滦南县柏各庄生活垃圾填埋场防火消防设计方案

张云霞，王 浩，王 瑞，段 宽

（天津市市政工程设计研究院，天津市 300051）

0 前言

消防设计是生活垃圾卫生填埋场的重点设计内容之一，涉及到垃圾填埋场消防设计的规范为《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ 17—2004）和《生活垃圾卫生填埋场处理工程项目建设标准》（建标124—2009），但规范对垃圾填埋场消防设计内容（要求与做法）均未有很明确的规定。本文将借鉴国内建成垃圾处理场的成功做法，简述滦南县柏各庄生活垃圾填埋场的防火和消防的设计方案。

1 项目概述

滦南县柏各庄生活垃圾填埋场服务范围为柏各庄行政区域，2012年人口为41 000人，填埋场占地面积约4.37 hm2，总库容约18.66万m3，有效库容16.40万m3，处理能力45 t/d，服务年限 1 0 a（2013～2022年）。

2 工艺简介

垃圾填埋类型应为山谷结合平原填埋的混合填埋方式。为防止库底地下水蓄集对防渗膜产生顶托破坏防渗层，最底层设置地下水导排系统；其上采用双层复合防渗结构[1]，包含渗沥液检测层和收集层；另外为避免雨水进入库区增加渗沥液产量，结合拟建场址的地形条件，在填埋库区道路外侧设置永久性截洪沟。

3 填埋场火灾危险因素分析

3.1 填埋物气体火灾

填埋场内的垃圾会产生甲烷、二氧化碳、氮气及硫化氢等气体，填埋气体不断在场内聚集，导致场内气体压力升高。由于填埋气体会发生横向迁移和侧向迁移，这种无控制的迁移是一种危险隐患，若长时间积累，在某些条件下可导致火灾、爆炸等事故[2]。

3.2 电气火灾

电缆敷设不规范，任意交叉，衔接电缆终端头和中间接头不按规范要求，接触不良或封闭绝缘不良等；电缆在地沟或埋地敷设时，由于潮湿或被水浸泡，容易使电缆绝缘老化，引起短路；电缆选型不当，经常过负荷、过热运行，使电缆绝缘老化、绝缘强度降低，引起电缆相间或相对的击穿短路，或过电压使电缆击穿短路起火。

4 防火设计

4.1 厂区消防道路、安全疏散通道及出口的设置情况

填埋区四周建消防道路，消防道路宽度为6 m，消防道路东、西、北侧距离征地边界10 m，南侧距离征地边界线25 m，消防通道转弯半径为12 m，道路最小净空5.0 m；消防道路与围墙之间设置绿化隔离带，满足《危险废物填埋污染控制标准》（GB 19598—2001）和《生活垃圾卫生填埋场处理工程项目建设标准》（建标124—2009）的相关要求。以上道路型式均为郊区型，消防道路路面纵坡坡度随设计地面，横坡为2%，坡向场地外侧。厂区道路呈环形布置，形成完整的消防道路网，保证消防作业的可达性和可操作性。另外，渣场四周消防道路可用于人员的安全疏散。

4.2 危险有害气体的安全控制

（1）危险有害气体的产生与控制：填埋场内产生气体主要成分为甲烷、二氧化碳、氮气及硫化氢气体，因此，填埋区内分层设置网状集气沟，横纵方向每间隔35 m设竖向导气石笼，石笼内填粒径50～150 mm的碎石及DN200 mm穿孔HDPE导气管，确保垃圾分解产物的甲烷及二氧化碳能及时疏导、排放及扩散。

（2）危险有害气体的检测和报警：石笼顶部设甲烷浓度监测装置，同时设置便携式可燃气体及硫化氢气体报警仪随时对场地排放气体进行检测。

4.3 电气安全措施

该工程火灾报警控制系统属二级负荷，需双电源供电，火灾报警系统备用电源采用设备自带的蓄电池，其余负荷均属三级负荷，采用一路市电供电。场内新建10 kV配电室一座，10 kV电源取自附近电力部门架空线路，变压器采用干式变压器，规格:SC10-250/10，额定容量S e=250 kVA，变压器提供各负荷0.4 kV电源。低压供配电系统采用放射式。

配电室和仪表间设光电智能感烟探测器，吸顶式安装。其中配电室入口处增加手动报警按钮和声光报警器各一套。火灾自动报警系统后台（含电源箱、火灾报警控制盘等）放置在仪表间，壁挂式安装。

4.4 建构筑物防火措施

建、构筑物防火设计按《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)等有关规范的要求执行。

5 消防设计

（1）生产管理区

生活垃圾填埋场包括填埋场主体区和生产管理区。其中生产管理区内单体建筑（综合楼、机修车间）总面积为150 m2，高度为4.2 m，两层，耐火等级为二级戊类厂房，则不需要设置室内消火栓。

室内建筑灭火器配置，根据规范，综合楼和机修车间均按中危险级设计配置手提式干粉灭火器，而管理区之外消火栓用水量为15 L/s。

（2）填埋场主体区

填埋场主体区的室外消防给水设计则比较复杂，《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）中没有垃圾填埋场室外消防用水量取值的规定。由于填埋场内可能发生的火灾主要是可燃气体火灾，因此设计时参考可燃气体储罐的室外消防用水量的规定。填埋区有效库容16.40万m3，大于10万m3，小于20万m3，相应室外消防用水量取30 L/s，火灾延续时间取3.0 h。

（3）消防水量确定及消防设施

结合生产管理区和填埋场主体区的室外消防给水量，确定填埋场的室外消防用水量30 L/s，火灾延续时间取3.0 h。经计算，消防用水量为324 m3，设置400 m3室外消防水池及两台消防水泵，室外设置环状消防给水管道及地上式消火栓。同时填埋场需配备洒水车，储备干粉灭火剂和灭火沙土。

6 结语

垃圾处理厂消防设计比普通建筑物或构筑物的防火及消防设计无论在内容及范围上都复杂。本文是根据已有成熟工程及一些规范，编制填埋场消防设计方案。在此谨希望规范编制部门能尽快出台该项规范或相关条文，从而使设计人员有法可依，规范和完善设计。

[1] 韦新东，高尚，王晓玲.松原生活垃圾卫生填埋场工程设计[J].中国给水排水，2011，27(10)：47-50.

[2] 刘玉强，黄启飞，王琪.生活垃圾填埋场不同填埋方式填埋气特性研究[J].环境污染与防治，2005，27(5)：333-336.