生活垃圾焚燒發電項目水資源論證的要點分析

楊翠翠，沈 樂，陳 梅

(1．江蘇省水文水資源勘測局淮安分局，江蘇淮安223005;2．江蘇省水文水資源勘測局南京分局，江蘇南京210008)

2011年中央1號文件和中央水利工作會議明確要求實行最嚴格水資源管理制度，2012年國務院頒布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》［1］，同年江蘇省政府也頒布了《省政府關于實行最嚴格水資源管理制度的實施意見》，圍繞“三條紅線”提出了多條具體措施，明確要求加強規劃和建設項目水資源論證。近年來，隨著我國市政公用行業改革的不斷深化，大量社會資金通過產業化、市場化的途徑進入垃圾處理行業，有效地促進了我國垃圾無害化處理設施的建設。垃圾焚燒發電設施作為一種技術含量高、投入高的垃圾處理方式，已廣泛采用市場化的方式進行投融資、建設和運營［2］。筆者以淮安市盱眙縣生活垃圾焚燒發電項目為例，從落實最嚴格水資源管理制度的角度，具體闡述生活垃圾焚燒發電項目水資源論證的重點和難點。

1 城市生活垃圾處理方式分析

隨著城市經濟的發展，城市化進程的加快，城市人口越來越多，產生的城市生活垃圾量也逐年上升。很多城市沒有生活垃圾無害化的處理設施，僅進行簡單的集中露天堆放，形成“垃圾圍城”的局面，通常沒有有效的防滲防護措施，對城市生態、土壤、水體等造成嚴重的污染，破壞了當地居民的生活環境，損害了城市形象，嚴重地制約著城市的社會經濟發展。如何正確地認識垃圾問題，并采取切實可行的方法處理垃圾，已經是現代城市發展中不可避免并亟須解決的問題。

國內外城市生活垃圾處理的方式有很多種，應用比較廣泛的主要有衛生填埋、堆肥、焚燒發電3種［3］。衛生填埋處理量大、工藝簡單、成本低廉，是目前中等發展城市比較常見的垃圾處理方式。垃圾填埋占地面積大，產生的滲濾液處理難度大，容易污染環境，影響子孫后代，不利于城市社會的可持續發展。堆肥處理技術是利用微生物將城市生活垃圾進行降解后轉化為可利用的農業肥料，從而實現變廢為寶。但由于我國垃圾分類工作做得不好，堆肥技術難以降解垃圾中的重金屬、塑料等垃圾，最終嚴重污染了農田土地。焚燒發電能夠實現垃圾減量化、資源化、無害化的處理目標，在實現清潔生產的前提下對生活垃圾進行焚燒處理，以處理垃圾為主、發電為輔，已成為越來越多經濟發達城市的重要市政配套工程。

2 工程概述

淮安市盱眙縣總面積2 493 km2，轄14個鎮、5個鄉，地處洪澤湖南岸、江蘇省中西部，有“淮河明珠、龍蝦之都、帝王故里、生態家園”之稱。盱眙風光秀美，景色怡人，是全國生態示范區，全縣森林覆蓋率28%，山在城中立，水在城邊繞，是長三角地區的旅游節點城市。盱眙縣原本有一個生活垃圾再生燃燒項目，2007年投運，后因技術不成熟而失敗。此后盱眙縣城的生活垃圾運送至垃圾填埋場進行填埋。該填埋場位于古桑鄉，距離盱眙縣城約5 km，于2004年啟用，接收盱眙縣城約200 t/d的生活垃圾，目前累計填埋垃圾量約50萬m3，填埋量日趨飽和。填埋場周邊的土壤、水體等均已受到不同程度的污染。

根據盱眙縣現狀人口及垃圾量統計資料，2010年服務區域內人均垃圾產量約為1．10 kg/(人·d)。隨著盱眙縣經濟水平的發展，城區人均垃圾產量將下降，而農村人均垃圾產量將逐步上升。根據《淮安市盱眙縣總體規劃》(2006－2020)，2010年服務區域內人口約74．6萬人。盱眙縣2015年規劃總人口為76．5萬人，2030年為83．8萬人。以人均垃圾產量法預測服務區域內垃圾產量(表1)。

表1 2010～2030年盱眙縣垃圾產量

考慮將垃圾填埋場的垃圾返廠焚燒，在保護環境的同時，使垃圾焚燒線達到額定規模，處于最經濟的運行狀態。盱眙縣生活垃圾焚燒發電廠設計總規模為2×400 t/d生活垃圾焚燒處理能力，分3期建設。一期建設規模為日處理垃圾400 t/d，配置1臺400 t/d的爐排式垃圾焚燒鍋爐和1臺15 MW汽輪發電機組，預留二期和三期。一期焚燒爐和汽輪發電機組年運行時間為8 000 h，年處理城市生活垃圾14．6×104t，年發電量5 342．2 ×104kW·h，自用電率為 20%，年發電上網電量4 273．8×104kW·h。項目廠址位于盱眙縣城南部，西靠淮河。根據項目周邊水系情況以及項目本身用水特點，確定項目用水取自清水壩引河，取水口距淮河約2．2 km。一期工程平均取水量為32．05 m3/h，年取水總量為25.64 萬 m3。

3 論證要點分析

3．1 取水水源論證分析 取水水源論證是生活垃圾焚燒發電項目水資源論證的重要內容。在建設項目前期工作的基礎上，通過對項目周邊水源環境進行分析論證，通過取水水量、水質可靠性、取水河道條件、取水線路長短、取水工程投資、建設難易程度等多因素綜合比選，確定最科學合理的取水方案。電廠取水多用于循環冷卻補給水，對水質要求不高，可以考慮水質較差滿足水量要求的水源，節省優質水源用于食品、藥品類等對水質要求高的行業［4］。

根據盱眙縣生活垃圾焚燒發電項目周邊的水源情況，可作為取水水源的有淮河、清水壩引河和富春紫光污水處理廠尾水。基于3條紅線中水資源總量控制紅線的要求，首先考慮中水回用，減少取用新水量。富春紫光污水處理廠距離項目廠址約6 km，日排水量2萬m3/d，為連續性排放，尾水排放水質達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918－2002)一級B標準，排入城東大溝后匯入清水壩引河。建設項目日取水量為769．2 m3/d，污水處理廠尾水水量可滿足項目取水水量的要求;經過尾水水質監測結果分析，水質常年為Ⅴ類或劣Ⅴ類，不符合企業用水水質的要求，必須進行深度處理后才可用于生產。水處理設備配置及其運行費用較為高昂，對設備危害較大，考慮到企業的運行成本和設備使用壽命，污水處理廠尾水暫不合適作為取水水源，待日后污水處理廠提標改造，尾水達到Ⅳ類水標準時，可考慮取用中水。

淮河是洪澤湖的主要入湖河流，其入湖水量占洪澤湖總入湖水量的70%以上，水量豐沛，正常情況下其水質較好。洪澤湖承接中上游15．8萬km2的來水，多年平均入湖水量303．4億m3，是蘇北地區最大的供水水源。洪澤湖也是南水北調東線調水線路上最大的調蓄水庫，水功能區劃為調水保護區，水質目標為Ⅲ類。以淮河作為該項目取水水源，水量、水質均有保證。從淮河干流取水，輸水管線至少需要7 km，沿岸為多年淤積區，屬沼澤、灘涂地帶，有些地方淤泥深多于20 m，建取水構筑物、引水管道投資大，施工難度極大。

清水壩引河是清水壩灌區的引水河道，從淮河引水。項目取水量小，清水壩引河水量可以滿足取水要求。從清水壩引河取水，取水線路相對較短，距離項目廠區約4 km，取水工程投資相對較小，施工相對容易。清水壩引河在距離淮河2．5 km北岸有城東大溝匯入，水質比淮河干流差，該項目取水用于循環冷卻補充水，對水質要求不高，原水經絮凝、沉淀、過濾等處理后，基本滿足使用要求。因此，最終確定將項目取水口設置在清水壩引河上，得到了評審專家的一致認可。

3．2 水資源保護措施分析 生活垃圾焚燒發電廠不同于其他火電廠，其焚燒原料為生活垃圾，若處置不當，垃圾滲濾液會下滲污染土壤和地下水。滲濾液成分復雜，其中含有難以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、鄰苯二甲酸脂、酚類和苯胺類化合物等，滲濾液滲漏對地下水的影響會長期存在。滲濾液滲漏對地下水的污染主要表現在使地下水水質混濁，有臭味，COD、三氮含量高，油、酚污染嚴重，大腸菌群超標等［5］。因此做生活垃圾焚燒發電項目水資源論證時，水資源保護措施尤為重要，特別是對垃圾存儲的防滲防護措施要做重點分析，并應提出在滲濾液處理系統出現事故時的應急處理措施，確保電廠運行時不會對周邊水體、土壤等自然環境產生不利影響。

3．2．1 垃圾滲濾液防滲措施。盱眙縣生活垃圾焚燒發電項目垃圾卸料、輸送系統及貯存池等采用密閉設計，垃圾貯存池和垃圾輸送系統采用負壓運行方式，垃圾滲濾液收集池密閉處理。工程建設高度重視防滲問題，在可能產生滲漏的垃圾儲坑及滲濾液收集池、滲濾液處理系統、飛灰固化車間等采取防滲措施，根據當地天然基礎層的地質情況，采用天然粘土防滲襯層，單層或雙層人工合成材料防滲襯層。人工合成材料防滲襯層采用滿足《垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T234－2006)中規定技術要求的高密度聚乙烯或者其他具有同等效力的人工合成材料。

3．2．2 垃圾滲濾液影響監控措施。生活垃圾焚燒發電項目運行時，垃圾卸料、輸送及垃圾貯存、焚燒等環節都有可能產生滲濾液下滲的情況，這些環節都必須采取防滲工程措施。防滲工程應高標準設計和施工，確保防滲效果，防止滲濾液對土壤和地下水的污染。除此以外，建設單位應對滲濾液處理系統進出水量、水質進行監測，加強監控。在滲濾液處理站進水口、出水口設置自動監測設備，水質監測項目為pH、SS、CODCr、BOD5、NH3-N、TP、石油類等，至少每天監測 1 次。有條件的建設單位還應開展地下水水質監測。在垃圾坑30 m范圍內布設1個監測點，另外在地下水流向上游、下游各布設1個地下水監測井，監測項目為pH、總大腸菌群、高錳酸鹽指數、氟化物、氨氮、汞、鉛、Cr6+、Cd、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、細菌總數，每月監測1次。發現地下水水質異常，及時分析和處置。

3．2．3 滲濾液處理系統出現事故時的應急處理措施。項目正常運行時，垃圾滲濾液收集進入滲濾液處理系統處理達標后排入市政污水管網，垃圾滲濾液處理系統產生的污泥全部送回焚燒爐自行焚燒處理。在滲濾液處理系統出現事故時，應急處置依托滲濾液處理系統調節池作為事故緩沖設施。滲濾液通過垃圾儲坑的滲濾液集水溝，匯入經防滲處理的滲濾液調節池。滲濾液調節池分為2格，正常運行時1格運行，1格空置作為應急池。每格池容積500 m3，可供夏季滲濾液最大產生情況下8．6 d的儲量。滲濾液處理系統一旦發生事故，應立即組織技術人員排除故障，待故障排除后，被應急儲存的滲濾液進入處理系統處理，不外排。如果在滲濾液調節池能夠收集滲濾液的時間范圍內不能排除故障，應停止生產，待事故排除后再恢復生產。

4 結論及建議

水資源論證是水資源管理中最重要的前置把關環節，是實行最嚴格水資源管理制度的重要基礎。針對目前各地普遍建設的生活垃圾焚燒發電項目，結合最嚴格水資源管理制度的要求，基于3條紅線的標準，對此類項目的水資源論證要點進行具體分析。生活垃圾焚燒發電廠因焚燒原料的特殊性，對水資源論證的要求更高，不僅要論證取水、用水的合理性，更要重視水資源保護措施的可行性，嚴防垃圾滲濾液對水資源環境造成污染，確保生活垃圾焚燒發電項目能夠安全生產、清潔生產。

［1］陳雷．實行最嚴格的水資源管理制度保障經濟社會可持續發展［R］．在全國水資源工作會議上的講話，2009－02－14．

［2］陳善平，劉峰，孫向軍．城市生活垃圾焚燒發電市場現狀［J］．環境衛生工程，2009，17(1):20 －22．

［3］楊順清．城市生活垃圾處理的技術措施探討［J］．研究與探討，2014(7):379．

［4］郭永金．簡述實施最嚴格水資源管理制度的戰略意義［C］//實行最嚴格水資源管理制度高層論壇論文集．湖北水利協會，2011:62－66．

［5］陳格桓．探討興建垃圾電廠的幾個問題［J］．廣東電力，2004(4):14－18．