垃圾焚燒發電企業職業病防護設施設計要求

文/胡勇 張美辨 周振 任鴻 鄭康

隨著國民經濟的發展和人們生活水平的提高，垃圾日益成為一個污染環境、困擾經濟可持續發展的社會問題。垃圾焚燒發電屬于最合理的垃圾處置方式，但垃圾焚燒發電企業的職業病防治工作不容忽視。本文重點提出了垃圾焚燒發電企業職業病防護設施設計的要求。

隨著國民經濟的發展和人們生活水平的提高，垃圾日益成為一個污染環境的社會問題。從可持續發展的角度考慮，采用焚燒方式處置生活垃圾具有節約土地資源、垃圾有效減容，以及體現可再生資源的綜合利用等優勢，既防止了垃圾的污染，保護了環境，又可以發電供熱，帶來經濟效益。

然而，垃圾焚燒發電屬于“職業病危害嚴重”的項目，要做好職業病防治工作，職業病防護設施設計顯得尤為關鍵，但目前我國并未針對垃圾焚燒發電企業的職業病防護設施設計制定相應標準，相關的文獻報道也比較少。

本文通過分析垃圾焚燒發電企業原輔材料、生產工藝、裝置單元組成等基本情況，識別垃圾焚燒發電企業生產工藝過程中存在的職業病危害因素及其分布，歸納各個單元職業病防護設施設計的要求，為垃圾焚燒發電企業職業病防護設施設計提供參考。

表1 垃圾焚燒發電企業生產工藝過程中主要的原輔材料

垃圾焚燒發電企業基本情況

原輔材料

垃圾焚燒發電企業生產工藝過程中主要的原輔材料包括生活垃圾、除臭和殺菌藥劑、焚燒爐點火燃料、廢氣處理藥劑、飛灰固化藥劑、化學水處理藥劑、垃圾滲濾液處理藥劑等。具體情況見表1。

生產工藝

（一）垃圾焚燒發電企業主生產工藝

垃圾焚燒發電企業主生產工藝流程，見圖1。

生活垃圾進廠后，經汽車地衡檢視稱重，進入卸料大廳，開啟垃圾卸料門，將垃圾卸入封閉式垃圾池內。垃圾在貯存期間產生的滲濾液，通過垃圾池底側格柵流入滲濾液收集池，再由滲濾液泵輸至廠內的污水處理站進行處理。垃圾池上方設電動雙梁抓斗橋式起重機，進行攪拌、摻混及吊運作業。垃圾在焚燒爐內依次經過干燥段、燃燒段和燃燼段，實現負壓下完全燃燒。燃燒產生的高溫煙氣通過余熱鍋爐的受熱面與爐水進行熱交換，產生的過熱蒸汽，驅動汽輪發電機組，將熱能轉換為電能。

焚燒垃圾產生的煙氣進入煙氣凈化系統（一般采用“SNCR選擇性非催化還原法脫硝+半干法脫酸反應塔+活性炭吸附+布袋式除塵器+濕法脫酸+SCR選擇性催化還原法脫硝+脫白煙”組合工藝的煙氣凈化裝置，部分工廠僅包含以上部分工藝）。凈化后的煙氣經引風機由煙囪排入大氣。

圖1 垃圾焚燒發電企業主生產工藝流程

垃圾焚燒后產生爐渣，由出渣機從焚燒爐推送到由振動輸送機、皮帶輸送機組成的爐渣輸送系統運送到渣坑，渣坑內的爐渣被渣吊抓入運渣車后外運綜合利用。飛灰由半干法噴霧反應塔及袋式除塵器收集的飛灰組成，飛灰采用機械輸送方式，收集的飛灰送至飛灰穩定化系統進行穩定化處理。

（二）化學水處理工藝和垃圾滲濾液處理工藝

化學水處理一般采用超濾+二級反滲透+EDI連續電解除鹽的工藝技術方案；垃圾滲濾液的處理，一般會采用生物法，采用厭氧生物反應、好氧生物反應或者二者相結合的處理工藝。

職業病危害因素識別

垃圾焚燒發電企業生產工藝過程中各生產系統的職業病危害因素分布，見表2。

職業病防護設施設計要求

按照垃圾焚燒發電企業的裝置系統組成，結合各系統的職業病危害因素的分布情況，明確設計關鍵點和具體設計要求，詳細情況如下：

防塵設施

（一）垃圾儲運系統

垃圾儲坑保持微負壓，防止自卸車卸料過程中的粉塵逸散；卸料門在無外來卸料車輛時應保持密閉；卸料大廳設置水沖洗設施。

（二）煙氣凈化系統

（1）鍋爐煙氣除塵使用布袋除塵器，配套設置脈沖清灰系統。

（2）石灰粉和活性炭進倉均可通過氣力輸送將粉料輸送到粉倉內儲存；粉倉配套設置除塵器。

（三）灰渣處理系統

（1）鍋爐出渣口可通過濕式出渣，源頭控制粉塵。對于采取干式出渣工藝的企業，出渣口應盡可能密閉，并配套設置有效的通風除塵設施；干爐渣輸送皮帶應盡量采用密閉廊道設計；皮帶可每隔一定的距離設置噴霧抑塵裝置，控制皮帶轉運過程中的粉塵逸散，噴嘴的霧滴粒徑宜小于10μm。

（2）鍋爐飛灰可通過密閉管道氣力輸送至灰庫；飛灰固化作業過程中飛灰、水泥、藥劑的出料、稱量、攪拌混合以及輸送至飛灰專用運輸車輛上，均采用自動化控制；飛灰固化設備配套設置除塵器。

（3）出渣口、飛灰固化作業區等可能逸散粉塵的場所區域應設置水沖洗設施，用于沖洗地面積聚的粉塵。

表2 各生產系統的職業病危害因素分布

防毒設施（防臭、防病原性微生物）

（一）垃圾儲運系統

（1）垃圾卸料大廳入口處設置上送式空氣幕，防止臭味外溢，送風風速不宜超過4～6 m/s；垃圾卸料大廳、儲坑上方可設置噴霧管道，定期噴灑殺菌、消毒、除臭藥劑，噴嘴的霧滴粒徑宜小于10 μm，以7.9～9.2 μm為最佳，還具有降塵的效果。

（2）鍋爐一次風機從垃圾儲坑頂部吸風作為助燃空氣，使垃圾儲坑處于負壓，防止臭氣外逸；配套設置一套除臭系統，由除臭風機、化學洗滌塔等設備組成，在鍋爐檢維修或者其他意外情況下運行，確保臭氣經凈化處理后排放。

（3）垃圾吊控制室設置機械送風系統，將室外新風送入控制室，維持室內20～30 Pa正壓；送風機應位于潔凈區域。相對垃圾池的一面應有密閉、安全防護的觀察窗，觀察窗的設計應有防反光、防結露及清潔措施。

（二）垃圾焚燒系統

控制合理的爐膛焚燒溫度，盡量減少二噁英、氮氧化物及一氧化碳等物質的生成，控制二噁英的技術措施包括：

（1）垃圾入爐前進行適當的發酵、干燥處理。這樣不但可以把大量重金屬以及含氯較多的物質分選出來，進行二次利用，還可以改善爐內燃燒條件，以便更好地組織燃燒，降低污染物的生成。

（2）控制爐膛燃燒溫度大于850 ℃，垃圾在爐內的停留時間不得少于2 s，減少二噁英的生成。

（3）采用急冷技術，從500 ℃快速冷卻到200 ℃以下，減少二噁英的再次產生。

（三）煙氣凈化系統

（1）鍋爐焚燒煙氣脫硝可采用SNCR、SCR的方法脫硝，或者SNCR+SCR組合系統脫硝。

（2）鍋爐焚燒煙氣脫酸可采用半干法或者濕法脫酸。

（3）鍋爐焚燒煙氣二噁英、重金屬的控制可采用活性炭吸附+布袋除塵器對重金屬和微量生成的二噁英進行吸附。

（四）垃圾滲濾液處理系統

調節池、厭氧池需加蓋密閉，并將臭氣通過風機排至垃圾坑負壓區，經一次風機進入鍋爐焚燒；在鍋爐檢維修或者其他意外情況下運行，臭氣可經臭氣處理系統凈化處理后排放。

（五）輔助生產系統

化驗室主要操作區設置通風柜，控制風速應大于0.5 m/s；氣相色譜儀、原子吸收儀等大型儀器設備應配套設置可移動式局部排風罩，罩口風速應0.5 m/s。

防噪聲設施

（1）垃圾焚燒系統一次風機、二次風機布置在底層，底部配套設置減振基礎，風機進口處設置消聲器。

（2）鍋爐點火排汽管、安全排汽設置小孔消聲器；煙道與風機、支架與管道等采用軟連接。

（3）中控室、值班室、觀察室等四周設置隔聲墻和雙層隔聲門窗，室內四周墻面可設置多孔吸聲材料。

（4）汽機系統汽輪發電機應安裝隔聲防護罩，四周設置隔聲墻。

（5）輔助生產系統綜合水泵房、空壓機房應單獨隔離布置，四周設置隔聲墻和雙層隔聲門窗；水泵、空壓機布置在底層，底部配套設置減振基礎，空壓機進口處設置消聲器。

防暑降溫設施

（1）垃圾焚燒系統、汽機系統高溫蒸汽管道、高溫煙道采用硅酸鋁復合制品等保溫材料對高溫蒸汽管道、高溫煙道外部進行保溫隔熱，使得設備和管道外壁溫度不大于50 ℃。

（2）鍋爐本體采用半露天布置；汽輪機間單獨隔離布置，避免高溫設備。

（3）中控室、值班室、觀察室等應設置空調；配置清涼飲用水和防中暑應急藥品。

防工頻電場設施

在高、低壓配電裝置的操作位置鋪設有絕緣膠毯，對所有電氣設備金屬外殼進行接零保護，變壓器、高低壓配電屏等設備劃定安全界限。

應急救援設施

（1）垃圾滲濾液收集池設置送、排風成套系統用于事故通風及日常的通風換氣，送風量略小于排風量，通風換氣次數＞12次/h，風機開關應室內室外分別設置；室內設置硫化氫報警器，預報值為5 mg/m3，警報值為10 mg/m3，高報值由企業結合實際情況確定。

（2）化學水處理間至少設置1套應急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m；室內應設置事故通風設施，通風換氣次數＞12次/h，風機開關應室內室外分別設置。

（3）垃圾滲濾液處理站酸堿作業區至少設置1套應急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m；配備2臺便攜式硫化氫報警器。

（4）點火油儲罐四周設置事故圍堰，圍堰容積大于儲罐容積。

（5）氨水、液氨罐區四周設置事故圍堰，圍堰容積大于儲罐容積；儲罐上方設置0.5～2 m之內設置氨氣報警器，預報值為15 mg/m3，警報值為30 mg/m3，高報值由企業結合實際情況確定。儲罐上方設置水霧噴淋系統；至少設置1套應急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m。

（6）化驗室內使用酸堿化學品的作業區域至少設置1套應急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m。

（7）廠區配備一定數量的逃生用全面罩；至少配備2套正壓式空氣呼吸器；配備急救藥箱和急救藥品，如酒精、醫用棉球、繃帶、剪刀、鑷子、燙傷膏、醫用口罩、醫用手套、止血帶、防暑降溫藥（藿香正氣水）、風油精等。

結論

垃圾焚燒發電企業職業病防護設施設計的重點，集中在以下幾個方面：

一是垃圾焚燒發電企業垃圾焚燒鍋爐出渣口應采用濕式出渣，源頭控制粉塵；飛灰固化過程中可能局部產生高濃度的粉塵，應重點針對工藝過程的密閉性和除塵器進行設計。

二是結合工藝實際，重點針對垃圾儲運系統的殺菌、消毒、除臭設施進行設計。

三是針對高噪聲的風機、水泵、空壓機、汽輪機等設備的隔聲、消聲、減振設施進行設計。

四是針對垃圾滲濾液收集池、化學水處理加藥間的通風設施進行設計；針對應急噴淋洗眼器、有毒氣體報警器的設置進行設計；針對應急防護用品、應急藥品的配備進行設計。

在實際職業病防護設施設計過程中，還需結合企業實際，針對建（構）筑物、總平面布置及豎向布置、應急救援機構組織和應急預案、個體防護用品、職業衛生管理措施、建筑衛生學和輔助用室等內容進行設計。