浅析生活垃圾卫生填埋场封场后防护距离

钱　东，李　浓（.南宁市勘察测绘地理信息院，广西　南宁　53000；.南宁市环境卫生管理处，广西　南宁5300）



浅析生活垃圾卫生填埋场封场后防护距离

钱东1，李浓2
（1.南宁市勘察测绘地理信息院，广西南宁530001；2.南宁市环境卫生管理处，广西南宁530011）

【摘要】以广西南宁某生活垃圾卫生填埋场二期工程封场为例，分析计算其封场后的大气环境防护距离、卫生防护距离、风险防护距离。其中风险防护距离的计算值较大，出于环境影响最小化考虑，以风险防护距离作为生活垃圾填埋场封场后的防护距离。

【关键词】生活垃圾卫生填埋场；大气环境防护距离；卫生防护距离；风险防护距离

生活垃圾卫生填埋场中的有机物由于微生物的生化降解作用，会发生降解，主要产物包括CO2、H2O、CH4、H2S、NH3等，其中恶臭气体为H2S、NH3，易燃易爆气体为CH4。

H2S、NH3虽然产生量较少，但有毒有害，且嗅觉影响明显，对人体的身心健康有害，是垃圾填埋场恶臭的主要污染物。填埋场产生的CH4比重比空气轻，气体上浮对人体毒害不明显，但属于易燃易爆气体，与空气混合后，当体积达到5%～15%时，有可能发生爆炸。

生活垃圾填埋场封场后，虽然不再收入新的生活垃圾，但是原有垃圾会继续降解产气。生物降解产气是一个阶段性过程，开始时是逐年增加，产气高峰通常在封场后3～5 a内出现，然后会慢慢逐年下降。生物降解产气过程通常可历时20 a。待垃圾堆体稳定化后，生物降解产气会逐渐减弱至消失。

由于生活垃圾卫生填埋场封场后，依然有大量填埋气产生，因此要划定防护距离，控制无组织排放源所在的生产单元（生产区、车间或工段）与周围居民区的间距，以避免、降低填埋气污染物对周边居民区环境的影响，即在防护距离之内，不应建设居住区。

但垃圾填埋场营运期划定的防护距离通常较大，而封场后，垃圾填埋场废气源强会有所改变，按营运期防护距离执行的话，势必会限制填埋场周边地块的发展，不利于城镇规划的实施和发展建设。因此，垃圾填埋场封场后需根据污染源的变化进行估算，重新划定防护距离。

1　防护距离简述

在环境影响评价工作中，对于防护距离，一般从大气环境防护距离、卫生防护距离、风险防护距离3个方面分别评价。

大气环境防护距离：为保护人群健康，减少正常排放条件下大气污染物对居住区的环境影响，在项目厂界以外设置的环境防护距离。国家环境保护部制定。生活垃圾卫生填埋场主要考虑填埋气H2S、NH3的排放，由此制定大气环境防护距离。

卫生防护距离：产生有害因素的部门（生产车间或作业场所）的边界至敏感区边界的最小距离。国家卫生部制定。生活垃圾卫生填埋场主要考虑填埋气H2S、NH3的排放，由此制定卫生防护距离。

风险防护距离：根据HJ 2.2—2008环境影响评价技术导则大气环境、HJ/T169—2004建设项目环境风险评价技术导则，经事故风险预测后，得到的项目风险事故时能保障人员、周边环境安全的最小距离。生活垃圾卫生填埋场主要考虑填埋气CH4火灾爆炸产生的风险，由此制定风险防护距离。

2　防护距离计算

以广西南宁某生活垃圾卫生填埋场二期工程封场为例，分别计算其封场后的大气环境防护距离、卫生防护距离、风险防护距离。

2.1大气环境防护距离

按HJ 2.2—2008推荐的大气环境防护距离模式进行计算，计算参数见表1。

表1　大气环境防护距离计算参数

大气环境防护距离计算结果为无超标点，即大气环境防护距离为0，可不设大气环境防护距离。

2.2卫生防护距离

根据GB/T 13201—1991制定地方大气污染物排放标准的技术方法，有害气体无组织排放控制与工业企业卫生防护距离按下式计算：

式中：Cm为环境空气质量二级标准1次浓度限值，该标准未规定浓度限值的大气污染物，取TJ 36—1979规定的居住区1次最高容许浓度限值，mg/m3；L为工业企业所需卫生防护距离，m；r为有害气体无组织排放源所在生产单元的等效半径，m，根据该生产单元面积S（m2）计算，r=（S/π）1/2；A、B、C、D为卫生防护距离计算系数；Qc为工业企业有害气体无组织排放量可达到的控制水平，如表2所示。

根据GB/T 13201—1991，卫生防护距离在100 m以内时，级差为50 m；超过100 m，但小于或等于1 000 m时，级差为100 m；但当按2种或2种以上的有害气体的Qc/Cm值计算的卫生防护距离在同一级别时，该类工业企业的卫生防护距离级别应该高一级。

表2　卫生防护距离计算系数

根据以上方法，计算出卫生防护距离（从填埋库区边界算起）如表3所示。

表3　卫生防护距离计算结果

2.3风险防护距离

由于填埋气中含有易燃易爆气体甲烷，根据甲烷爆炸风险的影响距离，确定填埋场封场后的风险防护距离。

参考文献［1-3］，采用蒸气云爆炸TNT当量系数法，预计开始泄漏至形成规模蒸气云时间为8 h，根据表4计算甲烷产生量（按kg/h计），假设环境温度15℃，微风。已知甲烷燃烧热50.0 MJ/kg，比热2.22 kJ/（kg·K），汽化潜热510 kJ/kg，环境压力下甲烷的沸点111 K，则有：

其中，Wf为可燃混合气团质量（kg）；W为逸出的可燃气质量（kg）；F为闪蒸系数，经计算，F=0.537；Cp为燃料的平均比热；△T为环境压力下环境温度与沸点的温差；L为汽化潜热；WTNT为TNT当量（kg）；Hf为燃料的燃烧热（MJ/kg），50MJ/kg；HTNT为TNT的爆热（MJ/kg），4.65 MJ/kg；α0为TNT当量系数，U.K.HSH（1986年）推荐一般取3%、4%，本文取α0=3%；R为离爆炸点的实际距离（m）；R无因次为无因次距离。

表4　甲烷产生源强

根据表5可以得知，△P≤0.02 MPa时，对人员、建筑物影响不大。再查图1可以得到，对应△P=0.02 MPa的距离R无因次为44 m。

表5　爆炸波超压的影响

图1　曲线

由公式（5）可以计算出R，具体结果如表6所示。

表6　甲烷蒸汽云爆炸安全防护距离

3　防护距离的确定

由以上计算结果可以看出，卫生防护距离与风险防护距离的数量级基本一致，但风险防护距离的计算结果较大，出于环境影响最小化的考虑，为确保填埋场周边居民区的生活环境，应以风险防护距离计算结果作为生活垃圾填埋场封场后的防护距离。

防护距离之内，不应建设居住区。

4　结束语

根据该生活垃圾卫生填埋场环境影响评价报告书批复，该生活垃圾卫生填埋场营运期需将填埋场厂界外1 300 m范围划为安全卫生防护区，严格控制在防护区范围内人群居住和其他活动。而封场后，经过上述计算，最大的防护距离为700 m，大大低于营运期的1 300 m，而且防护距离逐年缩小，封场远期，待垃圾填埋场垃圾堆体稳定化后，可根据跟踪监测结果，确定是否取消防护距离。因此，生活垃圾卫生填埋场封场后由于污染源的变化，防护距离应随之改变，不应沿用营运期的防护距离。

［1］ 王炜，张小梅，刘茂.垃圾填埋场火灾爆炸风险分析［J］.环境卫生工程，2005，13（5）：41-45.

［2］ 宋元宁，于立友，李彩霞.TNT当量法预测某石化设备爆炸后果评价［J］.中国安全生产科学技术，2005，1（3）：66-68.

［3］ 刘茂，余素林，陈红盛，等.输气管道的蒸气云爆炸灾害的风险分析［J］.南开大学学报：自然科学板，2002，35（2）：84-89.

中图分类号：X32

文献标识码：A

文章编号：1005-8206（2016）02-0074-03

作者简介：钱东（1981—），工程师，主要从事环境保护工作。

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