垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計要求

文/胡勇 張美辨 周振 任鴻 鄭康

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，垃圾日益成為一個污染環(huán)境、困擾經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的社會問題。垃圾焚燒發(fā)電屬于最合理的垃圾處置方式，但垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的職業(yè)病防治工作不容忽視。本文重點(diǎn)提出了垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計的要求。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，垃圾日益成為一個污染環(huán)境的社會問題。從可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，采用焚燒方式處置生活垃圾具有節(jié)約土地資源、垃圾有效減容，以及體現(xiàn)可再生資源的綜合利用等優(yōu)勢，既防止了垃圾的污染，保護(hù)了環(huán)境，又可以發(fā)電供熱，帶來經(jīng)濟(jì)效益。

然而，垃圾焚燒發(fā)電屬于“職業(yè)病危害嚴(yán)重”的項目，要做好職業(yè)病防治工作，職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計顯得尤為關(guān)鍵，但目前我國并未針對垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的文獻(xiàn)報道也比較少。

本文通過分析垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)原輔材料、生產(chǎn)工藝、裝置單元組成等基本情況，識別垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中存在的職業(yè)病危害因素及其分布，歸納各個單元職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計的要求，為垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計提供參考。

表1 垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中主要的原輔材料

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)基本情況

原輔材料

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中主要的原輔材料包括生活垃圾、除臭和殺菌藥劑、焚燒爐點(diǎn)火燃料、廢氣處理藥劑、飛灰固化藥劑、化學(xué)水處理藥劑、垃圾滲濾液處理藥劑等。具體情況見表1。

生產(chǎn)工藝

（一）垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)主生產(chǎn)工藝

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)主生產(chǎn)工藝流程，見圖1。

生活垃圾進(jìn)廠后，經(jīng)汽車地衡檢視稱重，進(jìn)入卸料大廳，開啟垃圾卸料門，將垃圾卸入封閉式垃圾池內(nèi)。垃圾在貯存期間產(chǎn)生的滲濾液，通過垃圾池底側(cè)格柵流入滲濾液收集池，再由滲濾液泵輸至廠內(nèi)的污水處理站進(jìn)行處理。垃圾池上方設(shè)電動雙梁抓斗橋式起重機(jī)，進(jìn)行攪拌、摻混及吊運(yùn)作業(yè)。垃圾在焚燒爐內(nèi)依次經(jīng)過干燥段、燃燒段和燃燼段，實現(xiàn)負(fù)壓下完全燃燒。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐的受熱面與爐水進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生的過熱蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組，將熱能轉(zhuǎn)換為電能。

焚燒垃圾產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)（一般采用“SNCR選擇性非催化還原法脫硝+半干法脫酸反應(yīng)塔+活性炭吸附+布袋式除塵器+濕法脫酸+SCR選擇性催化還原法脫硝+脫白煙”組合工藝的煙氣凈化裝置，部分工廠僅包含以上部分工藝）。凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)由煙囪排入大氣。

圖1 垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)主生產(chǎn)工藝流程

垃圾焚燒后產(chǎn)生爐渣，由出渣機(jī)從焚燒爐推送到由振動輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)組成的爐渣輸送系統(tǒng)運(yùn)送到渣坑，渣坑內(nèi)的爐渣被渣吊抓入運(yùn)渣車后外運(yùn)綜合利用。飛灰由半干法噴霧反應(yīng)塔及袋式除塵器收集的飛灰組成，飛灰采用機(jī)械輸送方式，收集的飛灰送至飛灰穩(wěn)定化系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理。

（二）化學(xué)水處理工藝和垃圾滲濾液處理工藝

化學(xué)水處理一般采用超濾+二級反滲透+EDI連續(xù)電解除鹽的工藝技術(shù)方案；垃圾滲濾液的處理，一般會采用生物法，采用厭氧生物反應(yīng)、好氧生物反應(yīng)或者二者相結(jié)合的處理工藝。

職業(yè)病危害因素識別

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)工藝過程中各生產(chǎn)系統(tǒng)的職業(yè)病危害因素分布，見表2。

職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計要求

按照垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的裝置系統(tǒng)組成，結(jié)合各系統(tǒng)的職業(yè)病危害因素的分布情況，明確設(shè)計關(guān)鍵點(diǎn)和具體設(shè)計要求，詳細(xì)情況如下：

防塵設(shè)施

（一）垃圾儲運(yùn)系統(tǒng)

垃圾儲坑保持微負(fù)壓，防止自卸車卸料過程中的粉塵逸散；卸料門在無外來卸料車輛時應(yīng)保持密閉；卸料大廳設(shè)置水沖洗設(shè)施。

（二）煙氣凈化系統(tǒng)

（1）鍋爐煙氣除塵使用布袋除塵器，配套設(shè)置脈沖清灰系統(tǒng)。

（2）石灰粉和活性炭進(jìn)倉均可通過氣力輸送將粉料輸送到粉倉內(nèi)儲存；粉倉配套設(shè)置除塵器。

（三）灰渣處理系統(tǒng)

（1）鍋爐出渣口可通過濕式出渣，源頭控制粉塵。對于采取干式出渣工藝的企業(yè)，出渣口應(yīng)盡可能密閉，并配套設(shè)置有效的通風(fēng)除塵設(shè)施；干爐渣輸送皮帶應(yīng)盡量采用密閉廊道設(shè)計；皮帶可每隔一定的距離設(shè)置噴霧抑塵裝置，控制皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的粉塵逸散，噴嘴的霧滴粒徑宜小于10μm。

（2）鍋爐飛灰可通過密閉管道氣力輸送至灰?guī)欤伙w灰固化作業(yè)過程中飛灰、水泥、藥劑的出料、稱量、攪拌混合以及輸送至飛灰專用運(yùn)輸車輛上，均采用自動化控制；飛灰固化設(shè)備配套設(shè)置除塵器。

（3）出渣口、飛灰固化作業(yè)區(qū)等可能逸散粉塵的場所區(qū)域應(yīng)設(shè)置水沖洗設(shè)施，用于沖洗地面積聚的粉塵。

表2 各生產(chǎn)系統(tǒng)的職業(yè)病危害因素分布

防毒設(shè)施（防臭、防病原性微生物）

（一）垃圾儲運(yùn)系統(tǒng)

（1）垃圾卸料大廳入口處設(shè)置上送式空氣幕，防止臭味外溢，送風(fēng)風(fēng)速不宜超過4～6 m/s；垃圾卸料大廳、儲坑上方可設(shè)置噴霧管道，定期噴灑殺菌、消毒、除臭藥劑，噴嘴的霧滴粒徑宜小于10 μm，以7.9～9.2 μm為最佳，還具有降塵的效果。

（2）鍋爐一次風(fēng)機(jī)從垃圾儲坑頂部吸風(fēng)作為助燃空氣，使垃圾儲坑處于負(fù)壓，防止臭氣外逸；配套設(shè)置一套除臭系統(tǒng)，由除臭風(fēng)機(jī)、化學(xué)洗滌塔等設(shè)備組成，在鍋爐檢維修或者其他意外情況下運(yùn)行，確保臭氣經(jīng)凈化處理后排放。

（3）垃圾吊控制室設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，將室外新風(fēng)送入控制室，維持室內(nèi)20～30 Pa正壓；送風(fēng)機(jī)應(yīng)位于潔凈區(qū)域。相對垃圾池的一面應(yīng)有密閉、安全防護(hù)的觀察窗，觀察窗的設(shè)計應(yīng)有防反光、防結(jié)露及清潔措施。

（二）垃圾焚燒系統(tǒng)

控制合理的爐膛焚燒溫度，盡量減少二噁英、氮氧化物及一氧化碳等物質(zhì)的生成，控制二噁英的技術(shù)措施包括：

（1）垃圾入爐前進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵、干燥處理。這樣不但可以把大量重金屬以及含氯較多的物質(zhì)分選出來，進(jìn)行二次利用，還可以改善爐內(nèi)燃燒條件，以便更好地組織燃燒，降低污染物的生成。

（2）控制爐膛燃燒溫度大于850 ℃，垃圾在爐內(nèi)的停留時間不得少于2 s，減少二噁英的生成。

（3）采用急冷技術(shù)，從500 ℃快速冷卻到200 ℃以下，減少二噁英的再次產(chǎn)生。

（三）煙氣凈化系統(tǒng)

（1）鍋爐焚燒煙氣脫硝可采用SNCR、SCR的方法脫硝，或者SNCR+SCR組合系統(tǒng)脫硝。

（2）鍋爐焚燒煙氣脫酸可采用半干法或者濕法脫酸。

（3）鍋爐焚燒煙氣二噁英、重金屬的控制可采用活性炭吸附+布袋除塵器對重金屬和微量生成的二噁英進(jìn)行吸附。

（四）垃圾滲濾液處理系統(tǒng)

調(diào)節(jié)池、厭氧池需加蓋密閉，并將臭氣通過風(fēng)機(jī)排至垃圾坑負(fù)壓區(qū)，經(jīng)一次風(fēng)機(jī)進(jìn)入鍋爐焚燒；在鍋爐檢維修或者其他意外情況下運(yùn)行，臭氣可經(jīng)臭氣處理系統(tǒng)凈化處理后排放。

（五）輔助生產(chǎn)系統(tǒng)

化驗室主要操作區(qū)設(shè)置通風(fēng)柜，控制風(fēng)速應(yīng)大于0.5 m/s；氣相色譜儀、原子吸收儀等大型儀器設(shè)備應(yīng)配套設(shè)置可移動式局部排風(fēng)罩，罩口風(fēng)速應(yīng)0.5 m/s。

防噪聲設(shè)施

（1）垃圾焚燒系統(tǒng)一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)布置在底層，底部配套設(shè)置減振基礎(chǔ)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口處設(shè)置消聲器。

（2）鍋爐點(diǎn)火排汽管、安全排汽設(shè)置小孔消聲器；煙道與風(fēng)機(jī)、支架與管道等采用軟連接。

（3）中控室、值班室、觀察室等四周設(shè)置隔聲墻和雙層隔聲門窗，室內(nèi)四周墻面可設(shè)置多孔吸聲材料。

（4）汽機(jī)系統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)安裝隔聲防護(hù)罩，四周設(shè)置隔聲墻。

（5）輔助生產(chǎn)系統(tǒng)綜合水泵房、空壓機(jī)房應(yīng)單獨(dú)隔離布置，四周設(shè)置隔聲墻和雙層隔聲門窗；水泵、空壓機(jī)布置在底層，底部配套設(shè)置減振基礎(chǔ)，空壓機(jī)進(jìn)口處設(shè)置消聲器。

防暑降溫設(shè)施

（1）垃圾焚燒系統(tǒng)、汽機(jī)系統(tǒng)高溫蒸汽管道、高溫?zé)煹啦捎霉杷徜X復(fù)合制品等保溫材料對高溫蒸汽管道、高溫?zé)煹劳獠窟M(jìn)行保溫隔熱，使得設(shè)備和管道外壁溫度不大于50 ℃。

（2）鍋爐本體采用半露天布置；汽輪機(jī)間單獨(dú)隔離布置，避免高溫設(shè)備。

（3）中控室、值班室、觀察室等應(yīng)設(shè)置空調(diào)；配置清涼飲用水和防中暑應(yīng)急藥品。

防工頻電場設(shè)施

在高、低壓配電裝置的操作位置鋪設(shè)有絕緣膠毯，對所有電氣設(shè)備金屬外殼進(jìn)行接零保護(hù)，變壓器、高低壓配電屏等設(shè)備劃定安全界限。

應(yīng)急救援設(shè)施

（1）垃圾滲濾液收集池設(shè)置送、排風(fēng)成套系統(tǒng)用于事故通風(fēng)及日常的通風(fēng)換氣，送風(fēng)量略小于排風(fēng)量，通風(fēng)換氣次數(shù)＞12次/h，風(fēng)機(jī)開關(guān)應(yīng)室內(nèi)室外分別設(shè)置；室內(nèi)設(shè)置硫化氫報警器，預(yù)報值為5 mg/m3，警報值為10 mg/m3，高報值由企業(yè)結(jié)合實際情況確定。

（2）化學(xué)水處理間至少設(shè)置1套應(yīng)急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m；室內(nèi)應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)設(shè)施，通風(fēng)換氣次數(shù)＞12次/h，風(fēng)機(jī)開關(guān)應(yīng)室內(nèi)室外分別設(shè)置。

（3）垃圾滲濾液處理站酸堿作業(yè)區(qū)至少設(shè)置1套應(yīng)急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m；配備2臺便攜式硫化氫報警器。

（4）點(diǎn)火油儲罐四周設(shè)置事故圍堰，圍堰容積大于儲罐容積。

（5）氨水、液氨罐區(qū)四周設(shè)置事故圍堰，圍堰容積大于儲罐容積；儲罐上方設(shè)置0.5～2 m之內(nèi)設(shè)置氨氣報警器，預(yù)報值為15 mg/m3，警報值為30 mg/m3，高報值由企業(yè)結(jié)合實際情況確定。儲罐上方設(shè)置水霧噴淋系統(tǒng)；至少設(shè)置1套應(yīng)急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m。

（6）化驗室內(nèi)使用酸堿化學(xué)品的作業(yè)區(qū)域至少設(shè)置1套應(yīng)急噴淋洗眼器，使用半徑小于15 m。

（7）廠區(qū)配備一定數(shù)量的逃生用全面罩；至少配備2套正壓式空氣呼吸器；配備急救藥箱和急救藥品，如酒精、醫(yī)用棉球、繃帶、剪刀、鑷子、燙傷膏、醫(yī)用口罩、醫(yī)用手套、止血帶、防暑降溫藥（藿香正氣水）、風(fēng)油精等。

結(jié)論

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計的重點(diǎn)，集中在以下幾個方面：

一是垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)垃圾焚燒鍋爐出渣口應(yīng)采用濕式出渣，源頭控制粉塵；飛灰固化過程中可能局部產(chǎn)生高濃度的粉塵，應(yīng)重點(diǎn)針對工藝過程的密閉性和除塵器進(jìn)行設(shè)計。

二是結(jié)合工藝實際，重點(diǎn)針對垃圾儲運(yùn)系統(tǒng)的殺菌、消毒、除臭設(shè)施進(jìn)行設(shè)計。

三是針對高噪聲的風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、汽輪機(jī)等設(shè)備的隔聲、消聲、減振設(shè)施進(jìn)行設(shè)計。

四是針對垃圾滲濾液收集池、化學(xué)水處理加藥間的通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行設(shè)計；針對應(yīng)急噴淋洗眼器、有毒氣體報警器的設(shè)置進(jìn)行設(shè)計；針對應(yīng)急防護(hù)用品、應(yīng)急藥品的配備進(jìn)行設(shè)計。

在實際職業(yè)病防護(hù)設(shè)施設(shè)計過程中，還需結(jié)合企業(yè)實際，針對建（構(gòu)）筑物、總平面布置及豎向布置、應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)組織和應(yīng)急預(yù)案、個體防護(hù)用品、職業(yè)衛(wèi)生管理措施、建筑衛(wèi)生學(xué)和輔助用室等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。