生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)環(huán)境風(fēng)險評估思路

夏睿祺 鄭 媛 張棟棚 劉家澤

（1 浙江環(huán)境監(jiān)測工程有限公司 浙江杭州 310012 2 杭州臨江環(huán)境能源有限公司 浙江杭州 311228）

引言

隨著我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，居民生活水平不斷提高，生活垃圾產(chǎn)生量將迅速增加。[1][2]我國城市生活垃圾主要處置方法為填埋、堆肥和焚燒等，垃圾衛(wèi)生填埋是我國最早使用的一種處置方式，其存在的弊端比較明顯，一方面占用土地資源較多，此外如果防滲措施不當(dāng)會對填埋場附近的土壤和地下水產(chǎn)生比較嚴(yán)重的污染問題，垃圾滲濾液中重金屬污染物進(jìn)而遷移至附近河流中，造成水體重金屬污染，將成為嚴(yán)重威脅人類生活安全隱患。垃圾堆肥處置方式雖然可以較好地實現(xiàn)資源的再利用，然而城市生活垃圾產(chǎn)生量的迅速增長使得堆肥處置方式難以從根本上緩解城市垃圾處置的壓力。垃圾焚燒發(fā)電主要是通過對城市生活垃圾集中處置，在密閉的鍋爐內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒，隨后將焚燒后產(chǎn)生的熱能以及蒸汽通過汽輪機發(fā)電。[3]現(xiàn)階段焚燒在所有處置方法中所占比例呈逐步上升趨勢。[4][5]垃圾焚燒可以同時實現(xiàn)城市生活垃圾減量化、無害化和資源化利用，具有較高的社會、環(huán)境與經(jīng)濟價值。[6]

開展環(huán)境風(fēng)險評估是企業(yè)制定有效的環(huán)境風(fēng)險防范措施和管理制度的前提，是有針對性防范突發(fā)環(huán)境事件的重要依據(jù)。[7]《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估指南（試行）》（環(huán)辦〔2014〕34 號）[8]規(guī)定了企業(yè)進(jìn)行突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估的主要內(nèi)容、評估程序和評估方法。企業(yè)根據(jù)指南進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估，實施環(huán)境風(fēng)險防控工作、建立環(huán)境風(fēng)險防控體系進(jìn)而編制完備的突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案。開展評估工作可以有效加強企業(yè)的風(fēng)險隱患排查和環(huán)境風(fēng)險管理水平，明確事故對項目周邊人群、環(huán)境質(zhì)量以及生態(tài)系統(tǒng)的影響。生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)工藝過程及原輔料、燃料、污染物等涉及的環(huán)境風(fēng)險多，可能造成的突發(fā)環(huán)境事件也較為復(fù)雜。本文從物質(zhì)風(fēng)險識別，生產(chǎn)過程潛在風(fēng)險事故分析，環(huán)境風(fēng)險等級評估，環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急措施評估等流程出發(fā)，對生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)環(huán)境風(fēng)險評估的技術(shù)要點進(jìn)行分析，為企業(yè)開展環(huán)境風(fēng)險評估提供一種思路。

1 環(huán)境風(fēng)險源識別

1.1 物質(zhì)風(fēng)險識別

生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)涉及的主要設(shè)備包括垃圾接收、儲存及輸送系統(tǒng)、垃圾焚燒及余熱鍋爐系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、飛灰及爐渣處理系統(tǒng)以及除臭系統(tǒng)等。[9]垃圾接收、儲存及輸送系統(tǒng)通常由環(huán)衛(wèi)部門分散收集后用專用密封垃圾車送到垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)，經(jīng)電子汽車衡計量后，卸入垃圾貯坑，垃圾卸料車間密閉負(fù)壓設(shè)計；垃圾焚燒及余熱鍋爐系統(tǒng)主要由爐前垃圾進(jìn)料系統(tǒng)、垃圾焚燒爐、余熱鍋爐、啟動點火與輔助燃燒系統(tǒng)、焚燒爐液壓傳動系統(tǒng)、燃燒空氣系統(tǒng)和除渣機等組成；煙氣凈化系統(tǒng)通常包括爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)（SNCR）、半干法噴射脫酸系統(tǒng)、熟石灰儲存及石灰漿制備系統(tǒng)、消石灰噴射系統(tǒng)、活性炭儲存及噴射系統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、濕法脫酸系統(tǒng)、GGH 系統(tǒng)、SGH系統(tǒng)、爐后脫硝系統(tǒng)（SCR）系統(tǒng)等；污水處理系統(tǒng)主要處置垃圾滲濾液及廠內(nèi)各類廢水，垃圾貯坑內(nèi)的垃圾滲濾液集中收集至滲濾液調(diào)節(jié)池，然后送至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)，垃圾滲濾液經(jīng)處理后進(jìn)行回用或排放；飛灰處理系統(tǒng)主要是將煙氣中夾帶的飛灰和煙氣處理中的反應(yīng)物經(jīng)過尾部脫硫裝置時被分離下來，用埋刮板輸送機和斗式提升機輸送到灰?guī)熘袝捍?；爐渣處理系統(tǒng)是將焚燒爐中的爐渣經(jīng)出渣機冷卻后卸入渣坑暫存，渣坑內(nèi)的爐渣通過抓斗橋式起重機裝車外運進(jìn)行處理；除臭系統(tǒng)通常設(shè)置在卸料大廳、上料坡道及地磅衡、垃圾坑、滲濾液處理站、鍋爐間以及工作區(qū)等區(qū)域。

生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)通常涉及到的原輔料主要為生活垃圾、熟石灰、氫氧化鈉溶液、鹽酸、氨水、螯合劑、活性炭、水泥以及柴油等。污染物方面，廢氣主要為焚燒煙氣，以及垃圾坑、污水處理站等重點區(qū)域產(chǎn)生的惡臭氣體；廢水主要來自垃圾滲濾液、汽輪機組等冷卻系統(tǒng)的排水、化學(xué)廢水、鍋爐排污水、各類沖洗廢水、減濕廢水、洗煙廢水、凈水站廢水、初期雨水，以及廠區(qū)職工生活污水等；固廢主要有爐渣、飛灰、污泥、廢活性炭、廢布袋、廢催化劑、廢機油及廢膜等。

根據(jù)項目生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)運行過程中涉及的主要原材料及輔助材料、燃料、中間產(chǎn)物以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物等的危險性分別進(jìn)行識別，并按《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》（HJ 941-2018）[10]附錄A 對生產(chǎn)系統(tǒng)所涵蓋的有毒物質(zhì)、易燃物質(zhì)和爆炸物質(zhì)開展綜合評價，從而準(zhǔn)確篩選出環(huán)境風(fēng)險評價因子，涉及《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》（HJ 941-2018）附錄A的物質(zhì)如表1 所示。

表1 垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)涉及HJ 941-2018附錄A的物質(zhì)

1.2 生產(chǎn)過程潛在風(fēng)險事故

通過生產(chǎn)工業(yè)過程分析，模擬各類突發(fā)環(huán)境事故情景，并對每種情景進(jìn)行包括但又不限于釋放環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)的種類、物理化學(xué)性質(zhì)、最小和最大釋放量、擴散范圍、濃度分布、持續(xù)時間、對環(huán)境和人群的危害程度等要素的源強分析。根據(jù)生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)運行特點分析，可能會發(fā)生的環(huán)境事故主要有：

（1）煙氣凈化處理系統(tǒng)故障，將會造成SO2、NOx、HCl、顆粒物、重金屬和二噁英等主要污染物去除效率下降，污染空氣環(huán)境。具體情況包括：脫硝系統(tǒng)（SNCR系統(tǒng)）發(fā)生故障導(dǎo)致NOx出現(xiàn)事故性排放；脫酸系統(tǒng)（石灰制漿系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)噴霧塔等設(shè)備）發(fā)生故障，導(dǎo)致SO2、HCl 出現(xiàn)事故性排放；活性炭噴射裝置發(fā)生故障，導(dǎo)致重金屬和二噁英等污染物出現(xiàn)事故性排放；布袋除塵器發(fā)生故障，導(dǎo)致除塵效率下降，顆粒物出現(xiàn)事故性排放等。

（2）垃圾庫房負(fù)壓抽風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或焚燒爐停爐或檢修期間，大量惡臭氣體存在無組織形式排放的風(fēng)險。

（3）二噁英事故排放。考慮以下三種事故情況，一是焚燒系統(tǒng)出現(xiàn)故障，燃燒工況不穩(wěn)定，導(dǎo)致二噁英出現(xiàn)事故性排放現(xiàn)象；二是如火災(zāi)、控制故障等導(dǎo)致煙氣凈化系統(tǒng)失效，導(dǎo)致二噁英未經(jīng)處理通過煙囪進(jìn)入大氣環(huán)境；三是由于突發(fā)設(shè)備故障或人為操作不當(dāng)?shù)仍颍斐慑仩t在運行期間發(fā)生爐膛爆炸，導(dǎo)致未經(jīng)高溫破壞的二噁英隨煙氣瞬時自爐膛溢出并最終進(jìn)入大氣環(huán)境。

（4）因土建問題或輸送管道發(fā)生破裂等原因造成的滲濾液泄漏、檢修或停爐情況下的垃圾滲濾液事故排放，存在污染附近地表水、土壤和地下水的風(fēng)險。

（5）廠內(nèi)污水處理站出現(xiàn)故障，較高濃度的生產(chǎn)、生活廢水未經(jīng)處理后直排，會對周圍水體和土壤環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。

（6）脫硝系統(tǒng)的氨水貯罐若發(fā)生泄漏事故，將對周邊地表水和土壤造成一定危害，此外，揮發(fā)的氨氣對大氣環(huán)境和人體也存在一定的危害。

（7）外力的近距離沖擊或火災(zāi)導(dǎo)致柴油儲罐失效破裂，泄漏的大量輕柴油若遇到火源還會引起劇烈燃燒甚至爆炸，進(jìn)一步引發(fā)爆炸沖擊波、容器碎片拋出和巨大的火球熱輻射，從而對周邊人員及設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，對環(huán)境造成較大影響。

（8）垃圾貯存池、污水處理站沼氣收集系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致沼氣泄漏，遇到火源引起燃燒甚至爆炸，對周圍的人員和設(shè)備造成嚴(yán)重破壞，對環(huán)境造成較大影響。

（9）危險廢物的管理和儲存等不符合規(guī)范，從而導(dǎo)致危險廢物外泄，也有可能會造成周邊土壤、地表水或地下水污染。

2 環(huán)境風(fēng)險等級評估

環(huán)境風(fēng)險等級評估的確定可以參照《企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級方法》（HJ 941-2018）中的評定方法。首先確定企業(yè)生產(chǎn)、使用、存儲和釋放等各個過程的突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險物質(zhì)（包括生產(chǎn)原料、燃料、產(chǎn)品、“三廢”污染物等）數(shù)量與其臨界量的比值（通常以Q 值表示），其次是評估生產(chǎn)工藝過程與環(huán)境風(fēng)險控制水平（通常以M 值表示），最后確定環(huán)境風(fēng)險受體敏感程度（通常以E 值表示），分別評估企業(yè)大氣和水兩大類突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級，進(jìn)而根據(jù)企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級矩陣表分別將企業(yè)突發(fā)大氣和水環(huán)境事件風(fēng)險等級劃分為一般環(huán)境風(fēng)險、較大環(huán)境風(fēng)險或重大環(huán)境風(fēng)險，以兩者中等級較高者確定該企業(yè)最終突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險等級。

環(huán)境風(fēng)險等級評估的流程詳見圖1。

圖1 企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險分級流程

3 環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急措施評估

3.1 環(huán)境風(fēng)險管理制度評估

在進(jìn)行突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險評估過程中，環(huán)境風(fēng)險管理制度評估也是重要的一環(huán)。企業(yè)應(yīng)自查建設(shè)項目環(huán)評及環(huán)評批復(fù)文件中要求的各類環(huán)境風(fēng)險防控和環(huán)境應(yīng)急措施的落實情況，環(huán)境風(fēng)險防控和應(yīng)急措施制度的制定及執(zhí)行情況。是否已壓實環(huán)境風(fēng)險防控責(zé)任，明確責(zé)任人或責(zé)任部門，定期巡檢和維護(hù)制度是否已制定并執(zhí)行到位，是否定期對職工開展環(huán)境風(fēng)險和環(huán)境應(yīng)急管理宣傳和培訓(xùn)，突發(fā)環(huán)境事件信息報告制度是否是建立。

3.2 環(huán)境風(fēng)險防控設(shè)施與措施評估

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)必須按要求設(shè)置環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急措施，除了環(huán)評文件及環(huán)評批復(fù)文件中要求的污染防治措施、環(huán)境風(fēng)險防控與環(huán)境應(yīng)急措施以外，根據(jù)行業(yè)特點，生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)應(yīng)特別注意并重視下述幾點：

（1）排氣筒、廢水排放口、雨水排放口的監(jiān)測、監(jiān)視及控制措施；

（2）發(fā)生垃圾滲濾液、危化品廢液或消防廢水泄漏時的控制措施，包括圍堰等截流措施、事故應(yīng)急池、初期雨水池、消防事故應(yīng)急池等防控措施；

（3）發(fā)生焚燒煙氣、臭氣、粉塵等氣體泄漏時的緊急通風(fēng)裝置、處置裝置以及泄漏監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的安裝；

（4）建立提醒周邊村莊及人群緊急疏散的措施和手段等。

3.3 環(huán)境應(yīng)急資源調(diào)查評估

環(huán)境應(yīng)急資源是指應(yīng)急物資和應(yīng)急裝備，內(nèi)部應(yīng)急救援隊伍，外部應(yīng)急救援力量等。垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)應(yīng)備齊應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件的物資和裝備，調(diào)查評估企業(yè)第一時間可調(diào)用的環(huán)境應(yīng)急裝備、物資、儲存場所等。評估企業(yè)內(nèi)部應(yīng)急救援隊伍建立和職責(zé)明確的情況，與外界救援力量或其他單位簽訂突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急救援協(xié)議的情況。可以根據(jù)《環(huán)境應(yīng)急資源調(diào)查指南（試行）》（環(huán)辦應(yīng)急〔2019〕17 號）[11]調(diào)查環(huán)境應(yīng)急資源配備及落實情況。

3.4 歷史經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估時應(yīng)注意分析并總結(jié)國內(nèi)外歷史上其它生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件的原因和采取的應(yīng)急措施，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，舉一反三以加強本單位的應(yīng)急措施，優(yōu)化應(yīng)急處置流程，防止同類事件的發(fā)生。

3.5 需要整改的內(nèi)容與改進(jìn)建議

針對環(huán)境風(fēng)險評估排查結(jié)果中的各項隱患與不足之處，企業(yè)根據(jù)其危害性、緊迫性和整改時間的長短，提出整改的內(nèi)容以及整改時間節(jié)點并盡快落實整改，整改的內(nèi)容應(yīng)包括通過改進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)方式、改變物料存儲量和存儲方式從而降低環(huán)境風(fēng)險單元和環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)的隱患、制定并落實各項環(huán)境風(fēng)險管理制度、完善環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急措施體等。

通常垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)會采取一系列的措施來應(yīng)對突發(fā)環(huán)境污染事件，但是一般仍建議對以下方面進(jìn)行加強：

（1）改進(jìn)垃圾焚燒發(fā)電生產(chǎn)作業(yè)方式，通過降低物料存儲量和改進(jìn)物料存儲方式，降低環(huán)境風(fēng)險隱患。

（2）加強對應(yīng)急隊伍成員及其他員工的培訓(xùn)，同時積極開展應(yīng)急演練工作，通過演練積累經(jīng)驗，提高對突發(fā)環(huán)境污染事件的應(yīng)急處置能力。

（3）及時補充完善針對突發(fā)環(huán)境事件的物資配備，應(yīng)加強管理，落實專人負(fù)責(zé)，應(yīng)急物資發(fā)生消耗，應(yīng)及時補充。

（4）為確保風(fēng)險物質(zhì)泄漏物的有效收集，應(yīng)加強初期雨水池、應(yīng)急事故池、消防事故應(yīng)急池的養(yǎng)護(hù)管理，及時清除排水系統(tǒng)中的雜物，加強和危險廢物處置單位聯(lián)系，事故發(fā)生時可以求助這些單位的專業(yè)隊伍提供指導(dǎo)和援助，以有效控制事故影響范圍，并可將泄漏危險物質(zhì)的環(huán)境影響降至最低。

（5）查漏補缺，盡快落實尚未完全落實的風(fēng)險防控措施以及污染防治措施。

（6）應(yīng)加強和當(dāng)?shù)卣块T的聯(lián)絡(luò)，一旦發(fā)生事故可以與當(dāng)?shù)卣块T快速聯(lián)絡(luò)，共同應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件。

結(jié)語

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)在對企業(yè)自身進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估時，對環(huán)境風(fēng)險物質(zhì)和生產(chǎn)過程潛在風(fēng)險事故分析常常不夠完整，因此在突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案的編制過程中，會缺少對某一種或幾種突發(fā)環(huán)境事件的針對性處置措施，從而對企業(yè)和周邊環(huán)境帶來一定的潛在風(fēng)險。本文根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范出發(fā)，從物質(zhì)風(fēng)險識別、生產(chǎn)過程潛在風(fēng)險事故分析，環(huán)境風(fēng)險等級評估，環(huán)境風(fēng)險防控與應(yīng)急措施評估等流程，對生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)環(huán)境風(fēng)險評估的技術(shù)要點進(jìn)行分析，為企業(yè)開展環(huán)境風(fēng)險評估提供思路。