生活垃圾焚烧发电厂安全管理模式探究

生活垃圾焚烧发电厂安全管理模式探究

摘要:近年来,国内生活垃圾焚烧行业快速发展,生活垃圾焚烧发电厂安全管理工作亟待进一步加强。依据生活垃圾焚烧发电厂生产特性及危险因素,结合现有安全管理模式,包括安全标准化、EHS体系建设等,探讨完善生活垃圾焚烧发电厂安全管理模式,并提出建议。

关键词:生活垃圾焚烧;风险分析;安全管理

近年来,随着我国城市化进程不断加快、生活垃圾产生量急速增长,全国各城市垃圾焚烧发电项目如雨后春笋般建设并投入运行。截止2019年12月,全国规模以上投入生产运营的生活垃圾焚烧发电厂已达400余座。各生活垃圾焚烧发电厂安全管理工作基本按照所属集团公司相关管理要求开展,暂无行业规范或统一标准。

1典型生活垃圾焚烧发电厂简介

典型生活垃圾焚烧发电厂由生活垃圾卸料平台、垃圾储坑、焚烧炉、汽轮机、发电机、烟气净化、渗滤液处理、飞灰及炉渣贮存处理等系统组成。其焚烧工艺可见图1。生活垃圾由运输车辆从卸料平台卸入垃圾储坑,经密闭发酵3~7d后入炉焚烧,焚烧热能通过汽轮发电系统最终转换为电能,供全社会用电。生活垃圾在垃圾储坑中存储时渗滤液由底部污水收集系统集中收集后排至渗滤液处理系统,达到国家及地方相关排放标准后按环评约定方式排放。焚烧炉废气经烟气净化系统处理后,符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》[1]及地方相关标准要求后排放。飞灰经预处理后填埋处置。炉渣可填埋或经处理后再利用。

2生产特性及风险分析

2.1生活垃圾运输

各地生活垃圾焚烧发电厂属于政府市政配套相关工程,只承担生活垃圾末端处置任务。生活垃圾前端收集、中间运输主要由属地政府相关主管部门负责管理。因此,生活垃圾焚烧发电厂对生活垃圾运输车辆安全管控存在难点。卸料大厅属于配套生活垃圾卸料平台,因与生活垃圾储坑相连,存在臭气及其他有毒有害气体泄漏风险,且卸料平台内生活垃圾运输车辆较集中,存在交叉作业现象。综上,生活垃圾车辆厂内安全行车及卸料过程存在一定安全风险。

2.2生活垃圾存储

根据连续生产要求,各生活垃圾焚烧发电厂均设置有生活垃圾存储坑,满足生活垃圾存储、发酵工序。为有效控制臭气外溢,生活垃圾存储设计为密闭及负压式,属于受限空间,存在受限空间相关安全风险。生活垃圾存储发酵过程会产生臭气、一氧化碳、甲烷、硫化氢等有毒有害气体。其中一氧化碳、甲烷、硫化氢等均属于易燃易爆气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。且易造成人员窒息、中毒等安全风险。另生活垃圾发酵过程会伴有热量释放,外加生活垃圾中可能存在少量易燃物质,造成生活垃圾储坑存在垃圾自燃风险。生活垃圾存储坑底部污水收集系统包括收集沟、廊道及收集池等,主要收集生活垃圾渗滤液。该结构一般处于地下密闭空间,存在受限空间相关安全风险,同时易积聚大量一氧化碳、甲烷、硫化氢等有毒有害气体。

2.3生活垃圾焚烧

生活垃圾焚烧炉主流为机械炉排炉,余热锅炉主流为中温中压电站锅炉,少部分为中温次高压电站锅炉,特性与国内火力发电行业基本相同。生活垃圾成分复杂,焚烧过程易产生重金属、二噁英等有毒有害物质,因此焚烧炉维修时须充分考虑内部有毒有害物质的积聚危害。

2.4发电系统

为有效回收热能,实现能源再利用,主流生活垃圾焚烧发电厂设置有汽轮发电机组,该工艺与火力发电行业基本相同,但是规模较小。该部分安全风险与火力发电行业基本相同。

2.5废气治理

为有效去除焚烧废气中的氮氧化物、二氧化硫、烟尘等污染物,各生活垃圾焚烧发电厂均设置脱硫、脱硝、除尘、活性炭吸附等烟气净化工艺。因生活垃圾焚烧过程产生的有毒有害气体主要靠烟气净化系统截留处置,因此烟气净化系统检维修时也须考虑有毒有害物质的积聚危害。

2.6渗滤液处置

生活垃圾渗滤液为高浓度有机废水,其中COD一般在50000~100000mg/l,且伴有臭气产生。主流处理工艺均主要采用生物法,降解过程包括厌氧发酵、好氧硝化等。厌氧生物处理技术即在厌氧状态下,污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,使得污水中的有机物含量大幅减少,同时大量产生有毒有害气体沼气,存在沼气收集、输送、存储等安全管理风险。渗滤液处置单元各类工艺池敞开易造成臭气、沼气等有毒有害气体泄漏,加盖密闭易产生臭气、沼气等有毒有害气体积聚风险。实际管控过程存在较大安全环保风险。

2.7飞灰处置

飞灰指生活垃圾焚烧处置过程中烟气净化系统的捕集物和烟道底部沉降的底灰。飞灰中含有烟气进化工艺中捕集的重金属等有害物质,属于危险废物。生活垃圾焚烧发电厂内飞灰预处理、暂存、转移等环节安全管理须严格按照危险废物管理要求执行。

2.8炉渣处置

炉渣指生活垃圾焚烧残渣,由焚烧炉底部排出。炉渣属于一般工业固体废物,安全管理须按照一般工业固体废物要求执行,须控制外泄、扬尘等风险。

2.9其他设施

除上述主要设施外,生活垃圾焚烧发电厂配套其他设施如锅炉给水系统、压缩空气系统、辅助燃油/气系统、变压站、配电间、电子仪表间等安全风险基本与火力发电行业相同。可参照火力发电行业安全管理要求执行。

3现有安全管理模式

3.1安全生产标准化

安全生产标准化,是指通过建立安全生产责任制,制定安全管理制度和操作规程,排查治理隐患和监控重大危险源,建立预防机制,规范生产行为,使各生产环节符合有关安全生产法律法规和标准规范的要求,人(人员)、机(机械)、料(材料)、法(工法)、环(环境)、测(测量)处于良好的生产状态,并持续改进,不断加强企业安全生产规范化建设。目前,生活垃圾焚烧发电厂安全管理主要推行的安全生产标准化仅可参照工贸企业或火力发电行业标准,暂无生活垃圾焚烧行业标准。

3.2QEHS体系

QEHS是指质量管理(Quality)、环境管理(En-vironmental)、职业健康安全管理(OccupationHealthSafety)。QEHS体系建设指建立符合《质量管理体系要求》[2]《环境管理体系要求及使用指南》[3]和《职业健康安全管理体系要求及使用指南》[4]等标准要求的安全管理体系。QEHS体系标准侧重为全行业标准,暂未按照各行业不同特性进行细分,较难实现生活垃圾焚烧发电厂精细化管理要求。

4几种安全管理模式探索

4.1安全生产标准化新增生活垃圾焚烧行业标准

安全生产标准化从2011年推行以来,已在全国主要行业推行,安全管理流程相对顺畅,主要包含目标职责、制度化管理、教育培训、现场管理、安全投入、安全风险管控及隐患排查治理、应急管理、事故查处、绩效评定、持续改进等10个方面。可结合上述生活垃圾焚烧发电行业生产特性和风险分析内容,制定有针对性的生活垃圾焚烧行业安全生产标准化标准。

4.2安全生产标准化与QEHS体系相结合形成新型标准

充分分析安全生产标准化及QEHS体系标准差异,取长补短,并结合上述生活垃圾焚烧发电行业生产特性和风险分析内容,形成新型安全管理标准化体系。但是,安全生产标准化与QEHS体系相关标准属不同领域标准,充分分析差异须经历较长时间,且统一融合须跨多行业及多领域,实际应用存在一定困难。

5几点建议

综合上述生活垃圾焚烧发电厂安全管理模式分析,结合生活垃圾焚烧发电厂生产特性及危险因素,生活垃圾焚烧发电厂安全管理模式建议如下:(1)生活垃圾焚烧发电厂根据工艺性质,具有一定的行业特性,须制定针对性安全管理模式。(2)目前,我国其他行业已推行安全生产标准化,可结合生活垃圾焚烧发电行业生产特性和风险分析,制定生活垃圾焚烧行业安全生产标准化标准。(3)生活垃圾焚烧行业安全生产标准化标准后续可充分吸收QEHS体系优势,不断完善生活垃圾焚烧行业安全生产标准化标准,实现长治久安。

6结语

在安全标准化管理及QEHS体系基础之上,进一步发展完善生活垃圾焚烧发电行业安全管理模式,将成为生活垃圾焚烧发电行业重要的发展发向之一。

参考文献:

[1]生活垃圾焚烧污染物控制标准:GB18485—2014[S].

[2]质量管理体系要求:GB/T19001—2016/ISO9001:2015[S].

[3]环境管理体系要求及使用指南:GB/T24001—2016/ISO14001:2015[S].

[4]职业健康安全管理体系要求及使用指南:ISO45001:2018[S].

作者:朱静 李环 单位:上海环境集团再生能源运营管理有限公司 上海电力大学