技改项目大气环境影响评价预测方法探讨——以水泥窑协同处置城市生活垃圾为例

(山西省环境科学研究院，太原 030027)

1 项目简介

本技改项目位于北方某地区，现有一条2500t/d新型干法水泥熟料生产线。技改项目利用新型干法水泥窑和气化炉相结合的方法处理城市生活垃圾(简称CKK系统)，实现日处理200吨城市生活垃圾，年处理生活垃圾总量6万吨。

工艺简介：市政运送的垃圾经搅拌、均化及破碎后输送至供料装置，定量送至气化燃烧炉中，通过约550℃的高温进行气化处理，气化后形成部分可燃性气体送往现有新型干法水泥熟料生产线的分解炉内，经分解炉、预热器处理及窑尾布袋收尘系统净化后由现有窑尾烟囱排出。

大气污染物排放颗粒物、SO2、NOx执行《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)限值分别30mg/Nm3、200mg/Nm3、400mg/Nm3；其余重金属、二噁英等污染物执行《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)标准限值。

2 预测相关参数及预测方法

2.1 预测模式及参数

预测模式采用《环境影响评价技术导则 大气环境》[1](HJ2.2-2008)推荐的AERMOD[2]模式。AERMOD是一个稳态烟羽扩散模式，可基于大气边界层数据特征模拟点源、面源和体源等排放出的污染物在短期(小时平均、日平均)、长期(年平均)的浓度分布，适用于农村或城市地区、简单或复杂地形。

气象条件采用当地2012年的逐日逐时常规气象资料，包括：时间(年、月、日、时)、风向、风速、干球温度、低云量、总云量。高空数据采用2012年全年一日两次(08：00和20：00)高空气象探测资料，包括：时间(年、月、日、时)、探空数据层数、每层的气压、海拔高度、气温、风速、风向(以角度表示)。

地形数据采用USGS(美国地质调查局)DEM地形高程数据，地形数据精度为90m。根据导则要求，采用美国EPA AERMAP 06341模型对地形数据进行处理，将地形高程分配给每个模型对象，包括污染源，受体和建筑物等。

2.2 污染源参数

现有水泥生产线窑尾烟囱污染源强参数和技改项目投产后全厂窑尾烟囱排放参数以及生活垃圾气化单元排放参数源强见表1。污染源参数仅列出了技改项目前、后排放的相同污染物颗粒物、SO2、NOx的排放源强，排放源强结合了现有生产线的验收监测数据。

表1 现有生产线窑尾烟囱点源和技改项目投产后窑尾烟囱点源以及生活垃圾气化单元排放参数源强表

2.3 预测方法

根据技改工艺：预处理后的垃圾经气化处理后进入现有新型干法水泥熟料生产线的分解炉内，经分解炉、预热器处理及废气处理系统净化后由现有的窑尾烟囱排出。根据技改项目的特点，本技改项目产生的环境影响可通过以下两种方法进行预测：

(1)技改项目贡献值(C1)=生活垃圾单独气化项目贡献值技改项目建成后最终环境影响=现状背景值C0+C1生活垃圾单独气化项目贡献值；

(2)技改项目贡献值(C2)=技改后水泥窑协同处置生活垃圾后全厂贡献值 - 技改前水泥项目贡献值技改项目建成后最终环境影响=现状背景值C0+C2(技改后水泥窑协同处置生活垃圾后全厂贡献值-技改前水泥项目贡献值)。

3 预测结果及讨论

采用上述两种方法对环境的影响进行预测，预测结果见表2。

表2 技改项目贡献值预测结果表 mg/m3

从污染物排放源强和预测结果可看到：方法(1)生活垃圾单独气化后从窑尾烟囱排出，对环境的贡献值(C1)较大。从源强表看出，生活垃圾单独气化后出口的烟气流速仅为1.37m/s，流速很低。实际生产过程中，气化炉单独运行情况不存在，只是虚拟的一种预测结果，若采用此种预测方法，不符合生产实际。方法(2)结合生产实际，由于协同处置生活垃圾必须借助水泥窑生产系统，在现状监测背景值中已包含现有水泥生产线项目运行时的贡献值，因此技改项目的贡献值笔者认为采用这样的预测方法即方法②更贴合实际。技改项目的贡献值叠加上现状背景值就为技改后最终的产生环境影响。

4 结论及建议

(1)本技改项目产生的环境影响可通过以下两种方法进行预测：技改项目建成后最终环境影响=现状背景值+生活垃圾单独气化项目贡献值；技改项目建成后最终环境影响=现状背景值+(技改后水泥窑协同处置生活垃圾后全厂贡献值-技改前水泥项目贡献值)。结合本技改项目自身特点，作者认为采用第二种预测方法使预测结果更贴合实际。

(2)对于此类技改项目，由于较技改前新增了重金属、二噁英、恶臭等有毒有害污染物的排放，建议评价等级的确定以技改后全厂的污染物排放源强来估算。

参考文献：

[1]环境保护部，环境影响评价技术导则-大气环境HJ2.2-2008[S].北京：中国环境科学出版社，2009.

[2]国家环境保护总局环境工程评估中心，大气预测软件系统AERMOD简要用户使用手册，国家环保总局环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室，2006.