張 倩 張玉菊 覃利萍
(1 河南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司 河南鄭州 450000 2 云南省林木種苗工作總站云南昆明 650000 3 云南省林業(yè)和草原科學院 云南昆明 650000)
生活垃圾焚燒飛灰(簡稱“飛灰”)指焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)捕集物、煙囪底部和煙道的殘留物,其產(chǎn)量與生活垃圾的種類、反應(yīng)條件、焚燒爐型及煙氣處理工藝有關(guān),一般占生活垃圾焚燒量的3%~5%[1],由于富集了氯鹽、重金屬和二噁英類(PCDD/Fs)等物質(zhì)[2~4],使得飛灰具有嚴重的環(huán)境危害性,被定義為危險廢物,列入《國家危險廢物名錄》。多年來,飛灰的主要處置方式為螯合穩(wěn)定化后填埋[5],由于填埋庫容逐漸告急以及“二次污染”環(huán)境隱患,使得生活垃圾焚燒飛灰中氯鹽、重金屬、痕量二噁英的安全處置成為解決飛灰的環(huán)境問題以及實現(xiàn)飛灰資源化利用的關(guān)鍵前提[6]。
國內(nèi)外學者針對飛灰的安全處置開展了大量研究與示范工作,目前飛灰資源化技術(shù)包括水泥窯協(xié)同處置、化學藥劑穩(wěn)定化、高溫燒結(jié)、高溫熔融、低溫熱解、水熱處理、生物/化學提取、電化學提取及超臨界流體萃取[7][8]。不同的飛灰處置及資源化利用技術(shù),其所產(chǎn)生的污染情況不同,對環(huán)境影響的作用方式及影響程度也不同。本文所述飛灰資源化利用采用先進的飛灰水洗預(yù)處理、燒成工藝及獨有的配方,以產(chǎn)品發(fā)泡輕質(zhì)墻體材料為著力點,實現(xiàn)生活垃圾焚燒飛灰高效處置及高值化利用,該技術(shù)在國內(nèi)尚未有成功案例,其環(huán)境影響評價顯得至關(guān)重要,以下對其環(huán)境影響評價工作中的要點做了初步分析。
飛灰資源化利用項目為危險廢物治理業(yè),其行業(yè)污染特性及環(huán)境敏感性決定了項目的選址與布局具有極強的政策指導性及社會敏感性,須充分翔實地調(diào)查、分析及論證。
根據(jù)《建筑項目環(huán)境影響評價技術(shù)導則總綱》(HJ2.1-2016),政策和規(guī)劃相符性是建設(shè)項目環(huán)評工作的前提條件和基礎(chǔ)[9]。
首先,須符合《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄》《市場準入負面清單》;生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品應(yīng)規(guī)避國家及地方部分工業(yè)行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備和產(chǎn)品目錄。其次,須滿足有效批復(fù)的所在城市總體發(fā)展規(guī)劃、土地利用規(guī)劃;產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃及其規(guī)劃環(huán)評;國家及地方環(huán)境保護規(guī)劃、環(huán)境功能區(qū)劃;流域發(fā)展規(guī)劃;行業(yè)發(fā)展規(guī)劃;“三線一單”生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控意見。
廠址所在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施須滿足工程建設(shè)需要,應(yīng)具備完善的生產(chǎn)及生活給排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng);地勢平坦,地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不受洪水或內(nèi)澇、地震的威脅。
嚴禁在生活居住區(qū)或城市建成區(qū)、生態(tài)保護紅線范圍、飲用水水源保護區(qū)、自然保護區(qū)的核心區(qū)及緩沖區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)、風景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)和其他國家及地方法規(guī)、標準、政策禁止污染類的區(qū)域內(nèi)選址。若分析發(fā)現(xiàn)初步選址不符合要求,應(yīng)及時向建設(shè)單位提出重新選址的建議。
廠區(qū)生產(chǎn)區(qū)宜布置于常年主導風向下風向,遠離辦公生活區(qū),最大程度避免生產(chǎn)、辦公生活的相互干擾;工藝流程布置緊湊、合理、整齊、美觀,并符合環(huán)保、消防、安全、衛(wèi)生的要求。
綜上,建議項目選址在環(huán)境質(zhì)量達標且有環(huán)境容量的區(qū)域,并確保項目投產(chǎn)后環(huán)境質(zhì)量底線不被突破,一般應(yīng)選擇在配套設(shè)施齊全的工業(yè)園區(qū)。此外,建議選址應(yīng)盡量接近原料產(chǎn)地,有適宜的物料運輸路線。
此類工程生產(chǎn)設(shè)備有飛灰水洗預(yù)處理系統(tǒng)、MVR 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)及隧道窯高溫燒成系統(tǒng);原輔料倉庫、儲罐與管線;燃氣鍋爐;初期雨水池(兼做事故水池)、危險廢物暫存間、水洗廢水處理站、窯爐廢氣處理裝置等。由此可見,項目生產(chǎn)工藝復(fù)雜、污染途徑多樣、“三廢”處理難度大、環(huán)境污染相對較大,且存在非正常事故排放的環(huán)境風險。原料飛灰因來源不同,成分中重金屬及二噁英占比存在較大差別,各輔料理化性質(zhì)及危險特性均不同,“三廢”產(chǎn)排量很難精確核算。目前尚無同類工程實際生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)可參考,工程分析主要污染源源強僅從理論上量化概算,所得結(jié)果會存在一定程度不確定性。
工程分析是環(huán)境影響評價報告的靈魂所在,做好工程分析可讓環(huán)境影響評價工作事半功倍[10]。項目總體生產(chǎn)工藝包括飛灰收集、運輸、入場接受及貯存,飛灰水洗預(yù)處理,隧道窯高溫燒成,具體工程分析工作應(yīng)注意4 個要點。
第一,應(yīng)簡述項目基本情況,如項目名稱、建設(shè)單位、建設(shè)性質(zhì)、建設(shè)地點、行業(yè)類別、占地面積、項目投資及勞動定員等。
第二,根據(jù)現(xiàn)場勘查及工程基礎(chǔ)資料整理,明確產(chǎn)品方案及產(chǎn)品質(zhì)量要求;全面、翔實地梳理項目組成及建設(shè)內(nèi)容(包括主體工程、公用工程、輔助工程、儲運工程及環(huán)保工程),詳細列明主要構(gòu)筑物情況,用水、用熱、用電等動力設(shè)施配套情況,原輔料及產(chǎn)品儲運設(shè)施情況,“三廢”污染防治設(shè)施情況;重點說明原輔材料及能源消耗情況,包括原輔料種類、用量、來源、儲存情況及用途等,并對風險物質(zhì)的理化性質(zhì)及危險特性進行說明;核實主要設(shè)備清單;整理主要經(jīng)濟技術(shù)指標。以上內(nèi)容需逐一列表,給出項目組成及主要建設(shè)內(nèi)容一覽表、主要構(gòu)筑物建設(shè)一覽表、原輔料及能源消耗一覽表、設(shè)備清單一覽表、產(chǎn)品方案一覽表及經(jīng)濟技術(shù)指標一覽表。必要時,可輔以圖示或提供成分檢測報告等附件。
第三,對照“第二”中所列表格內(nèi)容,在準確理解工藝簡述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,深入剖析生產(chǎn)工藝流程圖中每一個生產(chǎn)工序及具體的污染物產(chǎn)生節(jié)點,做到對項目的全盤把握,重點關(guān)注每一個工序的工藝參數(shù)及各原輔料的反應(yīng)機理。分別給出主要生產(chǎn)單元或全廠的水平衡、物料平衡及主要元素(如氯、氟、重金屬元素及二噁英等)平衡圖表。與此同時,對“第二”中所列內(nèi)容查漏補缺,確保原輔料、產(chǎn)品、設(shè)備及生產(chǎn)工序一一對應(yīng)。
第四,根據(jù)“第二”中原輔料組分、性質(zhì),具體生產(chǎn)工藝參數(shù)、反應(yīng)條件及配方數(shù)據(jù)(不涉及保密內(nèi)容),識別判定污染因子,尤其要關(guān)注特征污染因子,并列表給出“三廢”污染物產(chǎn)生情況一覽表。與建設(shè)單位、設(shè)計單位針對每一個生產(chǎn)單元進行深入溝通,明確污染治理措施工藝、數(shù)量、位置、規(guī)模、處理效率、風量、排放口設(shè)置,充分利用設(shè)計資料、檢測數(shù)據(jù),采用類比法、產(chǎn)污系數(shù)法或物料衡算法等核算方法,計算各類污染物產(chǎn)生量、產(chǎn)生濃度、產(chǎn)生速率、排放量、排放濃度、排放速率。確保各類污染物產(chǎn)排量與上述水平衡、物料平衡及各元素平衡圖表數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
此外,還應(yīng)根據(jù)工藝特點及環(huán)保措施設(shè)置情況,判斷識別非正常事故情景,并計算不同事故狀態(tài)下的“三廢”污染物產(chǎn)排情況。
根據(jù)HJ2.1-2016,應(yīng)明確給出建設(shè)項目建設(shè)階段、生產(chǎn)運行階段擬采取的具體污染防治、生態(tài)保護、環(huán)境風險防范等環(huán)境保護措施。飛灰資源化利用項目為危險廢物治理業(yè),主要生產(chǎn)工段為飛灰水洗預(yù)處理及隧道窯高溫燒成,因此環(huán)境保護措施應(yīng)重點做好“三廢”污染防治及環(huán)境風險防范。
3.1.1 粉塵
飛灰粉塵仍屬危險廢物,推薦采用脈沖袋式除塵器處理后,經(jīng)活性炭吸附裝置進一步去除飛灰粉塵。
3.1.2 氨氣及氯化氫
推薦采用二級吸收塔(水噴淋),通過水洗吸收處理。氨氣及氯化氫理論上能完全溶于水,但需合理設(shè)計停留時間以確保吸收效率。
3.1.3 窯爐煙氣
主要污染物為煙塵,HCl、氟化物、NOx、SO2等酸性氣體,以及重金屬和二噁英,各路煙氣經(jīng)“SNCR 脫硝”后,經(jīng)風機引至“半干法脫酸+干法脫酸+活性炭噴射吸附+布袋除塵器”的廢氣處理裝置,可有效去除91.5%以上的HCl、氟化物、NOx、SO2等酸性氣體,90%以上的Cr、AS、Pb、Cd、Ni 等重金屬,99%以上的煙塵,90%以上的二噁英。需要特別關(guān)注的是,雖然二噁英已在隧道窯內(nèi)高溫分解階段基本上完全分解,但仍應(yīng)盡量避免二噁英在初始生成和后期合成階段的二次產(chǎn)生。
3.2.1 生產(chǎn)廢水零排放可行性分析
廠區(qū)實行“雨污分流、清污分流”的排水體制,全廠生產(chǎn)廢水主要為吸收塔排水、實驗廢水、鍋爐排污水、軟水制備廢水、循環(huán)冷卻水、地面沖洗水及初期雨水。首先,應(yīng)確保水量零排放,翔實核算飛灰三級逆流水洗預(yù)處理工段水平衡及全廠水平衡,明確飛灰水洗用水量是否大于生產(chǎn)廢水回用量。其次,應(yīng)確保水質(zhì)回用可行,明確生產(chǎn)廢水回用水質(zhì)是否滿足飛灰水洗用水水質(zhì)要求。
3.2.2 水洗廢水處理工藝可行性分析
飛灰水洗預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)生大量水洗廢水,主要污染因子為COD、SS、氯離子及少量重金屬等,推薦采用“脫鈣+脫重金屬+中和+過濾+MVR蒸發(fā)結(jié)晶”處理工藝,經(jīng)過化學沉淀、pH 調(diào)節(jié)、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶等多項工藝處理后得到的冷凝水,并應(yīng)全部回用于飛灰水洗預(yù)處理系統(tǒng)。
危險廢物貯存、運輸嚴格按照國家《危險廢物貯存污染控制標準》《危險廢物防治技術(shù)政策》的要求進行處置,危險廢物最終委托具有處理資質(zhì)的單位處置;設(shè)置危險廢物暫存間,嚴格按照《危險廢物貯存污染控制標準》《危險廢物識別標志設(shè)置技術(shù)規(guī)范》和《環(huán)境保護圖形標志—固體廢物貯存(處置)場》及其修改單中相關(guān)要求進行設(shè)置。
嚴格按照“源頭控制、分區(qū)防治、污染監(jiān)控、應(yīng)急響應(yīng)”相結(jié)合的原則,從污染物的產(chǎn)生、入滲、擴散、應(yīng)急響應(yīng)進行控制。將初期雨水池(兼做事故水池)收集系統(tǒng)、污水收集系統(tǒng)、水洗車間、危廢暫存間及運輸?shù)缆返壬婕拔kU廢物泄露、揚散的區(qū)域均按重點防滲區(qū)要求,采取嚴格的防滲、防腐措施。在事故狀態(tài)下,力求做好快速啟動應(yīng)急預(yù)案,并及時響應(yīng),將環(huán)境風險降至最低。
進行擬采取措施可行性論證時,除了要考慮當?shù)丨h(huán)保要求外,還應(yīng)充分分析企業(yè)當前達到的污染物控制水平和國內(nèi)外污染治理技術(shù)發(fā)展狀況,重點從技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性、長期運行穩(wěn)定性、達標排放可靠性共4 個方面綜合論證。給出環(huán)保投資及“三同時”竣工環(huán)保驗收一覽表。
根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風險評價技術(shù)導則》(HJ169-2018),環(huán)境風險評價應(yīng)以突發(fā)性事故導致的危險物質(zhì)環(huán)境急性損害防控為目標,對建設(shè)項目的環(huán)境風險進行分析、預(yù)測和評估,提出環(huán)境風險預(yù)防、控制、減緩措施,明確環(huán)境風險監(jiān)控及應(yīng)急建議要求,為建設(shè)項目環(huán)境風險防控提供科學依據(jù)。實際環(huán)評工作中,飛灰資源化利用項目應(yīng)重點進行風險識別,包括物質(zhì)危險性識別、生產(chǎn)系統(tǒng)危險性識別和危險物質(zhì)向環(huán)境轉(zhuǎn)移途徑識別,分析發(fā)生環(huán)境風險事故時的可能影響范圍,并制定環(huán)境風險防范措施及應(yīng)急預(yù)案,一旦事故發(fā)生,應(yīng)立即啟動事故應(yīng)急預(yù)案。
基于該工藝為國內(nèi)首例,尚無同類工程實際生產(chǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)可參考,因此需加強運營期環(huán)境監(jiān)測計劃。
包括對污染源及各類污染防治設(shè)施運轉(zhuǎn)進行定期或不定期監(jiān)測,明確在線監(jiān)測設(shè)備及監(jiān)測因子。
制定環(huán)境質(zhì)量定點監(jiān)測或定期跟蹤監(jiān)測方案。
為更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量,對每批次原輔料成分含量及占比進行定期檢測,正確把握入廠物料成分波動情況對產(chǎn)品質(zhì)量的沖擊。
參考《固體廢物鑒定標準通則》《危險廢物鑒別標準通則》對每批次產(chǎn)品的屬性進行鑒定。若經(jīng)鑒定產(chǎn)品屬于危險廢物,應(yīng)當嚴格按照危險廢物相關(guān)要求進行管理;若經(jīng)鑒定不屬于固廢的,根據(jù)每批次產(chǎn)品的實際去向,保證產(chǎn)品滿足相應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量要求。
包括事故應(yīng)急處置、善后處理的技術(shù)支持,對于正確決策贏得寶貴時間、有效控制污染范圍、縮短事故持續(xù)時間、減小事故損失起重要作用。事故現(xiàn)場監(jiān)測因子應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場事故類型和排放物質(zhì)確定。
考慮到飛灰資源化利用項目的行業(yè)特征及環(huán)境敏感性,在實際開展環(huán)境影響評價時,應(yīng)重點分析選址合理性,科學、翔實地剖析工程,核算產(chǎn)排污情況,有針對性地提出污染防治措施,加強運營期環(huán)境監(jiān)測,切實發(fā)揮環(huán)境影響評價的作用,也為環(huán)境管理部門對此類項目的審批提供參考。