垃圾焚烧发电厂选址研究

2020-12-28 13:35张体强丁少华
山东电力高等专科学校学报 2020年6期
关键词:垃圾焚烧电厂环境保护

张体强 ,张 超 ,严 青 ,丁少华

(1.四川电力设计咨询有限责任公司,四川 成都 610041;2.西藏自治区环境工程评估中心,西藏 拉萨 850000)

0 引言

垃圾焚烧具有处理量大、处理速度快、占地面积小、可利用热量发电等优势,逐渐成为国内外主流的生活垃圾处理方式[1-2]。我国垃圾焚烧起步较晚,1988年在深圳市市政环卫综合处理厂建立首座垃圾焚烧发电厂[3]。从区域上看,垃圾焚烧发电厂的数量和规模与经济发展呈正相关,山东、浙江、江苏、广东建成的垃圾焚烧设施数量和规模位居全国前四[4]。

垃圾焚烧发电是国家鼓励和支持发展的产业,随着垃圾发电产业的发展,垃圾焚烧电厂在选址中出现一些问题。垃圾焚烧电厂选址研究一般将社会因素、经济因素等作为重点,忽略了环境影响,其中最典型的是邻避效应对垃圾焚烧电厂选址造成的不利影响[5]。本文从可行性研究及环境影响评价着手,兼顾垃圾焚烧电厂全生命周期建设和影响垃圾焚烧电厂选址的各类因素,进行有针对性的分析和评价,促进垃圾焚烧电厂与环境协调发展。

1 垃圾焚烧电厂选址政策要求

为了规范、促进垃圾发电产业发展,国务院与相关部门出台了一系列政策、标准,对垃圾焚烧电厂选址做了原则性规定,如《城市生活垃圾管理办法》明确“焚烧厂的选址符合城乡规划,并取得规划许可文件”;《生活垃圾处理技术指南》规定“对于土地资源紧张、生活垃圾热值满足要求的地区,可采用焚烧处理技术。生活垃圾焚烧厂选址应符合国家和行业相关标准的要求”。为加强焚烧设施选址管理,2016年颁布的 《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》,对垃圾焚烧电厂的选址规划提出了严格要求,要求“加强规划引导、统筹解决选址问题、扩大设施控制范围”。随后,《关于进一步做好生活垃圾焚烧发电厂规划》明确要求“各省(区、市)发展改革委(能源局)会同相关部门应于2018年底前编制完成本地区省级生活垃圾焚烧发电中长期专项规划”“超前谋划生活垃圾焚烧发电项目选址”。

《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》是垃圾焚烧发电厂设计和建设的基础性指导文件,从规划、水文地质、防洪排涝、基础设施衔接、环境保护等多角度对垃圾焚烧电厂选址提出了要求。生态环境主管部门对其选址也做了规定,如《生活垃圾焚烧发电建设项目环境准入条件(试行)》规定“禁止在国家及地方法律法规、标准、政策明确禁止污染类项目选址的区域内建设生活垃圾焚烧发电项目”;《生物质发电项目环境影响评价文件审查的技术要点》规定“城市建成区,环境质量不能达到要求且无有效削减措施的区域,可能造成敏感区环境保护目标不能达到相应标准要求的区域”一般不得新建生活垃圾焚烧发电类项目。

除政策性文件外,相关技术标准对垃圾焚烧电厂选址也有详细规定,《生活垃圾焚烧污染控制标准》细化了垃圾焚烧电厂选址要求;《城市环境卫生设施规划标准》《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》等相关标准规范都对垃圾焚烧电厂选址做了规定。

2 垃圾焚烧电厂选址因素

2.1 规划

2.1.1 经济发展规划

社会经济发展规划是城市发展的根本,结合区域社会经济发展能够预估生活垃圾产生量等数据,作为垃圾焚烧电厂建设必要性论证和设计规模的基本依据。

2.1.2 城乡规划与主体功能区划

城乡总体规划是垃圾焚烧电厂选址首要考虑的因素,垃圾焚烧电厂选址需统筹考虑近期和远期城市发展规划,且不能影响城市发展规划。一般而言,垃圾焚烧电厂选址需要避让城市建成区范围,并应将垃圾焚烧电厂纳入城市总体规划。垃圾焚烧电厂选址还需要符合主体功能区划、土地利用规划。

2.1.3 环境卫生设施与城市市政基础设施建设规划

垃圾焚烧电厂属于环境卫生设施,隶属于城市市政基础设施。为了统筹城市发展,国家相关部委要求强化规划引导,并编制生活垃圾处理设施规划。因此,垃圾焚烧电厂选址需符合区域环境卫生设施规划和城市市政基础设施建设规划的要求。同时,垃圾焚烧电厂选址还需考虑其他市政基础设施以满足垃圾运输和灰渣处理等要求。

2.1.4 生态环境保护规划

垃圾焚烧电厂选址需符合生态环境保护规划,具体包括环境保护规划、生态功能区划、环境功能区划等。垃圾焚烧电厂属于环境保护设施,需纳入环境保护规划。电厂选址应避让重点生态功能区和生态环境脆弱区域,并远离生态保护红线。

2.1.5 能源发展规划

垃圾焚烧电厂涉及电力生产,需符合能源发展规划、可再生能源发展规划等,考虑区域电力、热力等需求,并与之相协调。

2.2 环境功能区与环境质量

2.2.1 环境功能区

垃圾焚烧电厂运行时会产生固体废物、噪声、电磁等污染,影响区域环境质量,需要与环境功能区划相协调。垃圾焚烧电厂选址应避让大气环境一类功能区;避让地表水I类、II类、III类功能区及饮用水水源保护区,并考虑排水、水环境风险事故等区域水体影响;避让声环境0类、1类功能区。

2.2.2 环境质量

垃圾焚烧电厂选址需考虑对区域环境质量的影响,保证项目的建设不引起区域环境质量超标。环境质量不达标且无有效削减措施的区域禁止新建垃圾焚烧电厂,可能造成敏感区环境保护目标不达标的区域也禁止新建垃圾焚烧电厂。垃圾焚烧电厂还需要考虑总量控制因子,包括二氧化硫和氮氧化物。

2.2.3 区域外环境

垃圾焚烧电厂选址应关注区域外环境影响,需满足建厂要求,如应具备满足工程建设的工程地质条件和水文地质条件;避让发震断层、滑坡、泥石流、沼泽、流砂及采矿陷落区等地区;不受洪水、潮水或内涝的威胁;不宜位于夏季主导风向的上风向等。

2.3 环境保护目标

2.3.1 大气环境保护目标

垃圾焚烧电厂选址需考虑对评价范围内大气环境保护目标的影响,主要对象为居民、学校、医院等居民类保护目标和自然保护区、风景名胜区等需要特殊保护的区域。一般而言,垃圾焚烧电厂选址必须避让自然保护区、风景名胜区等大气环境功能一类区,并考虑对其影响。

2.3.2 水环境保护目标

水环境保护目标包括地下水和地表水环境保护目标,主要对象为区域饮用水水源保护区、涉水的自然保护区、风景名胜区、水产种质资源保护区等水环境敏感区域。一般而言,垃圾焚烧电厂选址需要避让水环境敏感区,并考虑对区域水体的影响。

2.3.3 声环境保护目标

声环境保护目标是指所涉范围内的居民、学校、医院等居民类保护目标。规范要求垃圾焚烧电厂与居民等用地距离设置不小于300 m,声环境保护目标较少成为选址限制性因素。

2.3.4 生态环境保护目标

生态环境保护目标主要包括自然保护区、风景名胜区、生态保护红线等生态脆弱区和生态保护区。垃圾焚烧电厂选址不仅要考虑对生态保护目标进行避让,还应考虑与之保持一定距离。

2.3.5 土壤环境保护目标

土壤环境保护目标主要是耕地、园地、牧草地、饮用水水源地或居民区、学校、医院、疗养院、养老院等。

2.4 配套设施

垃圾焚烧电厂选址需要考虑的配套设施包括道路、电力供应、通信、给排水条件等,还应靠近热力用户和便于接入电网;重点考虑垃圾运输条件、运输距离及灰渣、飞灰、渗滤液处理的便利性等因素。

此外,垃圾焚烧电厂选址还需根据区域内固体废物处理设施分布情况,统筹考虑并与之协调。许多垃圾焚烧电厂选址都紧邻填埋场,如深圳市某垃圾填埋场旁建设了焚烧发电厂,玉溪市某县将生活垃圾填埋场与焚烧厂相邻布置等。垃圾焚烧电厂选址时一般优先考虑与现有固体废物处理设施 (如填埋场)相邻布置,若区域无用地条件、不符合规划要求或存在限制性因素等才考虑另选厂址。

2.5 社会环境影响因素

社会环境影响因素主要关注社会环境保护目标、人群健康风险和邻避效应。社会环境保护目标主要关注的是对机场、文物保护单位等进行避让。邻避效应是影响垃圾焚烧电厂选址的最重要因素。

3 垃圾焚烧电厂选址及合理性分析

新建、扩建垃圾焚烧电厂项目一般包括在当地相应规划中,并明确了规模、服务范围、建设地址等,不存在厂址比选问题。以湖南省为例,《湖南省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划(2019—2030年)》明确了规划期每个垃圾焚烧电厂的建设地点和服务范围,其中建设地点精确到了行政村。

为了全面体现垃圾焚烧电厂选址影响因素和环境要求,考虑规划的不确定性,结合前文提出的各项因素从宏观、微观两个层面进行厂址比选论证。

3.1 宏观(区域)厂址比选合理性分析

3.1.1 宏观比选因素分析

开展区域选址比选,需要考虑与相关规划的符合性,结合区域经济发展规划、城乡规划、环境卫生设施规划、环境保护规划和能源发展规划等进行协调性选址论证;根据垃圾焚烧电厂规模、服务范围,确定垃圾焚烧电厂大致区域,进行区域选址比选工作。

从区域选址来看,新建垃圾焚烧电厂选址需避让城市建成区,结合城乡规划范围剔除掉不能建厂地区;结合区域主体功能区划、环境保护规划、“三区三线”规划,剔除掉不适宜建厂地区。垃圾焚烧电厂选址需考虑常年主导风向,一般选择在常年主导风向为下风向或侧风向的区域。

3.1.2 宏观比选案例分析

以成都市某县垃圾焚烧电厂为例,首先考虑利用既有的生活垃圾处理设施,该县垃圾填埋场所在区域距县城较近,该区域现已规划为城市森林公园范围,根据《成都市生态保护总体规划》,该公园定为城市禁止开发区;填埋场附近亦无可利用地供建厂,因此不适宜建设垃圾焚烧电厂。

该县被沱江分为南北两侧,城市主导风向为北、北西北。结合区县城市发展总体规划,县城及其规划区位于西北部,沱江北面为城市森林公园山脉。从区域来看,垃圾焚烧电厂应避让城市建成区,因此江西部不宜建厂;从主导风向角度考虑,江东北部等区域位于县城上风向,也不宜建厂;垃圾焚烧电厂只能选在江东部偏南区域。

该县江东分布有工业园区,距离县城较近;园区内交通、供电、供水等市政基础设施齐全,且周边无限制性环境敏感区等因素,有工业用地可供选择。因此,从交通配套、土地利用、环境保护目标及垃圾运输距离等角度考虑,该县新建生活垃圾焚烧电厂可在该区域选址。

以湖北省某市为例,规划中该市拟建设生活垃圾焚烧厂。根据调查,现有填埋场旁有用地条件,适宜建厂,无限制性因素,并紧邻污水处理厂,因此拟建设厂址选在现有填埋场旁。

3.2 微观(局部)厂址比选合理性分析

确定垃圾焚烧电厂宏观区域后,需要进行具体位置的比选,一般需要考虑建厂条件、环境保护目标分布、配套设施、社会环境等因素。

3.2.1 建厂条件因素比选分析

建厂条件指用地性质、地形、地貌等外环境,厂址选择不宜占用基本农田或尽量减少占用基本农田,宜使用建设用地;厂址的地形地貌影响工程的土石方量,从而影响工程投资;厂址的水文地质条件应满足选址要求,需避让地质不稳定地带以及易洪涝区域等。

3.2.2 环境保护目标分布因素比选分析

环境保护目标分布关注用地边界距城乡居住用地及学校、医院等公共设施用地的距离,一般不应小于300 m。因此,垃圾焚烧电厂选址局部比选时需要尽量选择在人烟稀少的地方,避让居民区,300 m范围内的居民应进行工程拆迁。从环境评价范围角度看,大气环境评价范围最大,垃圾焚烧电厂大气评价范围可能达到数公里,因此该区域内不应有大气环境功能一类区,且需要尽量减少在该范围内分布的集镇等集中式居民分布区。

3.2.3 配套设施因素比选分析

配套设施主要影响电厂运行经济性。垃圾运输依赖于汽车运输,道路交通便捷性和运输距离是选址需要考虑的因素;如果需要建设大量道路工程不仅影响投资,对环境的影响也会比较大。垃圾焚烧电厂用水量较大,每日可达数万立方米,供水的稳定性和可靠性也是需要考虑的因素。此外,垃圾焚烧电厂产品有电能、热能等,对于供电工程需要考虑接入城市电网的可靠性和经济性,靠近负荷中心有利于就地消纳、降低电能损耗;相较于电能,供热难以远距离运输,需要建设大量供热管道,因此有供热要求的垃圾焚烧电厂选址需要靠近热负荷中心。垃圾焚烧电厂运行产生的炉渣、飞灰一般由其他设施处理,因此其处理便捷性也需纳入考虑因素。同时,厂区电力供应、通信、排水条件等也是影响选址的配套设施因素。

3.2.4 社会环境因素比选分析

除了避让一些社会环境敏感区域,如机场、文物保护单位外,人群健康风险和邻避效应也是需要考虑的社会环境因素。人群健康风险主要是重金属和二噁英等污染物造成的健康风险,应将人群暴露的健康风险评估作为选址的重要依据[6-7]。邻避效应对垃圾焚烧电厂选址有着决定性影响,属于社会稳定风险评估的范畴[8],部分学者认为补偿机制、公众参与等可以缓解邻避效应带来的负面影响,政府部门不断优化规划以引领垃圾焚烧电厂落地,某种程度上也可以缓解邻避效应。

4 结语

规划、环境质量与功能区划、环境保护目标、配套市政设施及社会环境是影响垃圾焚烧电厂选址的重要因素。从社会经济发展、规划、主体功能区、风向等角度进行区域宏观选址,确定落址区域后,再从环境保护目标分布、配套设施、社会环境等角度进行微观选址,可以提高垃圾焚烧电厂选址的可行性。

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