APP下载

生活垃圾焚烧发电项目水资源论证的要点分析

2015-03-20杨翠翠

安徽农业科学 2015年33期
关键词:盱眙县垃圾焚烧滤液

杨翠翠,沈 乐,陈 梅

(1.江苏省水文水资源勘测局淮安分局,江苏淮安223005;2.江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京210008)

2011年中央1号文件和中央水利工作会议明确要求实行最严格水资源管理制度,2012年国务院颁布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》[1],同年江苏省政府也颁布了《省政府关于实行最严格水资源管理制度的实施意见》,围绕“三条红线”提出了多条具体措施,明确要求加强规划和建设项目水资源论证。近年来,随着我国市政公用行业改革的不断深化,大量社会资金通过产业化、市场化的途径进入垃圾处理行业,有效地促进了我国垃圾无害化处理设施的建设。垃圾焚烧发电设施作为一种技术含量高、投入高的垃圾处理方式,已广泛采用市场化的方式进行投融资、建设和运营[2]。笔者以淮安市盱眙县生活垃圾焚烧发电项目为例,从落实最严格水资源管理制度的角度,具体阐述生活垃圾焚烧发电项目水资源论证的重点和难点。

1 城市生活垃圾处理方式分析

随着城市经济的发展,城市化进程的加快,城市人口越来越多,产生的城市生活垃圾量也逐年上升。很多城市没有生活垃圾无害化的处理设施,仅进行简单的集中露天堆放,形成“垃圾围城”的局面,通常没有有效的防渗防护措施,对城市生态、土壤、水体等造成严重的污染,破坏了当地居民的生活环境,损害了城市形象,严重地制约着城市的社会经济发展。如何正确地认识垃圾问题,并采取切实可行的方法处理垃圾,已经是现代城市发展中不可避免并亟须解决的问题。

国内外城市生活垃圾处理的方式有很多种,应用比较广泛的主要有卫生填埋、堆肥、焚烧发电3种[3]。卫生填埋处理量大、工艺简单、成本低廉,是目前中等发展城市比较常见的垃圾处理方式。垃圾填埋占地面积大,产生的渗滤液处理难度大,容易污染环境,影响子孙后代,不利于城市社会的可持续发展。堆肥处理技术是利用微生物将城市生活垃圾进行降解后转化为可利用的农业肥料,从而实现变废为宝。但由于我国垃圾分类工作做得不好,堆肥技术难以降解垃圾中的重金属、塑料等垃圾,最终严重污染了农田土地。焚烧发电能够实现垃圾减量化、资源化、无害化的处理目标,在实现清洁生产的前提下对生活垃圾进行焚烧处理,以处理垃圾为主、发电为辅,已成为越来越多经济发达城市的重要市政配套工程。

2 工程概述

淮安市盱眙县总面积2 493 km2,辖14个镇、5个乡,地处洪泽湖南岸、江苏省中西部,有“淮河明珠、龙虾之都、帝王故里、生态家园”之称。盱眙风光秀美,景色怡人,是全国生态示范区,全县森林覆盖率28%,山在城中立,水在城边绕,是长三角地区的旅游节点城市。盱眙县原本有一个生活垃圾再生燃烧项目,2007年投运,后因技术不成熟而失败。此后盱眙县城的生活垃圾运送至垃圾填埋场进行填埋。该填埋场位于古桑乡,距离盱眙县城约5 km,于2004年启用,接收盱眙县城约200 t/d的生活垃圾,目前累计填埋垃圾量约50万m3,填埋量日趋饱和。填埋场周边的土壤、水体等均已受到不同程度的污染。

根据盱眙县现状人口及垃圾量统计资料,2010年服务区域内人均垃圾产量约为1.10 kg/(人·d)。随着盱眙县经济水平的发展,城区人均垃圾产量将下降,而农村人均垃圾产量将逐步上升。根据《淮安市盱眙县总体规划》(2006-2020),2010年服务区域内人口约74.6万人。盱眙县2015年规划总人口为76.5万人,2030年为83.8万人。以人均垃圾产量法预测服务区域内垃圾产量(表1)。

表1 2010~2030年盱眙县垃圾产量

考虑将垃圾填埋场的垃圾返厂焚烧,在保护环境的同时,使垃圾焚烧线达到额定规模,处于最经济的运行状态。盱眙县生活垃圾焚烧发电厂设计总规模为2×400 t/d生活垃圾焚烧处理能力,分3期建设。一期建设规模为日处理垃圾400 t/d,配置1台400 t/d的炉排式垃圾焚烧锅炉和1台15 MW汽轮发电机组,预留二期和三期。一期焚烧炉和汽轮发电机组年运行时间为8 000 h,年处理城市生活垃圾14.6×104t,年发电量5 342.2 ×104kW·h,自用电率为 20%,年发电上网电量4 273.8×104kW·h。项目厂址位于盱眙县城南部,西靠淮河。根据项目周边水系情况以及项目本身用水特点,确定项目用水取自清水坝引河,取水口距淮河约2.2 km。一期工程平均取水量为32.05 m3/h,年取水总量为25.64 万 m3。

3 论证要点分析

3.1 取水水源论证分析 取水水源论证是生活垃圾焚烧发电项目水资源论证的重要内容。在建设项目前期工作的基础上,通过对项目周边水源环境进行分析论证,通过取水水量、水质可靠性、取水河道条件、取水线路长短、取水工程投资、建设难易程度等多因素综合比选,确定最科学合理的取水方案。电厂取水多用于循环冷却补给水,对水质要求不高,可以考虑水质较差满足水量要求的水源,节省优质水源用于食品、药品类等对水质要求高的行业[4]。

根据盱眙县生活垃圾焚烧发电项目周边的水源情况,可作为取水水源的有淮河、清水坝引河和富春紫光污水处理厂尾水。基于3条红线中水资源总量控制红线的要求,首先考虑中水回用,减少取用新水量。富春紫光污水处理厂距离项目厂址约6 km,日排水量2万m3/d,为连续性排放,尾水排放水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,排入城东大沟后汇入清水坝引河。建设项目日取水量为769.2 m3/d,污水处理厂尾水水量可满足项目取水水量的要求;经过尾水水质监测结果分析,水质常年为Ⅴ类或劣Ⅴ类,不符合企业用水水质的要求,必须进行深度处理后才可用于生产。水处理设备配置及其运行费用较为高昂,对设备危害较大,考虑到企业的运行成本和设备使用寿命,污水处理厂尾水暂不合适作为取水水源,待日后污水处理厂提标改造,尾水达到Ⅳ类水标准时,可考虑取用中水。

淮河是洪泽湖的主要入湖河流,其入湖水量占洪泽湖总入湖水量的70%以上,水量丰沛,正常情况下其水质较好。洪泽湖承接中上游15.8万km2的来水,多年平均入湖水量303.4亿m3,是苏北地区最大的供水水源。洪泽湖也是南水北调东线调水线路上最大的调蓄水库,水功能区划为调水保护区,水质目标为Ⅲ类。以淮河作为该项目取水水源,水量、水质均有保证。从淮河干流取水,输水管线至少需要7 km,沿岸为多年淤积区,属沼泽、滩涂地带,有些地方淤泥深多于20 m,建取水构筑物、引水管道投资大,施工难度极大。

清水坝引河是清水坝灌区的引水河道,从淮河引水。项目取水量小,清水坝引河水量可以满足取水要求。从清水坝引河取水,取水线路相对较短,距离项目厂区约4 km,取水工程投资相对较小,施工相对容易。清水坝引河在距离淮河2.5 km北岸有城东大沟汇入,水质比淮河干流差,该项目取水用于循环冷却补充水,对水质要求不高,原水经絮凝、沉淀、过滤等处理后,基本满足使用要求。因此,最终确定将项目取水口设置在清水坝引河上,得到了评审专家的一致认可。

3.2 水资源保护措施分析 生活垃圾焚烧发电厂不同于其他火电厂,其焚烧原料为生活垃圾,若处置不当,垃圾渗滤液会下渗污染土壤和地下水。渗滤液成分复杂,其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类和苯胺类化合物等,渗滤液渗漏对地下水的影响会长期存在。渗滤液渗漏对地下水的污染主要表现在使地下水水质混浊,有臭味,COD、三氮含量高,油、酚污染严重,大肠菌群超标等[5]。因此做生活垃圾焚烧发电项目水资源论证时,水资源保护措施尤为重要,特别是对垃圾存储的防渗防护措施要做重点分析,并应提出在渗滤液处理系统出现事故时的应急处理措施,确保电厂运行时不会对周边水体、土壤等自然环境产生不利影响。

3.2.1 垃圾渗滤液防渗措施。盱眙县生活垃圾焚烧发电项目垃圾卸料、输送系统及贮存池等采用密闭设计,垃圾贮存池和垃圾输送系统采用负压运行方式,垃圾渗滤液收集池密闭处理。工程建设高度重视防渗问题,在可能产生渗漏的垃圾储坑及渗滤液收集池、渗滤液处理系统、飞灰固化车间等采取防渗措施,根据当地天然基础层的地质情况,采用天然粘土防渗衬层,单层或双层人工合成材料防渗衬层。人工合成材料防渗衬层采用满足《垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T234-2006)中规定技术要求的高密度聚乙烯或者其他具有同等效力的人工合成材料。

3.2.2 垃圾渗滤液影响监控措施。生活垃圾焚烧发电项目运行时,垃圾卸料、输送及垃圾贮存、焚烧等环节都有可能产生渗滤液下渗的情况,这些环节都必须采取防渗工程措施。防渗工程应高标准设计和施工,确保防渗效果,防止渗滤液对土壤和地下水的污染。除此以外,建设单位应对渗滤液处理系统进出水量、水质进行监测,加强监控。在渗滤液处理站进水口、出水口设置自动监测设备,水质监测项目为pH、SS、CODCr、BOD5、NH3-N、TP、石油类等,至少每天监测 1 次。有条件的建设单位还应开展地下水水质监测。在垃圾坑30 m范围内布设1个监测点,另外在地下水流向上游、下游各布设1个地下水监测井,监测项目为pH、总大肠菌群、高锰酸盐指数、氟化物、氨氮、汞、铅、Cr6+、Cd、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、细菌总数,每月监测1次。发现地下水水质异常,及时分析和处置。

3.2.3 渗滤液处理系统出现事故时的应急处理措施。项目正常运行时,垃圾渗滤液收集进入渗滤液处理系统处理达标后排入市政污水管网,垃圾渗滤液处理系统产生的污泥全部送回焚烧炉自行焚烧处理。在渗滤液处理系统出现事故时,应急处置依托渗滤液处理系统调节池作为事故缓冲设施。渗滤液通过垃圾储坑的渗滤液集水沟,汇入经防渗处理的渗滤液调节池。渗滤液调节池分为2格,正常运行时1格运行,1格空置作为应急池。每格池容积500 m3,可供夏季渗滤液最大产生情况下8.6 d的储量。渗滤液处理系统一旦发生事故,应立即组织技术人员排除故障,待故障排除后,被应急储存的渗滤液进入处理系统处理,不外排。如果在渗滤液调节池能够收集渗滤液的时间范围内不能排除故障,应停止生产,待事故排除后再恢复生产。

4 结论及建议

水资源论证是水资源管理中最重要的前置把关环节,是实行最严格水资源管理制度的重要基础。针对目前各地普遍建设的生活垃圾焚烧发电项目,结合最严格水资源管理制度的要求,基于3条红线的标准,对此类项目的水资源论证要点进行具体分析。生活垃圾焚烧发电厂因焚烧原料的特殊性,对水资源论证的要求更高,不仅要论证取水、用水的合理性,更要重视水资源保护措施的可行性,严防垃圾渗滤液对水资源环境造成污染,确保生活垃圾焚烧发电项目能够安全生产、清洁生产。

[1]陈雷.实行最严格的水资源管理制度保障经济社会可持续发展[R].在全国水资源工作会议上的讲话,2009-02-14.

[2]陈善平,刘峰,孙向军.城市生活垃圾焚烧发电市场现状[J].环境卫生工程,2009,17(1):20 -22.

[3]杨顺清.城市生活垃圾处理的技术措施探讨[J].研究与探讨,2014(7):379.

[4]郭永金.简述实施最严格水资源管理制度的战略意义[C]//实行最严格水资源管理制度高层论坛论文集.湖北水利协会,2011:62-66.

[5]陈格桓.探讨兴建垃圾电厂的几个问题[J].广东电力,2004(4):14-18.

猜你喜欢

盱眙县垃圾焚烧滤液
盱眙县“立体式”教育促应急科普知识“润万家”
盱眙县打造安全教育“一站式”新平台
生活垃圾焚烧发电现状
美丽的『呼吸』
长填龄渗滤液MBR+NF组合工艺各处理单元的DOM化学多样性
垃圾焚烧锅炉长周期运行受热面设计优化
某渗滤液收集池底部防渗层鼓包的分析与治理
进水pH对MBR处理垃圾渗滤液效果的影响
环境保护部将推动垃圾焚烧企业做好“三件事”
DTRO工艺处理垃圾渗滤液的研究