DOC《第三章 工程分析》

第三章 工程分析 3.

1施工期污染源分析 本扩建工程(三期后阶段)在现有厂区用地范围内建设,没有新征工程用地.现有厂区工程用地已平整,因此施工期的挖填方及场地平整工程量很少,主要施工内容为焚烧设备、烟气净化设施、医疗垃圾处理车间设备、管道安装、污泥干化车间等. 根据本项目的主要施工内容进行分析,施工期主要环境影响源包括: (1)施工废气 ①主要为工艺设备及附属结构土建工程施工过程产生的水泥粉尘及施工现场扬尘;

②各生产装置、公用工程设施施工安装过程的焊接烟气;

③施工机械、施工车辆燃油产生的尾气. (2)施工期废水 ①施工人员的生活污水:根据施工状态,施工高峰期现场施工人员最多可达20人,最大产生量约为2t/d;

②施工机械、车辆清洗废水:日最大产生量约为5t/d,主要污染物为SS和少量石油类;

③土建施工泥浆水:产生量较少. (3)施工噪声 主要为各种基础打桩噪声、施工材料运输车辆噪声、设备管道现场焊接噪声以及其它施工电动机械噪声等. (4)施工固体废物 ①施工生活垃圾:高峰期最大产生量约30kg/d. ②少量施工机械擦洗抹布. ③建筑废物:主要为废砖、混凝土渣、废土石、废钢材、废木材等. ④安装废物:主要包括钢材及管道边角料、废零件、焊渣等. 3.2营运期污染物生产机理及产污环节分析 3.2.1恶臭污染物 本项目恶臭污染物主要来源于以下三个方面: (1)生活垃圾贮坑:生活垃圾在贮存坑内由于厌氧发酵将产生NH3和H2S等恶臭气体;

(2)渗滤液处理站:垃圾渗滤液处理站在运行过程中,由于微生物、原生动物、菌股团等的新陈代谢作用,主要产生H2S、NH

3、恶臭等污染物,产生恶臭气体构筑物主要来自调节池、厌氧池、污泥池等;

(3)医疗垃圾处理车间:医疗垃圾处理车间不可避免产生恶臭,主要来自医疗垃圾储存场所及灭菌装卸区,其主要成份是NH

3、H2S以及细菌和病毒等微生物. (4)污泥干化处理车间:污泥接收和储存时会产生恶臭污染源,主要污染物为NH3和H2S. 恶臭污染物生成过程如下: 3.2.2烟气污染物 烟气中的废气污染物主要是垃圾焚烧时产生的SO

2、NO

2、烟尘、HCl及二f英类物质.其中SO

2、NO

2、烟尘、HCl是燃烧过程中有机物与O2等反应转化成的无机产物.而二f英类物质则是垃圾燃烧时产生的一种毒性较大的有机类污染物. (1)颗粒物的产生机理 与其它固体物质的燃烧一样,生活垃圾在焚烧过程中,由于高温热分解、氧化作用,燃烧物质及其产物的体积和粒度减小,其中的不可燃物大部分在炉排上以炉渣的形式排出,一小部分质小体轻的物质在气流携带及热泳力的作用下,与焚烧产生的高温气体一起在炉膛内上升,经过与锅炉的热交换后从锅炉出口排出,形成含有颗粒物即飞灰的烟气流. (2)HCl的产生机理 HCl来源于生活垃圾中含Cl废物的分解,生活垃圾的含Cl塑料是产生HCl的主要成分之一,另外,厨余(含大量的食盐NaCl)、纸、布成份在焚烧过程中能产生HCl气体. (3)SOX的产生机理 SOX来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程,以含硫有机物为例,SOX的产生机理可用下式表示: (4)NO2的产生机理 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.另外,含N有机物的燃烧也可以生成NO2,NO2的产生机理如下: 2N2 + 3O2 2NO + 2NO2 CxHyOzNw + O2 CO2 + H2O + NO + NO2 +不完全燃烧物 (5)二f英的产生机理 二f英类是指含有二个或一个氧键连结二个苯环的含氯有机化合物.由于氯原子在1-9的取代位置不同,构成75种异构体多氯代二苯(PCDD)和135种异构体多氯二苯并呋喃(PCDF)――通常总称为二f英(Dioxin),其中有17种(

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7、8位被氯取代的)被认为对人类和生物危害最为严重. ①二f英类的产生途径 a、生活垃圾在焚烧过程中,二f英类的生成机理相当复杂,至今为止国内外的研究成果还不足以完全说明问题,已知的生成途径可能有:生活垃圾中本身含有微量的二f英类,由于二f英类具有热稳定性,尽管大部分在高温燃烧时得以分解,但仍会有一部分在燃烧以后排放出来;

b、在燃烧过程中由含氯前体物生成二f英类,前体物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等,在燃烧中前体物分子通过重排、自由基缩合、脱氯或其他分子反应等过程会生成二f英类,这部分二f英类在高温燃烧条件下大部分也会被分解;

c、当因燃烧不充分而在烟气中产生过多的未燃烬物质,并遇适量的触媒物质(主要为重金属,特别是铜等)及300~500℃的温度环境,那么在高温燃烧中已经分解的二f英类将会重新生成. ②二f英类的特性 二f英类在标准状态下呈固态,熔点约为303-305℃.二f英类极难溶于水,在常温情况下其溶解度在水中仅为7.2x10-6mg/L.而同样在常温情况下,其在二氯苯中的溶解度高达1400mg/L,这说明二f英类很容易溶解于脂肪,所以它容易在生物体内积累,并难以被排出.二f英类在705℃以下时是相当稳定的,高于此温度即开始分解.另外,二f英类的蒸气压很低,在标准状态下低于1.33x10-8Pa,这么低的蒸气压说明二f英类在一般环境温度下不易从表面挥发. ③二f英类的毒性 二f英类的毒性与异构体结构有很大关系,各异构体浓度的综合毒性评价方法一般以TCDDs为基准.利用TCDDs的毒性当量(TEQ)来表示各异构体的毒性,称之为毒性当量因子[TEF],其他异构体的毒性以相对毒性进行评价,其计量单位常采用ngTEQ/m3,目前发达国家对二f英类的排放标准一般控制为0.1ngTEQ/m3.根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014),本项目焚烧炉二f英类污染物排放限值控制为0.1ngTEQ/m3. ④二f英类形成机理 在焚烧过程和化学反应中二f英类是由苯环与氧、氯等组成的芳香族化合物,其中毒性最强的为

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7、8四氯联苯(

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7、8PCDD). a、高温合成:即高温气相生成PCDD在垃圾进入焚烧炉内初期干燥阶段,除水分外含碳氢成分的低沸点有机物挥发后与空气中的氧反应生成水和二氧化碳,形成暂时缺氧状况,使部分有机物同氯化氢(HCl)反应,生成PCDD. b、从头合成 在低温(250~350℃)条件下大分子碳(残碳)与飞灰基质中的有机或无机氯生成PCDD.残碳氧化时,有65%~75%转变为一氧化碳,约1%转为氯苯转变为PCDD,飞灰中碳的气化率越高,PCDD的生成量也越大. c、前驱物合成 完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应可形成多种有机气相前驱物,如多氯苯酚和二苯醚,再由这些前驱物生成PCDD.高温燃烧产生含铝硅酸盐的原始飞灰中含有不挥发过渡金属和残碳.飞灰颗粒形成了大的吸附表面.飞灰颗粒在出炉膛冷却的同时,颗粒表面上的不完全燃烧产物之间,不完全燃烧产物与其它前驱物之间发生多种表面反应,另一方面与不挥发金属及其盐发生多种缩合反应,生成表面活性氯化物,再经过多种复杂的有机反应生成吸附在飞灰颗粒表面上的PCDD. 3.2.3医疗垃圾污染物特性 根据沈阳市环境卫生工程设计研究院王荣森、刘桐武等人对沈阳市具有代表性的大小不等各种类型的卫生医疗单位30家随机抽样调查研究结果(见表3.2.

1、表3.2.2)表明,医疗垃圾中的致病菌非常之多、化学毒性之大,对环境和人类生存都构成了威协,检测只是当中发现的一部份.还有一部份致病菌、化学毒性受检测条件的限制没有进行检测,说明医疗垃圾对人类的生存是非常有害的,人类要有足够认识,加以解决处理好医疗垃圾. 表3.2.1 医疗垃圾病源微生物主要检出情况 检出项目 检验份数 阳性份数 范围 细菌总数

22 22 867~137000*103/mL 大肠菌值

22 14 10-4~10-1 沙门氏菌

22 8 + 绿脓杆菌

22 1 + 痢疾杆菌

22 0 - 乙肝表抗

22 1 + 表3.2.2 医疗垃圾样品化学毒物检出结果 项目 平均值 范围 汞0.245 0.042~0.450 酚0.655 0.410~0.830 3.2.3产污环节分析 根据工艺流程分析,本扩建项目产污环节主要有生活垃圾焚烧系统中的垃圾贮存系统、垃圾焚烧系统、烟气净化系统、灰渣处理系统、污水处理系统、医疗垃圾处理车间污染物、污泥干化车间污染物等,以及工艺过程主要污染物的产生环节见表3.2.3所示,包括废气、废水、固体废物、噪声等. 表3.2.3 主要产污环节及治理措施一览表 系统 污染物类型 排放源 主要污染物名称 治理对策措施 备注 生活垃圾焚烧系统 废气 生活垃圾贮存系统 恶臭 垃圾贮坑密闭,用风机抽臭气送入焚烧炉焚烧、保持贮坑负压 在建工程已一次性建成垃圾贮存系统及除臭设施,本扩建项目不新增该排放源. 垃圾焚烧系统 焚烧烟气,主要污染物包括烟尘(飞灰)、酸性气体、氮氧化物、重金属、二f英类等微量有机化合物 采用 半干法+活性炭吸附+布袋除尘器+SNCR脱硝 串联的烟气净化工艺,由100m烟囱高空排放. 本扩建工程增建1套垃圾焚烧系统及烟气治理设施. 助燃系统和备用发电机 NOX、SO2 废水 垃圾贮存系统的垃圾渗滤液 COD、悬浮物、氨氮、重金属污染物 高浓度污水 送厂区北面渗滤液处理站处理,出水中第二类污染物(PH、COD、BOD

5、悬浮物)达到GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中的三级标准,色度、总氮、氨氮、总磷达到CJ343-2010《污水排入城镇下水道水质标准》B等级标准,第一类污染物(总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅)达到GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2中的排放浓度限值要求后,排入莆田市秀屿区污水处理厂进一步处理. 厂区北面渗滤液处理站(500t/d),本扩建项目产生的渗滤液废水依托其进行处理. 垃圾卸料大厅、飞灰处理间、垃圾运输车、厂内垃圾运输道路等冲洗废水 化水车间排水、实验室排水 化水车间排水、实验室排水 低浓度污水 中和或化粪池预处理,达到GB8978-1996《污水综合排放标准》表4中的三级标准后,排入莆田市秀屿区污水处理厂进一步处理;

/ 办公、生活场所生活污水 办公、生活场所生活污水 冷却废水 冷却废水 生产废水 部分用作除渣冷却、干灰搅-拌、飞灰固化以及主厂房地面、垃圾卸料大厅、厂区道路冲洗水,部分排入厂区雨水管沟. / 锅炉排污水 锅炉排污水 固体 废物 烟气 净化系统 飞灰 富集有重金属和痕量二f英类化合物以及其他有机化合物的活性碳粉等 水泥、螯合剂固化处理后,暂存到厂区飞灰固化养护棚,定期运到莆田市大湖垃圾填埋场填埋. 依托在建工程的飞灰固化处理系统和养护棚. 炉渣 处理系统 炉渣 / 外售给绿富域资源再生科技有限公司,用作建材辅料. / 噪声 汽轮发电机组、柴油发电机组、安全阀、排气管 高噪声设备,连续声级在95~110dB(A) 设有隔间、吸音、消声、减震设施 / 空压机、送风机、引风机、搅拌机、冷却塔风机、循环水泵 中高噪声设备,连续声级在80~95dB(A) 医疗垃圾处理车间 废气 暂存库 恶臭、细菌和病毒等微生物 密闭、负压,通过处理模块(过滤器和吸附器)处理后排入垃圾贮坑,用作焚烧炉的助燃空气,不外排. 依托三期扩建工程焚烧 系统 灭菌子车尾气 采用过滤器过滤(0.2μ滤芯材料)蒸汽和空气中细菌和病毒等微生物质后,排入垃圾贮坑,用作焚烧炉的助燃空气,不外排. / 废水 清洗废水 COD、悬浮物、氨氮、各种菌群 采取 调节池+酸化水解池+接触氧化池+二沉池+中间水池+机械过滤器+活性炭过滤器+二氧化氯发生器消毒 处理后,尾水排入莆田市秀屿区污水处理厂深度处理. / 固体废物 高温蒸汽灭菌车医疗垃圾 灭菌后医疗废物 通过转运车运送至垃圾贮坑与生活垃圾一起送入焚烧炉焚烧处理. / 噪声 上轴流风机、冷却塔风机、循环水泵 中高噪声设备,连续声级在80~95dB(A) 设有隔间、吸音、消声、减震设施 / 污泥干化处理车间 废气 湿污泥接收和储存系统、干燥机 恶臭 密闭、负压,废气经 旋风除尘 处理后,送入垃圾焚烧炉作为二次进风,不外排. 依托三期扩建工程焚烧 系统 废水 蒸汽凝结水 中浓度废水 通过旋风除尘器和冷凝器冷却,收集的尾气凝结水,直接接入厂内渗滤液处理站规范化排污口,一并排入秀屿区污水处理厂进一步处理. / 固体废物 超圆盘干燥机 干化污泥 干化后的污泥经全密封输送机输送至干污泥储存仓,采用输送带和管道输送,经焚烧炉上方竖井,送入投料斗混入生活垃圾焚烧处理.掺烧比例约为10% 噪声 干燥机、水泵、鼓风机、输送机、起重机 中高噪声设备,连续声级在80~95dB(A) 设有隔间、吸音、消声、减震设施 3.3营运期污染源分析 3.3.1大气污染源分析 (1)恶臭污染物生成量与排放量 本扩建项目 恶臭污染源主要来自垃圾贮坑以及垃圾渗滤液处理站、医疗垃圾处理车间、污泥干化处理车间. ①生活垃圾贮坑 垃圾在贮存坑内由于厌氧发酵将产生NH3和H2S等恶臭气体.根据调查,本扩建项目垃圾贮坑建设规模与原批复的《三期(前阶段)扩建项目》环评报告存在变化,可贮存垃圾从10282t变成10000t,贮存量略微减少,NH3和H2S等恶臭气体的产生量减少,源强变化情况见

第二章表2.2.8. 由于本次三期扩建项目生活垃圾贮坑批、建变化不大,《三期(前阶段)扩建项目》环评报告中已按最大恶臭污染源进行分析,因此,本扩建项目的这部分恶臭源强已含在在建项目的恶臭源强中,不再计算该排放源强. ②垃圾渗滤液处理站 由于垃圾渗滤液处理站已建,《三期(前阶段)扩建项目》环评报告中已按最大恶臭污染源进行分析,垃圾渗滤液规模批、建情况一致,规模均为500t/d,因此,本次三期(后阶段)扩建项目的这部分恶臭源强已含在在建项目的恶臭源强中,不再计算该排放源强. ③医疗垃圾处理车间 a.暂存库恶臭气体 医疗垃圾处理车间不可避免产生恶臭,主要来自医疗垃圾储存场所及灭菌装卸区,其主要成份是NH

3、H2S以及细菌和病毒等微生物.本项目医疗垃圾暂存库采用全封闭、微负压设计,暂存库风恶臭气体(含NH

3、H2S以及细菌和病毒等微生物)经处理模块(过滤器和吸附器)处理后,截留细菌和病毒,外部新鲜空气不断补充,使医疗垃圾暂存库保持卫生、良好的工作环境,暂存库气体通过处理模块(过滤器和吸附器)处理后排入垃圾贮坑,用作焚烧炉的助燃空气,不外排. 暂存库采用全封闭、微负压设计,其泻漏量小于1%,参考相关文献 医疗废物处置中心卫生防护距离计算方法 (河南科技,2011年11月)及类比国内同型医疗废物处置工程(江苏金坛医疗废物处置项目、江油市医疗废物处置项目,均采用高温蒸汽灭菌工艺)的无组织排放类比数据(见下表3.3.1所示),本评价暂存库恶臭气体泄漏量保守按5%进行估算,NH3和H2S的无组织排放量为3.625*10-3kg/h和1.425*10-5kg/h,无组织源强面积:L=12m,B=6m,H=5m,见下表3.3.1所示. 表3.3.1 暂存库恶臭源强类比一览表 项目 江苏金坛医疗废物处置项目 江油市医疗废物处置项目 本项目 (按不利情况) 处理工艺 高温蒸汽灭菌工艺 高温蒸汽灭菌工艺 高温蒸汽灭菌工艺 规模 10t/d 3t/d 5t/d 无组织源强 NH3(kg/h) 0.0145 0.0015 0.0725 H2S(kg/h) / 0.000171 2.85*10-4 备注:苏州医疗废物处置项目、江油市医疗废物处置项目为处理后的无组织源强(处理效率按80%计) b. 高温蒸汽灭菌废气 医疗垃圾送入高温蒸汽灭菌柜,密闭,抽真空过程产生废气,主要污染物为挥发性有机物(VOC)、NH3和H2S等,由灭菌设备中自带的尾气处理系统处置,使废气中的细菌、芽孢(不论是否仍具有活性)、挥发性有机物等都被截留下来,截留效率达到99.999%以上.尾气经板式换热器冷却后引入........