淺析生活垃圾衛生填埋場封場后防護距離

錢　東，李　濃（.南寧市勘察測繪地理信息院，廣西　南寧　53000；.南寧市環境衛生管理處，廣西　南寧5300）

?

淺析生活垃圾衛生填埋場封場后防護距離

錢東1，李濃2
（1.南寧市勘察測繪地理信息院，廣西南寧530001；2.南寧市環境衛生管理處，廣西南寧530011）

【摘要】以廣西南寧某生活垃圾衛生填埋場二期工程封場為例，分析計算其封場后的大氣環境防護距離、衛生防護距離、風險防護距離。其中風險防護距離的計算值較大，出于環境影響最小化考慮，以風險防護距離作為生活垃圾填埋場封場后的防護距離。

【關鍵詞】生活垃圾衛生填埋場；大氣環境防護距離；衛生防護距離；風險防護距離

生活垃圾衛生填埋場中的有機物由于微生物的生化降解作用，會發生降解，主要產物包括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雖然產生量較少，但有毒有害，且嗅覺影響明顯，對人體的身心健康有害，是垃圾填埋場惡臭的主要污染物。填埋場產生的CH4比重比空氣輕，氣體上浮對人體毒害不明顯，但屬于易燃易爆氣體，與空氣混合后，當體積達到5%～15%時，有可能發生爆炸。

生活垃圾填埋場封場后，雖然不再收入新的生活垃圾，但是原有垃圾會繼續降解產氣。生物降解產氣是一個階段性過程，開始時是逐年增加，產氣高峰通常在封場后3～5 a內出現，然后會慢慢逐年下降。生物降解產氣過程通常可歷時20 a。待垃圾堆體穩定化后，生物降解產氣會逐漸減弱至消失。

由于生活垃圾衛生填埋場封場后，依然有大量填埋氣產生，因此要劃定防護距離，控制無組織排放源所在的生產單元（生產區、車間或工段）與周圍居民區的間距，以避免、降低填埋氣污染物對周邊居民區環境的影響，即在防護距離之內，不應建設居住區。

但垃圾填埋場營運期劃定的防護距離通常較大，而封場后，垃圾填埋場廢氣源強會有所改變，按營運期防護距離執行的話，勢必會限制填埋場周邊地塊的發展，不利于城鎮規劃的實施和發展建設。因此，垃圾填埋場封場后需根據污染源的變化進行估算，重新劃定防護距離。

1　防護距離簡述

在環境影響評價工作中，對于防護距離，一般從大氣環境防護距離、衛生防護距離、風險防護距離3個方面分別評價。

大氣環境防護距離：為保護人群健康，減少正常排放條件下大氣污染物對居住區的環境影響，在項目廠界以外設置的環境防護距離。國家環境保護部制定。生活垃圾衛生填埋場主要考慮填埋氣H2S、NH3的排放，由此制定大氣環境防護距離。

衛生防護距離：產生有害因素的部門（生產車間或作業場所）的邊界至敏感區邊界的最小距離。國家衛生部制定。生活垃圾衛生填埋場主要考慮填埋氣H2S、NH3的排放，由此制定衛生防護距離。

風險防護距離：根據HJ 2.2—2008環境影響評價技術導則大氣環境、HJ/T169—2004建設項目環境風險評價技術導則，經事故風險預測后，得到的項目風險事故時能保障人員、周邊環境安全的最小距離。生活垃圾衛生填埋場主要考慮填埋氣CH4火災爆炸產生的風險，由此制定風險防護距離。

2　防護距離計算

以廣西南寧某生活垃圾衛生填埋場二期工程封場為例，分別計算其封場后的大氣環境防護距離、衛生防護距離、風險防護距離。

2.1大氣環境防護距離

按HJ 2.2—2008推薦的大氣環境防護距離模式進行計算，計算參數見表1。

表1　大氣環境防護距離計算參數

大氣環境防護距離計算結果為無超標點，即大氣環境防護距離為0，可不設大氣環境防護距離。

2.2衛生防護距離

根據GB/T 13201—1991制定地方大氣污染物排放標準的技術方法，有害氣體無組織排放控制與工業企業衛生防護距離按下式計算：

式中：Cm為環境空氣質量二級標準1次濃度限值，該標準未規定濃度限值的大氣污染物，取TJ 36—1979規定的居住區1次最高容許濃度限值，mg/m3；L為工業企業所需衛生防護距離，m；r為有害氣體無組織排放源所在生產單元的等效半徑，m，根據該生產單元面積S（m2）計算，r=（S/π）1/2；A、B、C、D為衛生防護距離計算系數；Qc為工業企業有害氣體無組織排放量可達到的控制水平，如表2所示。

根據GB/T 13201—1991，衛生防護距離在100 m以內時，級差為50 m；超過100 m，但小于或等于1 000 m時，級差為100 m；但當按2種或2種以上的有害氣體的Qc/Cm值計算的衛生防護距離在同一級別時，該類工業企業的衛生防護距離級別應該高一級。

表2　衛生防護距離計算系數

根據以上方法，計算出衛生防護距離（從填埋庫區邊界算起）如表3所示。

表3　衛生防護距離計算結果

2.3風險防護距離

由于填埋氣中含有易燃易爆氣體甲烷，根據甲烷爆炸風險的影響距離，確定填埋場封場后的風險防護距離。

參考文獻［1-3］，采用蒸氣云爆炸TNT當量系數法，預計開始泄漏至形成規模蒸氣云時間為8 h，根據表4計算甲烷產生量（按kg/h計），假設環境溫度15℃，微風。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，環境壓力下甲烷的沸點111 K，則有：

其中，Wf為可燃混合氣團質量（kg）；W為逸出的可燃氣質量（kg）；F為閃蒸系數，經計算，F=0.537；Cp為燃料的平均比熱；△T為環境壓力下環境溫度與沸點的溫差；L為汽化潛熱；WTNT為TNT當量（kg）；Hf為燃料的燃燒熱（MJ/kg），50MJ/kg；HTNT為TNT的爆熱（MJ/kg），4.65 MJ/kg；α0為TNT當量系數，U.K.HSH（1986年）推薦一般取3%、4%，本文取α0=3%；R為離爆炸點的實際距離（m）；R無因次為無因次距離。

表4　甲烷產生源強

根據表5可以得知，△P≤0.02 MPa時，對人員、建筑物影響不大。再查圖1可以得到，對應△P=0.02 MPa的距離R無因次為44 m。

表5　爆炸波超壓的影響

圖1　曲線

由公式（5）可以計算出R，具體結果如表6所示。

表6　甲烷蒸汽云爆炸安全防護距離

3　防護距離的確定

由以上計算結果可以看出，衛生防護距離與風險防護距離的數量級基本一致，但風險防護距離的計算結果較大，出于環境影響最小化的考慮，為確保填埋場周邊居民區的生活環境，應以風險防護距離計算結果作為生活垃圾填埋場封場后的防護距離。

防護距離之內，不應建設居住區。

4　結束語

根據該生活垃圾衛生填埋場環境影響評價報告書批復，該生活垃圾衛生填埋場營運期需將填埋場廠界外1 300 m范圍劃為安全衛生防護區，嚴格控制在防護區范圍內人群居住和其他活動。而封場后，經過上述計算，最大的防護距離為700 m，大大低于營運期的1 300 m，而且防護距離逐年縮小，封場遠期，待垃圾填埋場垃圾堆體穩定化后，可根據跟蹤監測結果，確定是否取消防護距離。因此，生活垃圾衛生填埋場封場后由于污染源的變化，防護距離應隨之改變，不應沿用營運期的防護距離。

［1］ 王煒，張小梅，劉茂.垃圾填埋場火災爆炸風險分析［J］.環境衛生工程，2005，13（5）：41-45.

［2］ 宋元寧，于立友，李彩霞.TNT當量法預測某石化設備爆炸后果評價［J］.中國安全生產科學技術，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害的風險分析［J］.南開大學學報：自然科學板，2002，35（2）：84-89.

中圖分類號：X32

文獻標識碼：A

文章編號：1005-8206（2016）02-0074-03

作者簡介：錢東（1981—），工程師，主要從事環境保護工作。

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