生活垃圾焚烧发电厂的环境风险评价

生活垃圾焚烧发电厂的环境风险评价生活垃圾焚烧发电厂的环境风险评价吕连宏，罗宏，张征，杨帆摘要：垃圾焚烧技术兼具环境效益和经济效益，环境风险评价的结论是该类项目选址的关键问题之一。在分析中国城市生活垃圾排放现状和生活垃圾焚烧项目环境风险的基础上，分析了二恶英风险事故的环境影响及环境防护距离的计算方法与传统卫生防护距离的差异，并以秦皇岛生活垃圾焚烧发电厂为实例进行了计算。结果表明：在不同工况下人体经呼吸每日最大摄入二恶英的量均远小于允许摄入量参考标准值，环境防护距离确定方法更为科学和人性化，有利于消除公众对此类建设项目的误解。关键词：生活垃圾焚烧；环境风险评价；环境防护距离；二恶英0引言城市垃圾的无害化处理是城市发展需要面临的一个严重问题，中国城市生活垃圾清运量从1982年的31.25×106t增长到2004年的155.09×106t，增长了近5倍[1]，城市垃圾的增长速度有的已经高达20%[2]。目前，中国的生活垃圾处理方式以填埋为主[2]，该方式投资和运行费用相对较低，但减容效果差，占用大量的宝贵土地资源，同时会造成地下水和土质污染，填埋沼气和渗滤液收集和处理难度也较大。垃圾焚烧发电技术可以对垃圾进行无害化、减量化处理，同时又可以利用垃圾焚烧的余热发电，实现废弃资源的综合利用，兼具环境效益和经济效益。国内部分兴建垃圾焚烧厂，现已建成投产的代表性项目有广东珠海、浙江宁波、上海御桥、苏州苏能、天津双港、无锡惠联、温州永强等[3]，预计在未来的15年内，全国垃圾焚烧处理量将占总处理量的5%～15%[4]。生活垃圾的焚烧处理不可避免的会带来二次污染问题，尤其是焚烧烟气中的二恶英以及垃圾堆存产生的恶臭气体，因此该类项目的选址一直是判断该项目是否可行的关键问题。目前，垃圾焚烧发电项目的选址主要依据是环发[2008]82号《关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》的相关要求。本文以秦皇岛生活垃圾焚烧发电厂作为实例，研究生活垃圾焚烧发电厂的环境风险评价方法。秦皇岛生活垃圾焚烧发电厂设计焚烧垃圾量1000t/d，建设2台处理能力500t/d的机械炉排垃圾焚烧炉，配套2×9MW凝汽式发电机组。该工程烟气净化设计采用“SNCR脱硝+半干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘器”的组合工艺，焚烧烟气净化后经80m烟囱排放，其中二恶英排放浓度达到欧盟2000/76/EC标准规定的0.1ngTEQ/m3；垃圾仓保持负压状态，垃圾仓和渗滤液处理站产生的恶臭气体均送入焚烧炉作为助燃空气，焚烧炉停炉检修时，臭气经由设置在垃圾仓上部的活性炭吸附式除臭装置净化后由排风机排放到大气中。该工程的恶臭污染源和环境风险源在联合主厂房内。根据该工程的总平面布置，距离联合主厂房最近的环境敏感目标为SE方向420m的萃文中学和W方向680m的柳村。1环境风险分析垃圾焚烧发电项目运行过程所使用的主要设施与设备包括垃圾仓、垃圾焚烧炉、烟气净化系统等，所使用到的辅助材料主要有消石灰和活性炭，燃料为生活垃圾和少量轻柴油，垃圾处理过程中产生的污染物主要为烟尘、SO2、HCl、NOx、重金属、二恶英类、垃圾渗滤液和焚烧飞灰等。1.1设备危险性分析焚烧过程中潜在危险性。垃圾焚烧炉出现故障，导致炉膛内温度无法达到850℃或烟气在炉内停留时间不到2s，会造成二恶英污染物的排放量增大。飞灰运输事故潜在危险性。飞灰运输罐车事故，严重的导致贮罐破裂，飞灰进入沿途水体、土壤等，使事故沿途环境受到污染。火灾、爆炸事故潜在危险性。包括工艺、设计因素、设备因素、管理因素、环境灾害因素所引发的火灾和爆炸事故。1.2物质危险性生活垃圾焚烧发电厂处理的垃圾是非特殊垃圾，燃料不属于有毒有害物质。运行过程中所使用的辅助材料为固态、粉状物质，在环境中稳定存在。点火燃料为0号轻柴油，属于易燃品，用量与储存量均很小。焚烧过程中产生的二恶英和焚烧飞灰为主要风险物质。生活垃圾焚烧发电项目的焚烧飞灰均可通过固化稳定、高温熔融等技术实现无害化处理，只要在运输过程中加强管理，发生环境风险事故的可能性很小；而火灾、爆炸事故更多的属于安全科学的范畴。鉴于垃圾焚烧发电项目的公众关注重点，本文以下主要针对焚烧烟气的二恶英风险事故进行重点研究。2二恶英排放事故风险分析2.1非正常排放事故垃圾焚烧发电项目运行过程中的突发设备故障可能会造成烟气二恶英排放量的短时间增大甚至超标排放。参考中国科学院大连化学物理研究所现代分析中心对某垃圾焚烧发电厂布袋除尘器前后二恶英浓度检测结果，布袋前二恶英最大浓度为4.956ngTEQ/m3，布袋后二恶英最大浓度为0.066ngTEQ/m3，本文同时参考目前我国垃圾焚烧发电厂的实际运行情况设计了正常排放工况与非正常排放工况，以了解不同工况下二恶英摄入量的达标情况。正常工况，烟气中二恶英排放浓度为0.1ngTEQ/m3