解读《生活垃圾焚烧污染控制标准》

解读《生活垃圾焚烧污染控制标准
实行了10余年的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2001)将被修订后的新标准取代,生活垃圾焚烧设施运行和污染排放控制将更为严格,而城市生活垃圾处理相关投入也将在新标准倒逼下进步加大[4]。
环境保护部常务会审议并原则通过的标准修订草案《生活垃圾焚烧污染控制标准》,与2001版标准相比,不仅大幅收严了二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等常规污染排放污染物和二噁英、重金属等特征污染物的排放限值, 还增加了一氧化碳等工况控制指标;同时, 对入炉废物、监测要求等做出了相应的修订。
与GB18485-2001相比,GB18485-2014更加符合现实要求,不但更为严格,也更为科学,尤其是新增的工况控制指标,将污染控制从末端前移到过程,是我国环境标准制定的一个积极探索[4]。
污染物排放限值大幅收紧
主要污染物的排放浓度限值基本上已经与欧盟相当,二噁英类则由1. 0ngTEQ/m3收紧至0. 1
ngTEQ/m3
新标准中,颗粒物、重金属(汞、镉 铊、铅及其他)、HC1、S02、NOx和二嘎英类等污染物的排放限值均大幅收紧。比如新标准规定,颗粒物由80mg/Nm3收紧至20mg/Nm3(日均值), 汞由0. 2mg/Nm3收紧至0. 05mg/Nm3,二嘎英类则由1ngTEQ/m3,收紧至0. 1ngTEQ/m3与欧盟标准接轨[4]。
垃圾焚烧污染物排放限值的收紧是大势所趋[4],这不仅与环境形势、其他行业排放标准不断加严相关,更与垃圾焚烧行业本身技术水平不断提高和焚烧规模相关。
本世纪初,我国垃圾焚烧处理设施仅36座,且规模较小,日处理能力不过6520吨(2001年数据),排放的污染物与工业排放相比微乎其微。但这一数值已经翻了好几倍。根据《中国城市建设统计年鉴》, 2012年,我国垃圾焚烧厂数量已有138座,日焚烧处理能力已经超过12万吨,年焚烧量近4000万吨,比之10多年前已经增加15倍。同时,焚烧处理能力占垃圾无害化处理的比重也由2001年的不足3%增加到近30%,且仍在快速增加。
据相关测算[4],随着垃圾焚烧量的增加,污染物排放量也相应增加。以氮氧化物为例,GB
18485 -2001规定(400mg/m3)下,2011 年,全国烟气氮氧化物排放总量为2404.3万吨,生活垃圾焚烧的氮氧化物排放量在5.5万吨~9.6万吨之间,占比0.23%~0.40%。 若执行新标准(日均值250mg/m3), 则当年生活垃圾焚烧的氮氧化物排放量可比执行现行标准减少 1/4,相当于2011年全国氮氧化物减排了0.1%左右, 占整个“十二五”氮氧化物减排指标的约1%。
二氧化硫的情况与氮氧化物大致相近。而对于二噁英,我国新建的大型垃圾焚烧项目已经可以达到欧盟标准,即0. 1ngTEQ/m3.
新标准规定,单台炉50吨/日以下的生活污水处理设施产生的污泥和一般工业固体废物焚烧炉二噁英类测定均值执行1. 0ngTEQ/m3;规模50 吨/日~100吨/日的焚烧炉二噁英类测定均值执行0.5ngTEQ/m3:规模大于等于100吨/日的焚烧炉执行0.1ngTEQ/m3[4]。
相比于生活垃圾焚烧炉,处理生活污水处理设施产生的污泥和一般工业固体废物的焚烧炉炉型规模很小,焚烧过程很难达到稳定燃烧,二噁英类排放水平很难达到0.1ngTEQ/m3的排放水平。
日本分级控制的情况相比,我国的新标准更为严格。比如日本的相应标准规定,规模2吨/小时~4吨/小时的炉型执行1ngTEQ/m3 的要求;规模小于2吨/小时的炉型执行5.0ngTEQ/m3的要求。
除了氧化氢、重金属中镉 铊,铅及其他之外,GB18485-2014对其他各项污染物的排放浓度限值已经与欧盟相当。
二噁英类物质在常温下多以固体形态存在,因此烟气中二噁英类物质多附着在颗粒物质上,除尘效率的提高也就意味着二嘎英类物质去除率的提高。因此,新标准要求,垃圾焚烧厂的烟气除尘设施必须采用除尘效率最高的布袋除尘技术[4]。  (注:他们是干式过滤,我们是湿式水洗的除尘技术措施)
新标准大幅提高烟气中颗粒物的排放限值,同时也是提高了二噁英类物质、重金属物质的排放控制要求。世界各国均采用这一水平的排放限值配置。
从末端控制转向过程控制
通过控制一氧化碳浓度,控制二噁英类物质生成条件;采用“小时均值”和“日均值”相结合的污染控制限值,尚属首次[4]。
从末端控制转向过程控制,是新标准的一大特。
烟气中痕量的二噁英类尚不能做到实时在线监测,但可以通过一些在线监测的数据推测二噁英类物质的排放情况。烟气中的一氧化碳含量和烟尘含量与燃烧效率除尘效率密切相关,这也是影响二噁英含量的重要因素[4]。
此次修订的新标准将一氧化碳浓度作为过程控制指标,正是为了通过控制氧化碳浓度, 控制二噁英类物质生成条件,从而控制二噁英大量产生。
提高焚烧炉的燃烧效率,可以有效焚毁生活垃圾中含有的二噁英类物质,及可能会在烟气中再合成二噁英类物质的前驱体物质,以降低二噁英类物反再合成的几率。
有研究表明,当焚烧炉烟气中一氧化碳浓度降低到100mg/Nm3 以下时,烟气中二噁英类物质浓度会大幅度降低,大大降低后续二噁英类物质去除设施的压力,为保证达标提供了良好的基础。世界各国标准中均采用了这一数值作为焚烧炉运行工况控制指标[4]。
新修订的标准中规定,生活垃圾焚烧厂应设置焚烧炉运行工况在线监测装置,监测结果应采用电子显示板进行公示并与当地环保部门监控中心联网。焚烧炉运行工况在线监测指标应至少包括烟气中一氧化碳浓度、氧气浓度和炉膛内焚烧温度[4]。
此外,基于生活垃圾本身的特点,其含水率、成分等随着时间和区域的变化会有不规则的变化。这为垃圾焚烧炉的工况和污染控制带来不小的麻烦。工况参数和烟气排放浓度的不规则变动,导致企业经常出现超标现象而受到处罚。
  为使标准具有最大的可行性和可操作性,鼓励企业诚信和守法,新的标准参考国际上的通行做法,采用“小时均值”和“日均值”相结合的污染控制限值,并设置了分时段控制标准。
  比如启动、停炉和事故阶段,烟气中污染物的浓度增大显著,此阶段的环境影响是不可避免的,其中对人体健康影响最大的是二噁英类,其主要以富积在烟尘颗粒上的形式外排。因此,启动、关闭和事故阶段主要控制颗粒物排放浓度,间接控制二噁英类物质排放。参照欧盟标准要求,这些阶段颗粒物的浓度执行150mg/m3限值[4]。(注:此阶段水洗的除尘技术措施,远低于此限值)
医疗废物和渗滤液有了归宿
新的焚烧标准允许将处理后的医疗废物在生活垃圾焚烧炉中焚烧处理,可以充分利用医疗废物高热值特性,降低环境污染风险;对填埋场与焚烧厂渗滤液区别对待。
GB18485- 2001规定“危险废物不得进入生活垃圾焚烧厂处理”,将所有的医疗废物和危险废物均拒之门外,却在无形中造成了更多的环境隐患[4]。
新标准允许将处理后的医疗废物在生活垃圾焚烧炉中焚烧处理,如此既可以充分利用医疗废物高热值的资源特性,也可以大大降低环境污染的风险。
各城市都在建设医疗废物处置设施,而最常用的处置技术是焚烧。但是,医疗废物的专用焚烧炉规模较小,一般在 10吨/日~30吨/日,小于10吨/日的小炉子也很常见。
小炉子污染控制困难,而医疗废物大多含氯量高,焚烧过程中容易产生二噁英类物质,这就造成了非常高的环境风险。鉴于这一点;一些城市建设了高温蒸煮消毒等非焚烧处理设施处理医疗废弃物,但处理后的废物去向却又成为新的问题[4]。
因垃圾渗滤液的不规范处理曾引发多起环境污染事件,新标准中对垃圾渗滤液的处理也有明确可行的规定。
由于大多数生活垃圾焚烧厂与填埋场相距较近或者有较为紧密的合作关系,新标准规定,生活垃圾渗滤液和车辆清洗废水应收集并在生活垃圾焚烧厂内处理,或送至生活垃圾填埋场渗滤液处理设施处理,处理后满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889) 相应的要求后可直接排放,也可以在满足一定条件的前提下,通过污水管网或采用密闭输送方式送到采用二级处理方式的城市污水处理厂处理[4]。

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