垃圾焚烧发电厂卫生防护距离设置<br/>——以重庆市第二垃圾焚烧发电厂为例

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

2014-06-05刘玉洁许杨廖正军曹慧

环境影响评价 2014年1期

刘玉洁许杨廖正军曹慧

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

结合我国垃圾处理的发展趋势及政策要求，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。

垃圾焚烧发电厂；恶臭；渗滤液处理站；垃圾坑；卫生防护距离

《“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〔2012〕23号）、《国务院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通知》（国发〔2011〕9号）、《国家环境保护“十二五”规划》（国发〔2011〕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 %，其余20.1 %为堆放和简易填埋处理[1]。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，主要针对二英类的健康影响及臭气扰民两方面。

张益、赵由才[2]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[3]以秦皇岛生活垃圾焚烧发电厂为例，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英类风险计算结果均低于300 m，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，吴旸[4]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，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。

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。

1 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11亿元人民币，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）。

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。焚烧炉停炉检修期间，为防止垃圾坑内可燃气体聚集，垃圾坑内设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入环境空气中。

表1 厂区恶臭污染物源强表单位：kg/h

表2 正常及非正常时恶臭污染物排放表单位：kg/h

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》（重庆市环境科学研究院，2011）、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H2S、NH3的排放源强作为其恶臭污染物无组织排放源强。

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[6]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 %。

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。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—1991 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。

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 3840—1991）中推荐的卫生防护距离估算方法计算，计算公式如下：

式中，Cm——标准浓度限值，mg/m3；

L——工业企业所需卫生防护距离，m；

r——有害气体无组织排放源所在生产单位的等效半径，m。

根据该生产单位占地面积S(m2)计算，本次将垃圾仓及卸料大厅面积约6 500 m2、渗滤液处理站2 500 m2作为无组织排放源强。其余地块基本无产臭源，所以不考虑。

Qc——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；

A、B、C、D——卫生防护距离计算系数；根据工业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=1.85、D=0.78。

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Qc/Cm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级”。根据表3计算结果，确定正常时垃圾仓、卸料大厅卫生防护距离为200 m；渗滤液处理站卫生防护距离为100 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；渗滤液处理站卫生防护距离为200 m。

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、处理效率对防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。

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厂界进行了二次监测，两次监测结果见表4，其中东南厂界及西南厂界为靠近污水处理车间一侧。