城市生活垃圾综合处理环境评价主要问题探讨_渗滤液论文

城市生活垃圾综合处理工程环评主要问题探索,本文主要内容关键词为:生活垃圾论文,环评论文,城市论文,工程论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

前言

城市生活垃圾是人们生活中产生的固体废弃物,在收集、运输和处理过程中,垃圾所产生的有害成分,会对大气、土壤、水体等带来污染,不仅严重影响城市环境质量,而且威胁人民身体健康,成为社会公害之一。

目前,中国城市生活垃圾的处理方法主要有三种,即卫生填埋、堆肥化及焚烧。其中垃圾卫生填埋是应用最早、最广泛的一项技术,但垃圾填埋若处理不当,将会引发新的污染,如由于降雨的淋洗及地下水的浸泡,垃圾中溶出的有害物质将污染地表水及地下水;垃圾中的有机物在厌氧微生物的作用下产生以甲烷为主的可燃气体,从而引发填埋场的火灾或爆炸等。垃圾堆肥化是利用自然界广泛存在的微生物,有控制地促进固体废物中可降低有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程,但堆肥化对实现城市生活垃圾减量化的效果不明显,处理后产物体积仍较大,需要较大的堆存场地和较高的运输费用,而且堆肥化产品施用时的工作量大,有明显的臭味。焚烧法处理垃圾是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术。焚烧处理与其他城市垃圾处置方法相比具有以下特点:

(1)减容效果好。焚烧处理可以使城市生活垃圾的体积减小80~90%。

(2)消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,并能彻底杀灭病原菌,尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒性有机物等几乎是唯一有效的处理方法。

(3)减轻或消除后续处置过程对环境的影响。可以大大降低填埋场渗滤液的污染物浓度和释放气体中的可燃物及恶臭成分。

(4)有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气,其热能可以转变为蒸汽进行发电,提高能源综合利用率,而且还将会取得非常显著的环境效益和社会效益。

鉴于垃圾焚烧具有其他垃圾处置方法所无法相比的优点,继深圳、珠海成功建设并运行垃圾焚烧厂后,北京、上海、沈阳、广州、哈尔滨及长春等城市也相继建设或筹建大型垃圾焚烧厂。

文章结合已开展的生活垃圾综合处理(电站)工程环评,对垃圾焚烧处理余热利用项目环境影响评价的主要问题进行探索和浅析,为开展类似项目环评提供借鉴。

1污染环节和因素分析

1.1生产工艺流程

一般垃圾综合处理后余热发电的主要生产工艺流程是;垃圾由垃圾专用车辆运至厂区内经地中衡计量,卸至垃圾电站垃圾存储间内的垃圾存储坑,由专用垃圾抓斗吊车送至垃圾焚烧炉进料斗。每个焚烧炉配一个进料斗,经液压推进器推入焚烧炉内燃烧。燃烧后产生的灰渣经喷淋灭火由液压推杆推入水封除渣器,经输渣装置输送至厂房外的灰渣存储斗,焚烧炉产生的约1100℃烟气经余热锅炉利用后进除尘器,由吸风机送至烟气洗涤塔清除有害气体,最后经烟囱排放。余热锅炉产生的过热蒸汽供给汽轮发电机组发电。除尘器下的灰尘由螺旋输灰机输送至厂房外灰渣斗。

主要工艺系统有:热力系统、垃圾焚烧系统、垃圾储运及进料系统、余热锅炉系统、尾气处理系统、汽轮发电系统、污水处理系统及给、排水系统。

1.2产污环节及污染因素分析

1.2.1 产污环节分析

垃圾处理项目运行时可能产生污染物的生产环节如下:

(1)垃圾运输。垃圾运输车采用密封压缩方式运送,但若运输管理不当,可能会引起垃圾飞扬或散落以及垃圾渗滤液的滴漏。

(2)垃圾存储过程。垃圾运送至厂内的垃圾存储坑,垃圾在坑内堆放时,可能产生恶臭污染物,主要为H[,2]S和二硫醇等;由于垃圾中一般含水量较高,在坑内存储时不可避免产生垃圾渗滤液,渗滤液中含有大量的有机污染物、SS、重金属及病原菌等。

(3)垃圾焚烧过程。垃圾焚烧过程是产生污染物的重要环节。首先,垃圾燃烧时,垃圾中的各种有机物与氧气发生反应,生成不同的废气污染物,主要有、烟尘、HCl、HF、苯并芘以及二噁英等;其次,燃烧时各种风机的运转也可能产生一定的噪声。另外,垃圾燃烧后将产生少量的废渣。

(4)余热交换过程及汽轮机发电。余热交换过程中主要产生一些废水污染物,如冷却塔的排污,锅炉排污及化学车间产生的少量生产废水,该部分废水相对污染较轻,污染物一般为pH、SS及无机盐类;此外,风机和水泵则可能产生噪声。

(5)尾气处理过程。尾气处理主要是对垃圾燃烧过程中产生的废气污染物进行处理,尽管处理后烟气中的废气污染物浓度大大降低,但仍有少量的污染物经烟囱最终排入环境空气中。而且,烟气中的酸性气体污染物在处理过程中与喷淋液反应,产生相当的废水污染物,主要污染物为SS、无机盐等。另外,布袋除尘器下将产生一定量的灰。

(6)污水处理装置。垃圾渗滤液及尾气处理废液采用污水处理装置进行处理,处理后废水满足有关的排放标准排放。

1.2.2污染因素分析

1.2.2.1 主要环境空气污染物生成机理

(1)恶臭污染物

恶臭污染物一般来源于垃圾中的含硫、含氮有机物。在细菌的代谢作用下,垃圾中含硫、含氮的有机物产生了具有恶臭气味的气体,如H[,2]S、硫醇及NH[,3]等,生成过程如下:

(2)烟气污染物

烟气中的废气污染物主要是垃圾焚烧时产生的、烟尘、HCl及二噁英类物质(Dioxin)。其中、烟尘、HCl是燃烧过程中有机物与O[,2]等反应后转化成的无机物产物。而二噁英类物质则是垃圾燃烧时产生的一种毒性较大的有机类污染物。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》中的定义,二噁英是多氯代二苯并-对-二噁英和多氯代二苯并呋喃的总称。二噁英类在空气中,可能以气体、汽溶胶或颗粒物形式存在,它被认为是致癌、致畸、致遗传突变的微量污染物,毒性最强的是2,3,7,8-四氯二苯并二噁英,其毒性相当于氰化钾的一万倍。通常认为,燃烧含氯和金属的有机物是产生二噁英类物质的主要原因,另外,氧含量、温度和催化剂也是产生二噁英的主要影响因素。二噁英类物质生成的机理见图1。

图1 二噁英类物质生成机理图

1.2.2.2污染物生成量分析

(1)烟气污染物生成量

根据《环境统计手册》中推荐的方法,同时参考了国内外类似垃圾焚烧的有关经验数据,以及垃圾焚烧系统的供应商提供的有关设备参数,计算项目垃圾焚烧过程中产生的、烟尘、HCl、苯并芘及二噁英类等各种烟气污染物的排放量及浓度。

(2)废水污染物生成量

垃圾处理电站的废水主要来源于垃圾渗滤液、余热锅炉废水、循环冷却水排污水、尾气处理废水及生活污水等。这些废水中余热锅炉废水、循环冷却水排污水中污染物一般为SS及无机盐类,且污染物的浓度较低。而垃圾渗滤液和尾气处理废水中成分较复杂,且比较严重,尤其是因垃圾渗滤液中大量的有机污染物的存在,使COD[,cr]及BOD[,5]浓度比较高。

(3)固体废物生成量

生活垃圾焚烧过程中生成的固体废物一般可分为无机废渣及有机废渣,其中无机废渣多为煤灰、残土、砖瓦、玻璃、金属。根据有关资料,生活垃圾焚烧后有机物的减容量约为95%。

(4)噪声

本项目的噪声主要来源于垃圾焚烧炉、余热锅炉、汽轮发电机组及各类辅机如风机、泵等。

2厂址选择论证

随着中国经济的飞速发展,城市化进程加快,城市规模不断扩大,城市人口不断增加,特别是进入二十一世纪以来,城市人口剧增,垃圾产生量增加幅度也非常大。有些城市垃圾处理起步较晚,原来规划的垃圾处理厂址或被占用,或周围已布满工业园区、住宅小区,又给厂址选择带来困难。

厂址选择考虑的方向或需注意的问题有:

(1)城市规划,包括土地利用规划和环境功能区划及生态规划。

(2)环境敏感对象分布,包括居民区、文教区、工业园区、公园、城市生态绿地、生活饮用水源(厂)及其他特殊保护的区域。

(3)气象因素。

(4)厂址条件,包括占地、土石方、地质地形、地下水流向、供水及排水、交通运输。

(5)垃圾收集、运输条件。

(6)固废的利用条件。

3主要环境影响

3.1环境空气影响

3.1.1 烟气污染物排放量核算

(1)实际排放量和排放浓度核算

主要是烟气中SO[,2]、烟尘、NO[,X]及HCl,可按经验公式或类比实测。

(2)允许排放限值

《生活垃圾焚烧污染控制标准》除对空气污染物允许排放限值有要求外,还对烟囱高度提出控制要求。

3.1.2烟气污染物环境影响预测及评价

3.1.2.1 预测内容

预测内容一般如下:

(1)预测正常及不利气象条件下SO[,2]、烟尘、HCl和NO[,X](NO[,2])小时地面浓度(最大值及其位置)。

(2)预测日平均浓度分布(最大值及其位置)。

(3)根据地面常年风向、风速和稳定度联合频率,预测环境空气污染物年日平均浓度。

(4)预测项目运行投产后,主要保护目标(关心点)环境空气污染物日平均浓度,并与本底浓度进行比较分析。

3.1.2.2预测模式、烟气抬升高度和大气扩散参数

预测模式、烟气抬升高度和大气扩散参数一般按《环境影响评价技术导则》(HJ/T2.2—93)即可,特殊地区如有实测大气扩散参数,可加以比较选择采用。

3.1.2.3预测结果及评价

(1)浓度分布、最大浓度点位置、离源距离、占标准份额的百分比。

(2)不利气象条件烟气污染物对环境影响。

(3)项目运行投产后,对主要保护目标造成的日平均浓度和年日平均浓度,并将日平均浓度与本底浓度进行比较。

3.2废水排放负荷预测

项目排放的废水主要为厂内处理的垃圾渗滤液和尾气处理废水、未处理的余热锅炉排水、主厂房冲洗废水、部分设备的冷却水及少量的生活污水等。这些废(污)水,如送入污水处理厂,可根据各种废水的水量及水质,对废水排出口的污染物浓度进行计算,并计算废水中污染物折纯量。如排入地表水,还需对地表水带来的影响进行预测。

3.3噪声环境影响预测与评价

(1)源强。项目噪声源主要来自汽轮机、发电机及各种风机、水泵等机械设备。

(2)预测结果及分析,项目区噪声预测采用网格布点法,按标准要求,绘制等值线分布,尤其注意周围敏感区域。

3.4垃圾运输过程影响分析

垃圾运输过程中可能带来的环境影响主要来自三方面:垃圾装卸时垃圾的散落;垃圾运送时垃圾的散落和飞扬以及垃圾运输时垃圾渗滤液的滴漏。

3.5建设期环境影响分析

3.5.1 环境空气

(1)施工期间,由于建筑材料的装卸、施工,可能会在短时间之内产生粉尘飞扬,污染环境。

(2)厂区施工期间,由于土方的开挖、回填、堆放及汽车的运输,将可能产生短时间的扬尘污染。

3.5.2排水

施工期间,排水主要为生活污水和施工作业所致,如不加强废(污)水排放的管理将会对附近的水环境产生影响。

3.5.3噪声及振动

施工期间,噪声及振动主要产生于施工机械的作业,如基础打桩、设备安装等,另外还有运输车辆产生的交通噪声。

3.5.4其他

建设期间,大量的设备及原材料将运至项目区内,可能会给当地交通运输带来一定的不便,需妥善安排。

3.6环境风险分析

3.6.1事故源项分析

一般垃圾处理带余热发电项目运行时主要的工艺过程如下:

厂外垃圾由垃圾专用车辆运送至厂内,卸至垃圾存储坑,由专用垃圾抓斗吊车送至焚烧炉进料斗,经液压推进器推入焚烧炉一燃室燃烧,垃圾中可燃部分在一燃室通过控制空气量将可燃成分分解成可燃气体,再将气体引入二燃室燃烧。一燃室温度在700℃以下,二燃室温度控制在1000℃以上,使可燃成分分解完全,燃烧充分。焚烧炉产生的1100℃烟气经余热锅炉利用后至布袋除尘器,再由吸风机送至烟气洗涤塔清除有害气体,最后排至烟囱。焚烧炉顶部留有事故排放口,供紧急情况排放烟气。

根据项目的生产工艺及同类项目的实际运行经验,可能产生突发事故,进而对环境产生影响,主要是事故或非正常状态排放烟气。可能突发的情况有:

(1)外部突然停电

由于焚烧炉特殊的设备及工艺特性,外部突然停电,可导致附属设备的停运,这种情况需启动事故排放口排放烟气,此时所排烟气温度在1000℃以上,烟气不经尾气处理设施处理,直接由事故排放口排放。

(2)余热锅炉故障

余热锅炉出现故障,如发生爆管等,焚烧炉排出的烟气不能被余热锅炉所利用,也需启动事故排放口排放烟气。

(3)尾气处理装置失控

尾气处理装置由布袋除尘器和洗涤塔组成,布袋除尘器或洗涤塔出现故障将导致除尘效率和有害气体的去除率明显降低,环境空气污染物排放量成倍增加。

3.6.2事故影响分析

事故状态下,SO[,2]、烟尘及HCl等排放浓度将大大超过《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定的限值,必要时须对事故历时、影响范围、可能后果等进行分析。

4环境保护措施

4.1污染防治对策

4.1.1废气污染防治对策

对于烟尘,一般要控制垃圾焚烧炉飞灰的产生份额,而且采用了除尘效率较高的布袋或电气除尘器处理尾气,有效地减少了烟尘的排放。

对于NO[,X],由于垃圾焚烧炉采用了热分解技术,可控制垃圾燃烧时温度,避免高温出现,从而减少了NO[,X]的生成。

对于SO[,2]、HCl和其他酸性废气,一般要设置尾气处理设施,能有效地去除酸性气体。

对于二噁英类物质,通过控制垃圾焚烧炉一燃室中的温度在500℃~600℃,同时控制一燃室中的过剩空气,可使其始终处于缺氧状态,从而削弱二噁英类物质的生成环境。在二燃室中,控制其温度不低于1000℃,并使尾气在二燃室中停留不少于2秒钟,以保持二噁英类物质能尽量分解,最高可达99.99%,因此最终产生的二噁英类物质微乎其微,大大低于控制标准。

对于垃圾存储坑中产生的恶臭,本项目将按负压运行设计,并定期将坑内臭气送入焚烧炉内助燃,有效避免了臭气外逸影响环境。

4.1.2废水防治

电站运行时产生的废水为垃圾渗滤液、循环冷却排污水、余热锅炉排污水、尾气处理排水及生活污水等,其中循环冷却排污水和余热锅炉排污水中污染物浓度较低,故不经处理可直接外排;对于垃圾渗滤液和尾气处理排水,需设专门的污水处理装置。

4.1.3噪声治理

项目对主要设备除采取隔声降噪措施外,在订货时,还将向制造厂家提出设备噪声限值和要求。对噪声较大的车间,设置集中隔声控制室,采用双层隔声门窗,在条件允许的情况下尽量少开门窗。为减少噪声对环境污染并且美化环境,改善职工的工作条件,将对厂区进行绿化,因地制宜选择树种,在主厂房及办公楼周围种植大量树木,以达到降噪和美化环境的目的。

4.1.4固体废物治理

垃圾电站产生的废渣主要是不可燃物,其中的金属和玻璃进行回收,其他废渣可进行综合利用。

4.2风险防范措施

针对垃圾处理的特点,项目产生的恶臭和二噁英及渗滤液是应急防范的重点。

4.2.1 恶臭

垃圾堆放及运输过程中,产生硫化氢、硫醇等带有窒息性的恶臭和有毒物质。对于本项目产生恶臭的地方主要有垃圾储坑及从储坑向焚烧炉加料过程中。

恶臭不仅给人的感觉器官以刺激,使人感到不愉快和厌恶,而且某些组分如硫化氢、硫醇、胺类、氨等可直接对呼吸系统、内分泌系统、循环系统、神经系统产生严重危害。长期受到一种或几种低浓度恶臭物质的刺激,会引起嗅觉疲劳、嗅觉丧失等障碍,甚至导致大脑皮层兴奋和抑制的调节功能失调。

由于恶臭对周围环境影响非常大,对恶臭的有效处理也是非常必要的。项目可采取如下措施:

(1)封闭式的垃圾运输车。

(2)卸料大厅密闭,进出口设风幕门。

(3)垃圾存储坑处于负压状态,在坑上方设抽气装置,坑内气体抽出后送入焚烧炉内助燃。

(4)定期清理垃圾存储坑中的陈旧垃圾。

(5)设置自动卸料门,使垃圾存储坑密闭化。

4.2.2二噁英

二噁英常温常压下为固体,熔点较高,难溶于水,易溶于脂肪,容易在生物体内积累。二噁英暴露可引起皮肤痤疮、头痛、失聪、忧郁、失眠等症。即使在很微量的情况下,长期摄取也可以引起癌、畸形等顽症。

(1)从二噁英的产生过程可以看出,对垃圾成分及燃烧系统各节点的温度、O[,2]量、风量及烟气停留时间等实施即时监控是非常必要的,因此必须采用先进、参数完善和性能可靠的控制系统,使二噁英从源头得到控制,并在紧急状态下能够安全启停。

(2)对控制室、值班室等常规岗位配备必要的防毒工具及救护设施。

(3)对照劳动安全的法规、规程,制定本项目的运行、维护及紧急状态下的处理、补救等导则、规程及措施,特别是应具备应急预案。

总之,要做到投资落实、制度健全、管理上水平,使项目保证安全、有序、稳定运行。

5公众参与

垃圾处理本身是一个环保项目,但仍有产生二次污染的可能,尤其随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求也相应提高。项目运行过程中存在可能产生恶臭和二噁英及渗滤液等不利影响,因此,项目选址及评价工作过程中的公众参与显得尤为重要。

评价工作过程中应按有关要求,征询评价区内团体(群体)及个人(自然人)的意见,在征询过程中向有关人员介绍本项目建设概况、建设的意义、可能带来的环境影响及采取的防治对策等。并切实将意见(建议)结果反馈到建设单位和设计单位,并在项目建设中加以落实和解决。

6 结论

通过上述分析,本文认为垃圾焚烧处理项目除应选择合适的处理工艺外,在环境影响评价过程中应切实注意的问题是:

(1)厂址选择。

(2)环境风险及防范。

(3)公众参与。

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

城市生活垃圾综合处理环境评价主要问题探讨_渗滤液论文
下载Doc文档

猜你喜欢