淺談生活垃圾焚燒發電項目環境風險評價的工作重點

陳瀟江

江蘇環保產業技術研究院股份公司

淺談生活垃圾焚燒發電項目環境風險評價的工作重點

陳瀟江

江蘇環保產業技術研究院股份公司

以生活垃圾作為熱源，進行焚燒發電，能夠同時具備良好的經濟效益和環境效益，而在對相關項目進行建設時，需要做好環境風險評價工作，對可能存在的環境風險問題進行分析，做好有效的預防工作。本文結合某生活垃圾焚燒發電廠的實例，對環境風險評價中的工作重點進行了分析和討論，希望能夠為工程項目的建設提供一些參考依據。

生活垃圾焚燒發電；環境風險評價；重點

1 前言

最近幾年，我國的城市化進程不斷加快，城市規模擴大，城市人口增加，也使得城市垃圾的處理成為了一個亟待解決的問題。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。投資和運行費用較低，但是會造成較為嚴重的地下水、土壤和大氣污染，需要積極探索新的垃圾處理模式。生活垃圾焚燒發電技術就是在這樣的背景下產生和發展起來的。

2 工程概況

某生活垃圾焚燒發電廠位于城市主導風向的下風向，設計垃圾焚燒量為1400t/d，設置了2臺處理能力為700t/d的機械爐排垃圾焚燒爐，配合2×9MW凝汽式發電機組。從保護環境減少污染的角度，設置了相應的煙氣凈化系統，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，對垃圾焚燒后產生的煙氣進行凈化處理。垃圾倉與滲濾液處理站產生的有害氣體會送入到焚燒爐中充當助燃氣體，如果焚燒率停爐檢修，則有害氣體會在經過垃圾倉上部的活性炭吸附除臭裝置凈化后，經由排風機排放到大氣中。

3 環境風險評價的工作重點

3.1 風險識別

(1)設備風險。在垃圾焚燒過程中，存在潛在危險，一旦垃圾焚燒爐出現故障，使得爐內的溫度無法達到一定的標準，則不完全燃燒會產生大量的有害氣體，如果煙氣在焚燒爐內停留的時間超過2s，同樣會導致污染物的排放量的增大。對于焚燒剩下的灰燼，一般是罐車進行運輸，如果罐車密封不嚴或者出現破損，則在運輸過程中可能對周邊環境造成污染[1]。

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

(3)過程風險。通常來講，生活垃圾焚燒發電項目的生產過程包括了垃圾清運、垃圾貯存、垃圾焚燒、余熱發電、煙氣凈化、灰渣處理等，考慮到生活垃圾本身并不屬于危險品，因此在前兩個環節基本不存在環境風險，余熱發電采用的是火電的原理，結合煙氣凈化以及灰渣處理，同樣不容易產生環境風險事故。不過，在焚燒產生的煙氣中，含有多種污染物質，如果處理不當，可能引發嚴重的環境污染事故，而垃圾滲濾液本身成分復雜，污染物眾多，如果不能進行有效的處理，會給土壤和地表水環境帶來巨大的破壞[2]。

3.2 源項分析

結合《環境影響評價技術導則大氣環境》的相關規范，在非常工況下（設備檢修、點火開爐、設備異常等），污染物的排放均屬于非正常排放。而在當前我國對于環境污染問題的相關報道中，通常都會將垃圾焚燒煙氣凈化系統異常或者故障導致凈化效率降低，繼而引發的廢氣污染問題看做是環境風險故障，然后在環境風險評價中加入環境防護距離以及衛生防護距離等概念。而實際上，根據上述規范分析，這些事故應該屬于非正常排放的范疇，不應該將之作為環境風險評價的最大可行事故，也不應該將衛生防護距離和環境防護距離納入到環境風險評價的范疇。結合相關標準和規范，這里認為，生活垃圾焚燒發電項目的環境風險評價過程中，最大可信事故應該是有害物質泄漏事故及引發的火災、爆炸等[3]。

3.3 風險評價

(1)非正常排放：以二噁英類物質為例，如果在運行過程中，垃圾焚燒設備出現故障和問題，可能會導致短時間內煙氣中二噁英類物質排放量的增大，嚴重的甚至可能超出排放標準。在正常情況下，煙氣中的二噁英排放濃度應該在0.1ngTEQ/m3以內，這里的非正常情況，一是布袋除塵器出現破損，正常情況下，布袋可在停爐檢修時按使用周期成批更換。運行中布袋泄漏，在線監測儀可立即發現。布袋除塵器有多個獨立倉位，每個獨立倉位有幾十個小布袋，可逐一隔離檢查更換，不會造成煙塵超標。更換時，因需冷卻，一般需1天時間，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內完成處理，并不會產生很大的危害；二是凈化系統完全失效，包括干法除酸系統故障和活性炭噴射系統故障。干法除酸系統的噴射馬達、噴頭或聯接器等有可能在運行中出故障，發生率每年大約1-2次，更換時間最多約在1小時以內，一般在20分鐘左右，此時HCl會偏高。因后續處理系統還有活性炭吸附作用，因此酸性氣體的去除效率會降低30%左右。由于多種原因，活性炭不噴或風機損壞，需更換備件或啟用備用風機，一般在30分鐘左右，最長不超過1小時。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短時間故障不會對重金屬、二噁英類等有很大的影響，其去除效率會降低20%左右。

(2)焚燒爐爆炸：如果設備存在嚴重故障，或者操作不當導致爐內的壓力和溫度出現異常，則在極端風險狀況下可能會出現焚燒爐爆炸事故，不僅會帶來巨大的經濟損失以及可能存在的人員傷亡，爐膛內溢出的未經處理的焚燒煙氣中蘊含著濃度較高的二噁英類物質，對于周邊區域大氣環境會造成非常嚴重的大氣污染。以該生活垃圾焚燒發電廠的一號鍋爐為例，其在正常運行過程中，鍋爐內的二噁英類物質濃度在5-8ngTEQ/m3左右，假設焚燒爐發生爆炸，則在爆炸發生的瞬間，氣體溢出量約為990m3，結合相應的數據，對焚燒爐爆炸極端狀況下二噁英的排放量進行計算，約為7920ngTEQ。依照相關標準，預測事故發生時污染物的濃度分布，結果表明，在爆炸發生約60s后，位于下風向點100m位置的二噁英濃度為0.39pgTEQ/m3，與現狀監測最大背景值疊加，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：在生活垃圾焚燒發電廠中，煙氣凈化系統中的脫硝處理環節需要利用氨水作為還原劑，而輔助燃燒系統則需要將輕柴油作為點火材料，依照消防安全管理及環境風險防范的具體要求，氨水儲罐需要單獨設置在煙氣凈化車間內，輕柴油儲罐如果放置在室外，則需要設置相應的圍堰以及消防器材。

不過，發電廠中的氨水和輕柴油本身的環境危害性就不大，加上儲量少，基本不會引發相應的環境風險事故。

(4)廢水收集：依照《水體污染防控經濟措施設計導則》的相關固定，在生活垃圾焚燒發電項目中，應該設置能夠儲存事故廢水的相關設施。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行綜合考慮，應該在適當位置社會容積較大的事故應急池，確保在發生環境風險事故時，能夠對廢水進行收集和臨時存儲，待事故處理完成后，分批將事故廢水導入到污水處理站進行處理，以減少事故廢水對于周邊土壤和水環境的影響。

3.4 風險防范

結合上述分析，在生活垃圾焚燒發電項目的運行過程中，存在著一些潛在的環境風險，而這些風險一旦爆發，可能造成嚴重的環境污染問題，同時也會影響周邊居民的身體健康。對此，需要做好相應的風險防范工作，在項目建設和運行環節，制定切實有效的環境風險防范措施，編制完善的環境風險源，預防環境風險事故的發生。具體來講，一是結合計算機技術，做好焚燒爐運行工況的在線監測，強化項目集中控制，結合DCS控制系統，在設備出現異常的第一時間做到自動報警，工作人員在接收到報警信息后，可以迅速制定相應的應對措施，減少故障造成的影響；二是在氨水儲罐區和儲油罐區設置圍巖，嚴格依照《建筑設計防火規范》的要求進行廠區的平面布局以及防火間距的設置；三是確保污水處理系統具備容積足夠的滲濾液調節池，確保在事故發生時能夠對垃圾滲濾液以及事故污水進行收集，避免其隨意排放；四是應該做好環境風險事故的應急預演，使得工作人員能夠熟悉環境風險預案的內容和應急處理方法，在事故真正發生時能夠從容應對[5]。

4 結語

總而言之，生活垃圾焚燒發電項目屬于一種基于可持續發展的項目，可以將環境保護和能源回收有機結合起來，在實現生活垃圾減量化、無害化處理的同時，也可以在一定程度上緩解電能緊缺問題，符合循環經濟的發展要求。在項目實施過程中，應該做好必要的環境風險評價，從風險識別、風險分析、風險評價和風險防范等角度，盡可能減少項目建設對于環境的負面影響，推動經濟的可持續發展。

[1] 黃明.環境風險評價在垃圾焚燒發電項目環評中的應用——以成都九江垃圾焚燒發電廠為例[J].環境影響評價,2014(1):49～52.

[2] 盛周君,孫文潭,陳玉.生活垃圾焚燒發電項目環境風險評價工作重點探討[J].低碳世界,2015(6):9～10.

[3] 謝剛,孔顥.基于AHP的BOT生活垃圾焚燒發電項目風險評價研究[J].中國科技縱橫,2015(9):199～200.

[4] 呂連宏,羅宏,張征,等.生活垃圾焚燒發電廠的環境風險評價[J].環境工程,2010(2):114～117.

[5] 崔小愛.生活垃圾焚燒發電項目環境影響及保護對策研究[D].南京農業大學,2013.

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