城市生活垃圾焚烧发电厂环境防护距离的研究

南京信息工程大学硕士学位论文城市生活垃圾焚烧发电厂环境防护距离的研究姓名：吴旸申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：朱庚富20090501摘要近年来，我国城市化进程逐渐加快，城市生活垃圾产生量逐年增加，垃圾焚烧发电技术由于其“无害化、减量化、资源化’’的优势，逐渐成为垃圾处理的一个重要发展方向。我国越来越多的城市开始关注和采用此技术，与此同时垃圾焚烧发电项目周围的环境问题也日益成为人们关注的焦点。环境防护距离是为了保护垃圾焚烧发电项目周围环境及人群健康而制定的项目与周围居民区、学校及医院等公共设施的控制间距。目前我国大多数垃圾焚烧发电项目环境防护距离的确定仅考虑的是恶臭污染物的无组织正常排放，但由于垃圾焚烧发电项目污染物的特殊性，应同时将二嗯英类作为环境防护距离确定的相关污染因子。此外，由于发生环境风险时的危害性，也应将非正常排放作为划定环境防护距离的依据。因此，本文主要基于不同排放状况(正常与非正常排放)二嗯英类及恶臭污染物的排放来研究垃圾焚烧发电厂的环境防护距离。本文以生活垃圾焚烧发电项目为对象，以保护环境及人群健康为目的，在对垃圾焚烧发电基本工艺以及产污状况分析的基础上，提出了确定环境防护距离的原则和方法。最后通过徐州市某城市生活垃圾焚烧发电厂的案例研究，对环境防护距离方法中的直接计算法(模式预测法)进行了实际应用。本文通过研究旨在为城市生活垃圾焚烧发电项目提供一个符合行业特点、简单易操作的环境防护距离的计算方法，希望具有一定的借鉴意义和参考价值。关键词：城市生活垃圾焚烧发电，环境防护距离，二嗯英类，恶臭，扩散模式AbstractWiththedevelopmentofurbanization，thegenerationofMunicipalSolidWaste(MSW)isincreasingyearbyyear,thetechnologyofMunicipalSolidWaste．Incineration(MSW19powergenerationgraduallybecomesanimportantdirectionofdevelopmentbecauseofits“harmless，reductionandrecycle”．AgrowingnumberofcitiesinChinahavebeguntopayattentionandtoadoptthistechnology,atthesametime，environmentalissuesaroundtheprojectofMSWIpowergenerationalsobecomethefocusofpeople’Sattention．EnvironmentalprotectionzoneisthedistancebetweentheMSWIprojectandthesurroundingresidentialareas，schools，hospitalsandotherpublicfacilitiesThepurposeofenvironmentalprotectionzoneistoprotecttheenvironmentandthehealthofpopulationthataroundtheprojectofMSWIpowergeneration．Atpresent，mostofthedefinitionsofenvironmentalprotectionzoneonlyconsidermalodorpollutantswhichexhaustunderunorganizednormalstate．OwingtothepollutantsofMSWIpowergenerationhavespecialcharacteristic，itisnecessarytotaketheDioxinsastherelevantpollutantofdeterminingtheenvironmentalprotectionzone．Moreover,becauseofthedangersofenvironmentalrisks，theabnormalemissionsofpollutantsshouldbetakenasthedelineationofenvironmentalprotectionzonealso．ThispapermainlyreasearchedtheenvironmentalprotectionzoneofMSWIpowergenerationonthebasisoftwoemissionconditions(normalandabnormal)ofthemalodorpollutantsandDioxins．ThispapertooktheMSWIpowergenerationprojectsas。theobject，andthepurposewastoprotecttheenvironmentandthehealthofpopulation，andthenbroughtuptheprinciplesandthemethodsofenvironmentalprotectionzone011thebasisofresearchingthetechnologyofMSWIpowergenerationandtheconsiderationofpollutantsemission．Finally,thispapertooktheMSWIpowerplantinXuzhouasaninstancewhichpracticeapplicationofdirectcalculationmethod(modelpredictionmethod)oftheenvironmentalprotectionzone．Throughstudyingtheenvironmentalprotectionzoneofthemunicipalsolidwasteincinerationpowerplants，thispapertriedIItofindacharacteristicsimpleoperationaccordingwithindustrialfeaturedistancecalculatingmethodofthewasteincinerationpowergenerationproject．Hopeditwouldhavesomemodelsignificanceandreferencevalue．Keywords：MunicipalSolidWasteIncineration(MSWOpowergeneration，environmentalprotectionzone，Dioxins，malodor，diffusionmodelⅡI学位论文独创性声明本人郑重声明：1、坚持以“求实、创新的科学精神从事研究工作。2o本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了黼。.名：垃日期：硷旦。笸!圭学位论文使用授权声明本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版：有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索：有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：血日期．』华南京信息工程大学硕士学位论文1．1研究背景第1章绪论1．1．1城市生活垃圾概况城市生活垃圾(MunicipalSolidWaste，MSW，以下正文中简称垃圾)是指在城市日常生活中或为城市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。随着我国城市规模的扩大、自由市场的开放、居民消费结构的改变以及旅游事业的发展，垃圾产生量逐年增加Il】。由于垃圾产生量的难统计性，常以垃圾清运量来代替垃圾产生量。1990到2006年间我国垃圾清运量【2‘41如图1．1示。訾R恤＼咖|心蜒《捌爹㈣_臀黝9形弦黝贸嘲矽甲秽砰髑黟乃碱贸?夥瓢瑕””黑缓蓼‘。p—◆一—k、j等?／，、堍P．／J··’’’‘缀蚤．／／呷秀2·——r霪；秀／≥、髫以镶瓿～b?。m。诎．?b哪?。。o∞。，编忆。％_缸直s.二t．一一，。t.静沌。。纛毛^．j‰!*珊o。“jki_÷。*一I乱ili矗．jtkuikl?电?≈毯氇N∞甘∞∞卜∞∞oHoo④⑦o④o∞oo④oo西oo⑦∞oow-4HHv-．．4v--4HHHNN图1-11990．2006年我国垃圾清运量如图1．1示，我国垃圾清运量2000年以前基本上处于平稳增长阶段，2000年后增长速度加快，由于我国加强了废弃物的管理和回收利用，2006年垃圾清运量有下降的趋势。1．1．2城市生活垃圾处理从世界范围看，目前比较成熟的垃圾处理方法是卫生填埋、堆肥和焚烧。(1)卫生填埋卫生填埋是垃圾的最终处置手段，也是应用得最早、最为广泛的垃圾处理手段。卫生填埋【11是一种从传统的垃圾堆填发展起来的，对垃圾渗滤液和填埋气体进行控制的垃圾填埋方式。卫生填埋Is,61技术较成熟，具有处理量大、操作和管理简单、投资和运行费用低等特点，同时具有很强的适用性，尤其适用于填埋场征地便利、水文地质条件好、地区气候干旱、年蒸发量大于年降雨量、垃圾中无机物含量高的地区。卫生填埋的缺点：侵占大量土地资源；∞∞们扣∞舳∞们加O堕塞笪星三垦奎堂堡主堂垡堡兰垃圾渗沥液和散发的臭气对土壤、地表水、地下水和大气造成长期严重污染；垃圾堆放场所是蚊蝇和病源菌滋生的地方，同时产生的沼气易发生爆炸，威胁居民的健康和安全。(2)堆肥堆肥【11是利用微生物，有控制地促进垃圾中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生化过程。目前较好的堆肥方式是动态高温堆肥。高温堆肥法[71是在一定的条件下，依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使垃圾中可降解的成分在微生物作用下转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥的优点【51是投资成本小，操作简单。但是堆肥并不能处理全部的垃圾，它只是针对垃圾中易腐的或可被微生物降解的有机物质。堆肥时，垃圾中的石块、灰渣、金属、玻璃、塑料等废弃物不能被微生物分解，必须进行分选，另行处理。另外，长期施用堆肥产品的土壤易造成杂质在土壤表层的沉积，若垃圾中的病原体杀灭不彻底，也易造成二次污染。(3)焚烧焚烧法【7】是一种高温热处理技术，其原理是在高温条件下，使垃圾中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈化学反应，放出热量，转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣。焚烧处理的优点111如下所述：①能够使垃圾的无害化处理更为彻底。经过高温焚烧处理，垃圾中除重金属以外的有害成分充分分解，细菌、病毒能被彻底消灭，尤其是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒有机物，焚烧法几乎是唯一有效的处理方法。②垃圾减量化效果明显。垃圾中含有大量的可燃物质，焚烧处理可以使垃圾的体积减少90％左右，重量减少80％一85％，焚烧处理是目前所有垃圾处理方式中减量化最为有效的手段。③可实现垃圾的资源化利用。垃圾焚烧产生的热量可以回收利用，用于发电或供热，焚烧产生的炉渣可以作为生产水泥的原材料或用于制砖。④对环境的影响较小。现代垃圾焚烧技术进一步强化了对焚烧产生的有害气体的处理，通过采用先进的焚烧技术和严格的烟气处理工艺，能够大大减少垃圾焚烧产生有害气体的排放。⑤能够节约大量的土地。焚烧厂占地面积小，如建设一座日处理1000t垃圾的焚烧厂，只需占地100亩，若按运行25年计算，可处理垃圾8,320，000t。而且可以在靠近市区的地方建设，可缩短垃圾的运输距离。(4)垃圾处理的发展趋势我国垃圾处理仍以填埋为主，但填埋所占比率在逐年减少。原