火电厂燃煤耦合城市污泥发电环评问题探讨

文_韩俊刚 山西晋环科源环境资源科技有限公司

1 项目特点及关注的环境问题

1.1 项目特点

火电厂燃煤耦合城市污泥发电项目是利用火力发电厂现有生产线及超低排放大气污染治理设施，通过新增一定的污泥预处理设施并对锅炉上煤系统进行改造实现的。建设内容主要包括：①新建市政污泥预处理系统；②配套建设市政污泥装卸、储存、运输系统；③配套建设污泥储料仓、预处理车间的废气、废水收集处理系统等；④对火电厂上煤系统进行改造，确保掺烧污泥均匀、稳定与原料煤混合。

火电厂采用燃煤耦合污泥发电技术后，市政污泥在厂区暂存、预处理及焚烧过程中不可避免地会对外环境造成污染和影响。

1.2 需要重点关注的环境问题

项目废气、废水的治理措施。干化污泥储存和运输过程中的废气需保证接入锅炉进行焚烧处置，废水经处理后建议全部回用，减轻对环境的影响。

掺烧干污泥后，燃煤锅炉大气污染物需保证达标排放。重点关注新增的二噁英及重金属对周围环境及敏感保护目标的影响。

针对该项目工程中有很多不确定的因数，积极落实类似项目的工程实例和运行管理经验，收集相关经验资料数据，以有效支持本工程掺烧生活污泥的环境可行性。

一般城市周边的大型火电厂厂址周边近距离内都有居民小区，应加强对污泥运输、储存、干化、转运时产生的臭气（氨和硫化氢）的控制，避免无组织排放对居民产生不良影响，确保项目建设不会引发社会稳定问题，做到项目建设环境效益、经济效益和社会效益的有效统一。

2 火电厂燃煤耦合城市污泥发电项目环评应注意的问题

2.1 标准、规范问题

项目环评应对照相关标准规范开展环评工作，由于目前缺少专门的关于此类项目的污染控制标准，因此在实际环评中，大气污染物排放标准一般优先执行地方排放标准和《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011，基准氧含量6%）及超低排放限值，在此基础上对于燃煤耦合污泥发电项目新增的CO、HCl重金属、二噁英等污染物参照执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014，基准氧含量为11%）和《危险废物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001），氨、硫化氢、臭气浓度等执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）。

由于目前燃煤耦合城市污泥发电项目废气排放标准交叉执行地方标准、火电行业大气排放标准、生活垃圾焚烧污染控制标准，存在以下问题：①GB13223-2011和GB18485-2014基准氧含量的不同，同样的污染物排放浓度按GB13223-2011折算浓度是按GBGB18485-2014折算浓度的1.5倍，不能真实反应出大气污染物的排放情况；②由于生活垃圾焚烧控制标准较危险废物焚烧标准较严，给环境管理带来困扰。

2.2 工程分析的问题

2.2.1 污泥成分

市政污泥有机质含量高，成分复杂，不仅含有例如N、P等营养成分，还含有例如Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B等重金属和多氯联苯、二噁英等有毒有害物质。污泥燃烧特性和化学成分由于其来源不同存在差异，将对系统稳定运行、污染物排放产生不同影响。因此在实际工作中应明确企业稳定的污泥来源和数量，根据实际监测报告对污泥进行危废鉴别，并明确污泥主要特性参数、重金属含量、污泥浸出液浓度等，同时还应关注污泥组分中例如含砂量过高可能导致设备磨损加快等问题。参照《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》（GBT 24602-2009）及《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB24188-2009）等标准对进厂污泥关于污泥含水率、来源、污泥泥质、污泥外观及气味等方面的提出控制要求。

2.2.2 污泥掺烧比例

为了解电厂掺烧污泥后，污泥对电厂的运行情况所带来的影响，火电厂需要开展污泥掺烧试验工作。通过现场试验，评价不同污泥掺烧比例对锅炉的安全性、经济性、环保性的影响。进行环评工作时需要现场试验报告辅助论证项目环保可行性和可靠性。根据调查发现，国内电厂主要采用流化床混烧污泥，少量电厂采用煤粉炉混烧干污泥，一般将干化污泥掺烧比例在10%以内。

在实际工作中，应重点关注污泥掺烧对机组运行影响、燃料质量影响的问题，并关注污泥掺烧比例控制措施，确保火电厂在实际运行中污泥掺烧比例在其规定范围内。

2.3 大气污染治理问题

本文以广州增城某电厂市政污泥掺烧项目为例论述燃煤电厂污泥掺烧后大气污染物治理问题。该电厂采用2台300MW煤粉炉掺烧干化污泥，干化污泥进厂含水率为40%，掺烧比例为5%，每日24h连续运行，日均掺烧量为350t/d。

2.3.1 焚烧烟气产生情况及治理措施

根据环评工程分析及掺烧实验监测结果，污泥掺烧后，全厂两台机组年烟气排放量较掺烧前有小幅度增加，增加幅度约1.85%，增幅不大，烟尘、氮氧化物、二氧化硫年排放量约增加3.77t/a、25.09t/a、13.62t/a，通过采用现有烟气治理措施“低氮燃烧器+SCR脱硝+静电除尘器+布袋除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器”后排放浓度无明显变化，均满足排放要求；氯化氢依托湿法脱硫工艺和湿式除尘器（碱液除尘系统）去除；CO排放浓度通过控制机组炉膛温度、过量空气系数、停留时间等工艺参数使其达标；重金属排放浓度均有所增加，但经过现有烟气治理措施后能够有效去除；二噁英可从控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温区再合成以及提高尾气除尘效率等措施进行控制。

由于污泥种类成分复杂多样，因此污染物的排放特征存在较大差异，而目前火电厂开展污泥掺烧项目，焚烧烟气一般依托现有烟气处理设施，在环评中需要阐述其适应性和有效性，特别是关于污泥掺烧后新增污染物重金属、二噁英等的排放问题。

2.3.2 恶臭治理措施

为减少污泥恶臭堆放对周边环境的影响，广州增城某电厂采用干化污泥卸料和储料一体化建筑进行卸泥及暂存。卸料转运空间设除臭风管，采用除臭风机经厂区管架送至锅炉房燃烧。此外，为了防止锅炉停炉期间，恶臭气体逸散，另设排风系统，排风经废气处理设施处理后，再经风机排出车间外。车间大门设空气幕等隔气设施，以避免臭气外溢。火电厂在进行污泥掺烧项目时，应关注污泥焚烧系统全过程中恶臭气体的收集处置问题。

2.4 防护距离的问题

2.4.1 大气环境防护距离

计算“大气环境防护距离”直接采用《环境影响评价技术导则-大气环境》（HJ2.2-2018）的推荐模式进行计算。

2.4.2 卫生防护距离

由于焚烧炉在检修期间属于非正常运行，因此污泥卸储料一体化车间产生的恶臭污染物需要考虑卫生防护距离。根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）进行计算，卫生防护距离计算公式如下：

式中QC—工业企业有害气体无组织排放量可以达到的控制水平，（kg/h）；Qm—标准浓度限值，mg/m3；L为卫生防护距离，m；r—有害气体无组织排放源所在生产单元的等效半径，m；A、B、C、D—卫生防护距离计算系数，无因次，根据工业企业所在地区近5年平均风速及工业企业大气污染源构成类别选取。

火电厂燃煤耦合城市污泥发电项目一般将大气环境防护距离与卫生防护距离进行对比，取较大值。

3 结语

火电厂燃煤耦合城市污泥发电作为一种减量化、无害化和资源化城市污泥的处置方式已越来越受到人们的重视。随着国家鼓励政策的明朗化，“十三五”以较快的速度发展开来。在推动火电厂燃煤耦合城市污泥发电技术的同时，必须关注项目本身可能产生的环境影响，由此此类项目在进行环评工作中，应对以上几个问题进行尽可能详尽、全面的调查和论证，才能有效预防和减轻火电厂燃煤耦合城市污泥发电项目带来的不利影响。