闡述垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)廢水零排放的必要性,探討了垃圾焚燒發(fā)電廢水零排放的工藝,并舉例對其帶來(lái)的環(huán)境經(jīng)濟效益進(jìn)行分析,對垃圾焚燒電廠(chǎng)有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:垃圾焚燒;發(fā)電;廢水;零排放;環(huán)境經(jīng)濟效益;
1 引言
傳統上,人們日常產(chǎn)生的各種生活垃圾是通過(guò)填埋等方式來(lái)處理的。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對生活垃圾的處理改為焚燒處理,這樣不僅可以達到垃圾減量,而且可以達到資源的再利用,可以有效地緩解垃圾處理難的難題。經(jīng)不完全統計,截至2019年年底,國內建成并運行的生活垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)超過(guò)430座,處理能力達到4.924×105t/d。全國30個(gè)?。▍^、市)垃圾焚燒發(fā)電累計裝機容量1.202×107kW,新增裝機容量為2.86×106kW,預計2020年垃圾焚燒發(fā)電累計裝機容量將會(huì )達到1.450×107kW。
2 垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)廢水零排放的必要性
垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)在日常的運行中,會(huì )產(chǎn)生大量的廢水,其主要來(lái)自以下幾大方面:
(1)垃圾儲存坑內堆放的垃圾經(jīng)過(guò)發(fā)酵作用時(shí)生成的滲濾液;
(2)廠(chǎng)區內工人等日常生活產(chǎn)生的廢水;
(3)設備循環(huán)水池中排出的廢水;
(4)用來(lái)冷卻爐渣產(chǎn)生的爐渣廢水;
(5)臨時(shí)或長(cháng)久堆放垃圾的區域沖洗所產(chǎn)生的廢水等。
這五大部分的廢水除去第一種廢水,其他幾種廢水都相對較易處理。垃圾儲存坑內堆放的垃圾經(jīng)過(guò)微生物等發(fā)酵產(chǎn)生的滲濾液是較難處理的,這類(lèi)廢水污染物的濃度較高,有的甚至還含有有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)一般是難降解的。一旦這部分廢水直接排出廠(chǎng)區,會(huì )直接對周?chē)叵滤偷乇硭畮?lái)巨大的污染,隨著(zhù)地下水的滲流還會(huì )不斷擴大污染范圍。
隨著(zhù)全球各種環(huán)境問(wèn)題激增,人類(lèi)對環(huán)境保護的重視程度也在逐漸加大,環(huán)保部門(mén)對目前存在的垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的工藝要求也越來(lái)越高,在不斷提高環(huán)境評價(jià)要求的同時(shí),也帶動(dòng)了垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的技術(shù)革新,廢水零直排的概念也就應運而生。從工藝等各方面嚴格控制和處理垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生的廢水,最大限度地實(shí)現資源再利用,進(jìn)一步降低對環(huán)境的污染。因此,垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的廢水零排放是十分必要的。
3 垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)廢水零排放工藝探討
垃圾經(jīng)過(guò)汽車(chē)運輸到垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)后,不可能立即進(jìn)行焚燒處理,往往是需要臨時(shí)堆放在垃圾堆放池中。垃圾堆放的這個(gè)過(guò)程通常要持續約3~7d。由于物理性重力壓迫、微生物性發(fā)酵等都會(huì )產(chǎn)生廢水,這種垃圾滲濾液將成為垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的二次污染物。盡管我國垃圾分類(lèi)工作已經(jīng)開(kāi)始,但由于尚處于開(kāi)始階段,人們的分類(lèi)意識還不是很強,就會(huì )導致生活垃圾中摻雜著(zhù)工業(yè)垃圾、建筑垃圾、不可分解物等,這些無(wú)形中就會(huì )增加垃圾量,也會(huì )增加垃圾滲濾液的量,還會(huì )導致垃圾滲濾液的成分復雜,含的有害物質(zhì)量增多。需要嚴格按照相關(guān)規范標準進(jìn)行處理,嚴格進(jìn)行物理滲漏處理、化學(xué)反應等,如果處理完后參照相關(guān)規范標準還不能達標排放的就需要集中收集、集中處理。
廣州市某垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)就配備有滲濾液處理設備。該垃圾滲濾液處理設備由一整套的滲濾液處理系統構成,每天處理的垃圾滲濾液達400t,其采用“MBR+DTRO”處理工藝,經(jīng)過(guò)處理系統處理后的達標污水會(huì )被視情況作為廠(chǎng)區道路清潔、廠(chǎng)區綠化以及焚燒爐循環(huán)冷卻水的水源。生化系統處理后的剩余污泥經(jīng)過(guò)含有疊螺的污泥脫水機作用后會(huì )被運送到垃圾焚燒廠(chǎng),這些脫水后的污泥會(huì )和一些生活垃圾充分摻混,送至焚燒爐中進(jìn)行焚燒。DTRO系統處理后的垃圾滲濾液會(huì )生成高濃度的濃縮水,這些高濃度的廢水會(huì )通過(guò)高壓泵進(jìn)行加壓后運送到垃圾焚燒爐中進(jìn)行焚燒處理。
爐渣水、地磅沖洗水具有化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮含量低,電導率、懸浮物(SS)含量高的特點(diǎn),將其與垃圾滲濾液混合進(jìn)入滲濾液處理系統,將導致滲濾液處理系統生化進(jìn)水出現可生化性差、碳氮比例失調等問(wèn)題,不利于滲濾液處理系統穩定運行。同時(shí),此部分可生化性差的低濃度污水進(jìn)入滲濾液處理系統,將占用系統垃圾滲濾液處理量,不利于滲濾液處理系統的經(jīng)濟運行。
煙氣間沖洗廢水中往往含有石灰漿和活性炭等物質(zhì),導致該區域的沖洗廢水硬度高、堿性強、含鹽量高,未經(jīng)處理直接進(jìn)入生活污水處理系統,將影響生活污水系統微生物的正常繁殖以及活性污泥的培養,不利于生化系統的穩定運行。
4 環(huán)境經(jīng)濟效益分析
廣州市某垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)每天會(huì )產(chǎn)生廢水約400t,經(jīng)過(guò)升流式厭氧污泥床、膜生物反應池和納濾等一系列的組合廢水處理系統后,約350t的廢水可以達到相關(guān)的規范標準,這些廢水就可以經(jīng)過(guò)消毒等處理后直接用作廠(chǎng)區的道路清潔和焚燒爐的循環(huán)冷卻水,尚存的50t高濃度的廢液和污泥就會(huì )依次輸送到焚燒爐和垃圾坑中進(jìn)一步處理。
經(jīng)了解,該垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的整套廢水處理系統投入資金余達1100萬(wàn)元,每年的運行和維護費用約400萬(wàn)元。這套廢水處理系統投入運行后,該廠(chǎng)每年向廠(chǎng)外排放的BOD5減少了近2000t、COD3減少近700t、NH3-N減少了近100t。設備投入使用后,獲得了垃圾處理補貼費和上網(wǎng)售電收入,該廠(chǎng)每年處理垃圾500000t,按照補貼文件(每噸補貼95元)這樣每年的垃圾處理補貼費將近4800萬(wàn)元,再加上發(fā)電量每年近1.4×108kW·h,按照上網(wǎng)電量售價(jià)0.55元/(kW·h),這樣每年的上網(wǎng)售電收入就有近5800萬(wàn)元,合計收益就達1.06億元。再加上該發(fā)電廠(chǎng)實(shí)現了廢水零排放,每年取水量減少近110000t,排水量減少140000t,用水費每年減少近6萬(wàn)元,廢水排污費減少530萬(wàn)元,共減少費用536萬(wàn)元。
綜上所述,該垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)廢水處理設施投資為1100萬(wàn)元,按20年折舊,每年折舊費用55萬(wàn)元,年運行費用為400萬(wàn)元,而由于廢水零排放的實(shí)現,每年減少取水費和廢水排污費共計536萬(wàn)元,加上每年創(chuàng )造的經(jīng)濟效益為1.06億元。顯而易見(jiàn),實(shí)現垃圾焚燒發(fā)電廢水零排放所帶來(lái)的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益都是巨大的。
5 結語(yǔ)
社會(huì )在發(fā)展,垃圾量也在激增,垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)逐漸成為處理這些廢棄垃圾的關(guān)鍵技術(shù)。但垃圾焚燒發(fā)電的過(guò)程中勢必會(huì )對環(huán)境帶來(lái)一定影響,在環(huán)保越來(lái)越受到重視的趨勢下,人們對垃圾焚燒發(fā)電中產(chǎn)生的廢料的排放提出了更高的要求。合理利用垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的廢水,不斷地改善垃圾焚燒發(fā)電技術(shù),不僅可以實(shí)現垃圾焚燒發(fā)電廢水零排放,也能減輕環(huán)境污染,極大地節約了發(fā)電成本。
廣州市某垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)采用升流式厭氧污泥床、膜生物反應池和納濾等一系列的組合廢水處理系統工藝處理垃圾滲濾液和生活廢水,其出水達到相關(guān)規范標準,這些廢水就可以經(jīng)過(guò)消毒等處理后直接用作廠(chǎng)區的道路清潔和焚燒爐的循環(huán)冷卻水,尚存的高濃度的廢液和污泥會(huì )依次輸送到焚燒爐和垃圾坑中進(jìn)一步處理。該垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)實(shí)現廢水零排放后,不但每年向周?chē)w減少排放BOD5近2000t、COD3近700t、NH3-N近100t等,還具有一定的環(huán)境效益,并且由于可以減少取水費和廢水排污費,加上每年創(chuàng )造的經(jīng)濟效益,實(shí)現廢水零排放產(chǎn)生的環(huán)境經(jīng)濟效益是巨大的。