張 強(qiáng)，張藝馨

(1.青島科技大學(xué)山東化工研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東師范大學(xué)附屬中學(xué)，山東 濟(jì)南 250014)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，在社會生活及生產(chǎn)活動中會產(chǎn)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(xué)反應(yīng)性、傳染性等特性，對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成危害或潛在危害。對危險廢物進(jìn)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(xù)建設(shè)危險廢物焚燒裝置。由于危險廢物的危害性及環(huán)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(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等敏感點的距離要求是該類項目環(huán)境影響評價關(guān)注的重點[2-3]?！段ｋU廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T176-2005)原規(guī)定：焚燒廠內(nèi)危險廢物處理設(shè)施距離主要居民區(qū)以及學(xué)校、醫(yī)院等公共設(shè)施的距離應(yīng)不小于800 m。2012年6月7日，國家環(huán)保部發(fā)布《關(guān)于發(fā)布<危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)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(shè)施與周邊敏感點距離的規(guī)定修改為：焚燒廠內(nèi)危險廢物處理設(shè)施距離主要居民區(qū)以及學(xué)校、醫(yī)院等公共設(shè)施的距離應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀?、氣象條件，通過環(huán)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(guān)的概念包括：(1)衛(wèi)生防護(hù)距離，由衛(wèi)生部在1987年提出，系指產(chǎn)生有害因素的部門(車間或工段)的邊界至居住區(qū)邊界的最小距離。(2)環(huán)境防護(hù)距離，由環(huán)保部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生物質(zhì)發(fā)電項目環(huán)境影響評價管理工作的通知》(環(huán)發(fā)[2008]82號)中提出，是指項目與周圍居民區(qū)以及學(xué)校、醫(yī)院等公共設(shè)施的控制間距。由衛(wèi)生防護(hù)距離與環(huán)境防護(hù)距離的定義可以看出，兩者定義基本相同，且兩者的設(shè)置都與項目周邊人群健康密切相關(guān)，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(wèi)生防護(hù)距離與環(huán)境防護(hù)距離可做等同對待。

衛(wèi)生防護(hù)距離的確定除國家有具體規(guī)定外，一般是根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》(GB/T3840-91)中推薦的公式計算得到。根據(jù)環(huán)保部公告2012年第33號，危險廢物焚燒爐衛(wèi)生防護(hù)距離目前無具體數(shù)值規(guī)定(僅環(huán)發(fā)[2008]82號規(guī)定新改擴(kuò)建垃圾焚燒項目環(huán)境防護(hù)距離不得小于300 m)，應(yīng)根據(jù)污染物無組織排放情況計算確定。危險廢物焚燒爐會產(chǎn)生環(huán)境敏感性極高的二噁英類物質(zhì)，但由于焚燒爐產(chǎn)生及處理二噁英的環(huán)節(jié)均封閉操作，其無組織排放量難以確定，使根據(jù)二噁英無組織排放量計算確定危險廢物焚燒爐衛(wèi)生防護(hù)距離難以實現(xiàn)。

《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生物質(zhì)發(fā)電項目環(huán)境影響評價管理工作的通知》(環(huán)發(fā)[2008]82號)中規(guī)定根據(jù)污染物無組織排放源強(qiáng)計算的結(jié)果并適當(dāng)考慮環(huán)境風(fēng)險評價結(jié)論提出合理的環(huán)境防護(hù)距離。按此規(guī)定，環(huán)境防護(hù)距離除了考慮有毒有害物質(zhì)的無組織排放，還需要考慮環(huán)境風(fēng)險預(yù)測評價的結(jié)果。同時，參照環(huán)保部發(fā)布的《關(guān)于發(fā)布<一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)>(GB18599-2001)等3項國家污染物控制標(biāo)準(zhǔn)修改單的公告》(公告2013年第36號)中規(guī)定的對危險廢物集中貯存設(shè)施場址選擇時“應(yīng)重點考慮危險廢物集中貯存設(shè)施可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)泄漏、大氣污染物(含惡臭物質(zhì))的產(chǎn)生與擴(kuò)散以及可能的事故風(fēng)險等因素，根據(jù)其所在地區(qū)的環(huán)境功能區(qū)類別，綜合評價其對周圍環(huán)境、居住人群的身體健康、日常生活和生產(chǎn)活動的影響，確定危險廢物集中貯存設(shè)施與常住居民居住場所、農(nóng)用地、地表水體以及其他敏感對象之間合理的位置關(guān)系。”對環(huán)境防護(hù)距離(等同于衛(wèi)生防護(hù)距離)的確定，可參照環(huán)發(fā)[2008]82號的規(guī)定，根據(jù)環(huán)境風(fēng)險評價的結(jié)果確定危險廢物焚燒爐的環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)。本文以山東省某企業(yè)焚燒爐為例，說明通過環(huán)境風(fēng)險事故預(yù)測計算確定危險廢物焚燒爐環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)的具體過程。

1 設(shè)定事故影響預(yù)測分析

某企業(yè)配套焚燒爐，接收公司內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)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(zhuǎn)窯焚燒處理后，產(chǎn)生的煙氣送入二燃室進(jìn)行二次燃燒，煙氣經(jīng)余熱回收+旋風(fēng)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(shè)定事故包括兩種情況分別進(jìn)行影響預(yù)測分析。

1.1 設(shè)定事故一影響預(yù)測分析

事故一：焚燒爐二燃室爆炸。二燃室是焚燒爐運(yùn)行過程中二噁英主要產(chǎn)生部位，也是二噁英濃度最高的部位。設(shè)定事故下，焚燒爐運(yùn)行時二燃室發(fā)生爆炸，危廢焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英由二燃室瞬時溢出，擴(kuò)散至外環(huán)境。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[4]，焚燒爐二燃室二噁英產(chǎn)生濃度高達(dá)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(shè)定事故一風(fēng)險事故源強(qiáng)匯總見表1。

表1 事故一風(fēng)險事故源強(qiáng)匯總表Table 1 Summary of risk accident one source

風(fēng)險事故預(yù)測風(fēng)速條件選取0.2、1.0、1.5、2.0、2.3(當(dāng)?shù)亟迥昶骄L(fēng)速)、3.0 m/s；大氣穩(wěn)定度選擇D、E、F類；預(yù)測模式采用《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》(HJ/T2.2-93)推薦的變天條件下多煙團(tuán)模式預(yù)測計算事故狀況下的污染物地面濃度。將事故一發(fā)生后下風(fēng)向不同距離落地濃度與日均進(jìn)入人體空氣量(成人每天通過呼吸進(jìn)入人體的空氣量平均為12 m3)相乘，得到下風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)值的最大范圍即為環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)。關(guān)于二噁英類的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和人體攝入?yún)⒖紭?biāo)準(zhǔn)，我國尚無相應(yīng)的規(guī)定。根據(jù)環(huán)發(fā)[2008]82號的規(guī)定，事故及風(fēng)險二噁英評價標(biāo)準(zhǔn)參照人體每日可耐受攝入量4pgTEQ/kg執(zhí)行，經(jīng)呼吸進(jìn)入人體的允許攝入量按每日可耐受攝入量10%執(zhí)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(qiáng)及預(yù)測條件代入環(huán)境風(fēng)險評價系統(tǒng)軟件中進(jìn)行運(yùn)算。綜合結(jié)果分析，事故一狀態(tài)下出現(xiàn)最大超標(biāo)范圍的氣象條件是D類穩(wěn)定度、風(fēng)速3 m/s，結(jié)果見表2。由表2可確定示例焚燒爐環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)為700 m。

表2 事故一最大超標(biāo)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(chǎn)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(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)，結(jié)果見表3。

表3 焚燒爐環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)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(shè)定事故二影響預(yù)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(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[4]，焚燒爐二燃室二噁英產(chǎn)生濃度高達(dá)20ngTEQ/m3。事故二狀態(tài)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(nèi)徑1.2 m。將上述數(shù)據(jù)代入大氣預(yù)測軟件(Screen3Model)采用估算模式預(yù)測污染源下風(fēng)向不同距離處二噁英落地濃度。將預(yù)測濃度與日均進(jìn)入人體空氣量(成人每天通過呼吸進(jìn)入人體的空氣量平均為12 m3)相乘，得到下風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)值的最大范圍即為環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)。具體結(jié)果見表4。由表4可確定示例焚燒爐環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)為600 m。

表4 事故二最大超標(biāo)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(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)，結(jié)果見表5。表中焚燒爐排氣筒高度根據(jù)《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484-2001)中對焚燒爐排氣筒高度的規(guī)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(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)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(xù))

注：表中標(biāo)“*”處計算結(jié)果為不出現(xiàn)超標(biāo)點。參照環(huán)發(fā)[2008]82號規(guī)定的新改擴(kuò)建垃圾焚燒項目環(huán)境防護(hù)距離不得小于300 m，將表中標(biāo)“*”處計算結(jié)果全部調(diào)整為300 m。

2 結(jié)論

對照事故一、事故二對示例焚燒爐預(yù)測結(jié)果，事故一確定的示例焚燒爐環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)為700 m，事故二確定的是600 m。參照事故一確定的環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)稍大于參照事故二確定的結(jié)果。焚燒爐項目環(huán)評時，可根據(jù)焚燒爐設(shè)計二燃室容積由表3查出對應(yīng)的環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)或者根據(jù)焚燒爐設(shè)計焚燒量及排氣筒高度由表5查出對應(yīng)的環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)，再結(jié)合根據(jù)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(huán)境防護(hù)距離，最終確定焚燒爐的環(huán)境防護(hù)距離(衛(wèi)生防護(hù)距離)。

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