǒng)則需要將輕柴油作為點(diǎn)火材料，依照消防安全管理及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范的具體要求，氨水儲(chǔ)罐需要單獨(dú)設(shè)置在煙氣凈化車間內(nèi)，輕柴油儲(chǔ)罐如果放置在室外，則需要設(shè)置相應(yīng)的圍堰以及消防器材。

不過，發(fā)電廠中的氨水和輕柴油本身的環(huán)境危害性就不大，加上儲(chǔ)量少，基本不會(huì)引發(fā)相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故。

(4)廢水收集：依照《水體污染防控經(jīng)濟(jì)措施設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的相關(guān)固定，在生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目中，應(yīng)該設(shè)置能夠儲(chǔ)存事故廢水的相關(guān)設(shè)施。從廠房垃圾滲濾液、一次消防廢水、地坪沖洗廢水等的收集需求進(jìn)行綜合考慮，應(yīng)該在適當(dāng)位置社會(huì)容積較大的事故應(yīng)急池，確保在發(fā)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故時(shí)，能夠?qū)U水進(jìn)行收集和臨時(shí)存儲(chǔ)，待事故處理完成后，分批將事故廢水導(dǎo)入到污水處理站進(jìn)行處理，以減少事故廢水對于周邊土壤和水環(huán)境的影響。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)防范

結(jié)合上述分析，在生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的運(yùn)行過程中，存在著一些潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而這些風(fēng)險(xiǎn)一旦爆發(fā)，可能造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，同時(shí)也會(huì)影響周邊居民的身體健康。對此，需要做好相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防范工作，在項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行環(huán)節(jié)，制定切實(shí)有效的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施，編制完善的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源，預(yù)防環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生。具體來講，一是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，做好焚燒爐運(yùn)行工況的在線監(jiān)測，強(qiáng)化項(xiàng)目集中控制，結(jié)合DCS控制系統(tǒng)，在設(shè)備出現(xiàn)異常的第一時(shí)間做到自動(dòng)報(bào)警，工作人員在接收到報(bào)警信息后，可以迅速制定相應(yīng)的應(yīng)對措施，減少故障造成的影響；二是在氨水儲(chǔ)罐區(qū)和儲(chǔ)油罐區(qū)設(shè)置圍巖，嚴(yán)格依照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求進(jìn)行廠區(qū)的平面布局以及防火間距的設(shè)置；三是確保污水處理系統(tǒng)具備容積足夠的滲濾液調(diào)節(jié)池，確保在事故發(fā)生時(shí)能夠?qū)鴿B濾液以及事故污水進(jìn)行收集，避免其隨意排放；四是應(yīng)該做好環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的應(yīng)急預(yù)演，使得工作人員能夠熟悉環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案的內(nèi)容和應(yīng)急處理方法，在事故真正發(fā)生時(shí)能夠從容應(yīng)對[5]。

4 結(jié)語

總而言之，生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目屬于一種基于可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目，可以將環(huán)境保護(hù)和能源回收有機(jī)結(jié)合起來，在實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、無害化處理的同時(shí)，也可以在一定程度上緩解電能緊缺問題，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，應(yīng)該做好必要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，從風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)防范等角度，盡可能減少項(xiàng)目建設(shè)對于環(huán)境的負(fù)面影響，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 黃明.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)在垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)評中的應(yīng)用——以成都九江垃圾焚燒發(fā)電廠為例[J].環(huán)境影響評價(jià),2014(1):49～52.

[2] 盛周君,孫文潭,陳玉.生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作重點(diǎn)探討[J].低碳世界,2015(6):9～10.

[3] 謝剛,孔顥.基于AHP的BOT生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J].中國科技縱橫,2015(9):199～200.

[4] 呂連宏,羅宏,張征,等.生活垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J].環(huán)境工程,2010(2):114～117.

[5] 崔小愛.生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境影響及保護(hù)對策研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.018