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文档简介

1、PAGE 河南省生活垃圾焚烧大气污染物排放标准编制说明(征求意见稿)标准编制组二二二年八月目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc21092 1 编制的目的及意义 PAGEREF _Toc21092 h 1 HYPERLINK l _Toc22200 2 任务来源及编制原则和依据 PAGEREF _Toc22200 h 3 HYPERLINK l _Toc26626 2.1 任务来源 PAGEREF _Toc26626 h 4 HYPERLINK l _Toc10305 2.2 制定原则 PAGEREF _Toc10305 h 6 HYPERLINK l _To

2、c24162 2.3 制定依据 PAGEREF _Toc24162 h 7 HYPERLINK l _Toc7633 3 编制过程 PAGEREF _Toc7633 h 8 HYPERLINK l _Toc9915 4 生活垃圾焚烧企业概况 PAGEREF _Toc9915 h 10 HYPERLINK l _Toc12363 4.1 全省生活垃圾焚烧企业概况 PAGEREF _Toc12363 h 10 HYPERLINK l _Toc30943 4.2 典型生产工艺及产污环节分析 PAGEREF _Toc30943 h 14 HYPERLINK l _Toc14536 4.3 大气污染治理

3、技术分析 PAGEREF _Toc14536 h 17 HYPERLINK l _Toc4045 4.4 环境管理现状 PAGEREF _Toc4045 h 25 HYPERLINK l _Toc23406 5 标准的主要内容 PAGEREF _Toc23406 h 29 HYPERLINK l _Toc1966 5.1 标准的适用范围 PAGEREF _Toc1966 h 29 HYPERLINK l _Toc4593 5.2 术语与定义 PAGEREF _Toc4593 h 30 HYPERLINK l _Toc20689 5.3 选址及入炉废物要求 PAGEREF _Toc20689 h

4、 31 HYPERLINK l _Toc6955 5.4 工艺及运行要求 PAGEREF _Toc6955 h 31 HYPERLINK l _Toc1885 5.5 大气污染物排放控制要求 PAGEREF _Toc1885 h 32 HYPERLINK l _Toc20372 5.6 污染物监测要求 PAGEREF _Toc20372 h 48 HYPERLINK l _Toc19377 5.7 标准实施与监督 PAGEREF _Toc19377 h 48 HYPERLINK l _Toc23472 5.8 技术经济可行性分析 PAGEREF _Toc23472 h 49 HYPERLINK

5、 l _Toc31284 5.9 效益分析 PAGEREF _Toc31284 h 54 HYPERLINK l _Toc20513 6 相关标准对比分析 PAGEREF _Toc20513 h 56 HYPERLINK l _Toc17114 7 重大意见分歧的处理 PAGEREF _Toc17114 h 60 HYPERLINK l _Toc30114 8 与国家法律法规和强制性标准的关系 PAGEREF _Toc30114 h 60 HYPERLINK l _Toc17186 9 标准实施的建议 PAGEREF _Toc17186 h 61 1 编制的目的及意义(1)是改善我省大气环境质

6、量的需要根据河南省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划(20182030年)及结合河南省实际情况,目前全省共有34个在建的焚烧项目,设计处理能力3.65吨/日,2023年底前全部建成后焚烧处理总能力达到7.43万吨/日。随着生活垃圾焚烧项目的建设,焚烧处理总能力的增加,污染物排放量将相应增加。生活垃圾焚烧企业基本在全省各地市均为分布,目前数量较多为商丘、周口、驻马店及平顶山等地区,污染物排放对于全省环境空气质量及区域环境影响将会越来越明显,制定和实施生活垃圾焚烧大气污染物排放标准,规定严格统一的生活垃圾焚烧大气污染物排放限值,通过强制性标准实施进一步控制生活垃圾焚烧大气污染物排放显得十分必要,将有效

7、地促进生活垃圾焚烧大气污染物减排,对于行业减排及改善区域大气环境质量起到积极作用。(2)继续打好打赢大气污染防治攻坚战的需要河南省2020年大气污染防治攻坚战实施方案(豫环攻坚办20207号)和河南省2021年大气污染防治攻坚战实施方案(豫环攻坚办202120 号)均明确提出加强生活垃圾焚烧行业污染治理,具体要求为“加强生活垃圾焚烧行业污染治理。各省辖市应指导垃圾焚烧企业结合年度检修计划,推进垃圾焚烧发电企业全面完成提标治理,焚烧炉烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(1小时均值)在基准氧含量 11%的条件下分别不高于 10、35、100毫克/立方米,采用氨法脱硝、氨法脱硫工艺的垃圾焚烧废气

8、氨排放浓度不高于 8 毫克/立方米”。这项任务的落实需要与之相应的生活垃圾焚烧行业排放标准对生活垃圾焚烧企业进行约束控制,确保攻坚任务顺利完成。促进行业减排及升级改造的需要河南省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划(20182030年)对生活垃圾焚烧的布局进行了规定,到2023年底前全部建成后可以新覆盖服务54个省辖市、县(市),届时,焚烧处理覆盖113个省辖市、县(市),其中省辖市全覆盖,县(市)覆盖达到95个。随着建设规模和建设区域的增多,对技术工艺提出了更高的要求,标准的制定对促进生活垃圾焚烧产业技术进步和产业结构调整具有积极作用。通过制定统一更为严格的生活垃圾焚烧大气污染物排放标准,能够减少

9、污染物排放量,促进行业减排,促进生活垃圾焚烧企业加快技术升级改造步伐、积极主动采用先进的生产技术装备和污染治理技术,有利于推动企业内部实施技术改造和装备升级,从整体上提升相关产业发展水平。提升我省生活垃圾行业环境监管的需要自生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)(颗粒物、SO2、NOX1小时浓度限值不高于30、100、300毫克/立方米)实施以来,2020年全省大气污染防治攻坚方案提出对垃圾焚烧发电企业全面完成提标改造,焚烧炉烟气颗粒物、SO2、NOX排放浓度不高于10、35、100毫克/立方米,在此阶段获得审批的项目废气中烟尘、SO2、NOX排放浓度执行不高于10、35、100

10、毫克/立方米要求,对控制我省生活垃圾焚烧大气污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。近年来,生活垃圾焚烧行业除尘及脱硫、脱硝技术发展迅速,这些技术的发展有效保证了该行业污染减排,为污染物达标排放提供了技术支撑。由于国家标准已实施几年,使得该标准确定的生活垃圾焚烧企业标准限值高于目前河南省生活垃圾焚烧实际排放浓度。从全国范围看,上海、海南、河北、福建、深圳、山东等很多省市陆续制定了生活垃圾焚烧地方排放标准,进一步严格了生活垃圾焚烧大气污染物排放。研究制定符合我省实际、严于国家标准的生活垃圾焚烧大气污染物排放标准,有利于进一步推动生活垃圾焚烧行业污染治理技术进步,促进行业除尘、脱硫脱硝技术发展,倒

11、逼企业进一步加强污染减排,使河南省生活垃圾焚烧行业环境管理工作迈上新的台阶,促进全省生活垃圾焚烧企业绿色发展、全面发展。2 任务来源及编制原则和依据2.1 任务来源根据河南省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划(20182030年),到2020年,各省辖市中心城区和部分生活垃圾卫生填埋场超负荷运行问题突出的县(市)基本建成生活垃圾焚烧发电项目,河南省生活垃圾焚烧处理能力达到3.2万吨/日以上,总装机规模约60万千瓦,生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的比例达到40%以上。到2030年,河南省形成以焚烧发电为主的生活垃圾无害化处理体系,具备条件的省辖市实现原生垃圾“零填埋”,河南省生活垃圾焚烧处理

12、能力达到8.4万吨/日左右,总装机规模约160万千瓦,垃圾焚烧处理能力占垃圾无害化处理能力比例达到70%左右。目前,全省已建成生活垃圾焚烧企业38家,总设计处理规模为3.78万吨/日,实际处理规模为3.633万吨/日。截止到2021年9月,已取得排污许可证企业42家,已获得审批的生活垃圾焚烧项目共71家。2019年以前,已获得环评审批的项目废气执行生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)(颗粒物、SO2、NOX1小时浓度限值不高于30、100、300毫克/立方米);2020年全省大气污染防治攻坚方案提出对垃圾焚烧发电企业全面完成提标改造,焚烧炉烟气颗粒物、SO2、NOX排放浓度不高

13、于10、35、100毫克/立方米,在此阶段之后获得审批的项目废气中烟尘、SO2、NOX排放浓度执行不高于10、35、100毫克/立方米要求。河南省2021年大气污染防治攻坚战实施方案提出:“加强生活垃圾焚烧行业污染治理。各省辖市应指导垃圾焚烧企业结合年度检修计划,推进垃圾焚烧发电企业全面完成提标治理,焚烧炉烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(1小时均值)在基准氧含量 11%的条件下分别不高于 10、35、100毫克/立方米,采用氨法脱硝、氨法脱硫工艺的垃圾焚烧废气氨排放浓度不高于 8 毫克/立方米。生态环境部门应指导企业加强污染治理设施运行管理,重点关注喷氨量、活性炭喷射量、“3T+E”控

14、制(足够温度、足够时间、湍流和过量空气)等,加大二噁英、重金属及酸性气体等污染物减排,鼓励科研机构、垃圾焚烧企业等探索研究二噁英、重金属及酸性气体在线监测技术”。根据当前环境管理政策要求,现执行的生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)距今已7年之久,相关标准限值要求已不能满足当前大气环境治理要求。为贯彻落实国家和我省关于生活垃圾焚烧行业大气污染防治控制要求,促进生活垃圾焚烧行业污染物减排,省生态环境厅决定制定河南省生活垃圾焚烧大气污染物排放标准,明确生活垃圾焚烧企业大气污染物排放限值要求。通过明确我省生活垃圾焚烧大气污染物排放标准限值,强化对生活垃圾焚烧企业的环境监督管理要求,倒

15、逼行业结构优化升级,促进区域大气环境质量改善。2022年8月,河南省市场监督管理局下达了关于下达 2022 年河南省地方标准制修订计划的通知(豫市监函202253 号),本标准编号为20221210036。2.2 制定原则(1)与国家标准衔接的原则作为地方标准,本标准制定应以国家标准为基础,以国家和河南省现行的生态环境保护法律、法规和标准规范为依据,制定的指标限值应严于当前国家标准或相当。(2)从严控制原则作为地方的排放标准,从严控制既是河南省制定出台该标准的客观需要,也是标准制定的基本原则。通过调整加严排放标准,推动现有生活垃圾焚烧行业进行技术改造,促进新建生活垃圾焚烧企业采用更加清洁的生产

16、工艺和技术,大幅度削减大气污染物排放。(3)实施可行性原则标准制定将依托当前生活垃圾焚烧行业成熟先进的生产工艺技术与污染治理技术确定排放标准限值,确保标准执行的技术可行性。(4)同类标准比较原则本标准制定将参考欧美发达国家标准及山东、上海、福建等国内先进地区已出台的地方标准,通过横向比较提高标准的合理性。(5)结合本地区实际的原则根据河南省生活垃圾焚烧行业生产水平和污染治理能力的,通过综合分析确定排放限值,使本地方标准制定实施符合河南省的现状。(6)多方参与原则标准制定中将采取多种方式,听取政府、行业、企业、专家、公众、环境管理部门等意见,兼顾各方利益诉求,以保证标准的科学性、针对性、可操作性

17、。2.3 制定依据(1)中华人民共和国环境保护法;(2)中华人民共和国大气污染防治法;(3)中华人民共和国标准化法;(4)国家生态环境标准制修订工作规则;(5)加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见;(6)关于加强地方环保标准工作的指导意见(环发201449号);(7)标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则(GB/T 1.12020);(8)环境保护标准编制出版技术指南(HJ 5652010);(9)生态环境标准管理办法(2021年2月1日起实施);(10)国家大气污染物排放标准制订技术导则(HJ 945.12018);(11)关于促进中原经济区产业与环境保护协调发展的指导意见

18、(环发2015136号);(12)河南省减少污染物排放条例;(13)排污许可证申请与核发技术规范 生活垃圾焚烧(HJ 10392019);(14)河南省2022年大气污染防治攻坚战实施方案;(15)生活垃圾焚烧污染控制标准(GB184852014)。 3 编制过程本标准编制工作由省生态环境厅科技处组织,郑州轻工业大学作为标准主要起草单位,与协作单位河南鑫晟环保科技有限公司、城发环境股份有限公司等组成标准编制组,按照标准编制程序的要求,制定了工作方案,分阶段开展了各项工作。(一)收集资料。2021年89月,编制组开展了前期资料收集和调研工作。根据研究需要,收集河南省生活垃圾焚烧企业现状、大气污染

19、物排放现状、外省相关标准等相关基础资料,并进行分类、整理、分析。 (二)前期调研。2021年1011月,编制组针对不同规模省里垃圾焚烧企业开展调研,充分了解生活垃圾焚烧大气污染治理技术水平及污染物排放现状,了解存在问题,征求企业相关人员对行业标准制定、主要污染控制因子选取及排放限值确定等方面的意见和建议,为开展生活垃圾焚烧企业大气污染物排放标准工作奠定了工作基础。 (三)标准开题。2021年12月2022年2月,编制组通过前期的准备工作及全面的调研,对调研数据和资料进行了全面梳理,充分了解我省生活垃圾焚烧企业发展现状、企业污染治理水平及污染物排放现状。分析总结了标准制定的必要性,理清了标准制定

20、的总体思路,研讨确定了编制原则、技术路线和标准的主要内容。重点进行了污染物控制因子的筛选以及排放限值的初步确定等工作,并对标准实施的技术经济可行性、环境效益、与国内外相关标准衔接情况进行了分析,形成了生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(开题报告)和生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(草案)。 (四)编制研讨。2022年3月8月,编制组根据锅炉大气污染物排放标准开题论证会的论证意见和建议,进一步开展资料汇总和分析工作,以控制因子筛选、污染物排放限值确定为重点,对标准内容多次组织集中研讨,经过多次研讨和修改,完成了生活垃圾焚烧企业大气污染物排放标准相关基础研究工作。 (五)编制制定。2022年3月8月,编

21、制组在完成标准相关工作的基础上,对生活垃圾焚烧大气污染物排放标准文本框架、排放限值的确定、技术经济的论证、环境效益及预期效果进行系统性的分析,并撰写完成了生活垃圾焚烧大气污染物排放标准文本(征求意见稿)和生活垃圾焚烧大气污染物排放标准编制说明(征求意见稿)。并于近期组织向相关地市、企业代表、行业协会、相关厅局等征求意见。4 生活垃圾焚烧企业概况4.1 全省生活垃圾焚烧企业概况根据河南省生活垃圾焚烧企业统计及排污许可等数据,截止到2021年9月,全省已建成生活垃圾焚烧企业共38家,总设计处理规模为3.78万吨/日,实际处理规模为3.633万吨/日。截止到2021年9月,已取得排污许可证企业42家

22、。 根据已建成的生活垃圾焚烧企业名单,已建成生活垃圾焚烧企业分布于全省14个省辖市,焦作、漯河、三门峡3市目前无已建成的生活垃圾焚烧企业。生活垃圾焚烧企业数量较多的省辖市分别为:商丘5个、驻马店5个、周口4个、郑州3个、平顶山3个、南阳3个。实际处理能力较大的省辖市分别为:郑州7250吨/日、商丘3650吨/日、驻马店3100吨/日、南阳2980吨/日、周口2650吨/日,上述5市生活垃圾焚烧处理能力占全省的54%。详见表4.1-1及图4.1-1。表4.1-1 河南省已建设生活垃圾焚烧企业分布情况城市生活垃圾焚烧企业数量(个)设计生产能力(吨/日)实际处理能力(吨/日)郑州372507250开

23、封216501650洛阳115001500平顶山329002450安阳215001550鹤壁110001000新乡331002430焦作/濮阳110001070许昌229002450漯河/三门峡/南阳329002980商丘537003650信阳222002000周口424002650驻马店532003100济源1600600合计383780036330备注:2家水泥窑系统处置图4.1-1 各省辖市生活垃圾焚烧企业实际处理规模情况根据已发证的排污许可名单,截止到2021年9月,生活垃圾焚烧企业已发证42家,总设计处理量为44600吨/日。其中郑州市3家,总设计处理规模为8000吨/日;洛阳市5家

24、,总设计处理规模为5100吨/日;驻马店市6家,总设计处理规模为3800吨/日;平顶山市4家,总处理规模为3500吨/日;周口市5家,总处理规模为3200吨/日,各地市生活垃圾焚烧企业已发证情况具体见表4.1-2及图4.1-2。表4.1-2 河南省生活垃圾焚烧已发证企业分布情况序号所在城市已发证企业数量总设计处理规模(t/d)占全省总处理能力比例为(%)1郑州3800017.92洛阳5510011.43南阳240008.974驻马店638008.525平顶山435007.856周口532007.177新乡331006.958商丘326005.839开封322505.010许昌122505.01

25、1安阳215003.3612漯河115003.3613信阳112002.6914濮阳110002.2415鹤壁110002.2416济源110002.2417合计4244600100图4.1-2 各省辖市生活垃圾焚烧企业发证情况4.2 典型生产工艺及产污环节分析生活垃圾焚烧发电整个工艺流程包括了垃圾接收、焚烧及余热利用、烟气净化处理、灰渣收集处理等系统。垃圾车从物流口进入厂区,经过地磅秤称重后进入垃圾卸料平台,卸入垃圾池。垃圾池是一个封闭式且正常运行时空气为负压的建筑物,采用半地下结构。池内的垃圾通过垃圾吊车抓斗抓到焚烧炉给料斗,经溜槽落至给料炉排,再由给料炉排均匀送入焚烧炉内燃烧。垃圾燃烧所

26、需助燃空气分为一次风和二次风。一次风取自于垃圾贮存坑,使垃圾池维持负压,确保坑内臭气不外逸。一次风由一次风机增压后经蒸汽空气预热器预热后送入炉内。二次风从锅炉顶部吸取热空气,由二次风机加压后送入炉膛,使炉膛烟气产生强烈湍流,以消除化学不完全燃烧损失和有利于飞灰中碳粒燃烬。焚烧炉设有点火燃烧器和辅助燃烧器,用天然气作为辅助燃料。点火燃烧器供点火升温用。当垃圾热值偏低、水份较高,炉膛出口温度不能维持在850以上,此时启用辅助燃烧器,以提高炉温和稳定燃烧。停炉过程中,辅助燃烧器必须在停止垃圾进料前启动,直至炉排上垃圾燃烬为止。垃圾在炉排上通过干燥、燃烧和燃烬三个区域,垃圾中可燃份已完全燃烧,灰渣落入

27、出渣机,经加水冷却后进入灰渣贮坑,出渣机起水封和冷却渣作用。灰渣贮坑上方设有起重机,可将汇集在灰渣贮坑中灰渣抓取,装车外运综合利用。垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉冷却至180后进入烟气净化系统。采用“SNCR炉内脱硝+半干式脱酸+碳酸氢钠喷射+活性炭吸附+布袋除尘+SCR”工艺。首先在焚烧炉膛高温区域喷入氨水溶液降低烟气NOx浓度,烟气经余热锅炉冷却后进入反应塔,与喷入石灰浆粉充分反应后,烟气中酸性气体被去除(设置氢氧化钠应急喷射系统),在反应塔与除尘器之间烟道内喷入碳酸氢钠粉、活性炭进一步脱除酸性气体和重金属、二噁英,随后烟气进入布袋除尘器,在布袋除尘器表面进行除尘,除尘器出口的烟气经蒸汽

28、烟气加热器(SGH)升温后进入选择性催化还原塔(SCR系统)进行脱硝反应。最后,符合排放标准的烟气通过引风机送至烟囱排放至大气。余热锅炉以水为工质吸收高温烟气中的热量,产生蒸汽。供汽轮发电机组发电。生活垃圾焚烧工艺流程图见图4.2-1。图4.2-1 生活垃圾焚烧工艺流程图废气主要来源有:垃圾在焚烧过程中产生的烟气,主要污染物有烟尘(颗粒物)、酸性气体(SO2、HCl、HF、NOx等)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机毒性污染物二噁英类物质等。卸料大厅、垃圾坑和渗滤液收集池等散发的恶臭气体,主要成分为H2S和NH3。渗滤液处理站厌氧系统沼气,主要成分为CH4和CO2。渗滤液处理站调节池、污泥池

29、、污泥脱水车间、餐厨垃圾处理车间散发恶臭气体。焚烧工程原料输送和储存产生的粉尘。飞灰处理工程中原材料输送、储存以及工艺搅拌过程产生的粉尘等。4.3 大气污染治理技术分析4.3.1 行业大气污染物处理技术目前,生活垃圾焚烧烟气典型处理技术为:生活垃圾焚烧烟气系统由除尘、脱酸、除二噁英和重金属等各独立单元优化组合而成。生活垃圾焚烧烟气净化系统基本采用以下工艺:“SNCR脱硝+半干法喷雾反应器脱酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘器除尘”工艺;“SNCR脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附二噁英+袋式除尘器除尘”工艺;“半干法喷雾反应器脱酸+活性炭喷射吸附二噁英+袋式除尘器除尘+SCR脱硝”工艺;“

30、SNCR脱硝+半干法喷雾反应器脱酸+干法脱酸+活性炭喷射吸附二噁英+袋式除尘器除尘+SCR脱硝”工艺; “SNCR脱硝半干法反应塔脱酸干法脱酸活性炭喷射吸附二噁英袋式除尘器除尘+SCR脱硝+湿法脱酸GGH(烟气再加热)”工艺。生活垃圾焚烧发电废气污染物治理工艺一般采取以下方式:(1)烟尘根据国内外生活垃圾焚烧厂烟尘处理的经验,布袋除尘器具有烟尘净化效率高、维修方便、净化效率不受颗粒物比电阻和原浓度的影响等优点,袋式除尘器能除去微细粉尘,同时对有机污染物和重金属均有良好的处理效果,除尘效率99.9%。(2)酸性气体一般采用半干法+干法组合除酸工艺。余热锅炉烟气进入半干式反应塔,从塔顶喷射的碱液与

31、烟气中的酸性气体发生中和反应,同时控制塔中碱液的喷射量保持半干式反应塔出口烟气温度稳定在150左右,同时保证在正常运行过程中不产生废水。烟气从半干式反应塔出来后往布袋除尘器去,在反应塔与布袋除尘器之间的烟道内喷射碱性粉末进一步中和烟气中的酸性气体。另外设置氢氧化钠应急喷射系统,在脱酸系统排放指标将要超标时,向脱酸塔喷入氢氧化钠溶液,可迅速降低脱酸排放指标。根据国内同类项目运行监测数据,处理后酸性气体中HCl浓度可到达10mg/Nm3,HF浓度1mg/Nm3,SO2浓度35 mg/Nm3。(3)重金属重金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含的重金属及其化合物的蒸发。由于不同种类重金属及其化合物的

32、蒸发点差异较大,生活垃圾中的含量也各不相同,所以它们在烟气中气相和固相存在形式的比例分配上也有很大差别。“高效的颗粒物捕集”和“低温控制”是重金属净化的两个主要方面。在干法烟气处理系统喷入活性炭吸附剂,再配以高效的布袋除尘器,可以有效去除重金属,达标排放。一般生活垃圾焚烧炉烟气中的重金属种类包括汞、铜、铅、铬、锌、铁、镉等,基本上可被布袋除尘器除去,汞的去除率略低些,这是由于高温下汞以蒸气存在的原因,除尘后烟气中的重金属可做到达标排放。国外主要采用的是玻璃纤维与PTFE混防滤料。为提高其可靠性,企业一般将布袋除尘器的布袋选用PTFE,该滤料具有良好的防酸、碱、抗水解性能,其最高耐温高达260。

33、(4)二噁英等有机物择优选择先进炉排焚烧炉,结合建设单位国内多个同类项目成功经验,以及国内生活垃圾焚烧发电炉排炉的实际应用情况,炉排采用逆推机械炉排等焚烧炉。在焚烧过程中对垃圾进行充分翻动和混合,确保燃烧均匀与完全。为保证投入垃圾后,焚烧炉膛内能保证维持850度以上的温度,生活垃圾应逐渐投入直至达到额定垃圾处理能力,其间通过ACC系统(自动燃烧控制系统)使炉膛内烟气温度始终能满足850度以上、停留2秒的要求,从而能确保有效抑制二噁英的产生。根据美国EPA的研究结论,二噁英等物质的分解随温度变化而变化,当烟气在大于850的温度下停留时间2秒时,二噁英的分解率达99.99%。本项目在焚烧炉侧墙设辅

34、助燃烧器,布置在绝热炉膛的出口,当入炉的垃圾热值较低使得炉膛温度低于850时,该系统将自动投入,以保证二噁英的充分分解。通过余热锅炉炉型设计,缩短烟气在200400温度区的停留时间,减少二噁英类的重新生成;850度以上的烟气从炉膛出来后,经过余热锅炉大面积水冷壁换热,使烟气温度快速从850度以上下降到锅炉出口的200度以下。控制进入除尘器入口的烟气温度低于180。烟气温度对去除二噁英有很大的影响。当烟气温度较低时,二噁英气体较易转化为细颗粒。由此,在较低的气相温度条件下,袋式除尘器可更有效地脱除二噁英。活性炭吸附:在袋式除尘器之前将干态活性炭以气动形式通过喷射风机喷射入除尘器前的管道中,通过在

35、滤袋上和烟气接触吸附去除重金属和二噁英类物质。袋式除尘器去除工艺:袋式除尘器对二噁英类和重金属有较好的去除效果。当烟气通过活性炭喷射装置和袋式除尘器的滤袋时,由于其滤袋上黏附的粉层以及比表面积非常大的活性炭粉末,反应生成的二噁英将被吸附,并逐渐聚集于该粉尘层上,二噁英即从烟气去除。根据省内同类项目验收监测数据,袋式除尘器后的二噁英浓度可以稳定控制在0.1ngTEQ/Nm3以下。(5)一氧化碳在焚烧过程中通过炉排的运动对垃圾进行充分的翻动和混合,避免局部的缺氧造成CO的生成;在炉膛内喷入适量的二次空气与烟气混合,使CO进一步氧化。CO的排放浓度与锅炉炉排运行情况有关。(6)氮氧化物目前,生活垃圾

36、焚烧厂燃烧烟气的NOx污染控制技术一般可以通过两类方法来达到,一是“源头控制”,即通过控制焚烧条件的低氮燃烧方式来减少NOx的产生;二是“末端治理”,应用在生活垃圾焚烧厂“末端治理”的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、协效还原法脱硝技术(SER)、脱硝脱硫一体化PNCR新技术等。此外,还有一些新型脱硝技术,如臭氧脱硝技术。源头控制:通过控制焚烧条件的低氮燃烧方式来减少NOx的产生主要有:降低焚烧区域的温度在高温条件下,NOx来源于生活垃圾焚烧过程中的N2和O2的氧化反应,通过控制焚烧区域的最高温度,并且减少“局部过度燃烧”的情况发生,即可控制这部

37、分NOx的生成。降低O2浓度通过调节助燃空气分布方式,降低高温区O2浓度,从而有效减少N2和O2的高温反应。创造反应条件使NOx还原为N2。以上三种控制技术,在垃圾焚烧系统中具体措施包括:低空气比降低焚烧炉的空气过剩系数,使得O2的量足以用于生活垃圾焚烧但不足以生成大量的NOx和CO。调整助燃空气布气孔位置将部分助燃空气由炉排下供风转移到炉排上面供风,使得离开主反应区后未被焚毁的污染物与炉排上方供应的空气混合后继续反应。分阶段燃烧通过设置燃料和助燃空气的入口,实现垃圾分阶段焚烧的目的,逐步焚毁离开前面反应区时未被焚毁的污染物。烟气循环将烟气循环回到高温焚烧区域,稀释空气中的O2浓度,降低焚烧温

38、度。气体再燃烧在焚烧系统的后燃烧区引入燃料气体燃烧,生成各种类型的CH自由基,使得在主燃烧区生成的NOx在后燃烧区被还原成N2分子。末端治理工艺:SCR烟气脱硝技术SCR脱硝系统是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂,利用催化剂将烟气中的NOx转化为氮气和水,为了达到SCR法还原反应所需的320400温度,烟气在进入催化脱硝装置之前需要加热。在通常的设计中,使用液态无水氨或氨水(氨的水溶液),利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。SCR系统NOx脱除效率通常很高,脱硝效率7090%。喷入到烟气中的氨几乎完全和NOx反应。有少量氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于

39、新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOx脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOx摩尔比。SNCR烟气脱硝技术SNCR技术是用氨气或尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为8501100的区域,该还原剂中的NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。研究发现,在炉膛8501100这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR法,一般SNCR系统

40、设计效率为4060%。SER协效还原法脱硝技术SER协效还原法脱硝技术是采用特定脱硝剂(由高分子分散剂、催化剂、高分子助剂、改性尿素组成,高分子分散剂将增效剂均匀分散在尿素中,提高反应活性),用气力输送装置把粉末状脱硝剂直接送入炉膛,喷射的温度范围在5501200之间,最佳温度在850,使尿素在催化剂作用下与烟气中NOx发生反应,达到NOx目的,脱硝效率8090%。具有工艺系统简单,操作方便,运行维护成本较低,固态粉末状运输、储存安全方便,无二次污染,脱硝反应灵敏,效率高等特点。脱硝脱硫一体化PNCR新技术PNCR新技术是光大国际焚烧所2016年自主研发的技术,其高分子脱硝剂是整个PNCR技术

41、的核心。脱硝剂是以高分子材料作为载体,把氨基成分聚合负载在高分子材料上,形成粉体状材质。本粉末材料利用气力输送装置直接喷入炉膛中,喷射的温度窗口在800900之间,高温下氨基和高分子连接的化学键断裂,释放出大量的含氨基官能团,氨基与烟气中NOx发生反应,进而达到脱除NOx目的。(7)恶臭气体由于垃圾车进出卸料大厅,且开启卸料门卸料,卸料大厅将会产生臭气,在卸料大厅入口处设置空气幕,开启空气幕,可防止臭气外溢。由于垃圾仓处于负压状态,卸料大厅空气会经过卸料门门缝等缝隙,进入垃圾仓,从而使卸料大厅相对室外处于负压,不会经过缝隙等向外散逸臭气。根据现场调研及收集相关资料,目前,全省除郑州市荥锦绿色环

42、保能源有限公司采用硫化床锅炉外,其余均采用机械炉排炉形式,处理工艺一般为SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘器或SNCR半干法干法活性炭PNCR,少数企业采用了SCR处理工艺。4.4 环境管理现状为认真落实党中央、国务院和省委、省政府关于污染防治攻坚战的系列要求,我省多措并举,采取实施超低排放改造,积极推进生活垃圾焚烧企业提标改造和污染减排。从2020年大气攻坚战实施方案提出加强生活垃圾焚烧行业治理。河南省2021年大气污染防治攻坚战实施方案提出:“加强生活垃圾焚烧行业污染治理。各省辖市应指导垃圾焚烧企业结合年度检修计划,推进垃圾焚烧发电企业全面完成提标治理,焚烧炉烟气颗粒物、二氧化硫

43、、氮氧化物排放浓度(1小时均值)在基准氧含量 11%的条件下分别不高于 10、35、100毫克/立方米,采用氨法脱硝、氨法脱硫工艺的垃圾焚烧废气氨排放浓度不高于 8 毫克/立方米。生态环境部门应指导企业加强污染治理设施运行管理,重点关注喷氨量、活性炭喷射量、“3T+E”控制(足够温度、足够时间、湍流和过量空气)等,加大二噁英、重金属及酸性气体等污染物减排,鼓励科研机构、垃圾焚烧企业等探索研究二噁英、重金属及酸性气体在线监测技术”。典型生活垃圾焚烧发电废气治理工艺一般采用SNCR(炉内喷氨水)+半干法(Ca(OH)2)+干法(NaHCO3)+活性炭喷射+袋式除尘+SCR的烟气净化工艺,并配有自动

44、控制在线检测装置及活性炭喷射量的计量装置,烟气经净化后由高排气筒排放,满足生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)1小时均值、24小时均值及测定均值的要求,同时颗粒物、SO2、NOX的小时均值,以及氨逃逸浓度符合大气污染防治攻坚战的要求,但是,目前各地方垃圾量普遍不足,垃圾质量差,热值不高,服务费用不能及时到位,容易造成垃圾电厂运行管理困难。4.5 全省生活垃圾焚烧企业废气污染物排放情况(1)自动在线数据根据2019、2020、2021、2022年上半年全省生活垃圾焚烧企业自动监控数据统计,生活垃圾焚烧企业排放量呈逐年上升趋势。2021年生活垃圾焚烧监控企业废气污染物排放量(指二氧

45、化硫、氮氧化物、烟尘排放量之和,下同)较2019、2020年分别增加4299.5吨、2113.53吨,分别上升212%、50.2%。2022年上半年垃圾焚烧企业废气排放量已经达到去年全年的67.4%,与去年同期相比增加1324吨,上升45%(主要为生活垃圾焚烧企业继续新增,新增20家)。增加的主要原因是近年来生活垃圾焚烧企业建设和投产较为迅速(2019年统计数据为13家,2020年统计数据为21家,2021年统计数据为41家,2022年上半年统计数据为52家),部分统计口径也发生了变化。2020年省污染防治攻坚方案提出对生活垃圾焚烧企业开展提标改造工作,虽然部分企业已完成改造工作,但2020年

46、企业数据尚不能体现提标改造的成果。另外,2021年新建成投运了18家企业(2020年监控单位数量为23家,2021年为41家),因此,本次仅对2021年已有的监控数据进行分析,主要分析各污染物排放浓度值是否能满足国家标准及大气污染防治攻坚方案要求。根据河南省在线监控的41家生活垃圾焚烧企业在2021年自动监控数据统计,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氨、氯化氢、一氧化碳排放浓度均能满足生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)标准要求(颗粒物30mg/m3、SO2100mg/m3、NOX300mg/m3);除氮氧化物外,颗粒物和二氧化硫均能满足大气污染防治攻坚方案要求(颗粒物10mg/

47、m3、二氧化硫35mg/m3、氮氧化物100mg/m3)。目前全省大部分使用SNCR(非选择性催化还原)脱硝技术,处理效率通常在40%60%之间,氨逃逸问题不可避免,而氨本身无论是生产还是排放到大气中都会对环境造成污染,不排除有部分企业为了让氮氧化物排放量达到超低排放要求,过量甚至大幅超量喷氨水的情况出现,如此不但造成巨大的资源浪费,更会大大增加氮氧化物治理过程中的“氨逃逸”问题,因此,对氨逃逸浓度值和氮氧化物统一进行分析。氮氧化物平均浓度为129.64mg/m3,氨逃逸平均浓度为7.48 mg/m3,氨逃逸满足大气污染防治攻坚战要求(氨排放浓度不高于8 mg/m3),但氮氧化物远高于大气污染

48、防治攻坚方案规定限值要求。(2)手工监测数据根据2021年部分生活垃圾焚烧手工监测数据可知,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时排放浓度均能满足生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)要求,除氮氧化物外,颗粒物和二氧化硫均能满足大气污染防治攻坚方案要求。氯化氢、一氧化碳、汞及其化合物,镉、铊及其化合物,锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化合物,二噁英平均浓度均能满足生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)要求。氮氧化物小时平均值浓度为143.29mg/m3,氨逃逸小时平均值浓度为6.23 mg/m3,氨逃逸满足大气污染防治攻坚战要求(氨排放浓度不高于8 mg/m3),但氮

49、氧化物远高于大气污染防治攻坚方案要求。5 标准的主要内容本标准按照GB/T 1.12020给出的规则起草,标准主要内容包括适用范围、规范性引用文件、术语和定义、选址及入炉废物要求、工艺及运行要求、大气污染物排放控制要求、污染物监测要求、实施与监督等八项。5.1 标准的适用范围 在国家和河南省不断出台政策制度加强对生活垃圾焚烧企业提标治理和监管的情况下,本标准立足于替代国家生活垃圾焚烧污染控制标准的大气污染物排放限值,承担对河南省生活垃圾焚烧大气污染物排放的标准控制作用。本标准是落实河南省蓝天工程行动计划、大气污染防治攻坚战要求,以法律手段促进河南省生活垃圾焚烧企业提升污染治理水平和减少污染物排

50、放,持续改善大气环境质量的有效措施。本文件规定了生活垃圾焚烧厂大气污染物排放控制要求、监测和监督管理要求。本文件适用于现有生活垃圾焚烧厂的大气污染物排放管理,以及生活垃圾焚烧建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收、排污许可证核发及其投产后的大气污染物排放管理。5.2 术语与定义 本标准规定了“生活垃圾”、“焚烧炉”、“烟气净化系统”、“烟气停留时间”、“二噁英类”、“新建生活垃圾焚烧设施”、“现有生活垃圾焚烧设施”等7个术语。生活垃圾:在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。焚烧炉:利用高温氧化作用处理生活垃圾的

51、装置。烟气净化系统:烟气净化处理所采用的各种处理设备和设施组成的系统。烟气停留时间:焚烧垃圾产生的烟气处于炉膛主控温度区(850)持续的时间。二噁英类:指多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDS)和多氯代二苯呋喃(PCDFS)的总称。新建生活垃圾焚烧设施:自本文件实施之日起环境影响评价文件通过审批或备案的新建、改建和扩建的生活垃圾焚烧设施。现有生活垃圾焚烧设施:本文件实施之日前已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的生活垃圾焚烧设施。5.3 选址及入炉废物要求 本部分结合 GB 18485 内容对生活垃圾焚烧厂的选址要求进行了规定,增加了焚烧厂的选址应符合国家及河南省生态环境保护法律法规以及行业规

52、范的要求、符合“三线一单”划定的要求。生活垃圾焚烧发电建设项目环境准入条件(试行)(环办环评201820号)中明确提出垃圾焚烧厂“产生的污泥或浓缩液应当在厂内妥善处置”。根据调查,生活垃圾焚烧企业产生的渗滤液处理站污泥和浓缩液具有一定热值,目前省内大部分企业均将其进入生活垃圾焚烧炉内进行焚烧处置。因此,本标准在生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)的入炉废物的范围的基础增加了“生活垃圾焚烧厂自身产生的渗滤液处理系统污泥和浓缩液”。 5.4 工艺及运行要求 (1)工艺要求本部分结合 GB 18485 内容对垃圾运输提出了要求,增加了“生活垃圾运输廊道宜采取封闭措施”,以达到进一步

53、减少污染物的排放的目的。参照生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)规定了6.2、6.3、6.4的恶臭气体控制、排气筒及在线监测等要求。每台焚烧炉必须配置1套烟气净化系统和1根排气筒,保证了每台焚烧炉都能独立运行,可使焚烧厂能够不间断的接收垃圾,确保垃圾能够及时处理。(2)运行要求主要是规定了焚烧炉在启炉、停炉及运行过程中的工况控制应符合生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485)、排污许可证申请与核发技术规范 生活垃圾焚烧(HJ 1039)要求。5.5 大气污染物排放控制要求大气污染物排放控制要求是本标准的重点,包括排气筒大气污染物排放限值、无组织排放控制等。5.5.1 大气污

54、染物控制项目本标准大气污染物控制因子主要根据以下因素进行筛选确定:(1)生活垃圾焚烧企业排放的主要污染物生活垃圾焚烧企业排放的基本污染物为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物。由于氮氧化物排放限值大大收严,为控制氨排放,有必要将氨作为特征污染因子。氨主要是烟气中使用氨水、尿素等含物质作为还原剂去除氮氧化物过程中产生的氨逃逸。行业特征污染物为酸性气体、CO、重金属及其他化合物、二噁英等。(2)结合环境空气质量标准评价因子主要有PM10、PM2.5、二氧化硫、氮氧化物,按照大气污染物代码标准(HJ 524),PM10、PM2.5均属于颗粒物。(3)主要污染物总量控制因子主要有烟尘、二氧化硫、氮氧化物,其中烟

55、尘为描述污染物总量时通用表述方式,按照大气污染物代码标准(HJ 524),烟尘也均属于颗粒物的一种。(4)与现行国家和地方标准相协调生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)规定了颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、一氧化碳、汞及其化合物,镉、铊及其化合物,锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化合物,二噁英等9大项因子。本次标准除增加“氨”因子外,其余污染物因子与GB18485保持一致。(5)参考外省相关标准河北、山东、海南、天津等省生活垃圾焚烧相关地方标准中均按照国家要求,规定了颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、一氧化碳、汞及其化合物,镉、铊及其化合物,锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰

56、、镍及其化合物,二噁英等9大项因子。河北、山东、天津对氨逃逸增加了污染控制限值要求。(6)可量化、可监测为保证标准可实施和可操作,确定的污染物控制因子必须有国家明确的监测标准方法,保证标准实施可操作性。综合考虑以上因素,本标准最终确定的大气污染物控制因子包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、一氧化碳、汞及其化合物,镉、铊及其化合物,锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化合物,二噁英、氨等10项污染控制因子。5.5.2 有组织大气污染物排放限值确定本标准以河南省环境质量改善需求为出发点,根据河南省环境污染防治攻坚战有关要求,基于河南省生活垃圾焚烧大气污染物污染治理现状和排放浓度水平,参考国家和其

57、他省份相关标准,在充分分析技术、经济可行性的基础上研究确定各项污染物的排放限值。环境污染攻坚战要求:河南省2021年大气污染防治攻坚战实施方案要求:“加强生活垃圾焚烧行业污染治理。各省辖市应指导垃圾焚烧企业结合年度检修计划,推进垃圾焚烧发电企业全面完成提标治理,焚烧炉烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(1小时均值)在基准氧含量 11%的条件下分别不高于 10、35、100毫克/立方米,采用氨法脱硝、氨法脱硫工艺的垃圾焚烧废气氨排放浓度不高于 8 毫克/立方米。生态环境部门应指导企业加强污染治理设施运行管理,重点关注喷氨量、活性炭喷射量、“3T+E”控制(足够温度、足够时间、湍流和过量空气)

58、等,加大二噁英、重金属及酸性气体等污染物减排,鼓励科研机构、垃圾焚烧企业等探索研究二噁英、重金属及酸性气体在线监测技术”。污染物排放现状:自2020年全省执行生活垃圾焚烧大气污染物超低排放改造以来,全省生活垃圾焚烧企业积极开展深度治理,减少污染物排放。2020年底前已有一批生活垃圾焚烧企业率先开展超低排放改造,在不控制氨逃逸的情况下,部分企业能够稳定达到污染物标准限值要求;但在控制氨逃逸限值情况下,尚不能做到满足全部污染物排放限值要求,尤其是氮氧化物的标准限值要求。废气处理设施为SCR处理工艺的,氮氧化物均能满足标准要求,但调研时发现,因运行费用问题,部分企业虽然建设了SCR工艺,但尚未连续稳

59、定运行SCR工艺。技术经济可行性:经调查全省已完成提标治理要求的生活垃圾焚烧企业,了解企业大气污染物排放与治理水平,开展成本分析,并对比国家、河北、山东等省发布的生活垃圾焚烧排放标准,当前实施更严格的生活垃圾焚烧大气污染物排放标准已具备经济技术可行性。本标准规定的生活垃圾焚烧行业大气污染物排放限值见表5.5-1。表5.5-1 大气污染物有组织排放限值单位为毫克每立方米(二噁英除外)序号污染物项目排放限值取值时间1颗粒物101小时均值824小时均值2二氧化硫351小时均值3024小时均值3氮氧化物1501小时均值12024小时均值4氯化氢201小时均值1024小时均值5一氧化碳501小时均值30

60、24小时均值6汞及其化合物(以Hg计)0.02测定均值7镉、铊及其化合物(以Cd+Tl计)0.03测定均值8锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化合物(Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni计)0.3测定均值9二噁英类0.1a测定均值10氨8b1小时均值a 单位为ng TEQ/m3。b 适用于使用氨水、液氨、尿素或其他含氨物质等作为还原剂去除烟气中氮氧化物的情形。5.5.2.1 颗粒物排放限值确定颗粒物是生活垃圾焚烧企业排放的最主要大气污染物,几乎全部工艺过程都有颗粒物排放。生活垃圾焚烧企业均使用使用高效袋式除尘器、电袋复合除尘器,颗粒物的处理技术已十分成熟,目前应用最广泛的是袋式除尘器

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