1 前言
随着垃圾焚烧技术的日益成熟,垃圾焚烧处理以“减量化、无害化、资源化”的优势逐步被国内外政府和企业所接受,成为人多地少、地下水位高等地区替代传统填埋方式处置垃圾的最佳选择。上世纪末以来,深圳、上海等地区率先建成投运了垃圾焚烧发电厂项目,其后沿海经济发达地区的浙江、江苏、广东等地也纷纷上马建设垃圾焚烧发电厂项目,国内掀起了投资垃圾焚烧发电项目的高潮。但是,由于部分地区急于解决垃圾处置问题或缺少相关的建设经验,在进行垃圾焚烧发电厂项目规划建设时,只重视项目本身的规划建设,而对配套设施的规划建设和运营不重视或考虑不周,因此当这些项目建成投运后,前期被忽略的问题逐渐暴露出来,不仅增加了地方政府的人力、物力和财力的投入,而且还需承受较大的环境压力。
垃圾焚烧发电厂项目不同于常规的火电厂,其主要功能是焚烧处理城乡生活垃圾,保护生态环境。垃圾本身是污染物,容易腐烂,能产生难闻的气味和污水等。垃圾的收集、运输过程也是污染物转移的过程,当垃圾集运到垃圾焚烧发电厂后,就形成了一个巨大的污染物聚集点。垃圾通过焚烧产生高温虽能有效地消除垃圾中大量的有害病菌和有毒物质,垃圾体积可减少90%以上、重量减轻80%以上,但垃圾焚烧后仍会产生副产物,会对周边环境造成影响。因此,除了要求保证垃圾焚烧发电厂项目可靠、稳定、连续地处理垃圾外,还必须妥善处置好垃圾焚烧后产生的副产物,避免造成新的污染。
2 垃圾焚烧发电厂的配套设施建设和运营
配套设施的建设和运营主要是针对垃圾焚烧发电厂污染物“一进四出”(即垃圾进入,污水、烟气、飞灰和炉渣输出)中的“一进三出”(即垃圾进入,污水、飞灰和炉渣输出)控制要求而存在的,是垃圾焚烧发电厂项目整个系统不可分割的部分,每一个配套设施都应符合相应的环保标准或建设要求,这也是防止二次污染的必要措施,所以,配套设施的规划、建设和运营必须引起政府各职能部门的高度重视。配套设施也应当与垃圾焚烧发电厂项目主体工程同时设计、同时建设、同时竣工。一些配套设施无法建设的原因是多方面的,其中包括:没有提前规划,场地受到限制,缺乏资金等等。
一个完整的垃圾焚烧发电厂项目需要齐全的配套设施,这主要包括垃圾收运系统、垃圾运输通道、污水管网、飞灰安全填埋场、“渣中渣”填埋场(包括应急填埋场)及炉渣综合利用项目等,这些配套设施主要是针对垃圾焚烧发电厂运行过程中的垃圾运输、废水、灰渣等而设计建设的。
(1)垃圾收运系统
垃圾收运系统包括垃圾的收集和运输。在收集方面,除应按照规划要求建设符合环保要求的垃圾中转站等外,还应购置专用的压缩设备,减少垃圾的污水含量,完成垃圾的初次分解,确保入场垃圾符合焚烧要求;在运输方面,应使用密封车辆,避免运输过程中的抛洒滴漏,避免二次污染。
(2)垃圾运输通道
规划垃圾运输通道主要是为了减少垃圾在运输过程中臭味的散发和污水的滴漏,防止对居民生活造成影响。在条件许可的情况下,垃圾运输路线的设计不宜过远,道路应该平坦畅通,应最大程度地考虑绕过居民区或居民集散地,有条件的地区可以考虑在厂前建设垃圾运输专用通道。
(3)污水管网
虽垃圾已经过有效压缩,但其仍含有污水,一般约占垃圾量的20%~30%。垃圾在贮坑中发酵腐烂后,垃圾内的水分排出而产生渗滤液,其中污染物含量比较高,成分比较复杂,如果处理不当势必会对周边环境造成极大污染。另外,垃圾焚烧发电厂还会产生反洗废水、地面冲洗水、生活污水等。因此,这要求包括渗滤液在内的工艺废水必须经废水处理系统处理,且处理后的水应优先考虑循环再利用。当必须排放时,废水中污染物最高允许排放浓度要执行gb8978标准,终极目标是实现垃圾焚烧发电厂中水回用,即污水“零”排放。考虑到当前渗滤液处理的工艺水平和污水处理系统可能发生的故障等风险因素,目前,大部分垃圾焚烧发电厂经处理后的工艺废水都接入城市综合污水管网,这在应对污水处理系统发生意外时会起到一定的缓冲作用,也是垃圾焚烧发电厂必备的应急预案。为此,在垃圾焚烧发电厂周围必须建设配套的污水管网,且能纳管到污水处理能力较大的污水处理厂。
(4)飞灰安全填埋场
垃圾焚烧后会产生飞灰,飞灰的产出量根据焚烧炉的选型而不同。炉排炉型的飞灰产生量约为垃圾处理量的3%左右;循环流化床炉型的飞灰产生量为垃圾处理量的10%~20%。飞灰属于危险固体废物,可采用螯合剂加水泥等固化技术进行处理后安全填埋。飞灰安全填埋场的地址要尽可能规划在主体项目旁,并要严格按照标准建设,尤其要作防渗处理,此范围内产生的污水也要进行收集,并纳管处理,以避免污染周边的环境和地下水源,因此,在建设垃圾焚烧发电厂主体时,有关部门一定要重视配套建设飞灰安全填埋场。
(5)炉渣综合利用项目
垃圾焚烧后产生的炉渣属于一般固体废物,经过去铁、粉碎、筛选后可以作为建材原料,一般用于制作道板砖、墙体砖、道路灰基层等,是国家大力鼓励的资源综合利用和循环经济项目,是极具综合经济价值的工业副产品。因此,在垃圾焚烧发电厂建设的同时应考虑将炉渣综合利用项目作为其配套工程,选址最好在其附近,设计时要考虑有污水收集系统,运营所得收入可作为垃圾焚烧发电项目的经费补充或作为电厂反哺当地农村的一项资金。
(6)“渣中渣”填埋场
垃圾中往往混杂着部分无法燃烧且无经济价值的东西,主要包括灰土、玻璃、碎石、瓷片、玻璃纤维等不可燃物,是炉渣经综合利用后残存的渣,俗称“渣中渣”。“渣中渣”的含量视各地垃圾情况不同而有较大的差异,一般约占炉渣量的10%。“渣中渣”随意处置势必会造成新的环境问题,应当选择填埋的方式进行处理。因此,在建设运行垃圾焚烧发电厂时,配套的“渣中渣”填埋场(也可作为应急填埋场)的建设不可缺少,首选也应在其周围。同时,要按有关规范进行设计和建设,尤其要作防渗处理和污水收集系统。
配套设施除上述列举的外,一些地方政府还将电力接入系统、污水处理厂等纳入配套设施中。
由于各地配套设施在内容、规模、周围的环境等方面不尽相同,所以,投资总额也不同。政府在进行垃圾焚烧发电厂项目招标时,必须充分考虑配套设施的投资、建设主体,以便所需的建设费用和运营维护成本在测算垃圾补贴费时清楚明白。建议对除垃圾收运系统以外的配套设施和项目主体进行整体打包,由企业来负责建设运营,政府则负责规划和监管。若主体项目已建设,但由政府投资除垃圾收运系统以外的配套设施,则应优先考虑由企业负责运营,政府补贴相应的运营、维护费用,政府的相关部门负责日常监管,这样,既可以缩减政府的人员编制和经费开支,又可以提高配套设施的运营效率,从而提高整个垃圾焚烧发电厂的整体效率。
3 结语
随着民众环保意识的增强,政府治理环境的力度加大,有关垃圾处理的法律法规不断健全和国家对垃圾发电产业从政策上继续予以倾斜等诸多利好消息,垃圾焚烧发电的发展前景一定会非常广阔,“科学建设、绿色发展”已成为各地的主旋律,而垃圾焚烧发电厂配套设施的规划建设、运营监管必将得到政府和企业的高度重视,如何更进一步规划好、建设好、运营好、维护好垃圾焚烧发电厂的配套设施将成为有关职能部门和企业研究的新课题。