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  中国环境管理  2016, Vol. 8 Issue (4): 71-75  
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引用本文 

孙绍锋, 郭瑞, 金晶, 胡华龙. 欧盟废物焚烧指令的研究与借鉴[J]. 中国环境管理, 2016, 8(4): 71-75.
SUN Shaofeng, GUO Rui, JIN Jing, HU Hualong. Comparison Between European Union Waste Incineration Directive and Chinese Solid Waste Incineration Management System[J]. Chinese Journal of Environmental Management, 2016, 8(4): 71-75.

通讯作者

郭瑞(1987-),女,环境保护部固体废物与化学品管理技术中心,助理研究员,博士,主要研究方向为固体废物环境管理与资源化利用,E-mail:guorui@mepscc.cn

作者简介

孙绍锋(1979-),男,环境保护部固体废物与化学品管理技术中心,高级工程师,主要研究方向为危险废物管理与技术。
欧盟废物焚烧指令的研究与借鉴
孙绍锋, 郭瑞, 金晶, 胡华龙     
环境保护部固体废物与化学品管理技术中心, 北京 100029
摘要: 为进一步完善我国废物焚烧标准体系,防控废物焚烧环境风险,本文对欧盟废物焚烧指令与我国焚烧标准体系进行了对比分析。欧盟废物焚烧指令分别对专用焚烧厂和协同焚烧厂从废物运输到处理处置全过程的污染物排放控制做出了相关规定,适用于危险废物和非危险废物的焚烧以及常规污染物和有毒污染物的控制。欧盟废物焚烧指令对不同规模的焚烧设施采用统一标准,以日均值和半小时均值为污染物排放限值,更客观、准确地评价了污染物排放对环境的影响。与欧盟废物焚烧指令相比,我国废物焚烧标准涉及废物联合利用处置的相关条文较少,内容不详,项目缺失。我国烟尘、HCl的排放限值均在欧盟标准限值6倍以上,SO2的排放限值是欧盟标准的4~8倍。除CO、NOx的排放限值外,其他污染物排放限值也明显高于欧盟标准限值。我国采用抽样监测方法,监测结果可能在日常排放值的95%置信区间外,不具备代表性。我国可借鉴欧盟废物焚烧指令的成果制定协同焚烧标准,并严格污染物排放限值,考虑采用日均值或半小时均值的评价方法,提高我国废物焚烧标准的精确性和可执行性。
关键词: 欧盟焚烧指令    废物焚烧    排放限值    
Comparison Between European Union Waste Incineration Directive and Chinese Solid Waste Incineration Management System
SUN Shaofeng , GUO Rui , JIN Jing , HU Hualong     
National Center of Solid Waste Management, MEP, Beijing 100029
Abstract: To improve the standards of solid waste incineration management and environmental risk controlling system, the comparison between European Union (EU) and China was studied in this article. The Waste Incineration Directive (WID) is a directive issued by the EU and relates to standards and methodologies required by Europe for the practice and technology of incineration, which illustrated the permit of air emission for incineration plant and co-incineration plant passing through the whole waste treatment process, including delivery, treatment and final disposal. This directive is applied to both incinerations of hazardous waste and non-hazardous waste for controlling the emission of regularly and toxic pollutants. Moreover,the directive requires all scale of plants must follow a set of mandatory unified standards, which hasemission limit value defined by the daily average value and half-hourly average value that could help people to objectively and accurately evaluate the effect of pollutants emitted to environment. Comparing to the EU's WID, China's waste incineration standards are not matured and have a shortage in the terms of jointly treatment and reuse of disposal waste. In China, the emission limits of smoke dust and HCl are higher than EU's directive, while the emission limit of SO2 is 4-8 times than EU's. Except CO and NOx, other contaminants' emission limits arealso significantly higher than European directives. Besides, the monitoring results obtained by the method of random sampling used in China might be out of the confidence interval. Overall, it was suggested that China could borrow advantages from the EU's directive and publish more tough restrictions of co-incineration standard, as well as take the daily average values and the half-hourly average values to improve the accuracy and feasibility of incineration standards.
Key Words: European Union Waste Incineration Directive    waste incineration    emission limit values    
引言

固体废物是我国生态环境的重要污染源之一,随着我国经济的发展和工业化进程的加快,固体废物产生量与日俱增,工业固体废物由2003年的100 428万t增加至2013年的330 859万t [1, 2]。由于废物焚烧的减量化、无害化程度高,以及我国对于减少废物填埋量的迫切要求,焚烧法将成为未来我国固体废物主要处置方式之一。

我国固体废物焚烧处置技术研究应用起步较晚,现行废物焚烧标准存在过严或过宽的问题。焚烧处置固体废物已被广泛应用于发达国家。欧盟废物焚烧排放指令采用从严原则,覆盖范围全面、体系完整,是各成员国控制废物焚烧环境风险的指导性文件,对我国废物焚烧标准的完善具有借鉴意义。

目前,欧盟废物焚烧指令与我国废物焚烧标准对比的相关研究较为缺乏。为了更合理、公正、有效地评价焚烧处置对环境的影响,本文介绍了欧盟废物焚烧指令的制定和执行过程、基本内容、污染物监测及排放限值的计算等,对比分析了我国焚烧标准体系与欧盟废物焚烧标准的优缺点,以期为完善我国废物焚烧体系、严格污染物排放限值,以及提高我国标准的精密性、灵活性和可执行性提供理论依据。

1 欧盟固体焚烧指令简介 1.1 欧盟指令

欧盟指令主要由欧洲委员会、欧盟理事会和欧洲议会三大机构通过“共同决定程序”对所达到的具体目标制定的明确规定。指令中所规定的要求对其成员国具有约束力,成员国应通过该国相应立法来达到具体目标,可以选择实现该目标的方法措施并向委员会提交本国法律条款文本。该程序经《EU Treaty》确立,由《阿姆斯特丹条约》调整,是目前欧洲共同体决策系统中核心的立法程序,绝大多数欧盟环境立法都采取指令的形式。

1.2 欧盟废物焚烧指令的制定

早在1989年,欧盟就通过制定了关于生活垃圾焚烧设施指令(89/369/EEC、89/429/EEC)[3, 4],该指令于2000年被废物焚烧指令(2000/76/EC)[5]取代。2014年1月7日起,《工业排放(综合污染防治)指令修正案》(2010/75/EU)[6](简称“IED” )成为欧盟管理废物焚烧的新法律依据。IED综合并改进了《欧盟废物焚烧指令》(2000/76/EC)、《大型焚烧厂特定大气污染物排放限值法令》(2001/80EC)、《关于综合污染防治指令》(2008/1/EC)、《挥发性有机物限制指令》(1999/13/EC)等七个指令。

1.3 欧盟废物焚烧指令的执行

在指令规定的期限内(一般为五年),各成员国需根据指令的目标和要求将其转化为本国废物焚烧标准。若成员国未在规定期限内履行有关义务,指令将在其国内强制执行。依据欧盟法优先适用原则,成员国凡与欧盟指令相冲突或不一致的法律标准自欧盟指令实施日起失效。成员国必须以欧盟指令为准则修改其现存法律标准,确保指令中的目标及要求充分、全面地实施。

在执行过程中,成员国实施指令而采取措施时,不应对其他成员国造成不利影响。若成员国未能正确转化或认真执行指令,欧盟成员国的公民或其他成员国可通过欧盟委员会、欧洲议会提出起诉,其他成员国或欧盟委员会也可通过欧盟法院对其起诉,提出处罚建议。

2 污染物排放限值 2.1 污染物监测

欧盟焚烧指令规定,对于NOx、CO、烟尘、TOC、HCl、HF、SO2的浓度/温度/含水率、氧气浓度、靠近内壁或燃烧室其他典型位置的焚烧温度应进行连续监测,对于可保证HCl、HF、SO2排放不超标的焚烧设施和干烟气的含水率可采用间断式监测方式,对于重金属、二噁英 、呋喃一年至少监测两次尾气排放。

2.2 排放限值计算

欧盟焚烧指令以日均值作为限值衡量标准。日均值取决于半小时均值和10分钟均值,这些均值是指有效运营时间内的监测数据均值,不包括未进行废物焚烧时的启动和停机阶段。指令规定连续监测系统中一天内因故障或维修使半小时均值失效的数目不得超过5个,一年中因故障或维修使日均值失效的数目不得超过10个。

欧盟焚烧指令分别规定了专用焚烧厂和协同焚烧厂的排放限值。专用焚烧厂是指任何固定式或可移动的用于废物热处理的装置或设施,无论其是否进行了焚烧热能利用。该焚烧过程包括废物氧化、热解、气化和等离子体等。协同焚烧是指任何以废物作为燃料或作为产品原料的固定式或可移动的处理装置或设施。

2.2.1 专用焚烧厂限值

当专用焚烧厂以及城市生活垃圾协同焚烧厂排放的废气未超过表 1中日均排放限值时,或所有半小时均值均未超过表 1(A)栏规定的排放限值、一年中97%的半小时均值都未超过表 1(B)栏规定的排放限值时,认为该焚烧厂的污染排放达标。

表 1 欧盟焚烧厂及未处理的混合城市生活垃圾协同 焚烧厂的废气排放限值

欧盟专用焚烧厂以6~8h采样周期的均值作为二噁英和呋喃的排放限值,实测均值不能超过0.1 ng/Nm3

2.2.2 协同焚烧厂限值

基于专用焚烧厂的污染物排放日均限值和燃料焚烧的污染物排放限值,协同焚烧厂污染物排放限值由废物焚烧与燃料焚烧产生的污染物总量所占焚烧总烟气量的比例计算得出。其计算公式如下:

(1)

其中,Vwaste表示指令中规定的只焚烧最低热值废物产生的烟气量,若焚烧废物产生的热量小于总热量的10%,Vwaste采用废物的燃烧热量等于总热量10%的理论值;Cwaste表示专用焚烧炉的CO和有关污染物排放限值;Vproc表示燃料的烟气量(不包括燃烧废物),废气中氧的排放必须符合国家标准,不符合规定的工厂,烟气中的氧气必须完全使用;Cproc表示某些工业部门附录表中的排放限值,即工厂燃烧遵守国家法规、条例和行政条款获批的燃料(废物除外)时的CO和有关污染物排放限值;C表示某些工业部门附录表中的总排放限值和氧含量,总排放限值替代指令附录中排放限值的CO和有关污染物的排放限值。总氧含量替代标准氧含量是计算部分气量的基础。

3 我国与欧盟焚烧标准的对比 3.1 焚烧方式类别

欧盟废物焚烧标准按废物利用率将焚烧方式分为专用焚烧和协同焚烧两大类。在协同焚烧过程中,当废物释放的热量不超过释放总热量的40%或没有协同焚烧城市生活垃圾时,该厂的焚烧尾气排放采用不同于专用焚烧的标准。

协同焚烧厂以废物作为常规或辅助燃料并同时处置废物。当废物产生的热能较低时,固体燃料、生物质或液体燃料等为主要焚烧成分。由于专用焚烧标准和燃料焚烧标准污染排放限值相差较大(表 2),选取任意一个作为协同焚烧的污染排放限值均不合理。欧盟在制定协同焚烧污染物排放限值时,考虑了废物和燃料污染物排放的权重,计算出水泥窑及特殊废物高温处置方式的排放限值(表 2),体现了欧盟废物焚烧标准的合理性和精密性。

表 2 不同物质焚烧污染物排放限值

我国现存的焚烧标准有《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484—2001)、《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2001)等,这些标准均是针对特定废物焚烧处置的污染物排放控制,涉及废物协同利用处置的相关条文较少。虽然《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485—2013)规定了水泥窑协同处置固体废物的污染物排放控制要求,但我国尚无固体废物焚烧炉协同处置标准,我国废物焚烧标准体系需要进一步完善。

3.2 标准内容

欧盟废物焚烧指令较我国焚烧标准的内容翔实且适用范围广泛,涉及从废物运输到处理处置的全过程污染防治,包括危险废物和一般固体废物的焚烧以及常规污染物和有毒污染物的控制。我国焚烧标准仅对焚烧设施场所的选址原则、焚烧炉的技术指标、污染物排放限值及其监督监测进行了要求。欧盟废物焚烧指令分别对专用焚烧厂和协同焚烧厂的经营许可证申请和许可、运营条件、污染物控制类别及排放标准限值、运输和接收、废气净化水和尾渣的排放、污染物控制和监测、信息公开和公众参与、非正常运营情况、审查条款等做出了明确规定。欧盟焚烧指令与中国废物焚烧标准主要内容对比见表 3

表 3 欧盟焚烧指令与中国废物焚烧标准主要内容对比
3.3 污染物排放限值

与我国不同焚烧容量采用不同限值的规定相比,欧盟对于不同规模的焚烧采用统一标准。欧盟废物焚烧标准较我国废物焚烧标准要求严格,我国烟尘、HCl的排放限值均在欧盟标准限值的6倍以上,SO2的排放限值是欧盟标准限值的4~8倍。除CO、NOx排放限值外,其他污染物排放限值也明显高于欧盟标准限值(表 1表 4)。

表 4 我国废物焚烧标准气体污染排放限值

我国采用抽样监测,以1次/h的频次连续采气三次测定的均值作为限值。欧盟废物焚烧标准中使用连续监测方法,以日均值和半小时平均值作为污染物排放限值,并分别规定了所有的半小时均值不可超出的限值及97%的半小时均值不可超出的限值(表 1)。

欧盟焚烧指令的污染物排放限值更客观、准确地评价了污染物排放对环境的影响。若采用抽样监测,选取的监测时间范围可能为非正常运营期或突发情况时期,则监测结果可能在日常排放值的95%置信区间外,远远偏离正常值,并不具备代表性。而以日均值代替随机抽样均值作为污染物排放限值,可避免随机抽样产生的误差。欧盟同时规定所有的半小时均值不可超出的限值,限定了污染物的半小时区间瞬时排放浓度,以防止虽然日均值达标,但某时间范围内污染物浓度排放过高对环境造成损害的情况出现。

4 欧盟焚烧标准对我国的借鉴 4.1 完善我国废物焚烧标准体系

近年来,我国以生态文明为理念的战略模式促进了循环经济的发展,将废物作为燃料或原料利用已成为我国废物处理行业的发展趋势,水泥窑协同处置工业废物等联合废物处置行业得到推广。在新的废物处置模式下,我国废物焚烧标准体系存在不合理的弊端。依据现行焚烧标准,对于一些协同焚烧企业的监管出现了过严或过宽的现象,限制了行业的发展。目前,《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB 30485—2013)已实施,其他协同焚烧标准也亟待制定。

4.2 严格我国废物焚烧污染物排放限值

我国《危险废物焚烧污染控制标准》和《生活垃圾焚烧污染控制标准》已实施10余年。随着我国焚烧技术工艺的提高,我国焚烧炉的污染物排放浓度已远小于现行标准[7]。最新《火电厂大气污染物排放标准》中对烟尘的要求已达到30mg/m3[8],且实际烟气净化设备的净化水平已达到20~30 mg/m3。因此,我国需要确定更严格、合理的指标,通过借鉴欧盟的日均值或半小时均值的评价方法,提高我国标准的灵活性和可执行性。

5 结论

欧盟废物焚烧指令较我国标准的内容翔实、适用范围广且要求严格,分别对专用焚烧厂和协同焚烧厂从废物运输到处理处置的全过程污染物排放控制做出相关规定,适用于危险废物和非危险废物的焚烧以及常规污染物和有毒污染物的控制。欧盟废物焚烧标准对不同规模的焚烧采用统一标准,并使用连续监测方法,以日均值和半小时平均值作为污染物排放限值,更客观、准确地评价了污染物排放对环境的影响。

在新的废物处置模式下,我国废物焚烧标准体系存在不合理的弊端,应借鉴欧盟废物焚烧标准的成果制定协同焚烧标准,并严格污染物排放限制,考虑采用日均值或半小时均值的评价方法,提高我国标准的合理性、灵活性和可执行性。

参考文献
[1] 中华人民共和国国家统计局.2004中国统计年鉴[M/OL].北京:中国统计出版社,2004.http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/yb2004-c/indexch.htm.
[2] 中华人民共和国国家统计局.2014中国统计年鉴[M/OL].北京:中国统计出版社,2014.http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/2014/indexch.htm.
[3] Council Directive 89/369/EEC on the prevention of air pollution from new municipal waste incineration plants[Z].Official Journal L 163,1989:32-36.
[4] Council Directive 989/429/EEC of 21 June 1989 on the Reduction of Air Pollution from Exising Municipal Waste-Incineration Plants[Z].Official Journal L 203,1989:50-54.
[5] Driective 2000/76/EC of the European Parliament and of the Council of 4 December 2000 on the Incineration of Waste[Z].Official Journal of the European Communities,2000:91-111.
[6] Directive 2010/75/EU of the European Parliamentand of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (integrated pollution prevention andcontrol)(Recast)[Z].Official Journal of the European Union,2010:17-119.
[7] 李媛媛, 卢立栋, 刘瑞, 等. 危险废物焚烧烟气排放标准对比研究[J]. 环境科学与管理 , 2008, 33 (11) : 26–31.
[8] 环境保护部.火电厂大气污染排放标准:GB 13223-2011[S].北京:中国环境科学出版社,2011.