火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電環(huán)評問題探討

文_韓俊剛 山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司

1 項目特點及關(guān)注的環(huán)境問題

1.1 項目特點

火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電項目是利用火力發(fā)電廠現(xiàn)有生產(chǎn)線及超低排放大氣污染治理設(shè)施，通過新增一定的污泥預(yù)處理設(shè)施并對鍋爐上煤系統(tǒng)進(jìn)行改造實現(xiàn)的。建設(shè)內(nèi)容主要包括：①新建市政污泥預(yù)處理系統(tǒng)；②配套建設(shè)市政污泥裝卸、儲存、運輸系統(tǒng)；③配套建設(shè)污泥儲料倉、預(yù)處理車間的廢氣、廢水收集處理系統(tǒng)等；④對火電廠上煤系統(tǒng)進(jìn)行改造，確保摻燒污泥均勻、穩(wěn)定與原料煤混合。

火電廠采用燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)后，市政污泥在廠區(qū)暫存、預(yù)處理及焚燒過程中不可避免地會對外環(huán)境造成污染和影響。

1.2 需要重點關(guān)注的環(huán)境問題

項目廢氣、廢水的治理措施。干化污泥儲存和運輸過程中的廢氣需保證接入鍋爐進(jìn)行焚燒處置，廢水經(jīng)處理后建議全部回用，減輕對環(huán)境的影響。

摻燒干污泥后，燃煤鍋爐大氣污染物需保證達(dá)標(biāo)排放。重點關(guān)注新增的二噁英及重金屬對周圍環(huán)境及敏感保護(hù)目標(biāo)的影響。

針對該項目工程中有很多不確定的因數(shù)，積極落實類似項目的工程實例和運行管理經(jīng)驗，收集相關(guān)經(jīng)驗資料數(shù)據(jù)，以有效支持本工程摻燒生活污泥的環(huán)境可行性。

一般城市周邊的大型火電廠廠址周邊近距離內(nèi)都有居民小區(qū)，應(yīng)加強對污泥運輸、儲存、干化、轉(zhuǎn)運時產(chǎn)生的臭氣（氨和硫化氫）的控制，避免無組織排放對居民產(chǎn)生不良影響，確保項目建設(shè)不會引發(fā)社會穩(wěn)定問題，做到項目建設(shè)環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益的有效統(tǒng)一。

2 火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電項目環(huán)評應(yīng)注意的問題

2.1 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范問題

項目環(huán)評應(yīng)對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展環(huán)評工作，由于目前缺少專門的關(guān)于此類項目的污染控制標(biāo)準(zhǔn)，因此在實際環(huán)評中，大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一般優(yōu)先執(zhí)行地方排放標(biāo)準(zhǔn)和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011，基準(zhǔn)氧含量6%）及超低排放限值，在此基礎(chǔ)上對于燃煤耦合污泥發(fā)電項目新增的CO、HCl重金屬、二噁英等污染物參照執(zhí)行《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014，基準(zhǔn)氧含量為11%）和《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001），氨、硫化氫、臭氣濃度等執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）。

由于目前燃煤耦合城市污泥發(fā)電項目廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)交叉執(zhí)行地方標(biāo)準(zhǔn)、火電行業(yè)大氣排放標(biāo)準(zhǔn)、生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)，存在以下問題：①GB13223-2011和GB18485-2014基準(zhǔn)氧含量的不同，同樣的污染物排放濃度按GB13223-2011折算濃度是按GBGB18485-2014折算濃度的1.5倍，不能真實反應(yīng)出大氣污染物的排放情況；②由于生活垃圾焚燒控制標(biāo)準(zhǔn)較危險廢物焚燒標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)，給環(huán)境管理帶來困擾。

2.2 工程分析的問題

2.2.1 污泥成分

市政污泥有機質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，不僅含有例如N、P等營養(yǎng)成分，還含有例如Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B等重金屬和多氯聯(lián)苯、二噁英等有毒有害物質(zhì)。污泥燃燒特性和化學(xué)成分由于其來源不同存在差異，將對系統(tǒng)穩(wěn)定運行、污染物排放產(chǎn)生不同影響。因此在實際工作中應(yīng)明確企業(yè)穩(wěn)定的污泥來源和數(shù)量，根據(jù)實際監(jiān)測報告對污泥進(jìn)行危廢鑒別，并明確污泥主要特性參數(shù)、重金屬含量、污泥浸出液濃度等，同時還應(yīng)關(guān)注污泥組分中例如含砂量過高可能導(dǎo)致設(shè)備磨損加快等問題。參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置單獨焚燒用泥質(zhì)》（GBT 24602-2009）及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》（GB24188-2009）等標(biāo)準(zhǔn)對進(jìn)廠污泥關(guān)于污泥含水率、來源、污泥泥質(zhì)、污泥外觀及氣味等方面的提出控制要求。

2.2.2 污泥摻燒比例

為了解電廠摻燒污泥后，污泥對電廠的運行情況所帶來的影響，火電廠需要開展污泥摻燒試驗工作。通過現(xiàn)場試驗，評價不同污泥摻燒比例對鍋爐的安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性的影響。進(jìn)行環(huán)評工作時需要現(xiàn)場試驗報告輔助論證項目環(huán)保可行性和可靠性。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)電廠主要采用流化床混燒污泥，少量電廠采用煤粉爐混燒干污泥，一般將干化污泥摻燒比例在10%以內(nèi)。

在實際工作中，應(yīng)重點關(guān)注污泥摻燒對機組運行影響、燃料質(zhì)量影響的問題，并關(guān)注污泥摻燒比例控制措施，確保火電廠在實際運行中污泥摻燒比例在其規(guī)定范圍內(nèi)。

2.3 大氣污染治理問題

本文以廣州增城某電廠市政污泥摻燒項目為例論述燃煤電廠污泥摻燒后大氣污染物治理問題。該電廠采用2臺300MW煤粉爐摻燒干化污泥，干化污泥進(jìn)廠含水率為40%，摻燒比例為5%，每日24h連續(xù)運行，日均摻燒量為350t/d。

2.3.1 焚燒煙氣產(chǎn)生情況及治理措施

根據(jù)環(huán)評工程分析及摻燒實驗監(jiān)測結(jié)果，污泥摻燒后，全廠兩臺機組年煙氣排放量較摻燒前有小幅度增加，增加幅度約1.85%，增幅不大，煙塵、氮氧化物、二氧化硫年排放量約增加3.77t/a、25.09t/a、13.62t/a，通過采用現(xiàn)有煙氣治理措施“低氮燃燒器+SCR脫硝+靜電除塵器+布袋除塵器+濕法脫硫+濕式電除塵器”后排放濃度無明顯變化，均滿足排放要求；氯化氫依托濕法脫硫工藝和濕式除塵器（堿液除塵系統(tǒng)）去除；CO排放濃度通過控制機組爐膛溫度、過量空氣系數(shù)、停留時間等工藝參數(shù)使其達(dá)標(biāo)；重金屬排放濃度均有所增加，但經(jīng)過現(xiàn)有煙氣治理措施后能夠有效去除；二噁英可從控制來源、減少爐內(nèi)形成、避免爐外低溫區(qū)再合成以及提高尾氣除塵效率等措施進(jìn)行控制。

由于污泥種類成分復(fù)雜多樣，因此污染物的排放特征存在較大差異，而目前火電廠開展污泥摻燒項目，焚燒煙氣一般依托現(xiàn)有煙氣處理設(shè)施，在環(huán)評中需要闡述其適應(yīng)性和有效性，特別是關(guān)于污泥摻燒后新增污染物重金屬、二噁英等的排放問題。

2.3.2 惡臭治理措施

為減少污泥惡臭堆放對周邊環(huán)境的影響，廣州增城某電廠采用干化污泥卸料和儲料一體化建筑進(jìn)行卸泥及暫存。卸料轉(zhuǎn)運空間設(shè)除臭風(fēng)管，采用除臭風(fēng)機經(jīng)廠區(qū)管架送至鍋爐房燃燒。此外，為了防止鍋爐停爐期間，惡臭氣體逸散，另設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)經(jīng)廢氣處理設(shè)施處理后，再經(jīng)風(fēng)機排出車間外。車間大門設(shè)空氣幕等隔氣設(shè)施，以避免臭氣外溢。火電廠在進(jìn)行污泥摻燒項目時，應(yīng)關(guān)注污泥焚燒系統(tǒng)全過程中惡臭氣體的收集處置問題。

2.4 防護(hù)距離的問題

2.4.1 大氣環(huán)境防護(hù)距離

計算“大氣環(huán)境防護(hù)距離”直接采用《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則-大氣環(huán)境》（HJ2.2-2018）的推薦模式進(jìn)行計算。

2.4.2 衛(wèi)生防護(hù)距離

由于焚燒爐在檢修期間屬于非正常運行，因此污泥卸儲料一體化車間產(chǎn)生的惡臭污染物需要考慮衛(wèi)生防護(hù)距離。根據(jù)《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》（GB/T13201-91）進(jìn)行計算，衛(wèi)生防護(hù)距離計算公式如下：

式中QC—工業(yè)企業(yè)有害氣體無組織排放量可以達(dá)到的控制水平，（kg/h）；Qm—標(biāo)準(zhǔn)濃度限值，mg/m3；L為衛(wèi)生防護(hù)距離，m；r—有害氣體無組織排放源所在生產(chǎn)單元的等效半徑，m；A、B、C、D—衛(wèi)生防護(hù)距離計算系數(shù)，無因次，根據(jù)工業(yè)企業(yè)所在地區(qū)近5年平均風(fēng)速及工業(yè)企業(yè)大氣污染源構(gòu)成類別選取。

火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電項目一般將大氣環(huán)境防護(hù)距離與衛(wèi)生防護(hù)距離進(jìn)行對比，取較大值。

3 結(jié)語

火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電作為一種減量化、無害化和資源化城市污泥的處置方式已越來越受到人們的重視。隨著國家鼓勵政策的明朗化，“十三五”以較快的速度發(fā)展開來。在推動火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電技術(shù)的同時，必須關(guān)注項目本身可能產(chǎn)生的環(huán)境影響，由此此類項目在進(jìn)行環(huán)評工作中，應(yīng)對以上幾個問題進(jìn)行盡可能詳盡、全面的調(diào)查和論證，才能有效預(yù)防和減輕火電廠燃煤耦合城市污泥發(fā)電項目帶來的不利影響。