环境科技 垃圾焚烧发电厂卫生防护距离设置 以重庆市第二垃圾焚烧发电厂为例 刘玉洁许杨廖正军曹慧 摘要:结合我国垃圾处理的发展趋势及要求,对我国垃圾焚烧发电厂原有防护距离设置中存在的问题进行了梳理, 并以重庆市第二垃圾焚烧发电厂为例,在充分考虑厂区内各臭气源及处理措施的基础上计算了不同情况下卫生防护距离 的设置距离。结果表明,臭气的收集处理方式对卫生防护距离影响很大。在采取较完善及有效的密闭处理措施后,其卫 生防护距离计算结果一般低于300 m,其边界为主厂房及渗滤液处理车间边界。 关键词:垃圾焚烧发电厂;恶臭;渗滤液处理站;垃圾坑;卫生防护距离 中图分类号:X828文献标识码:A文章编号:2095.6444—2014(0l1.0056.04 《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规 划》(国办发(20l2)23号)、《批转住房和城乡建 设部等部门关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的 但原来的研究中对臭气源及源强论述相对不足,也没 有考虑各个厂区的臭气治理措施的差异,尤其是未考虑渗 滤液处理区域的臭气产生、治理及排放情况。本文以重庆 市第二垃圾焚烧发电厂为例,充分考虑主厂房及渗滤液处 理车间的臭气产生、治理及排放情况计算该厂的卫生防护 距离并分析臭气收集治理率对防护距离的影响。 通知》(国发[2011]9号)、《国家环境保护“十二五”规 划》(国发(201 1]42号)等各类规划均明确鼓励垃圾采 用焚烧方式进行处理,并提出“全国城镇生活垃圾焚烧处 理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上”。2011年, 按生活垃圾清运量统计分析填埋、堆肥和焚烧处理比例分 别占61.4%、2.6%(其中包括综合处理厂数据)和15.9%, l重庆市第二垃圾焚烧发电厂项目概况 重庆市第二垃圾焚烧发电厂采用逆推式倾斜炉排炉和 其余20.1%为堆放和简易填埋处理Ⅲ。因此垃圾焚烧发电 在国内还有较大的发展空间,但垃圾焚烧发电厂引起的环 保问题也相对较多,主要针对二曝英类的健康影响及臭气 扰民两方面。 半干法烟气处理技术(“SNCR脱硝+半干法脱酸+活性炭 吸附+布袋除尘器+尾气在线监测”),项目总投资约l1亿 元人民币,主体生产设备焚烧炉为4×600 t/d,处理进厂 生活垃圾2 933 t/d(97.7万t/a),进炉垃圾2 400 t/d(渗滤 液按18%计)。 张益、赵由才 认为垃圾焚烧发电厂边界以外500 m范 围内应避免集中居民区。吕连宏、罗宏p 以秦皇岛生活垃 1.1厂区恶臭源 全厂主要产臭源为垃圾仓和卸料大厅,渗滤液处理站 调节池、沉砂池、集水井、初沉池、污泥浓缩池、污泥脱 水车间、生化池等,见表1~表2。 针对各臭气源,企业采取垃圾接收大厅及垃圾坑保持 圾焚烧发电厂为例,认为单纯从计算结果来看,传统方法 卫生防护距离的实际计算结果及二嗯英类风险计算结果均 低于300 rn,但国家明确规定环境防护距离不得小于300 m, 因此确定的防护距离均为焚烧主厂房外300 m,吴 也在 其硕士论文中认为徐州某城市生活垃圾焚烧发电厂的环境 防护距离在不考虑锅炉爆炸等极小概率事件时设置90 m, 负压状态(相对负压15 Pa左右),防止臭气外泄;渗滤液 处理区的调节池、集水井、UASB池等顶部加盖,为封闭 在考虑极小概率事件时设置240 m。此外环发(2008]82 号《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工 结构,其内部的恶臭气体以自然流动的方式通过PVC管道 连接到垃圾坑,与垃圾坑中的恶臭气体一并作为一次进风 燃烧处理。但生化池中的臭气未进行收集处理。焚烧炉停 作的通知》建议新、改、扩建的垃圾焚烧发电项目的环境 防护距离不得小于300 m。 炉检修期间,为防止垃圾坑内可燃气体聚集,垃圾坑内设 57 表1 厂区恶臭污染物源强表 单位:kg/h 无组织 排放源 垃圾仓、 卸料大厅 S 0.0l5 正常 渗滤液站 垃圾仓、 卸料大厅 O.Ol1 非正常 渗滤液站 0.075 1.365 0.027 NH3 0.273 0.147 0.261 置可燃气体检测装置。当可燃气体检测超标,或锅炉停运 检修时,自动开启除臭风机将臭气送入除臭间内的活性炭 除臭装置(3台)过滤并喷洒植物液除臭剂确保达标后排 人环境空气中。 开关或不关、臭气输送管道接口密封不严以及垃圾车卸料 过程中,仍有微量臭气外溢,正常情况下该部分恶臭气体 逃逸率考虑为10%。而在垃圾焚烧炉停运的情况下,由于 风量的要求及除臭装置的设计,活性炭除臭装置的处理能 根据《重庆市第二垃圾焚烧发电厂项目环境影响报告 书》(重庆市环境科学研究院,2009)、《重庆市第二垃圾 焚烧处理厂项目三期工程环境影响报告书》(重庆市环境 力只能将50%左右的臭气进行处理,此时恶臭气体逃逸 率考虑为50%。 科学研究院,201 1)、重庆市第二垃圾焚烧发电厂环境影 响后评价报告》(重庆市环境科学研究院,2013)中的相 2卫生防护距离设置 根据我国现行的环境标准,卫生防护距离主要是针 对不通过排气筒或通过15 m高度以下排气筒的有害气体 无组织排放,对卫生防护距离的定义为:产生有害因素 的部门(车间或工段)的边界至居住区边界的最小距离。 关数据。考虑全厂4台焚烧炉停运、除臭风机和除臭装置 全部失效,垃圾仓、卸料大厅以及渗滤液处理站全部臭气 无组织排放,将H:S、NH 的排放源强作为其恶臭污染物 无组织排放源强。 目前除国家有明确规划的行业外,其他有无组织废气产 生的企业均按照GB/T 3840一l991制定地方大气污染物 排放标准的技术方法中规定的公式计算相应的卫生防护 距离。 1.2恶臭排放强度 全厂主要产臭源垃圾仓和卸料大厅都采用密封混凝土 结构,渗滤液处理站调节池、沉砂池、集水井、初沉池、 污泥浓缩池、污泥脱水车间也采用加盖密封的措施,将臭 2.1卫生防护距离计算 根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/ T 384O一1991)中推荐的卫生防护距离估算方法计算,计 算公式如下: 气引入焚烧炉做燃烧空气,理论上讲垃圾仓、卸料大厅、 渗滤液处理站加盖水池的恶臭气体基本不会外逸。鞠红_5]、 艾庆文等 在垃圾发电厂除臭设计及研究中也均未考虑外 逸。但根据调查,实际运行过程中,由于垃圾卸料门频繁 Qc/Cm=I/A[BL ̄+0.25F21¨2 环境科技 式中,Cm——标准浓度限值,mg/m ; ——生防护距离为200 m;渗滤液处理站卫生防护距离为100 m。 工业企业所需卫生防护距离,m; 在垃圾焚烧炉停运等非正常情况下,若臭气逃逸率在 50%左右时,垃圾仓、卸料大厅卫生防护距离为500 m; 一有害气体无组织排放源所在生产单位的 等效半径,m。 渗滤液处理站卫生防护距离为200 m。 根据该生产单位占地面积S(m )计算,,.: /兀; 本次将垃圾仓及卸料大厅面积约6 500 m 、渗滤液处理站 2.2卫生防护距离确定 从上述计算结果看,厂区的臭气收集、L处理效率对防 2 500 m 作为无组织排放源强。其余地块基本无产臭源, 所以不考虑。 护距离的最终确定影响较大,企业应通过采取措施加强臭 气的收集与处理。由于垃圾焚烧炉停运等情况发生的可能 Q。——工业企业有害气体无组织排放量可以达到的控 制水平,kg/h; 、性很小,因此按正常情况确定该厂的卫生防护距离,此时 最大防护距离为200 m,满足环发(2008)82号中明确垃 B、C、 卫生防护距离计算系数;根据工业 圾焚烧发电新改扩建项目环境防护距离不得小于300 m的 要求。结合环发[2008)82号,厂区最终的卫生防护距离 企业所在地区近五年平均风速与大气污染源构成类别表进 行取值,A=400、B=0.01、C=I.85、D=0.78。 仍确定为以产臭构筑物(垃圾仓、卸料大厅及渗滤液处理 站)为边界300 m范围。 无组织排放源计算参数及结果见表3。 根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/ T 13201—91)中要求“无组织排放多种有害气体的工业企 业,按Qc/Cm的最大值计算其所需卫生防护距离;但当按两 种或两种以上的有害气体的 / 值计算的卫生防护距离在 同一级别时,该类工业企业的卫生防护距离级别应该高一 2.3厂界实测结果 企业在试生产阶段未对调节池、沉砂池、集水井、初 沉池、污泥浓缩池等采取较完善的密闭处理措施,在此阶 段对厂界恶臭气体进行了监测,之后在对调节池、沉砂池、 集水井、初沉池、污泥浓缩池等采取完善的密闭措施后对 级”。根据表3计算结果,确定正常时垃圾仓、卸料大厅卫 厂界进行了二次监测,两次监测结果见表4,其中东南厂 表3卫生防护距离计算结果 59 界及西南厂界为靠近污水处理车间一侧。 从实测结果来看,在密闭前,H,S、NH 能达厂界标 准限值,但臭气浓度超标。在采取密闭措施后,其厂界浓 度均小于《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)中二 密闭效果分析及事故状态下的收集处理保证措施分析, 有条件的发电厂应做到渗滤液处理站的全密闭(包括生 化池部分)。 级标准。因此也可以认为采取密闭措施后厂区臭气影响相 对较小。 参考文献: [1]中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会.我国城市生活垃圾处 理行业2012年发展综述fJ].中国环保产业,2013,19(3):20-26. 3结语 (1)垃圾焚烧发电厂的卫生防护距离设置与厂区内臭 气的密闭处理措施密切相关,在采取较完善及有效的密闭 处理措施后,其卫生防护距离计算结果一般低于300 m, 其边界为主厂房及渗滤液处理车间边界。 [2]张益,赵由才.生活垃圾焚烧技术[M]北京:化学工业出版社,2005:358. [3]吕连宏,罗宏.生活垃圾焚烧厂的环境防护距离计算方法探讨[J]_环境 卫生工程,2009,17(3):56—58. [4]吴呖.城市生活垃圾焚烧发电厂环境防护距离的研究[D].南京:南京信 息工程大学,2009:49. [5]鞠红.垃圾焚烧发电厂防臭处理研究[J]l电力勘测设计,2005,12(3): 64—67 (2)实际垃圾坑、渗滤液处理车间的臭气源强目前多 采用类比数据,对结果可能有一定影响,今后在有条件的 情况下应对源强进行类比监测确定。 [6]艾庆文,李先旺,吕晨峰,等.垃圾焚烧发电厂通风除臭设计[J]_暖通 空调,2011,41(6):72-75. (3)从实际监测结果看,在采取较完善的密闭措施后, 厂界臭气浓度能达《恶臭污染物排放标准》(GB 14554— 93)中二级标准要求。 (4)为有效减轻垃圾焚烧发电厂对周边的臭气影响, 作者简介:廖正军,重庆市环境科学研究院教授级高工,所长;曹慧 重庆市环境科学研究教授级高工;刘玉洁,重庆市环境科学研究院 高级工程师;许杨,重庆汇江环保工程有限公司。 企业本身的密闭效果很重要,建议在以后的环评中加强 (上接第55页) 措施,以便后期监管,对于河道内存在珍稀保护鱼类等 水生生物的情况,还应设置过鱼设施或制定合理的增殖 放流计划。 4结论与建议 重庆市的小水电工程多位于喀斯特地貌山区,河流流 量一般较小,河床多乱石堆积,某些河段有鱼泉分布,出 产齐口裂腹鱼等冷水鱼,甚至有大鲵等国家保护动物分布, 生态环境较敏感。目前重庆市小水电项目环评中,一般参 参考文献: [1]李影.浅谈重庆小水电的发展[J].价值工程,2010(8):55. 考环评函[2006]4号文件中推荐的Tennant法,取表2 中最小推荐流量,即河流多年平均流量的10%作为生态 流量,难以满足减脱水河段基本的生态用水需求。 [2]吉利娜,刘苏峡,吕宏兴,等.湿周法估算河道内最小生态需水量的理 论分析[Jll西北农林科技大学学报:自然科学版,2006,34(2):124-130. [3]董福平,管仪庆,周黔生,余俊.河流生态用水流量确定新方法研究[J]. 水利学报,2007(10),增q-iJ:547. [4]向芳,黄川友.三岩龙水电站下泄生态流量的确定及措施『J].吉林水 利,201 1(08):10. 适宜的生态流量应充分考虑河道中水生、岸生各类 动植物、浮游生物等的生态用水,地下水补给,所处河 流水域水文、水力特性以及农灌、工业用水等各方面因 素。在小水电项目的环评阶段,需结合河流所处流域特 点,地质结构等,科学确定最小生态流量。对于重庆类 似的喀斯特地质结构地区,建议取多年平均流量的20% [5]国家环境保护总局.关于印发《水电水利建设项目河道生态用 水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)》的函(环评函 [2006]4号)[R].北京,2006. (或多种方法理论计算值的最大值)作为生态流量。同时, 环评中还应提出设置生态放水管道、安装流量计等保证 作者简介:尹华金、许君、李友鹏、秦永亮,重庆市环境工程评估中心。