第一章 总 则
1.0.1 为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和国家有关生活垃圾处理法规,实现生活垃圾处理的资源化、减量化、无害化目标,规范生活垃圾焚烧处理工程规划、设计、施工及验收和运行管理,制定本规范。
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》于1996年4月1日起实施。其中,第36、37、39和40条明确规定,城市人民政府应配套建设城市生活垃圾清扫、收集、贮存、运输、处置设施;在垃圾处理过程中,应积极开展合理利用和无害化处置;应遵守环境保护和环境卫生规定,防止污染环境。2000年6月建设部以建城[2000]120号文发布了《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》,其中规定,应按照减量化、资源化和无害化的原则,加强对垃圾产生的全过程管理;对已经产生的垃圾,要积极进行无害化处理和回收利用,防止污染环境。自1987年我国第一座生活垃圾焚烧厂成功运行以来,已经历了多年的不断探索,我国垃圾焚烧处理技术得到了较快的发展。一些城市利用外国政府贷款与自筹相结合或地方企业投资等多种融资方式,引进包括焚烧、烟气净化与自动控制在内的关键技术和关键设备,筹建具有高技术含量的现代化垃圾焚烧厂。但目前存在引进的关键技术和设备投资较高,建设周期较长等问题。一些设备制造厂也在吸收国外焚烧技术、设备的经验,研制国产焚烧设备,但总体而言,设备国产化工作还刚刚起步。此外,国内不少地方较早研制了一批小型焚烧设备,由于存在需要改进、提高技术水平、解决控制二次污染等方面的问题,引起国家有关部门高度重视。与此同时一些科研院所应用流化床燃烧技术,研制焚烧设备并取得了一定成果。
利用垃圾焚烧技术处理垃圾已经历了100多年的发展历程。其中,单台焚烧炉处理规模从最初的10~40t/d发展到700t/d以上;为了更好组织燃烧,由最初的自然通风经历机械通风,发展到一、二次配风以实现三T原则;控制方式由最初的人工控制方式经历计算机一对一的控制,发展到自动化控制,从而有效实现垃圾完全燃烧和控制烟气污染物的浓度;焚烧炉运行方式由最初的固定式焚烧炉的间断运行,发展到采用各种运动炉排形式,实现每天24h连续运行;环境保护从最初无任何要求,经历对粉尘单一要求,到对粉尘和酸性污染物,对粉尘、酸性污染物和重金属,再到对粉尘、酸性污染物、重金属及氮氧化物、二恶英类等各类污染物的日益严格的要求。随之,烟气净化技术也从无到有,从单一旋风式除尘发展到除酸+袋式除尘+脱氮等组合式烟气净化技术;垃圾热能从最初的无续排放,到喷水降温以控制热污染,发展到利用余热锅炉回收垃圾热能供热、发电等。从垃圾焚烧技术发展过程可以看出:①利用该技术最基本目的就是要处理掉垃圾;符合环保规定和利用垃圾热能,防止热污染。②垃圾焚烧发展的历史也是垃圾焚烧技术不断完善和发展的历史。我国在利用现代焚烧技术处理垃圾处于起步阶段,其发展必须要符合现代垃圾焚烧的基本要求,不能再重复其他国家早期的发展经历。此外,我国在焚烧厂运行操作、管理等方面尚缺乏实践经验,并需要有相应配套措施。在这种背景下,制定适合国情的生活垃圾焚烧处理工程技术规范是非常必要的。
1.0.2 本规范适用于以焚烧方法处理生活垃圾的新建工程。本规范不适用于有毒、有害废物及危险废物的焚烧处理工程。
垃圾有多种多样的来源和特性,一般分为城市生活垃圾(MSW)、有毒有害垃圾以及污水处理厂或工业厂矿的污水沉淀物。国外对垃圾种类划分有系统规定,其分类见表4-4。
表4-4 国外垃圾分类

续表4-4

本规范规定的“生活垃圾”是根据我国环境卫生行业的垃圾收集范围分类,包括:城市居民生活垃圾、行政事业单位垃圾、商业垃圾、集贸市场垃圾、公共场所垃圾以及街道清扫垃圾。“危险废物”是指由国家环保总局、国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部和公安部联合发布的,于1998年7月1日起实施的《危险废物名录》中规定的物品。
一些城市中,有如制鞋厂、木器厂等小型工厂产生的工业性废物具有较高热值且属于一般工业废物,但产量相对很低,不适合单独处理。对这类适宜焚烧的普通工业垃圾,经过当地环保、环卫部门认定,可以与生活垃圾混烧。
目前,国内有利用现有的小型热电厂的锅炉进行改造,采取垃圾掺混煤燃烧的处理垃圾方式。由于同时存在燃煤与垃圾两方面的燃烧污染物控制问题,特别是其中的燃煤脱硫问题与垃圾成分不稳定问题,导致烟气净化过程更加复杂,达到预期结果的难度很大。因此,目前国外已不再采用这种垃圾焚烧处理技术。对不同行业产生的特种垃圾的成分、理化指标、收运规律以及焚烧处理要求、二次污染防治等都有很大差异,这种垃圾在一般条件下是不应与生活垃圾混合处理的。
生活垃圾处理的热解,在工程中与残渣熔融结合进一步形成气化熔融。该技术是有机物在无氧或缺氧条件下高温加热,使高分子化合物分解为低分子化合物的方法。与焚烧放热反应不同,热解反应一般是吸热反应;焚烧生成的产物主要是二氧化碳、水分,而热解产物主要有:气态H2、CH4、CO及CO2等,液态甲醇、丙酮、醋酸、溶剂油及其他有机质的焦油等,固态碳黑及无机残渣等。由于热解技术与焚烧有较大差别,本规范不包括此部分内容。
1.0.3 生活垃圾焚烧工程规模的确定和技术路线的选择,应根据城市社会经济发展、城市总体规划、环境卫生专业规划和垃圾收集与处置以及焚烧技术的适用性等合理确定。
1.0.4 生活垃圾焚烧工程建设,应采用成熟可靠的技术和设备,做到焚烧技术先进、运行可靠、维修方便、经济合理、管理科学、保护环境、安全卫生。垃圾焚烧热能应充分加以利用。
经济、有效地焚烧处理生活垃圾,一般要求焚烧线满负荷、连续运行。因此,要有对生活垃圾的产生量和垃圾特性的可靠分析。同时,垃圾收集、运输等处置环节应能保证向垃圾焚烧厂的垃圾供应量。焚烧线检修期间,还具有将部分垃圾顺利调度到其他垃圾处理环节的措施。垃圾产生量和特性受城市人口数量、人口分布,城市燃气化率和城市自然条件、环境条件的影响,较难以准确预测,因此,对生活垃圾管理要有足够的灵活性,以便于调整。垃圾焚烧处理系统要与垃圾转运、卫生填埋等其他处理方式协调,以尽可能提高环卫处理设施的利用率。此外,垃圾焚烧处理厂建设和运营需要实现对其他资源占用的最小化和再生利用垃圾、垃圾热能利用的最大化。实现生活垃圾可持续性管理,不仅要满足当代人的需求,而且不应影响后代,满足他们自身的需求。采用焚烧技术处理生活垃圾与城市规划,环卫系统组织结构,垃圾收集、转运、处理与处置等诸多方面密切相关,并涉及城市经济发展水平。其中,城市人口数量、分布,城市燃气化率是影响生活垃圾产生量的主要因素,也是确定生活垃圾焚烧规模的主要因素。在焚烧厂建设特别是前期工作阶段,应根据城市社会经济发展、城市总体规划、环境卫生专业规划和垃圾收集与处置系统,以及焚烧技术的适用性等,充分论证生活垃圾焚烧工程的规模和技术路线的选择。
生活垃圾焚烧厂建设的基本点是处理垃圾、保护环境和利用垃圾热能。因此,生活垃圾焚烧厂建设工程既是一项环卫工程,也是一项环保工程。焚烧厂的建设、运行、维护、管理本身是一项复杂的、技术含量较高的系统工程。焚烧厂的正常、经济、安全运行,是实现环卫、环保良性发展的必要条件之一。
条文中所谓“成熟”,是指焚烧设施及系统应具有多年成功的运行经验,对各种运行工况适应性强。所谓“可靠”,是指对系统与组成系统的设备实现优化设计,达到操作维护方便;系统运行安全,无重大机械事故;局部设备故障时,系统仍可安全运行;对人员无危害;零部件可实现规格化、标准化;设备使用耐久;误操作时,设备不动作;对环境影响限定在有关规范规定的最小范围。采用焚烧技术处理生活垃圾,首先应考虑该技术要成熟、可靠并适应我国城市生活垃圾的特点。
安全性主要是相对各生产系统的设计、安装及运行以及荷重、水压、土压、风压、地震力及温度应力等对焚烧厂建筑的影响等方面而言。特别应指出的是,我国是一个多自然灾害的国家,已有许多重大经验教训,必须给予高度重视。另外,当前的垃圾焚烧厂建设,大多是引进关键技术、设备,而国内用于垃圾焚烧的专用辅助设备还很少,因此在选择国内配套设备、仪表时应做到可靠、合理,尽可能选择先进设备。
目前,单纯从直接经济效益看,垃圾焚烧处理工程是一项高投入项目,直接经济效益比较低。一个主要原因是引进技术、设备的价格高,该部分投资占全厂初投资很大比重(见表4-5)。因此,在逐步积累垃圾焚烧厂建设、运营经验的同时,要消化引进国外焚烧技术、设备,形成适合我国生活垃圾特性的先进、适用的焚烧技术,进一步加大具有国际竞争性的国产化设备的比例。另外,为了避免环卫设施重复建设,造成人、财、物力浪费,应注意加强专业协作及社会化服务。如理化设施,可由焚烧厂负责常规理化分析;垃圾成分、水质分析、烟气污染物中重金属分析等项目不需要连续检测,而且对这些分析化验需要有齐全的设备,这些项目的分析可在环卫系统内统筹解决或外部专业协作解决。对检修设施也是如此,焚烧厂内只配备日常维护与小修的人员、设备即可,大、中修通过外协解决。
表4-5 焚烧厂引进技术设备的投资

注:此表数据摘引自项目可行性研究报告。
1.0.5 采用焚烧技术处理生活垃圾(以下简称“垃圾”)的工程建设,除应遵守本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
生活垃圾焚烧厂建设作为社会公益性事业,应适应国家技术经济总体要求,执行国家和当地有关的法规规定,如建筑物高度应符合航空器飞行和电信传播障碍的规定;建筑物与高压线之间安全距离的规定;军事设施及其他国家重要设施的要求等。本规范是对焚烧工程技术特定范围的规定,因此,还必须同时执行环境保护、环境卫生、消防、节能、劳动安全及职业卫生等方面的法规和国家强制性标准。此外,焚烧厂建设是一项复杂的系统工程,涉及如总图工程、供热及发电工程、电气工程、自动化控制工程、给排水工程、采暖通风及空气调节工程、动力工程和建筑、结构工程等诸多相关工程技术的国家强制性标准。以下仅列出本规范引用的部分相关法规和标准。
1.法规:
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,1996年4月1日起实施
《中华人民共和国职业病防治法》,2002年5月1日起实施
2.工程技术标准:
《生活垃圾焚烧污染物控制标准》GWKB3
《危险废物鉴别标准》GB 5085
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156
《城镇燃气设计规范》GB 50028
《小型火力发电厂设计规范》GB 50049
《锅炉房设计规范》GB 50041
《工业锅炉水质》GB 1576
《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 50062
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620
《交流电气装置接地》DL/T 621
《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ 63
《工业企业照明设计标准》GB 50034
《电力工程电缆设计规范》GB 50217
《工业自动化仪表用气源压力范围和质量》GB 4830
《室外排水设计规范》GBJ 14
《建筑设计防火规范》GBJ 16
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 19
《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222
《建筑地面设计规范》GB 50037
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
《工业企业采光设计标准》GB 50033
《混凝土结构设计规范》GBJ 10
《建筑地基基础设计规范》GBJ 7
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ 023
《建筑结构荷载规范》GBJ 9
《城市区域环境噪声标准》GB 3096
《工业企业厂界噪声标准》GB 12348
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87
《工业企业设计卫生标准》TJ 36
《工业锅炉安装工程施工及验收规范》GB 50273
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231
《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T 8471
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ 126
3.产品技术标准:
《城市生活垃圾产量计算及预测方法》CJ/T 106
《城市生活垃圾采样和物理分析方法》CJ/T 3039
《生活杂用水水质标准》CJ/T 48
《污水综合排放标准》GB 8978
《恶臭污染物排放标准》GB 14554
《透平型同步电机技术要求》GB/T 7064
《同步电机励磁系统》GB/T 7409.1~7409.3