适当收严!上海修订《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》

近年来我国的生活垃圾焚烧发电企业数量快速增长,焚烧处理能力稳步提高,环境管理水平显著提升。截止2022年,全国共有930家生活垃圾焚烧发电企业,2046条生活垃圾焚烧线,104.53万吨/日的处理能力,对于生活垃圾的有效无害化处理、处置提供有力支持。
截止2022年,上海市已建成和在运行的生活垃圾焚烧处置厂能力28000吨/日,具体如表1所示。
表1上海生活垃圾焚烧企业基本情况

2022年,上海全市生活垃圾清运量为1129.3万吨,其中干垃圾598.6万吨,湿垃圾291.5万吨(含餐厨垃圾83.7万吨),可回收物219.4万吨,有害垃圾0.06万吨,废油脂8.6万吨、大件垃圾11.1万吨。生活垃圾无害化处理率100%,其中焚烧处理量678.3万吨,基本实现原生垃圾全焚烧。
生活垃圾焚烧过程的大气污染物主要包括焚烧烟气,垃圾接受、储存、预处理和焚烧进料等环节中的恶臭气体,渗滤液处理过程产生的恶臭气体,其他还有生产中使用物料在接受、储存、使用和焚烧灰渣处理过程的扬尘污染及部分化学品暴露挥发产生的气体污染物。其中最主要的污染源是焚烧烟气。
上海生活垃圾焚烧烟气处理系统由最初的减温塔+喷雾干燥半干法脱酸+活性炭粉喷射+布袋除尘,经过近20年的演变进化,目前形成如下几种主要的烟气净化工艺:
A型:SNCR+半干法消石灰+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+布袋;
B型:SNCR+减温塔+干法消石灰+活性炭喷射+布袋+风机+换热(热侧降温)+洗涤塔+换热(冷侧受热);
C型:SNCR+减温塔+干法脱酸+活性炭喷射+布袋+换热(热侧降温)+洗涤塔+换热(冷侧受热)+蒸汽加热+SCR;
D型:SNCR+半干法消石灰+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+布袋+风机+换热(热侧降温)+洗涤塔+换热(冷侧受热)+加热+SCR;
E型:SNCR+PNCR(备用)+半干法消石灰+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+布袋+烟气加热+SCR。
其中,D型焚烧烟气净化系统几乎集成了目前焚烧烟气净化的所有单元组合,对烟气污染物的控制水平最高,但投资及运行成本也相应较高。
十年之后,标准修订了哪些内容?
2023年9月,上海市市场监督管理局下达了2023年度第四批上海市地方标准制修订项目计划的通知,由同济大学承担《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》DB31/768-2013的修订工作。
从2013到2023,十年间,我国垃圾焚烧及烟气污染控制技术进步明显,部分省市近几年来出台了更加严格的生活垃圾焚烧大气污染排放标准要求。例如江苏省拟出台号称“史上最严”的垃圾焚烧污染物排放标准,即江苏省《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》,目前已进行了两次公开征求意见,在业内争议颇大。
相对来说,上海此次修订《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》并未追求“最严”,而是结合本市实际情况,综合考虑环保效益和经济性,对标准进行修订。
以颗粒物为例,按上海年焚烧处理生活垃圾680万吨计算,即使将颗粒物排放平均浓度在现有基础上平均下降1mg/m3,全年颗粒物的减排量效益约为15吨,2021年度上海颗粒物排放量9780吨,由此可见,进一步收严颗粒物排放限值以降低颗粒物排放总量的管理措施已无明显的环保效益。考虑到目前各类焚烧线的颗粒物排放总量较小,短时段的小时浓度在10mg/m3以内的有限升高对周边环境的颗粒物小时浓度的影响影响不大,因此本次修订标准中1小时均值保持不变,为10mg/m3,仅按国家标准的格式增加了24小时均值或日均值的排放限值8mg/m3。
这一思路也渗透在对SO2的排放指标要求中。仍按680万吨年焚烧量计,生活垃圾焚烧过程SO2年排放量约为311吨,表明目前生活垃圾焚烧厂SO2排放的总量控制得较小,占上海市2021年度SO2排放总量5766吨的5.4%。2022年上海环境空气中SO2的浓度仅为6μg/m3,SO2的排放控制已不是目前本市大气污染排放控制的主要需求。但考虑到在无废城市推进过程中,生活垃圾焚烧厂可能会承担部分一般工业废物的处置,SO2的发生浓度可能会产生较大波动,本次修订仍将SO2的1小时均值限值适当收严到40mg/m3,日均值和24小时均值收严到30mg/m3。而在DB31/767-2013中,SO2小时均值限值为100mg/m3,日均值限值为50mg/m3。
对于NOx污染物,目前上海市生活垃圾焚烧厂的NOx年排放量3575吨,如果本次提标到日均限值120mg/m3,可减少生活垃圾焚烧过程的NOx排放总量262吨。考虑到自2017年以来,臭氧已取代PM2.5成为上海大气治理领域的首要污染物,而NOx又是臭氧污染的前驱物等因素,本次修订将NOx的1小时均值限值收严到150mg/m3,24小时均值限值收严为80mg/m3。而在DB31/767-2013中,NOx小时均值限值250mg/m3,日均值限值200mg/m3。
对于HCl污染物,上海现有生活垃圾焚烧烟气中HCL浓度的年平均值很低,年排放总量约75吨,减排空间非常有限。因此仅做适当收严,将24小时或日均值限值由10mg/m3收严到8mg/m3。小时均值限值由50mg/m3收严到20mg/m3。
本次修订未对重金属及其化合物、二噁英类的排放要求进行修改。
最终,修订后的标准对垃圾焚烧大气污染物排放做出了下列规定。
表2 生活垃圾焚烧设施烟气污染物排放浓度限值(单位:mg/m3)


图1 国内外生活垃圾焚烧标准可在线监测污染物日均值排放限值比较
图2所示为国内外生活垃圾焚烧标准主要污染物小时均值排放限值比较情况。本市新修订的标准中,基于通过日均浓度控制污染物排放总量,同时考虑到垃圾焚烧过程的波动性,污染物的小时浓度的限值适当收严,处于国内排放标准中限值标准的平均偏严水平,但远较GB18485-2014和欧盟2010/75EU的排放限值要求严格。

图2 国内外生活垃圾焚烧标准部分污染物小时均值排放限值比较
标准实施后,上海地区生活垃圾焚烧线升级改造需投资约3亿元,年运行费用增加4500万元,预计可年减排NOx 1008吨,折合每吨NOx减排费用7-8万元。以2021年上海NOx放量135700吨(其中机动车109056吨,工业源21481吨)计,从总量上减排了0.74%,从工业固定源计减排了4.69%。