化工廠區(qū)危廢暫存間設(shè)計探討

摘" 要：

危廢暫存間是化工企業(yè)的重要環(huán)保設(shè)施，為企業(yè)產(chǎn)生的危廢提供安全、環(huán)保、可靠的貯存場所。從火災危險性類別、分區(qū)設(shè)計、防滲及防腐要求、防爆、有毒及可燃氣體探測、通風換氣、廢氣收集及處理等方面，對化工廠區(qū)危廢暫存間的設(shè)計進行探討，為相關(guān)實際工程設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：

化工廠區(qū)；危險廢物；暫存間

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.009

中圖分類號：X327

文獻標識碼：B

文章編號：

1004-8901（2024）04-0030-03

作者簡介：

吳鵬飛（1987年—），男，湖北洪湖人，2016年畢業(yè)于華中科技大學環(huán)境工程學院，碩士，現(xiàn)主要從事環(huán)保設(shè)計、環(huán)境影響評價等工作。

Discussion on the Design of Hazardous Waste Storage Room in Chemical Plants

WU Peng-fei

（China Wuhuan Engineering Co.， Ltd.， Wuhan" Hubei 430223， China）

Abstract：

Hazardous waste storage room is an important place for chemical enterprises， which provides a safe， environmentally friendly and reliable storage for hazardous wastes generated by the enterprises. The paper touches upon the design of hazardous waste storage rooms in chemical plant areas from the aspects of fire hazard category， zoning design， seepage and corrosion protection requirements， explosion-proof， toxic and combustible gas detection， ventilation， exhaust gas collection and treatment， etc. It aims to provide a reference for relevant practical engineering design.

Keywords：

chemical plant area; hazardous waste; temporary storage room

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.009

危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的，具有危險特性的固體廢物，通常具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性或者感染性等危險特性，可能對生態(tài)環(huán)境或者人體健康造成有害影響。在危險廢物產(chǎn)生、收集、貯存、運輸、利用、處置的全生命周期中，貯存是化工企業(yè)在危廢管理中極為重要的環(huán)節(jié)，也是各級環(huán)保監(jiān)督檢查關(guān)注的重點。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部及國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布的GB 18597—2023《危險廢物貯存污染控制標準》［1］，危險廢物貯存設(shè)施類型具體包括貯存庫、貯存場、貯存池和貯存罐區(qū)等。本文著重就化工廠區(qū)危廢暫存間（屬于“貯存庫”類別）的合理合規(guī)性設(shè)計進行探討。

1" 危廢暫存間火災危險性類別及分區(qū)設(shè)計

危廢暫存間的火災危險性類別決定著其與其他建構(gòu)筑物的防火間距，影響著廠區(qū)總圖布局。根據(jù)GB 50016—2014（2018年版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》［2］，儲存物品的火災危險性類別分為甲、乙、丙、丁、戊類。危廢暫存間屬于廠房的范疇，其火災危險性類別按火災危險性最大的儲存物品確定。

應(yīng)根據(jù)化工廠的實際情況，明確需要貯存在危廢暫存庫內(nèi)的具體危廢名稱，通過暫存危廢的火災危險性類別，按就高原則確定危廢暫存間的火災危險性類別。不同火災危險性類別的危廢暫存間，對整個庫房的總面積大小、單個防火分區(qū)的最大面積以及安全出口個數(shù)及間距，均有著明確的規(guī)定。

此外，還應(yīng)根據(jù)貯存危廢的火災危險性類別、固/液形態(tài)、理化性質(zhì)以及污染防治的要求，進行合理的分類分區(qū)貯存。在危廢的分區(qū)設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮危廢的裝載運輸通道，給叉車等運輸工具留有合適的行走通道。

2" 危廢暫存間防滲及防腐設(shè)計

根據(jù)GB 18597—2023《危險廢物貯存污染控制標準》，危廢暫存間的地面及裙腳都應(yīng)進行表面防滲；防滲材料應(yīng)與所接觸的物料或污染物相容。對于貯存的危廢直接與地面相接觸的，還應(yīng)進行基礎(chǔ)防滲，防滲層為至少1 m厚黏土層（滲透系數(shù)≤10-7 cm/s），或至少2 mm厚HDPE膜等人工防滲材料（滲透系數(shù)≤10-10 cm/s），或其他防滲性能等效的材料。

當貯存液體類危廢時，需考慮是否有酸、堿、鹽等腐蝕性，根據(jù)腐蝕性介質(zhì)的具體性質(zhì)，按照GB/T 50046—2018《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標準》［3］選擇合適的地面防腐材料。

通常，液相介質(zhì)危廢可考慮設(shè)置HDPE材質(zhì)的防滲漏托盤，既可以起到防滲漏的效果，也可有效地將酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)相互之間分隔開，避免與地面直接接觸。

此外，按照GB 18597—2023《危險廢物貯存污染控制標準》要求，危廢暫存間內(nèi)宜采用相同的防滲、防腐工藝（包括防滲、防腐結(jié)構(gòu)或材料），防滲、防腐材料應(yīng)覆蓋所有可能與廢物及其滲濾液、滲漏液等接觸的構(gòu)筑物表面；不同防滲、防腐工藝應(yīng)分別建設(shè)貯存分區(qū)。

3" 危廢暫存間電力設(shè)備及檢測儀表設(shè)計

按照GB 50058—2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》［4］，爆炸性環(huán)境一般分為爆炸性氣體環(huán)境及爆炸性粉塵環(huán)境。危廢暫存間通常僅涉及爆炸性氣體環(huán)境，不涉及爆炸性粉塵環(huán)境。化工廠區(qū)常見的危廢，如廢催化劑、廢吸附劑、廢殘渣、廢有機溶劑、廢分析化驗試劑等，常常攜帶有部分化學物料，雖一般進行了合理的包裝，但在危廢暫存間內(nèi)貯存過程中仍會緩慢釋放氣體成分。針對甲、乙類危廢暫存間，在危廢貯存過程中可能會形成爆炸性氣體環(huán)境，釋放的氣體可能具有毒性及可燃性。

危廢暫存間內(nèi)電力設(shè)備在考慮防爆設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具體貯存的危廢，明確釋放源，確定電力設(shè)備應(yīng)考慮的防爆級別。一般工藝裝置產(chǎn)生的固體類危廢，經(jīng)嚴格的惰性氣體吹掃，使之穩(wěn)定后再入庫貯存，危廢內(nèi)殘留的可揮發(fā)性成分較少。對于甲、乙類危廢暫存間內(nèi)貯存的各類危廢，有時難以明確具體的釋放源及釋放的可燃介質(zhì)時，常可參考采用ⅡBT4作為電力設(shè)備防爆等級。

根據(jù)GB/T 50493—2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計標準》［5］有關(guān)要求，危廢暫存間內(nèi)，如果存在逸散的可燃氣體濃度可能達到報警設(shè)定值的情形，應(yīng)設(shè)置可燃氣體探測器；如果存在逸散的有毒氣體濃度可能達到報警設(shè)定值的情形，應(yīng)設(shè)置有毒氣體探測器；對于逸散的氣體同時屬于可燃及有毒的單組分氣體介質(zhì)，應(yīng)設(shè)有毒氣體探測器；對于可燃及有毒氣體同時存在的多組分混合氣體，可燃氣體濃度和有毒氣體濃度有可能同時達到報警設(shè)定值時，應(yīng)分別設(shè)置可燃氣體探測器和有毒氣體探測器。

危廢暫存間內(nèi)設(shè)置的可燃氣體探測器、有毒氣體探測器，其報警信號應(yīng)能傳輸至控制室進行顯示報警，同時報警信號應(yīng)與危廢暫存間內(nèi)的事故風機聯(lián)鎖，發(fā)生報警時，自動開啟事故風機，將危廢暫存間室內(nèi)空氣快速強排至室外，降低室內(nèi)可燃及其他有毒組分的濃度。

4" 危廢暫存間通風換氣設(shè)計

危廢暫存間內(nèi)的通風換氣分為事故通風換氣與常規(guī)換氣。

根據(jù)HG/T 20698—2009《化工采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》［6］第5.6.3條，危廢暫存間內(nèi)事故通風的換氣次數(shù)不應(yīng)小于12次/h。針對常規(guī)換氣次數(shù)，不同的設(shè)計規(guī)范有著各自的不同要求。比如GB 50058—2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第3.2.4條規(guī)定，爆炸危險區(qū)域的換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h；HG/T 20698—2009《化工采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》第5.5.4條、第7.5.5條規(guī)定，爆炸危險區(qū)域的換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h、化驗室的最小換氣次數(shù)一般在6～8次/h；GB 50475—2008《石油化工全廠性倉庫及堆場設(shè)計規(guī)范》［7］第7.4.1條規(guī)定，化學品庫的換氣次數(shù)不應(yīng)小于2次/h。

目前，尚無明確的標準規(guī)范針對危廢暫存間的常規(guī)換氣次數(shù)提出具體要求，危廢暫存間的常規(guī)換氣次數(shù)可參照上述規(guī)范選取合適的設(shè)計值。常規(guī)換氣次數(shù)的選取影響著危廢暫存間內(nèi)廢氣排放氣量的大小，進而影響著風機選型。危廢暫存間常規(guī)換氣次數(shù)的選取除參照上述規(guī)范外，還應(yīng)考慮建設(shè)項目環(huán)評及其批復中對危廢暫存間廢氣排放氣量的相關(guān)要求，綜合考慮選取合適的常規(guī)換氣次數(shù)。

5" 危廢暫存間廢氣收集及處理

根據(jù)《危險廢物貯存污染控制標準》（GB 18597—2023），危廢暫存間內(nèi)貯存的危廢若易產(chǎn)生粉塵、VOCs、酸霧、有毒有害大氣污染物和刺激性氣味氣體，應(yīng)設(shè)置氣體收集裝置和氣體凈化設(shè)施。

5.1" 廢氣收集風管

廢氣收集系統(tǒng)的風管布置應(yīng)盡量減少彎頭的個數(shù)，降低風阻，節(jié)約運行能源消耗。此外，風管的布置走向應(yīng)避免影響危廢的堆存及轉(zhuǎn)運。應(yīng)根據(jù)危廢暫存間內(nèi)廢氣成分的介質(zhì)密度，合理設(shè)計吸氣口。若同時存在比空氣密度大、比空氣密度小及與空氣密度相近的氣體組分時，豎直風管段應(yīng)考慮設(shè)置上、中、下三類吸風口，吸取整個危廢暫存間內(nèi)的廢氣。某化工廠甲類危廢暫存間內(nèi)同時存在比空氣密度大及比空氣密度小的氣體組分，其廢氣收集系統(tǒng)風管布置見圖1及圖2。

5.2" 廢氣處理工藝

通常化工廠區(qū)危廢暫存間內(nèi)廢氣以VOCs居多。根據(jù)《揮發(fā)性有機物治理實用手冊》［8］，VOCs廢氣治理技術(shù)主要有吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、燃燒技術(shù)、生物技術(shù)以及其他組合技術(shù)。考慮到危廢暫存間廢氣成分較為復雜，其治理技術(shù)也常考慮幾種工藝的組合使用。

熊義根［9］指出：通過實地考察危廢處置企業(yè)，運行企業(yè)危廢暫存間廢氣治理方式主要有單一的活性炭吸附技術(shù)、堿吸收+活性炭吸附脫附+催化氧化（RCO）技術(shù)、堿吸收+低溫等離子+深度氧化、堿吸收+分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮+RTO。單一的活性炭吸附技術(shù)具有投資低、操作簡單的優(yōu)點，但也存在吸附飽和后不及時更換活性炭導致的超標排放的問題，以及更換的廢活性炭需作為危廢進行管理及處置的缺點；催化氧化的組合工藝具有能處理成分復雜、適用范圍廣、效率高、無二次污染的優(yōu)點，但存在催化劑易中毒的缺點；低溫等離子組合工藝能處理多種組分的廢氣，但僅能處理低濃度廢氣，高濃度可燃廢氣極易引發(fā)爆炸事故；RTO組合工藝，具有安全、效率高的優(yōu)點，但投資成本較高。

化工企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實際情況，在滿足達標排放的基礎(chǔ)上，選擇合適的廢氣處理工藝，用于處理危廢暫存間產(chǎn)生的廢氣。某化工廠危廢暫存間廢氣處理系統(tǒng)采用單一活性炭吸附工藝，其工藝流程見圖3。危廢暫存間外排廢氣監(jiān)測要求（如監(jiān)測因子、監(jiān)測頻率）應(yīng)滿足項目環(huán)評及其批復要求。

6" 結(jié)語

危險廢物貯存是化工企業(yè)在危廢管理中極為重要的一環(huán)，考慮到危廢的危險特性，合理合規(guī)地設(shè)計危廢暫存間是一項極為重要的事情。既要滿足相關(guān)的環(huán)境保護管理要求，同時也要兼顧安全的本質(zhì)要求。本文結(jié)合相關(guān)的標準規(guī)范要求，從火災危險性類別、分區(qū)設(shè)計、防滲及防腐要求、防爆、有毒及可燃氣體探測、通風換氣、廢氣收集及處理等角度介紹了危廢暫存間的設(shè)計要點。落實好危廢暫存間的各項設(shè)計要點，方能實現(xiàn)設(shè)計合規(guī)化，為企業(yè)后期生產(chǎn)運營過程中產(chǎn)生的各種危廢，提供一個安全、環(huán)保、可靠的貯存場所。

參考文獻：

［1］ GB 18597—2023，危險廢物貯存污染控制標準［S］.

［2］ GB 50016 — 2014（2018年版），建筑設(shè)計防火規(guī)范［S］.

［3］ GB/T 50046 —2018，工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標準［S］.

［4］ GB 50058— 2014，爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范［S］.

［5］ GB/T 50493 —2019，石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計標準［S］.

［6］ HG/T 20698— 2009，化工采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范［S］.

［7］ GB 50475— 2008，石油化工全廠性倉庫及堆場設(shè)計規(guī)范［S］.

［8］ 生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司.揮發(fā)性有機物治理實用手冊［M］，北京：中國環(huán)境出版集團，2021.

［9］ 熊義根.關(guān)于危險廢物暫存庫臭氣治理方式的探討［J］.節(jié)能與環(huán)保，2019（9）：56-57.

修改稿日期：

2024-02-20