葛潔櫸　廖慧瓊　覃苑

【摘 要】建設(shè)規(guī)模化生物天然氣工程，是南寧市豐富“綠城”內(nèi)涵、保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，也是廣西生物能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要探究。文章以廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告為例，從工程概況、環(huán)評(píng)主要關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題、大氣環(huán)境影響分析及廢氣污染防治措施、厭氧發(fā)酵工藝分析及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面提出制備生物天然氣工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】制備生物天然氣工程；環(huán)評(píng)報(bào)告書(shū)；要點(diǎn)分析

【中圖分類(lèi)號(hào)】X82 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）07-0080-04

0 引言

廣西是木薯種植大?。▍^(qū)），木薯主要用于木薯淀粉生產(chǎn)加工。以往，木薯淀粉、木薯稈和木薯渣大多就地焚燒，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較大的污染，木薯稈和木薯渣殘留的營(yíng)養(yǎng)成分未得到充分利用。目前，利用木薯渣、木薯稈及豬糞等原料進(jìn)行綜合利用制取沼氣，再將沼氣純化為生物天然氣[1]，不僅可實(shí)現(xiàn)能源的清潔生產(chǎn)及再生利用[2]，也可收獲較大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

多元原料混合制備生物天然氣工程產(chǎn)品有生物天然氣[3]、固體有機(jī)肥原料及液態(tài)有機(jī)肥原料。采用全混式鋼結(jié)構(gòu)厭氧發(fā)酵罐經(jīng)中溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，利用膜分離去除其中的H2S、CO2等主要雜質(zhì)沼氣提純凈化工藝，再脫水壓縮成為高壓生物天然氣。目前，該類(lèi)制備生物天然氣工程采用的生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)備和制備天然氣工藝技術(shù)能符合產(chǎn)業(yè)政策及清潔生產(chǎn)要求，實(shí)際工程應(yīng)用的污染防治措施技術(shù)完善、運(yùn)行穩(wěn)定，能保證各類(lèi)污染物達(dá)標(biāo)排放。

本文以廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程項(xiàng)目為例，從工程概況、環(huán)評(píng)主要關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題、大氣環(huán)境影響分析及廢氣污染防治措施、厭氧發(fā)酵工藝分析及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面提出制備生物天然氣工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)要點(diǎn)[4]。

1 工程概況

廣西某多元原料混合制備生物天然氣工程采用中溫高濃度厭氧發(fā)酵工藝處理木薯渣、木薯?xiàng)U顆粒及豬糞等多元有機(jī)廢棄物，生產(chǎn)生物天然氣。項(xiàng)目工藝流程如圖1所示。項(xiàng)目主要工程建設(shè)內(nèi)容有4個(gè)部分，其中主體工程包括預(yù)處理車(chē)間、厭氧發(fā)酵單元、脫硫脫水系統(tǒng)、沼氣凈化系統(tǒng)、天然氣壓縮系統(tǒng)和有機(jī)肥原料生產(chǎn)車(chē)間。公輔工程包括供電系統(tǒng)、自來(lái)水管網(wǎng)、排水系統(tǒng)、供熱（鍋爐房）、消防泵房及應(yīng)急事故池等。儲(chǔ)運(yùn)工程包括原料倉(cāng)庫(kù)、成品貯存、廠(chǎng)內(nèi)及廠(chǎng)外運(yùn)輸。環(huán)保工程包括廢氣治理、廢水治理、噪聲治理、固廢治理及綠化等。

2 環(huán)評(píng)主要關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)情況、所在區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn)、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及水文地質(zhì)質(zhì)量調(diào)查等基礎(chǔ)資料進(jìn)行分析，確定此次環(huán)評(píng)關(guān)注的主要環(huán)境問(wèn)題有以下方面。

（1）項(xiàng)目生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的惡臭及鍋爐煙塵廢氣對(duì)周邊環(huán)境的影響程度、范圍。

（2）項(xiàng)目采用的中溫高濃度厭氧發(fā)酵工藝的先進(jìn)性和穩(wěn)定性。

（3）項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能發(fā)生的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故及對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。

3 大氣環(huán)境影響分析及廢氣污染防治措施

3.1 大氣污染物源分析

項(xiàng)目廢氣污染物主要有預(yù)處理系統(tǒng)惡臭氣體（預(yù)處理車(chē)間、勻漿池、水解池）、有機(jī)肥原料生產(chǎn)車(chē)間（螺旋擠壓機(jī)、堆場(chǎng)）惡臭氣體、鍋爐煙氣、車(chē)間無(wú)組織惡臭氣體。

原料進(jìn)廠(chǎng)后，木薯渣和豬糞先在勻漿池進(jìn)行勻漿混合，然后再與木薯?xiàng)U顆粒在水解池進(jìn)行混合，在預(yù)處理卸料和勻漿水解期間會(huì)產(chǎn)生惡臭氣體，主要污染物是NH3和H2S。發(fā)酵完全后排放出的發(fā)酵殘?jiān)冗M(jìn)入沼液緩沖罐暫存，再經(jīng)固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離。在固液分離過(guò)程中會(huì)有惡臭氣體排放；固態(tài)有機(jī)肥原料堆場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生少量的惡臭氣體。

3.2 營(yíng)運(yùn)期大氣環(huán)境影響分析

3.2.1 有組織廢氣預(yù)測(cè)

根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》（HJ2.2—

2008）[5]的要求，建立項(xiàng)目污染源調(diào)查清單。多元原料混合制備生物天然氣工程預(yù)測(cè)污染源如下：有組織廢氣為預(yù)處理及固液分離惡臭、燃?xì)忮仩t廢氣，無(wú)組織廢氣為預(yù)處理及固液分離未收集惡臭。根據(jù)工程分析，列出正常排放和事故排放下預(yù)測(cè)計(jì)算各污染源位置及源強(qiáng)清單。

3.2.2 無(wú)組織廢氣預(yù)測(cè)

多元原料混合制備生物天然氣工程無(wú)組織廢氣源主要是預(yù)處理車(chē)間、有機(jī)肥原料生產(chǎn)車(chē)間等產(chǎn)生的未收集惡臭氣體。無(wú)組織廢氣影響評(píng)價(jià)可采用類(lèi)比調(diào)查的方法或?qū)嶋H監(jiān)測(cè)的方法分析臭氣源中H2S、NH3的影響。具體預(yù)測(cè)內(nèi)容包括5個(gè)方面。？譹？訛預(yù)測(cè)因子：H2S、NH3；？譺？訛預(yù)測(cè)點(diǎn)位：廠(chǎng)界；？譻？訛預(yù)測(cè)內(nèi)容：無(wú)組織排放污染物廠(chǎng)界達(dá)標(biāo)情況；？譼？訛大氣預(yù)測(cè)模式及參數(shù)的選??；？譽(yù)？訛源強(qiáng)參數(shù)。

3.3 廢氣污染防治措施技術(shù)

項(xiàng)目產(chǎn)生的惡臭氣體主要為H2S、NH3等，不含有特殊類(lèi)型臭氣污染物的惡臭氣體，屬于惡臭處理中最好處理的一類(lèi)。

3.3.1 生物除臭治理措施的可行性分析

生物處理法是20世紀(jì)80年代在歐洲（主要是荷蘭和德國(guó)）發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它是利用微生物來(lái)降解、去除惡臭物質(zhì)，具有工藝設(shè)備成熟、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，生物除臭技術(shù)在各行業(yè)污水處理廠(chǎng)惡臭氣體處理中得到了一定的應(yīng)用[6]。研究表明，采用生物濾池除臭法去除處理凈水廠(chǎng)惡臭氣體，惡臭氣體中H2S、NH3的凈化效率可達(dá)到90%。

該多元原料混合制備生物天然氣工程項(xiàng)目惡臭氣體產(chǎn)生單元主要有預(yù)處理單元（預(yù)處理車(chē)間、勻漿池、水解池）和有機(jī)肥原料生產(chǎn)車(chē)間（固液分離、固態(tài)有機(jī)肥原料堆場(chǎng)），預(yù)處理車(chē)間、勻漿池、水解池上端設(shè)置引風(fēng)機(jī)管道，通過(guò)引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生微負(fù)壓環(huán)境，將預(yù)處理單元產(chǎn)生的惡臭氣體引至廠(chǎng)區(qū)設(shè)置的生物除臭池裝置（噴淋+生物濾池）進(jìn)行處理，可有效地減少無(wú)組織惡臭污染物的產(chǎn)生，具有可行性。

3.3.2 鍋爐煙氣的污染治理措施

與其他工業(yè)項(xiàng)目鍋爐燃料不同，多元原料混合制備生物天然氣工程項(xiàng)目鍋爐使用的燃料為項(xiàng)目自身生產(chǎn)制備的沼氣。沼氣屬于清潔能源，燃燒后鍋爐煙塵中主要污染物SO2、NOX、煙塵的排放物濃度較小。使用沼氣作為燃料的鍋爐煙塵中SO2、NOX、煙塵氣可直接通過(guò)15 m高的煙囪直接排放。根據(jù)項(xiàng)目本身的污染源排放濃度、速率及排放量分析污染物直接排放能否達(dá)到執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 厭氧發(fā)酵工藝分析

4.1 常用厭氧發(fā)酵工藝的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析

目前，生產(chǎn)沼氣主要采用厭氧發(fā)酵工藝[7]，配備沼氣提純凈化系統(tǒng)及壓縮系統(tǒng)，制備高純度生物天然氣。目前，國(guó)內(nèi)外常用厭氧發(fā)酵工藝的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益比較見(jiàn)表1。

根據(jù)表1分析情況，從項(xiàng)目穩(wěn)定和長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，選擇項(xiàng)目適宜的厭氧發(fā)酵工藝。

4.2 發(fā)酵溫度選擇

根據(jù)厭氧菌的生活形態(tài)和溫度適應(yīng)性，目前厭氧消化有常溫（15～25 ℃）、中溫（35～38 ℃）和高溫（55～57 ℃）3種消化形式。常溫、中溫和高溫厭氧消化的比較分析見(jiàn)表2。

結(jié)合項(xiàng)目原料特點(diǎn)，以減少運(yùn)行費(fèi)用，保證運(yùn)行穩(wěn)定為原則，選擇適宜的厭氧發(fā)酵溫度。

5 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容包括環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)源項(xiàng)分析、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故防范措施及應(yīng)急預(yù)案等基本內(nèi)容。

5.1 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

該類(lèi)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型有物質(zhì)泄漏、火災(zāi)、爆炸等。生產(chǎn)過(guò)程中涉及的危險(xiǎn)、有害物質(zhì)主要為沼氣。項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)貯存沼氣的主要場(chǎng)所是發(fā)酵罐和貯氣柜，汽車(chē)運(yùn)輸壓縮天然氣。在裝卸或運(yùn)輸過(guò)程中，造成閥門(mén)等破裂損壞，遇明火或靜電打火，會(huì)引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。

在項(xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)中，生產(chǎn)塔、罐、管路較多，工藝流程復(fù)雜，主體裝置復(fù)雜，并且多數(shù)處于高溫、高壓等特殊的工藝狀態(tài)。在生產(chǎn)過(guò)程及原料、產(chǎn)品的儲(chǔ)存過(guò)程中，由于設(shè)備設(shè)施和管道密封性不良、設(shè)備故障、操作失誤、高溫高壓設(shè)備工藝參數(shù)波動(dòng)異常等均可導(dǎo)致工藝介質(zhì)泄漏造成污染，并由于靜電聚集和明火容易引起火災(zāi)、爆炸事故。

5.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源項(xiàng)分析

項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型有物質(zhì)沼氣泄漏、爆炸、火災(zāi)等。通過(guò)查國(guó)內(nèi)外同行業(yè)事故統(tǒng)計(jì)分析、事故案例資料及本企業(yè)各危險(xiǎn)物質(zhì)的危險(xiǎn)性、貯存量并考慮項(xiàng)目周邊情況，確定該類(lèi)項(xiàng)目的發(fā)酵罐、貯氣柜沼氣泄漏引起的火災(zāi)爆炸對(duì)環(huán)境造成的危害最大。

5.3 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故防范措施及應(yīng)急預(yù)案

5.3.1 總圖布置的風(fēng)險(xiǎn)防范措施

（1）在廠(chǎng)區(qū)平面布置中，應(yīng)該配套建設(shè)應(yīng)急救援措施、救援通道、應(yīng)急疏散避難場(chǎng)所等防護(hù)設(shè)施，避免通道堵塞。

（2）生產(chǎn)裝置區(qū)盡量采用敞開(kāi)式，功能分區(qū)明確，整體布局合理。

5.3.2 沼液泄漏防范措施

采取車(chē)間地面硬化、設(shè)置導(dǎo)流系統(tǒng)等措施，以防止事故情況下排污、排水對(duì)地下水造成污染。在沼液罐區(qū)、發(fā)酵罐及固液分離沼液罐區(qū)設(shè)置圍堰，圍堰外設(shè)引流溝，圍堰、引流溝用防腐、防滲材料。項(xiàng)目設(shè)置事故池，以接納事故情況下排放的污水，配套設(shè)置迅速切斷事故排水直接外排。事故池應(yīng)采取安全措施，且事故池在平時(shí)不得占用，以保證可以隨時(shí)容納可能發(fā)生的事故廢水。

5.3.3 廢氣事故風(fēng)險(xiǎn)防范措施

廢氣治理設(shè)施在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)規(guī)范的要求進(jìn)行，以保證廢氣處理設(shè)施正常運(yùn)行與管理。

5.3.4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案

企業(yè)經(jīng)過(guò)制定健全的安全管理及安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案等相關(guān)規(guī)章制度，并在項(xiàng)目控制、日常管理及監(jiān)督、生產(chǎn)和維護(hù)方面采取降低事故風(fēng)險(xiǎn)的措施，嚴(yán)格按照應(yīng)急預(yù)案的要求采取各項(xiàng)安全保證措施，可降低各種事故的發(fā)生概率、最大限度地降低事故對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，能將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制到安全水平。

6 總結(jié)

廣西多元原料混合制備生物天然氣能源行業(yè)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，發(fā)展前景較好。項(xiàng)目建設(shè)成功后，在廣西區(qū)乃至全國(guó)范圍內(nèi)推動(dòng)資源型城市能源結(jié)構(gòu)的升級(jí)改造。在進(jìn)行多元原料混合制備生物天然氣工程類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中，對(duì)項(xiàng)目在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的重點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行全面、客觀(guān)的分析評(píng)價(jià)，對(duì)項(xiàng)目采取的污染防治措施的可行性、合理性進(jìn)行詳細(xì)分析，以有效控制項(xiàng)目可能產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]