關于確定危險廢物焚燒爐防護距離的建議

張 強，張藝馨

(1.青島科技大學山東化工研究院，山東 濟南 250014；2.山東師范大學附屬中學，山東 濟南 250014)

隨著社會經濟的全面發展，在社會生活及生產活動中會產生大量危險廢物。危險廢物具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、化學反應性、傳染性等特性，對生態環境和人類健康構成危害或潛在危害。對危險廢物進行焚燒處理是處置危險廢物的有效途徑之一[1]。全國各地陸續建設危險廢物焚燒裝置。由于危險廢物的危害性及環境敏感性，對危險廢物焚燒爐項目的選址合理性，特別是焚燒爐場界與居民區、學校、醫院等敏感點的距離要求是該類項目環境影響評價關注的重點[2-3]。《危險廢物集中焚燒處置工程建設技術規范》(HJ/T176-2005)原規定：焚燒廠內危險廢物處理設施距離主要居民區以及學校、醫院等公共設施的距離應不小于800 m。2012年6月7日，國家環保部發布《關于發布<危險廢物集中焚燒處置工程建設技術規范》(HJ/T176-2005)修改方案的公告》(公告2012年第33號)，對危險廢物焚燒設施與周邊敏感點距離的規定修改為：焚燒廠內危險廢物處理設施距離主要居民區以及學校、醫院等公共設施的距離應根據當地的自然、氣象條件，通過環境影響評價確定。

與危險廢物焚燒爐和周邊敏感點距離要求密切相關的概念包括：(1)衛生防護距離，由衛生部在1987年提出，系指產生有害因素的部門(車間或工段)的邊界至居住區邊界的最小距離。(2)環境防護距離，由環保部在《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》(環發[2008]82號)中提出，是指項目與周圍居民區以及學校、醫院等公共設施的控制間距。由衛生防護距離與環境防護距離的定義可以看出，兩者定義基本相同，且兩者的設置都與項目周邊人群健康密切相關，因此在針對危險廢物焚燒爐與周邊敏感點距離的確定方面，衛生防護距離與環境防護距離可做等同對待。

衛生防護距離的確定除國家有具體規定外，一般是根據項目污染物無組織排放情況，采用《制定地方大氣污染物排放標準的技術方法》(GB/T3840-91)中推薦的公式計算得到。根據環保部公告2012年第33號，危險廢物焚燒爐衛生防護距離目前無具體數值規定(僅環發[2008]82號規定新改擴建垃圾焚燒項目環境防護距離不得小于300 m)，應根據污染物無組織排放情況計算確定。危險廢物焚燒爐會產生環境敏感性極高的二噁英類物質，但由于焚燒爐產生及處理二噁英的環節均封閉操作，其無組織排放量難以確定，使根據二噁英無組織排放量計算確定危險廢物焚燒爐衛生防護距離難以實現。

《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》(環發[2008]82號)中規定根據污染物無組織排放源強計算的結果并適當考慮環境風險評價結論提出合理的環境防護距離。按此規定，環境防護距離除了考慮有毒有害物質的無組織排放，還需要考慮環境風險預測評價的結果。同時，參照環保部發布的《關于發布<一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準>(GB18599-2001)等3項國家污染物控制標準修改單的公告》(公告2013年第36號)中規定的對危險廢物集中貯存設施場址選擇時“應重點考慮危險廢物集中貯存設施可能產生的有害物質泄漏、大氣污染物(含惡臭物質)的產生與擴散以及可能的事故風險等因素，根據其所在地區的環境功能區類別，綜合評價其對周圍環境、居住人群的身體健康、日常生活和生產活動的影響，確定危險廢物集中貯存設施與常住居民居住場所、農用地、地表水體以及其他敏感對象之間合理的位置關系?！睂Νh境防護距離(等同于衛生防護距離)的確定，可參照環發[2008]82號的規定，根據環境風險評價的結果確定危險廢物焚燒爐的環境防護距離(衛生防護距離)。本文以山東省某企業焚燒爐為例，說明通過環境風險事故預測計算確定危險廢物焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)的具體過程。

1 設定事故影響預測分析

某企業配套焚燒爐，接收公司內生產產生的廢活性炭、廢樹脂、廢催化劑、污水處理污泥等危險廢物，焚燒量1800kg/h。危險廢物采用回轉窯焚燒處理后，產生的煙氣送入二燃室進行二次燃燒，煙氣經余熱回收+旋風除塵+急冷塔+堿洗塔+活性炭吸附+布袋除塵器處理后通過35m高排氣筒排放。設定事故包括兩種情況分別進行影響預測分析。

1.1 設定事故一影響預測分析

事故一：焚燒爐二燃室爆炸。二燃室是焚燒爐運行過程中二噁英主要產生部位，也是二噁英濃度最高的部位。設定事故下，焚燒爐運行時二燃室發生爆炸，危廢焚燒過程中產生的二噁英由二燃室瞬時溢出，擴散至外環境。根據有關文獻[4]，焚燒爐二燃室二噁英產生濃度高達20 ngTEQ/m3；溢出煙氣量取二燃室體積約100 m3，則焚燒爐爆炸事故時二噁英總的排出量為2000 ngTEQ。設定事故一風險事故源強匯總見表1。

表1 事故一風險事故源強匯總表Table 1 Summary of risk accident one source

風險事故預測風速條件選取0.2、1.0、1.5、2.0、2.3(當地近五年平均風速)、3.0 m/s；大氣穩定度選擇D、E、F類；預測模式采用《環境影響評價技術導則 大氣環境》(HJ/T2.2-93)推薦的變天條件下多煙團模式預測計算事故狀況下的污染物地面濃度。將事故一發生后下風向不同距離落地濃度與日均進入人體空氣量(成人每天通過呼吸進入人體的空氣量平均為12 m3)相乘，得到下風向不同距離處人體二噁英日攝入量，與人體可耐受二噁英攝入量對照，各種氣象條件下超過標準值的最大范圍即為環境防護距離(衛生防護距離)。關于二噁英類的環境質量標準和人體攝入參考標準，我國尚無相應的規定。根據環發[2008]82號的規定，事故及風險二噁英評價標準參照人體每日可耐受攝入量4pgTEQ/kg執行，經呼吸進入人體的允許攝入量按每日可耐受攝入量10%執行，即0.4pgTEQ/kg·d。人體體重按平均50 kg計算，則人體可耐受二噁英日攝入量為20pgTEQ/d。

將表1中事故源強及預測條件代入環境風險評價系統軟件中進行運算。綜合結果分析，事故一狀態下出現最大超標范圍的氣象條件是D類穩定度、風速3 m/s，結果見表2。由表2可確定示例焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)為700 m。

表2 事故一最大超標范圍一覽表Table 2 Maximum over standard range list of risk accident one

示例焚燒爐二噁英主要產生部位二燃室容積為100 m3。按照上述計算過程，計算確定不同二燃室容積的焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)，結果見表3。

表3 焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)匯總表(參照事故一)Table 3 The environmental protection distance (health protection distance) of hazardous waste incinerator list (refer to risk accident one)

1.2 設定事故二影響預測分析

事故二：焚燒爐二噁英控制措施全部失效，含二噁英的煙氣直接由排氣筒排放。根據有關文獻[4]，焚燒爐二燃室二噁英產生濃度高達20ngTEQ/m3。事故二狀態下，示例焚燒爐焚燒量1800 kg/h，煙氣排放量10800 m3/h，二噁英排放濃度取20ngTEQ/m3，排煙溫度80℃，排氣筒高度35 m，內徑1.2 m。將上述數據代入大氣預測軟件(Screen3Model)采用估算模式預測污染源下風向不同距離處二噁英落地濃度。將預測濃度與日均進入人體空氣量(成人每天通過呼吸進入人體的空氣量平均為12 m3)相乘，得到下風向不同距離處人體二噁英日攝入量，與人體可耐受二噁英攝入量(20 pgTEQ/d)對照，超過標準值的最大范圍即為環境防護距離(衛生防護距離)。具體結果見表4。由表4可確定示例焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)為600 m。

表4 事故二最大超標范圍一覽表Table 4 Maximum over standard range list of risk accident two

*注：人體可耐受二噁英日攝入量為20pgTEQ/d。

示例焚燒爐焚燒量為1800 kg/h。按照上述計算過程，計算確定不同焚燒量的焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)，結果見表5。表中焚燒爐排氣筒高度根據《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484-2001)中對焚燒爐排氣筒高度的規定(焚燒量≤300 kg/h，排氣筒最低25 m；焚燒量300～2000 kg/h，排氣筒最低35 m；焚燒量2000～2500 kg/h，排氣筒最低45m；焚燒量≥2500 kg/h，排氣筒最低50m)確定。

表5 焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)匯總表(參照事故二)Table 5 The environmental protection distance (health protection distance) of hazardous waste incinerator list (refer to risk accident two)

表5(續)

注：表中標“*”處計算結果為不出現超標點。參照環發[2008]82號規定的新改擴建垃圾焚燒項目環境防護距離不得小于300 m，將表中標“*”處計算結果全部調整為300 m。

2 結論

對照事故一、事故二對示例焚燒爐預測結果，事故一確定的示例焚燒爐環境防護距離(衛生防護距離)為700 m，事故二確定的是600 m。參照事故一確定的環境防護距離(衛生防護距離)稍大于參照事故二確定的結果。焚燒爐項目環評時，可根據焚燒爐設計二燃室容積由表3查出對應的環境防護距離(衛生防護距離)或者根據焚燒爐設計焚燒量及排氣筒高度由表5查出對應的環境防護距離(衛生防護距離)，再結合根據焚燒爐其他特征污染物(如氨、硫化氫、臭氣等惡臭污染物)無組織排放情況計算的環境防護距離，最終確定焚燒爐的環境防護距離(衛生防護距離)。

[1]韓 敏，沈 眾，柏立森.危險廢物焚燒處置項目環評應重點關注的幾個問題[J].污染防治技術，2008，21(5)：57.

[2]呂連宏，羅 宏.生活垃圾焚燒廠的環境防護距離計算方法探討[J].環境衛生工程，2009，17(3)：56-58.

[3]夏睿全，查清云．危險廢物焚燒設施的環境防護距離計算方法探討[J]．廣東化工,2016，43(19)：146-147.

[4]張新玲，韓 敏，黃夏銀.垃圾焚燒二噁英非正常排放的環境影響探討[C]//江蘇省環境科學研究院.江蘇省環境科學研究院青年科技論壇論文集，2008：245-248.

(本文文獻格式：張強，張藝馨.關于確定危險廢物焚燒爐防護距離的建議[J].山東化工,2018,47(7):174-177.)