以污染因子為導向的垃圾焚燒發電工程環境標準構建

嚴青，何洋，陳笠，王琳杰

（1.四川電力設計咨詢有限責任公司，四川成都610041;2.國網四川省電力公司建設工程咨詢分公司，四川成都610021）

預計至2025年，城市生活垃圾量將達到22億噸/年，人均生活垃圾產量將會增加到1.42 kg/（人·d）[1]，生活垃圾的處理將是一個迫切又嚴峻的問題。生活垃圾的處理方法主要為分類回收法、衛生填埋法、堆肥法和焚燒法，其中焚燒處理相比其他處理方式具有垃圾處理量大、處理速度快、占地面積小、可利用熱量發電等優勢[2]，已成為國內外主流的生活垃圾處理方式[3]。垃圾焚燒工藝主要包括垃圾直接焚燒發電和垃圾熱解氣化焚燒發電[4]，雖然熱解氣化焚燒產生的污染物排放濃度均遠低于排放限值，但是垃圾氣化焚燒發電工藝建設和運營成本較高，垃圾處理費用較高，發電效率較低，工藝相對復雜，目前在國內尚處于初期階段，未進行大規模商業化應用。相較而言，垃圾直接焚燒工藝技術成熟、處理量大、處理費用低、有明顯的熱效益，并納入國家垃圾焚燒熱電聯產推薦技術工藝，產生的污染物濃度也能滿足我國排放標準限值要求，因此得以廣泛推廣應用。

根據《國家能源局關于可再生能源發展“十三五”規劃實施的指導意見》（國能發新能〔2017〕31號文）第六條“要因地制宜推進城鎮生活垃圾焚燒熱電聯產項目建設。”根據《生物質發電“十三五”規劃布局方案》，明確在全國30個省（市、區）及新疆建設兵團布局529個垃圾焚燒發電項目，裝機容量1022萬千瓦。

1 生活垃圾焚燒發電工程的產污特點

目前我國大多數垃圾焚燒電廠采用機械爐排爐[5]，單臺容量300～500t/d不等。其中主要產污環節集中在垃圾接收、儲存與輸送系統、焚燒系統、熱力系統、廢氣凈化系統、灰渣處理系統及廢水處理系統[6]。焚燒發電工藝涉及的環境污染類別較多[7]，包括大氣環境、地表水環境、地下水環境、聲環境、土壤環境、固體廢物、生態環境，主要污染物包括焚燒煙氣、惡臭氣體、垃圾滲濾液、噪聲、焚燒飛灰、焚燒爐渣等，見圖1。

圖1 垃圾焚燒電廠產污識別圖

2 環境污染因子與評價標準構建

2.1 評價因子

根據生活垃圾焚燒發電項目的工藝特點，構建主要環境影響因素識別表，見表1。

由表1可知，垃圾焚燒電廠產生的污染物類別較多，具體污染因子種類繁多，更為復雜，具有以下特點：

表1 生活垃圾焚燒電廠評價因子表

（1）在環境影響評價過程中涉及現狀評價、施工期、運行期三個階段，不同階段產生的污染因子不同，環境影響途徑也不同；

（2）污染因子達標考核分為環境質量達標和排放達標，對應的污染物標準分為環境質量標準和污染物排放標準，然而目前我國生態環境部發布的垃圾發電相關標準并不完善，部分污染因子未作規定，需要參照國內外同類標準執行；

（3）污染物排放標準受處理方式影響，如不同的廢污水處理方式執行的排放標準也不同。

鑒于以上特點，在垃圾焚燒電廠污染物識別及評價標準選擇方面工作量較大（噪聲與生態環境除外），也易造成部分遺漏，故本次基于垃圾焚燒電廠產生的污染物類別構建環境污染因子與評價標準。

2.2 環境污染因子與評價標準構建

2.2.1 環境空氣質量標準

針對各大氣環境污染因子的環境質量標準詳見表2。

表2 環境污染因子與評價標準（大氣環境質量）

其中：

（1）《惡臭污染物排放標準》（GB14554?93）中的惡臭污染物包括NH3、H2S、甲硫醇、甲硫醚、三甲胺、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯等物質，在垃圾焚燒發電工程中涉及的臭氣通常包括NH3、H2S、甲硫醇三種[8]。對于其中的NH3、H2S質量濃度按照《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2?2018）附錄D中進行考慮；對甲硫醇而言，我國尚未制定相應的質量標準，部分環評報告按照衛生標準中的甲硫醇一次最高容許濃度0.0007mg/m3進行考慮。

（2）針對HF，執行《環境空氣質量標準》（GB3095?2012）的附錄A中標準。若項目位于城市地區，執行表中的1小時平均和24小時平均值濃度限值；若項目位于牧業區和以牧業為主的半農牧區、蠶桑區，則執行表中的月平均值濃度限值；若項目位于農業和林業區，則執行表中的植物生長季平均值濃度限值。

（3）針對Pb，年平均和季平均濃度均執行《環境空氣質量標準》（GB3095?2012）表2中對應的濃度限值，部分報告中仍按照衛生標準中的24小時平均濃度進行考慮。

（4）針對二噁英，我國尚未制定相應的質量標準，但根據《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》（環境保護部、國家發展和改革委員會、國家能源局環發〔2008〕82號）及其附件《生物質發電項目環境影響評價文件審查的技術要點》第9條，“在國家尚未制定二噁英環境質量標準前，對二噁英環境質量影響的評價參照日本年均濃度標準（0.6pgTEQ/m3）評價”，1pg=0.001ng，因此目前我國生活垃圾焚燒發電環評報告中對二噁英的質量標準均是按照0.6pg/m3來考慮的。

2.2.2 廢氣排放標準

2.2.2.1 焚燒爐煙氣排放標準

目前國內所有新建、既有的垃圾焚燒爐的煙氣排放污染物控制指標按照《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485?2014）執行，見表3。

表3 環境污染因子與評價標準（焚燒爐煙氣）

2.2.2.2 廠界污染物監控濃度限值

垃圾電廠的惡臭氣體特征因子包括H2S、NH3、甲硫醇和臭氣濃度，屬于廠界污染物監控指標，《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485?2014）未進行相應的規定。《惡臭污染物排放標準》（GB14554?93）制定的年代較久遠，根據調查，生態環境部已經啟動對該標準的修訂工作，目前已在修訂稿征求意見階段，目前國內僅天津市制定了相應的地標，即《惡臭污染物排放標準》（DB12/059?2018）。根據《中華人民共和國標準化法》，地方標準的技術要求不得低于強制性國家標準，有地方標準且嚴于國標的需優先執行地方標準。鑒于DB12/059?2018中的標準嚴于國標，需優先執行DB12/059?2018中的標準，故天津地區的垃圾電廠惡臭污染物排放標準按照《惡臭污染物排放標準》（DB12/059?2018）執行，天津以外的區域按照《惡臭污染物排放標準》（GB14554?93）執行。根據《惡臭污染物排放標準》（GB14554?93）及標準中對應的《環境空氣質量標準》（GB3095?2012），由于環境空氣一類區禁止建設生活垃圾焚燒電廠，故惡臭污染物排放標準執行二級標準。而對于天津地標《惡臭污染物排放標準》（DB12/059?2018）來說，則未對排放標準進行分級，均執行統一的排放標準。此外，對于廠界需要關注的顆粒物指標，參考《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297?1996）中的標準執行，見表4。

表4 環境污染因子與評價標準（廠界污染物監控濃度）

2.2.3 水環境質量標準

根據項目所在區域地表水體、擬排入水體的水環境功能區劃，按照《地表水環境質量標準》（GB 3838?2002）確定應執行的水環境質量標準；同時根據項目所在區域地下水環境功能區劃確定應執行的地下水環境質量標準，根據《地下水質量標準》（GB/T 14848?2017），我國地下水質量標準分為五類，以Ⅲ類區域較多，故多執行Ⅲ類標準。

2.2.4 廢水排放標準

目前我國垃圾電廠中廢污水處理及排放標準主要有以下幾種：

表5中的方式一，即廠區內產生的滲濾液均進入站內設置的滲濾液處理站，處理后的滲濾液與經預處理后的其他生產廢水與生活污水一并進入附近污水處理廠。廠區內廢污水排放至污水處理廠時，應確保出水中色度、CODcr、BOD5、懸浮物、總氮、氨氮、總磷、糞大腸菌群、總汞、總鎘、總鉻、總六價鉻、總砷、總鉛共14項指標滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889?2008）中表2的規定。污水處理廠出水水質應滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918?2002）的一級A（較常見）標準。這類焚燒廠較多，如江西安源生活垃圾焚燒發電項目、吉林長春九臺區生活垃圾焚燒發電項目。

表5中的方式二，即廠區內產生的滲濾液均進入站內設置的滲濾液處理站，生活污水進入站內設置的污水處理設施，生產廢水和生活污水經處理后進行綜合利用，不外排，回用水水質需滿足《城市污水再生利用》系列標準中的要求。主要為《城市污水再生利用工業用水水質》（GB/T19923?2005）（如四川宣漢生活垃圾焚燒發電項目）、地標《太原市城市污水再生利用 工業用水水質》（DB14/T1104?2015）、《城市污水再生利用 城市雜用水水質》（GB/T18920?2002）（如湖北孝感生活垃圾焚燒發電項目）、地標《太原市城市污水再生利用城市雜用水水質》（DB14/T1103?2015）。其中《城市污水再生利用 城市雜用水水質》（GB/T18920?2020）將于2021年2月1日起實施。采用該處理方式的焚燒廠還有江山市生活垃圾焚燒發電項目、孝昌生活垃圾焚燒發電項目等。

表5 生活垃圾焚燒電廠中廢污水處理及排放方式

2.2.5 土壤環境質量

首先調查項目建設區域及周邊評價范圍內的土地性質。建設區域應為建設用地，周邊評價范圍內包括建設用地（包括第一類用地、第二類用地）、農用地等。按照《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB36600?2018）、《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618?2018），分別確定各因子的質量標準，包括重金屬和無機物、揮發性有機物、半揮發性有機物、其他物質。首先應考慮風險篩選值，若檢測指標超過風險篩選值，則應考慮風險管制值，確定是否需要進行進一步風險評估或風險管控、修復。

2.2.6 固體廢物

焚燒爐渣的貯存、處置執行《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB18599?2001）及其修改單（環保部公告2013第36號）標準；焚燒飛灰、破損布袋、廢機油、廢耐火材料、廢過濾膜、廢活性炭等為危險廢物，貯存按照《危險固體廢物貯存污染控制標準》（GB18597?2001）要求執行。

鑒于焚燒飛灰屬于危險廢物，若需要進入生活垃圾填埋場，則需要進行穩定化處理[9]，穩定后滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889?2008）中的要求后可進入生活垃圾填埋場進行最終處置。需要滿足的條件如下：

（1）含水率小于30%；

（2）二噁英含量低于3μg TEQ/kg；

（3）按照《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法》（HJ/T 300）制備的浸出液中危害成分濃度低于表6規定的限值。

表6 飛灰浸出液污染物質量濃度限值

采用這種處置方式的垃圾焚燒電廠較多，如長春市九臺區生活垃圾焚燒發電項目、湖北孝感生活垃圾焚燒發電項目、遵義市東部城區生活垃圾焚燒發電項目等。

2.2.7 總量控制

根據《國務院關于印發“十三五”生態環境保護規劃的通知》（國發〔2016〕65號文），煙氣污染物總量控制指標SO2、NOX為約束性指標，其他指標如TSP、重金屬、VOC等不作為國家約束性指標，可根據各地方環保部門要求，在報告中提出排放總量建議指標。

廠區內所有生產廢水和生活污水進行處理后綜合利用，不對外排放時，不考慮總量控制；若廢污水進入城鎮污水處理廠時，則需要與城鎮生活污水處理廠協調并確定總量控制指標（COD、氨氮）；若廢污水經站內設施處理達標后對外排放，則需要與當地環保部門確定總量控制指標。根據國發〔2016〕65號文，對于國家進行總磷、總氮總量控制的區域，還需將總磷、總氮作為總量控制因子，以四川省為例，四川的宜賓市、瀘州市、眉山市、樂山市、成都市和資陽市需實施總磷總量控制，四川省魯班水庫需實施總氮總量控制。

3 結論

本文分析了垃圾電廠的產污特點，根據運行期產生的污染因子種類，構建了主要污染因子與評價標準表，并對評價標準的選取原則進行了分析。構建的主要污染因子與評價標準表有利于指導垃圾焚燒電廠環評報告的評價因子構建及評價標準選取，也為竣工環保驗收監測提供了依據，具有指導性和實用性。