生活垃圾焚烧发电企业环境风险评估思路

夏睿祺 郑 媛 张栋棚 刘家泽

（1 浙江环境监测工程有限公司 浙江杭州 310012 2 杭州临江环境能源有限公司 浙江杭州 311228）

引言

随着我国城市化进程不断推进，居民生活水平不断提高，生活垃圾产生量将迅速增加。[1][2]我国城市生活垃圾主要处置方法为填埋、堆肥和焚烧等，垃圾卫生填埋是我国最早使用的一种处置方式，其存在的弊端比较明显，一方面占用土地资源较多，此外如果防渗措施不当会对填埋场附近的土壤和地下水产生比较严重的污染问题，垃圾渗滤液中重金属污染物进而迁移至附近河流中，造成水体重金属污染，将成为严重威胁人类生活安全隐患。垃圾堆肥处置方式虽然可以较好地实现资源的再利用，然而城市生活垃圾产生量的迅速增长使得堆肥处置方式难以从根本上缓解城市垃圾处置的压力。垃圾焚烧发电主要是通过对城市生活垃圾集中处置，在密闭的锅炉内进行高温焚烧，随后将焚烧后产生的热能以及蒸汽通过汽轮机发电。[3]现阶段焚烧在所有处置方法中所占比例呈逐步上升趋势。[4][5]垃圾焚烧可以同时实现城市生活垃圾减量化、无害化和资源化利用，具有较高的社会、环境与经济价值。[6]

开展环境风险评估是企业制定有效的环境风险防范措施和管理制度的前提，是有针对性防范突发环境事件的重要依据。[7]《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》（环办〔2014〕34 号）[8]规定了企业进行突发环境事件风险评估的主要内容、评估程序和评估方法。企业根据指南进行环境风险评估，实施环境风险防控工作、建立环境风险防控体系进而编制完备的突发环境事件应急预案。开展评估工作可以有效加强企业的风险隐患排查和环境风险管理水平，明确事故对项目周边人群、环境质量以及生态系统的影响。生活垃圾焚烧发电企业生产工艺过程及原辅料、燃料、污染物等涉及的环境风险多，可能造成的突发环境事件也较为复杂。本文从物质风险识别，生产过程潜在风险事故分析，环境风险等级评估，环境风险防控与应急措施评估等流程出发，对生活垃圾焚烧发电企业环境风险评估的技术要点进行分析，为企业开展环境风险评估提供一种思路。

1 环境风险源识别

1.1 物质风险识别

生活垃圾焚烧发电企业涉及的主要设备包括垃圾接收、储存及输送系统、垃圾焚烧及余热锅炉系统、烟气净化系统、污水处理系统、飞灰及炉渣处理系统以及除臭系统等。[9]垃圾接收、储存及输送系统通常由环卫部门分散收集后用专用密封垃圾车送到垃圾焚烧发电企业，经电子汽车衡计量后，卸入垃圾贮坑，垃圾卸料车间密闭负压设计；垃圾焚烧及余热锅炉系统主要由炉前垃圾进料系统、垃圾焚烧炉、余热锅炉、启动点火与辅助燃烧系统、焚烧炉液压传动系统、燃烧空气系统和除渣机等组成；烟气净化系统通常包括炉内脱硝系统（SNCR）、半干法喷射脱酸系统、熟石灰储存及石灰浆制备系统、消石灰喷射系统、活性炭储存及喷射系统、布袋除尘器系统、湿法脱酸系统、GGH 系统、SGH系统、炉后脱硝系统（SCR）系统等；污水处理系统主要处置垃圾渗滤液及厂内各类废水，垃圾贮坑内的垃圾渗滤液集中收集至渗滤液调节池，然后送至厂内污水处理系统，垃圾渗滤液经处理后进行回用或排放；飞灰处理系统主要是将烟气中夹带的飞灰和烟气处理中的反应物经过尾部脱硫装置时被分离下来，用埋刮板输送机和斗式提升机输送到灰库中暂存；炉渣处理系统是将焚烧炉中的炉渣经出渣机冷却后卸入渣坑暂存，渣坑内的炉渣通过抓斗桥式起重机装车外运进行处理；除臭系统通常设置在卸料大厅、上料坡道及地磅衡、垃圾坑、渗滤液处理站、锅炉间以及工作区等区域。

生活垃圾焚烧发电企业通常涉及到的原辅料主要为生活垃圾、熟石灰、氢氧化钠溶液、盐酸、氨水、螯合剂、活性炭、水泥以及柴油等。污染物方面，废气主要为焚烧烟气，以及垃圾坑、污水处理站等重点区域产生的恶臭气体；废水主要来自垃圾渗滤液、汽轮机组等冷却系统的排水、化学废水、锅炉排污水、各类冲洗废水、减湿废水、洗烟废水、净水站废水、初期雨水，以及厂区职工生活污水等；固废主要有炉渣、飞灰、污泥、废活性炭、废布袋、废催化剂、废机油及废膜等。

根据项目生产系统生产运行过程中涉及的主要原材料及辅助材料、燃料、中间产物以及生产过程中产生的污染物等的危险性分别进行识别，并按《企业突发环境事件风险分级方法》（HJ 941-2018）[10]附录A 对生产系统所涵盖的有毒物质、易燃物质和爆炸物质开展综合评价，从而准确筛选出环境风险评价因子，涉及《企业突发环境事件风险分级方法》（HJ 941-2018）附录A的物质如表1 所示。

表1 垃圾焚烧发电企业涉及HJ 941-2018附录A的物质

1.2 生产过程潜在风险事故

通过生产工业过程分析，模拟各类突发环境事故情景，并对每种情景进行包括但又不限于释放环境风险物质的种类、物理化学性质、最小和最大释放量、扩散范围、浓度分布、持续时间、对环境和人群的危害程度等要素的源强分析。根据生活垃圾焚烧发电企业生产运行特点分析，可能会发生的环境事故主要有：

（1）烟气净化处理系统故障，将会造成SO2、NOx、HCl、颗粒物、重金属和二噁英等主要污染物去除效率下降，污染空气环境。具体情况包括：脱硝系统（SNCR系统）发生故障导致NOx出现事故性排放；脱酸系统（石灰制浆系统、旋转喷雾塔等设备）发生故障，导致SO2、HCl 出现事故性排放；活性炭喷射装置发生故障，导致重金属和二噁英等污染物出现事故性排放；布袋除尘器发生故障，导致除尘效率下降，颗粒物出现事故性排放等。

（2）垃圾库房负压抽风系统出现故障，或焚烧炉停炉或检修期间，大量恶臭气体存在无组织形式排放的风险。

（3）二噁英事故排放。考虑以下三种事故情况，一是焚烧系统出现故障，燃烧工况不稳定，导致二噁英出现事故性排放现象；二是如火灾、控制故障等导致烟气净化系统失效，导致二噁英未经处理通过烟囱进入大气环境；三是由于突发设备故障或人为操作不当等原因，造成锅炉在运行期间发生炉膛爆炸，导致未经高温破坏的二噁英随烟气瞬时自炉膛溢出并最终进入大气环境。

（4）因土建问题或输送管道发生破裂等原因造成的渗滤液泄漏、检修或停炉情况下的垃圾渗滤液事故排放，存在污染附近地表水、土壤和地下水的风险。

（5）厂内污水处理站出现故障，较高浓度的生产、生活废水未经处理后直排，会对周围水体和土壤环境产生一定的污染。

（6）脱硝系统的氨水贮罐若发生泄漏事故，将对周边地表水和土壤造成一定危害，此外，挥发的氨气对大气环境和人体也存在一定的危害。

（7）外力的近距离冲击或火灾导致柴油储罐失效破裂，泄漏的大量轻柴油若遇到火源还会引起剧烈燃烧甚至爆炸，进一步引发爆炸冲击波、容器碎片抛出和巨大的火球热辐射，从而对周边人员及设备造成严重损害，对环境造成较大影响。

（8）垃圾贮存池、污水处理站沼气收集系统出现故障，导致沼气泄漏，遇到火源引起燃烧甚至爆炸，对周围的人员和设备造成严重破坏，对环境造成较大影响。

（9）危险废物的管理和储存等不符合规范，从而导致危险废物外泄，也有可能会造成周边土壤、地表水或地下水污染。

2 环境风险等级评估

环境风险等级评估的确定可以参照《企业突发环境事件风险分级方法》（HJ 941-2018）中的评定方法。首先确定企业生产、使用、存储和释放等各个过程的突发环境事件风险物质（包括生产原料、燃料、产品、“三废”污染物等）数量与其临界量的比值（通常以Q 值表示），其次是评估生产工艺过程与环境风险控制水平（通常以M 值表示），最后确定环境风险受体敏感程度（通常以E 值表示），分别评估企业大气和水两大类突发环境事件风险等级，进而根据企业突发环境事件风险分级矩阵表分别将企业突发大气和水环境事件风险等级划分为一般环境风险、较大环境风险或重大环境风险，以两者中等级较高者确定该企业最终突发环境事件风险等级。

环境风险等级评估的流程详见图1。

图1 企业突发环境事件风险分级流程

3 环境风险防控与应急措施评估

3.1 环境风险管理制度评估

在进行突发环境事件风险评估过程中，环境风险管理制度评估也是重要的一环。企业应自查建设项目环评及环评批复文件中要求的各类环境风险防控和环境应急措施的落实情况，环境风险防控和应急措施制度的制定及执行情况。是否已压实环境风险防控责任，明确责任人或责任部门，定期巡检和维护制度是否已制定并执行到位，是否定期对职工开展环境风险和环境应急管理宣传和培训，突发环境事件信息报告制度是否是建立。

3.2 环境风险防控设施与措施评估

垃圾焚烧发电企业必须按要求设置环境风险防控与应急措施，除了环评文件及环评批复文件中要求的污染防治措施、环境风险防控与环境应急措施以外，根据行业特点，生活垃圾焚烧发电企业应特别注意并重视下述几点：

（1）排气筒、废水排放口、雨水排放口的监测、监视及控制措施；

（2）发生垃圾渗滤液、危化品废液或消防废水泄漏时的控制措施，包括围堰等截流措施、事故应急池、初期雨水池、消防事故应急池等防控措施；

（3）发生焚烧烟气、臭气、粉尘等气体泄漏时的紧急通风装置、处置装置以及泄漏监控预警系统的安装；

（4）建立提醒周边村庄及人群紧急疏散的措施和手段等。

3.3 环境应急资源调查评估

环境应急资源是指应急物资和应急装备，内部应急救援队伍，外部应急救援力量等。垃圾焚烧发电企业应备齐应对突发环境事件的物资和装备，调查评估企业第一时间可调用的环境应急装备、物资、储存场所等。评估企业内部应急救援队伍建立和职责明确的情况，与外界救援力量或其他单位签订突发环境事件应急救援协议的情况。可以根据《环境应急资源调查指南（试行）》（环办应急〔2019〕17 号）[11]调查环境应急资源配备及落实情况。

3.4 历史经验教训总结

垃圾焚烧发电企业进行环境风险评估时应注意分析并总结国内外历史上其它生活垃圾焚烧发电企业发生突发环境事件的原因和采取的应急措施，吸取经验教训，举一反三以加强本单位的应急措施，优化应急处置流程，防止同类事件的发生。

3.5 需要整改的内容与改进建议

针对环境风险评估排查结果中的各项隐患与不足之处，企业根据其危害性、紧迫性和整改时间的长短，提出整改的内容以及整改时间节点并尽快落实整改，整改的内容应包括通过改进生产作业方式、改变物料存储量和存储方式从而降低环境风险单元和环境风险物质的隐患、制定并落实各项环境风险管理制度、完善环境风险防控与应急措施体等。

通常垃圾焚烧发电企业会采取一系列的措施来应对突发环境污染事件，但是一般仍建议对以下方面进行加强：

（1）改进垃圾焚烧发电生产作业方式，通过降低物料存储量和改进物料存储方式，降低环境风险隐患。

（2）加强对应急队伍成员及其他员工的培训，同时积极开展应急演练工作，通过演练积累经验，提高对突发环境污染事件的应急处置能力。

（3）及时补充完善针对突发环境事件的物资配备，应加强管理，落实专人负责，应急物资发生消耗，应及时补充。

（4）为确保风险物质泄漏物的有效收集，应加强初期雨水池、应急事故池、消防事故应急池的养护管理，及时清除排水系统中的杂物，加强和危险废物处置单位联系，事故发生时可以求助这些单位的专业队伍提供指导和援助，以有效控制事故影响范围，并可将泄漏危险物质的环境影响降至最低。

（5）查漏补缺，尽快落实尚未完全落实的风险防控措施以及污染防治措施。

（6）应加强和当地政府部门的联络，一旦发生事故可以与当地政府部门快速联络，共同应对突发环境事件。

结语

垃圾焚烧发电企业在对企业自身进行环境风险评估时，对环境风险物质和生产过程潜在风险事故分析常常不够完整，因此在突发环境事件应急预案的编制过程中，会缺少对某一种或几种突发环境事件的针对性处置措施，从而对企业和周边环境带来一定的潜在风险。本文根据生态环境保护的法律法规和技术规范出发，从物质风险识别、生产过程潜在风险事故分析，环境风险等级评估，环境风险防控与应急措施评估等流程，对生活垃圾焚烧发电企业环境风险评估的技术要点进行分析，为企业开展环境风险评估提供思路。