淺析生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)后防護(hù)距離

錢(qián)　東，李　濃（.南寧市勘察測(cè)繪地理信息院，廣西　南寧　53000；.南寧市環(huán)境衛(wèi)生管理處，廣西　南寧5300）

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淺析生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)后防護(hù)距離

錢(qián)東1，李濃2
（1.南寧市勘察測(cè)繪地理信息院，廣西南寧530001；2.南寧市環(huán)境衛(wèi)生管理處，廣西南寧530011）

【摘要】以廣西南寧某生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)二期工程封場(chǎng)為例，分析計(jì)算其封場(chǎng)后的大氣環(huán)境防護(hù)距離、衛(wèi)生防護(hù)距離、風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離。其中風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離的計(jì)算值較大，出于環(huán)境影響最小化考慮，以風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離作為生活垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的防護(hù)距離。

【關(guān)鍵詞】生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)；大氣環(huán)境防護(hù)距離；衛(wèi)生防護(hù)距離；風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離

生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)中的有機(jī)物由于微生物的生化降解作用，會(huì)發(fā)生降解，主要產(chǎn)物包括CO2、H2O、CH4、H2S、NH3等，其中惡臭氣體為H2S、NH3，易燃易爆氣體為CH4。

H2S、NH3雖然產(chǎn)生量較少，但有毒有害，且嗅覺(jué)影響明顯，對(duì)人體的身心健康有害，是垃圾填埋場(chǎng)惡臭的主要污染物。填埋場(chǎng)產(chǎn)生的CH4比重比空氣輕，氣體上浮對(duì)人體毒害不明顯，但屬于易燃易爆氣體，與空氣混合后，當(dāng)體積達(dá)到5%～15%時(shí)，有可能發(fā)生爆炸。

生活垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)后，雖然不再收入新的生活垃圾，但是原有垃圾會(huì)繼續(xù)降解產(chǎn)氣。生物降解產(chǎn)氣是一個(gè)階段性過(guò)程，開(kāi)始時(shí)是逐年增加，產(chǎn)氣高峰通常在封場(chǎng)后3～5 a內(nèi)出現(xiàn)，然后會(huì)慢慢逐年下降。生物降解產(chǎn)氣過(guò)程通常可歷時(shí)20 a。待垃圾堆體穩(wěn)定化后，生物降解產(chǎn)氣會(huì)逐漸減弱至消失。

由于生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)后，依然有大量填埋氣產(chǎn)生，因此要?jiǎng)澏ǚ雷o(hù)距離，控制無(wú)組織排放源所在的生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)、車(chē)間或工段）與周?chē)用駞^(qū)的間距，以避免、降低填埋氣污染物對(duì)周邊居民區(qū)環(huán)境的影響，即在防護(hù)距離之內(nèi)，不應(yīng)建設(shè)居住區(qū)。

但垃圾填埋場(chǎng)營(yíng)運(yùn)期劃定的防護(hù)距離通常較大，而封場(chǎng)后，垃圾填埋場(chǎng)廢氣源強(qiáng)會(huì)有所改變，按營(yíng)運(yùn)期防護(hù)距離執(zhí)行的話(huà)，勢(shì)必會(huì)限制填埋場(chǎng)周邊地塊的發(fā)展，不利于城鎮(zhèn)規(guī)劃的實(shí)施和發(fā)展建設(shè)。因此，垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)后需根據(jù)污染源的變化進(jìn)行估算，重新劃定防護(hù)距離。

1　防護(hù)距離簡(jiǎn)述

在環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中，對(duì)于防護(hù)距離，一般從大氣環(huán)境防護(hù)距離、衛(wèi)生防護(hù)距離、風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離3個(gè)方面分別評(píng)價(jià)。

大氣環(huán)境防護(hù)距離：為保護(hù)人群健康，減少正常排放條件下大氣污染物對(duì)居住區(qū)的環(huán)境影響，在項(xiàng)目廠(chǎng)界以外設(shè)置的環(huán)境防護(hù)距離。國(guó)家環(huán)境保護(hù)部制定。生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)主要考慮填埋氣H2S、NH3的排放，由此制定大氣環(huán)境防護(hù)距離。

衛(wèi)生防護(hù)距離：產(chǎn)生有害因素的部門(mén)（生產(chǎn)車(chē)間或作業(yè)場(chǎng)所）的邊界至敏感區(qū)邊界的最小距離。國(guó)家衛(wèi)生部制定。生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)主要考慮填埋氣H2S、NH3的排放，由此制定衛(wèi)生防護(hù)距離。

風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離：根據(jù)HJ 2.2—2008環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境、HJ/T169—2004建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則，經(jīng)事故風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)后，得到的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)事故時(shí)能保障人員、周邊環(huán)境安全的最小距離。生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)主要考慮填埋氣CH4火災(zāi)爆炸產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，由此制定風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離。

2　防護(hù)距離計(jì)算

以廣西南寧某生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)二期工程封場(chǎng)為例，分別計(jì)算其封場(chǎng)后的大氣環(huán)境防護(hù)距離、衛(wèi)生防護(hù)距離、風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離。

2.1大氣環(huán)境防護(hù)距離

按HJ 2.2—2008推薦的大氣環(huán)境防護(hù)距離模式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。

表1　大氣環(huán)境防護(hù)距離計(jì)算參數(shù)

大氣環(huán)境防護(hù)距離計(jì)算結(jié)果為無(wú)超標(biāo)點(diǎn)，即大氣環(huán)境防護(hù)距離為0，可不設(shè)大氣環(huán)境防護(hù)距離。

2.2衛(wèi)生防護(hù)距離

根據(jù)GB/T 13201—1991制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法，有害氣體無(wú)組織排放控制與工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離按下式計(jì)算：

式中：Cm為環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1次濃度限值，該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定濃度限值的大氣污染物，取TJ 36—1979規(guī)定的居住區(qū)1次最高容許濃度限值，mg/m3；L為工業(yè)企業(yè)所需衛(wèi)生防護(hù)距離，m；r為有害氣體無(wú)組織排放源所在生產(chǎn)單元的等效半徑，m，根據(jù)該生產(chǎn)單元面積S（m2）計(jì)算，r=（S/π）1/2；A、B、C、D為衛(wèi)生防護(hù)距離計(jì)算系數(shù)；Qc為工業(yè)企業(yè)有害氣體無(wú)組織排放量可達(dá)到的控制水平，如表2所示。

根據(jù)GB/T 13201—1991，衛(wèi)生防護(hù)距離在100 m以?xún)?nèi)時(shí)，級(jí)差為50 m；超過(guò)100 m，但小于或等于1 000 m時(shí)，級(jí)差為100 m；但當(dāng)按2種或2種以上的有害氣體的Qc/Cm值計(jì)算的衛(wèi)生防護(hù)距離在同一級(jí)別時(shí)，該類(lèi)工業(yè)企業(yè)的衛(wèi)生防護(hù)距離級(jí)別應(yīng)該高一級(jí)。

表2　衛(wèi)生防護(hù)距離計(jì)算系數(shù)

根據(jù)以上方法，計(jì)算出衛(wèi)生防護(hù)距離（從填埋庫(kù)區(qū)邊界算起）如表3所示。

表3　衛(wèi)生防護(hù)距離計(jì)算結(jié)果

2.3風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離

由于填埋氣中含有易燃易爆氣體甲烷，根據(jù)甲烷爆炸風(fēng)險(xiǎn)的影響距離，確定填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離。

參考文獻(xiàn)［1-3］，采用蒸氣云爆炸TNT當(dāng)量系數(shù)法，預(yù)計(jì)開(kāi)始泄漏至形成規(guī)模蒸氣云時(shí)間為8 h，根據(jù)表4計(jì)算甲烷產(chǎn)生量（按kg/h計(jì)），假設(shè)環(huán)境溫度15℃，微風(fēng)。已知甲烷燃燒熱50.0 MJ/kg，比熱2.22 kJ/（kg·K），汽化潛熱510 kJ/kg，環(huán)境壓力下甲烷的沸點(diǎn)111 K，則有：

其中，Wf為可燃混合氣團(tuán)質(zhì)量（kg）；W為逸出的可燃?xì)赓|(zhì)量（kg）；F為閃蒸系數(shù)，經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)=0.537；Cp為燃料的平均比熱；△T為環(huán)境壓力下環(huán)境溫度與沸點(diǎn)的溫差；L為汽化潛熱；WTNT為T(mén)NT當(dāng)量（kg）；Hf為燃料的燃燒熱（MJ/kg），50MJ/kg；HTNT為T(mén)NT的爆熱（MJ/kg），4.65 MJ/kg；α0為T(mén)NT當(dāng)量系數(shù)，U.K.HSH（1986年）推薦一般取3%、4%，本文取α0=3%；R為離爆炸點(diǎn)的實(shí)際距離（m）；R無(wú)因次為無(wú)因次距離。

表4　甲烷產(chǎn)生源強(qiáng)

根據(jù)表5可以得知，△P≤0.02 MPa時(shí)，對(duì)人員、建筑物影響不大。再查圖1可以得到，對(duì)應(yīng)△P=0.02 MPa的距離R無(wú)因次為44 m。

表5　爆炸波超壓的影響

圖1　曲線(xiàn)

由公式（5）可以計(jì)算出R，具體結(jié)果如表6所示。

表6　甲烷蒸汽云爆炸安全防護(hù)距離

3　防護(hù)距離的確定

由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，衛(wèi)生防護(hù)距離與風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離的數(shù)量級(jí)基本一致，但風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離的計(jì)算結(jié)果較大，出于環(huán)境影響最小化的考慮，為確保填埋場(chǎng)周邊居民區(qū)的生活環(huán)境，應(yīng)以風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)距離計(jì)算結(jié)果作為生活垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的防護(hù)距離。

防護(hù)距離之內(nèi)，不應(yīng)建設(shè)居住區(qū)。

4　結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)該生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)批復(fù)，該生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)營(yíng)運(yùn)期需將填埋場(chǎng)廠(chǎng)界外1 300 m范圍劃為安全衛(wèi)生防護(hù)區(qū)，嚴(yán)格控制在防護(hù)區(qū)范圍內(nèi)人群居住和其他活動(dòng)。而封場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，最大的防護(hù)距離為700 m，大大低于營(yíng)運(yùn)期的1 300 m，而且防護(hù)距離逐年縮小，封場(chǎng)遠(yuǎn)期，待垃圾填埋場(chǎng)垃圾堆體穩(wěn)定化后，可根據(jù)跟蹤監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定是否取消防護(hù)距離。因此，生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)后由于污染源的變化，防護(hù)距離應(yīng)隨之改變，不應(yīng)沿用營(yíng)運(yùn)期的防護(hù)距離。

［1］ 王煒，張小梅，劉茂.垃圾填埋場(chǎng)火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2005，13（5）：41-45.

［2］ 宋元寧，于立友，李彩霞.TNT當(dāng)量法預(yù)測(cè)某石化設(shè)備爆炸后果評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2005，1（3）：66-68.

［3］ 劉茂，余素林，陳紅盛，等.輸氣管道的蒸氣云爆炸災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析［J］.南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)板，2002，35（2）：84-89.

中圖分類(lèi)號(hào)：X32

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-8206（2016）02-0074-03

作者簡(jiǎn)介：錢(qián)東（1981—），工程師，主要從事環(huán)境保護(hù)工作。

收稿日期：2015-07-21

Protection Distance of Municipal Solid Waste Landfill after Closure

Qian Dong1，Li Nong2
（1.Nanning Exploration&Survey Institute，Nanning Guangxi530001；2.NanningEnvironmentalSanitationManagementDepartment，Nanning Guangxi530011）

【Abstract】Based on the closure ofthe second phase ofa municipal solid waste landfill in Nanning，itsatmospheric environmental protection distance，health protection distance and risk protection distance were analyzed and calculated.The result of risk protection distance was the largest one.Considering the environmental impact to the minimum，risk protection distance as the protection distance wastaken into the closure project.

【Key words】municipal solid waste landfill；atmospheric environmental protection distance；health protection distance；risk protection distance