廣西多元原料混合制備生物天然氣工程項目環境影響評價要點分析

葛潔櫸　廖慧瓊　覃苑

【摘 要】建設規模化生物天然氣工程，是南寧市豐富“綠城”內涵、保持經濟社會可持續發展的重要途徑，也是廣西生物能源發展戰略的重要探究。文章以廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程項目環評報告為例，從工程概況、環評主要關注的環境問題、大氣環境影響分析及廢氣污染防治措施、厭氧發酵工藝分析及環境風險評價等方面提出制備生物天然氣工程項目環境影響評價要點。

【關鍵詞】制備生物天然氣工程；環評報告書；要點分析

【中圖分類號】X82 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）07-0080-04

0 引言

廣西是木薯種植大省（區），木薯主要用于木薯淀粉生產加工。以往，木薯淀粉、木薯稈和木薯渣大多就地焚燒，對環境產生了較大的污染，木薯稈和木薯渣殘留的營養成分未得到充分利用。目前，利用木薯渣、木薯稈及豬糞等原料進行綜合利用制取沼氣，再將沼氣純化為生物天然氣[1]，不僅可實現能源的清潔生產及再生利用[2]，也可收獲較大的生態效益和經濟效益。

多元原料混合制備生物天然氣工程產品有生物天然氣[3]、固體有機肥原料及液態有機肥原料。采用全混式鋼結構厭氧發酵罐經中溫厭氧發酵產沼氣，利用膜分離去除其中的H2S、CO2等主要雜質沼氣提純凈化工藝，再脫水壓縮成為高壓生物天然氣。目前，該類制備生物天然氣工程采用的生產基礎設備和制備天然氣工藝技術能符合產業政策及清潔生產要求，實際工程應用的污染防治措施技術完善、運行穩定，能保證各類污染物達標排放。

本文以廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程項目為例，從工程概況、環評主要關注的環境問題、大氣環境影響分析及廢氣污染防治措施、厭氧發酵工藝分析及環境風險評價等方面提出制備生物天然氣工程項目環境影響評價要點[4]。

1 工程概況

廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程采用中溫高濃度厭氧發酵工藝處理木薯渣、木薯桿顆粒及豬糞等多元有機廢棄物，生產生物天然氣。項目工藝流程如圖1所示。項目主要工程建設內容有4個部分，其中主體工程包括預處理車間、厭氧發酵單元、脫硫脫水系統、沼氣凈化系統、天然氣壓縮系統和有機肥原料生產車間。公輔工程包括供電系統、自來水管網、排水系統、供熱（鍋爐房）、消防泵房及應急事故池等。儲運工程包括原料倉庫、成品貯存、廠內及廠外運輸。環保工程包括廢氣治理、廢水治理、噪聲治理、固廢治理及綠化等。

2 環評主要關注的環境問題

通過對項目建設情況、所在區域的環境特點、環境質量現狀監測數據及水文地質質量調查等基礎資料進行分析，確定此次環評關注的主要環境問題有以下方面。

（1）項目生產工藝產生的惡臭及鍋爐煙塵廢氣對周邊環境的影響程度、范圍。

（2）項目采用的中溫高濃度厭氧發酵工藝的先進性和穩定性。

（3）項目運營過程中可能發生的環境風險事故及對周邊環境造成的影響。

3 大氣環境影響分析及廢氣污染防治措施

3.1 大氣污染物源分析

項目廢氣污染物主要有預處理系統惡臭氣體（預處理車間、勻漿池、水解池）、有機肥原料生產車間（螺旋擠壓機、堆場）惡臭氣體、鍋爐煙氣、車間無組織惡臭氣體。

原料進廠后，木薯渣和豬糞先在勻漿池進行勻漿混合，然后再與木薯桿顆粒在水解池進行混合，在預處理卸料和勻漿水解期間會產生惡臭氣體，主要污染物是NH3和H2S。發酵完全后排放出的發酵殘渣先進入沼液緩沖罐暫存，再經固液分離機進行固液分離。在固液分離過程中會有惡臭氣體排放；固態有機肥原料堆場也會產生少量的惡臭氣體。

3.2 營運期大氣環境影響分析

3.2.1 有組織廢氣預測

根據《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2—

2008）[5]的要求，建立項目污染源調查清單。多元原料混合制備生物天然氣工程預測污染源如下：有組織廢氣為預處理及固液分離惡臭、燃氣鍋爐廢氣，無組織廢氣為預處理及固液分離未收集惡臭。根據工程分析，列出正常排放和事故排放下預測計算各污染源位置及源強清單。

3.2.2 無組織廢氣預測

多元原料混合制備生物天然氣工程無組織廢氣源主要是預處理車間、有機肥原料生產車間等產生的未收集惡臭氣體。無組織廢氣影響評價可采用類比調查的方法或實際監測的方法分析臭氣源中H2S、NH3的影響。具體預測內容包括5個方面。？譹？訛預測因子：H2S、NH3；？譺？訛預測點位：廠界；？譻？訛預測內容：無組織排放污染物廠界達標情況；？譼？訛大氣預測模式及參數的選取；？譽？訛源強參數。

3.3 廢氣污染防治措施技術

項目產生的惡臭氣體主要為H2S、NH3等，不含有特殊類型臭氣污染物的惡臭氣體，屬于惡臭處理中最好處理的一類。

3.3.1 生物除臭治理措施的可行性分析

生物處理法是20世紀80年代在歐洲（主要是荷蘭和德國）發展起來的新技術，它是利用微生物來降解、去除惡臭物質，具有工藝設備成熟、運行維護簡單、經濟效益高等優點，生物除臭技術在各行業污水處理廠惡臭氣體處理中得到了一定的應用[6]。研究表明，采用生物濾池除臭法去除處理凈水廠惡臭氣體，惡臭氣體中H2S、NH3的凈化效率可達到90%。

該多元原料混合制備生物天然氣工程項目惡臭氣體產生單元主要有預處理單元（預處理車間、勻漿池、水解池）和有機肥原料生產車間（固液分離、固態有機肥原料堆場），預處理車間、勻漿池、水解池上端設置引風機管道，通過引風機產生微負壓環境，將預處理單元產生的惡臭氣體引至廠區設置的生物除臭池裝置（噴淋+生物濾池）進行處理，可有效地減少無組織惡臭污染物的產生，具有可行性。

3.3.2 鍋爐煙氣的污染治理措施

與其他工業項目鍋爐燃料不同，多元原料混合制備生物天然氣工程項目鍋爐使用的燃料為項目自身生產制備的沼氣。沼氣屬于清潔能源，燃燒后鍋爐煙塵中主要污染物SO2、NOX、煙塵的排放物濃度較小。使用沼氣作為燃料的鍋爐煙塵中SO2、NOX、煙塵氣可直接通過15 m高的煙囪直接排放。根據項目本身的污染源排放濃度、速率及排放量分析污染物直接排放能否達到執行標準要求。

4 厭氧發酵工藝分析

4.1 常用厭氧發酵工藝的技術、經濟效益分析

目前，生產沼氣主要采用厭氧發酵工藝[7]，配備沼氣提純凈化系統及壓縮系統，制備高純度生物天然氣。目前，國內外常用厭氧發酵工藝的技術、經濟效益比較見表1。

根據表1分析情況，從項目穩定和長遠考慮，選擇項目適宜的厭氧發酵工藝。

4.2 發酵溫度選擇

根據厭氧菌的生活形態和溫度適應性，目前厭氧消化有常溫（15～25 ℃）、中溫（35～38 ℃）和高溫（55～57 ℃）3種消化形式。常溫、中溫和高溫厭氧消化的比較分析見表2。

結合項目原料特點，以減少運行費用，保證運行穩定為原則，選擇適宜的厭氧發酵溫度。

5 環境風險評價

環境風險評價內容包括環境風險識別、風險源項分析、環境風險事故防范措施及應急預案等基本內容。

5.1 環境風險識別

該類項目環境風險類型有物質泄漏、火災、爆炸等。生產過程中涉及的危險、有害物質主要為沼氣。項目場地內貯存沼氣的主要場所是發酵罐和貯氣柜，汽車運輸壓縮天然氣。在裝卸或運輸過程中，造成閥門等破裂損壞，遇明火或靜電打火，會引發火災、爆炸事故。

在項目生產運行系統中，生產塔、罐、管路較多，工藝流程復雜，主體裝置復雜，并且多數處于高溫、高壓等特殊的工藝狀態。在生產過程及原料、產品的儲存過程中，由于設備設施和管道密封性不良、設備故障、操作失誤、高溫高壓設備工藝參數波動異常等均可導致工藝介質泄漏造成污染，并由于靜電聚集和明火容易引起火災、爆炸事故。

5.2 環境風險源項分析

項目環境風險類型有物質沼氣泄漏、爆炸、火災等。通過查國內外同行業事故統計分析、事故案例資料及本企業各危險物質的危險性、貯存量并考慮項目周邊情況，確定該類項目的發酵罐、貯氣柜沼氣泄漏引起的火災爆炸對環境造成的危害最大。

5.3 環境風險事故防范措施及應急預案

5.3.1 總圖布置的風險防范措施

（1）在廠區平面布置中，應該配套建設應急救援措施、救援通道、應急疏散避難場所等防護設施，避免通道堵塞。

（2）生產裝置區盡量采用敞開式，功能分區明確，整體布局合理。

5.3.2 沼液泄漏防范措施

采取車間地面硬化、設置導流系統等措施，以防止事故情況下排污、排水對地下水造成污染。在沼液罐區、發酵罐及固液分離沼液罐區設置圍堰，圍堰外設引流溝，圍堰、引流溝用防腐、防滲材料。項目設置事故池，以接納事故情況下排放的污水，配套設置迅速切斷事故排水直接外排。事故池應采取安全措施，且事故池在平時不得占用，以保證可以隨時容納可能發生的事故廢水。

5.3.3 廢氣事故風險防范措施

廢氣治理設施在設計、施工時，應嚴格按照工程設計規范的要求進行，以保證廢氣處理設施正常運行與管理。

5.3.4 環境風險應急預案

企業經過制定健全的安全管理及安全生產事故應急預案等相關規章制度，并在項目控制、日常管理及監督、生產和維護方面采取降低事故風險的措施，嚴格按照應急預案的要求采取各項安全保證措施，可降低各種事故的發生概率、最大限度地降低事故對周圍環境的影響，能將環境風險控制到安全水平。

6 總結

廣西多元原料混合制備生物天然氣能源行業具有良好的經濟效益和生態效益，發展前景較好。項目建設成功后，在廣西區乃至全國范圍內推動資源型城市能源結構的升級改造。在進行多元原料混合制備生物天然氣工程類建設項目環境影響評價過程中，對項目在建設和運營過程中存在的重點環境問題進行全面、客觀的分析評價，對項目采取的污染防治措施的可行性、合理性進行詳細分析，以有效控制項目可能產生的環境污染問題。

參 考 文 獻

[1]程序，崔宗均，朱萬斌.呼之欲出的中國生物天然氣戰略性新興產業[J].新能源，2013（33）：141-148.

[2]周金泉，殷星蘭.淺談企業清潔生產與環境保護[J].大眾科技，2005（8）：149-152.

[3]徐鑫.多原料混合厭氧共發酵制沼氣工藝優化[D].沈陽：沈陽航空航天大學，2011.

[4]張希柱，林衛東.關于規劃環境影響評價的探討[J].大眾科技，2006（4）：164-166.

[5]HJ 2.2—2008，環境影響評價技術導則 大氣環境[S].

[6]滕富華，金奇超，任翔宇，等.生物濾池凈化城市污水處理廠惡臭氣體[J].中國給水排水，2013（29）：89-92.

[7]費新東，冉奇嚴.厭氧發酵沼氣工程的工藝及存在問題[J].中國環保產業，2009（12）：30-34.

[責任編輯：陳澤琦]