关于确定危险废物焚烧炉防护距离的建议

张 强，张艺馨

(1.青岛科技大学山东化工研究院，山东 济南 250014；2.山东师范大学附属中学，山东 济南 250014)

随着社会经济的全面发展，在社会生活及生产活动中会产生大量危险废物。危险废物具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性、传染性等特性，对生态环境和人类健康构成危害或潜在危害。对危险废物进行焚烧处理是处置危险废物的有效途径之一[1]。全国各地陆续建设危险废物焚烧装置。由于危险废物的危害性及环境敏感性，对危险废物焚烧炉项目的选址合理性，特别是焚烧炉场界与居民区、学校、医院等敏感点的距离要求是该类项目环境影响评价关注的重点[2-3]。《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》(HJ/T176-2005)原规定：焚烧厂内危险废物处理设施距离主要居民区以及学校、医院等公共设施的距离应不小于800 m。2012年6月7日，国家环保部发布《关于发布<危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》(HJ/T176-2005)修改方案的公告》(公告2012年第33号)，对危险废物焚烧设施与周边敏感点距离的规定修改为：焚烧厂内危险废物处理设施距离主要居民区以及学校、医院等公共设施的距离应根据当地的自然、气象条件，通过环境影响评价确定。

与危险废物焚烧炉和周边敏感点距离要求密切相关的概念包括：(1)卫生防护距离，由卫生部在1987年提出，系指产生有害因素的部门(车间或工段)的边界至居住区边界的最小距离。(2)环境防护距离，由环保部在《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发[2008]82号)中提出，是指项目与周围居民区以及学校、医院等公共设施的控制间距。由卫生防护距离与环境防护距离的定义可以看出，两者定义基本相同，且两者的设置都与项目周边人群健康密切相关，因此在针对危险废物焚烧炉与周边敏感点距离的确定方面，卫生防护距离与环境防护距离可做等同对待。

卫生防护距离的确定除国家有具体规定外，一般是根据项目污染物无组织排放情况，采用《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T3840-91)中推荐的公式计算得到。根据环保部公告2012年第33号，危险废物焚烧炉卫生防护距离目前无具体数值规定(仅环发[2008]82号规定新改扩建垃圾焚烧项目环境防护距离不得小于300 m)，应根据污染物无组织排放情况计算确定。危险废物焚烧炉会产生环境敏感性极高的二噁英类物质，但由于焚烧炉产生及处理二噁英的环节均封闭操作，其无组织排放量难以确定，使根据二噁英无组织排放量计算确定危险废物焚烧炉卫生防护距离难以实现。

《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发[2008]82号)中规定根据污染物无组织排放源强计算的结果并适当考虑环境风险评价结论提出合理的环境防护距离。按此规定，环境防护距离除了考虑有毒有害物质的无组织排放，还需要考虑环境风险预测评价的结果。同时，参照环保部发布的《关于发布<一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准>(GB18599-2001)等3项国家污染物控制标准修改单的公告》(公告2013年第36号)中规定的对危险废物集中贮存设施场址选择时“应重点考虑危险废物集中贮存设施可能产生的有害物质泄漏、大气污染物(含恶臭物质)的产生与扩散以及可能的事故风险等因素，根据其所在地区的环境功能区类别，综合评价其对周围环境、居住人群的身体健康、日常生活和生产活动的影响，确定危险废物集中贮存设施与常住居民居住场所、农用地、地表水体以及其他敏感对象之间合理的位置关系。”对环境防护距离(等同于卫生防护距离)的确定，可参照环发[2008]82号的规定，根据环境风险评价的结果确定危险废物焚烧炉的环境防护距离(卫生防护距离)。本文以山东省某企业焚烧炉为例，说明通过环境风险事故预测计算确定危险废物焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)的具体过程。

1 设定事故影响预测分析

某企业配套焚烧炉，接收公司内生产产生的废活性炭、废树脂、废催化剂、污水处理污泥等危险废物，焚烧量1800kg/h。危险废物采用回转窑焚烧处理后，产生的烟气送入二燃室进行二次燃烧，烟气经余热回收+旋风除尘+急冷塔+碱洗塔+活性炭吸附+布袋除尘器处理后通过35m高排气筒排放。设定事故包括两种情况分别进行影响预测分析。

1.1 设定事故一影响预测分析

事故一：焚烧炉二燃室爆炸。二燃室是焚烧炉运行过程中二噁英主要产生部位，也是二噁英浓度最高的部位。设定事故下，焚烧炉运行时二燃室发生爆炸，危废焚烧过程中产生的二噁英由二燃室瞬时溢出，扩散至外环境。根据有关文献[4]，焚烧炉二燃室二噁英产生浓度高达20 ngTEQ/m3；溢出烟气量取二燃室体积约100 m3，则焚烧炉爆炸事故时二噁英总的排出量为2000 ngTEQ。设定事故一风险事故源强汇总见表1。

表1 事故一风险事故源强汇总表Table 1 Summary of risk accident one source

风险事故预测风速条件选取0.2、1.0、1.5、2.0、2.3(当地近五年平均风速)、3.0 m/s；大气稳定度选择D、E、F类；预测模式采用《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ/T2.2-93)推荐的变天条件下多烟团模式预测计算事故状况下的污染物地面浓度。将事故一发生后下风向不同距离落地浓度与日均进入人体空气量(成人每天通过呼吸进入人体的空气量平均为12 m3)相乘，得到下风向不同距离处人体二噁英日摄入量，与人体可耐受二噁英摄入量对照，各种气象条件下超过标准值的最大范围即为环境防护距离(卫生防护距离)。关于二噁英类的环境质量标准和人体摄入参考标准，我国尚无相应的规定。根据环发[2008]82号的规定，事故及风险二噁英评价标准参照人体每日可耐受摄入量4pgTEQ/kg执行，经呼吸进入人体的允许摄入量按每日可耐受摄入量10%执行，即0.4pgTEQ/kg·d。人体体重按平均50 kg计算，则人体可耐受二噁英日摄入量为20pgTEQ/d。

将表1中事故源强及预测条件代入环境风险评价系统软件中进行运算。综合结果分析，事故一状态下出现最大超标范围的气象条件是D类稳定度、风速3 m/s，结果见表2。由表2可确定示例焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)为700 m。

表2 事故一最大超标范围一览表Table 2 Maximum over standard range list of risk accident one

示例焚烧炉二噁英主要产生部位二燃室容积为100 m3。按照上述计算过程，计算确定不同二燃室容积的焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)，结果见表3。

表3 焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)汇总表(参照事故一)Table 3 The environmental protection distance (health protection distance) of hazardous waste incinerator list (refer to risk accident one)

1.2 设定事故二影响预测分析

事故二：焚烧炉二噁英控制措施全部失效，含二噁英的烟气直接由排气筒排放。根据有关文献[4]，焚烧炉二燃室二噁英产生浓度高达20ngTEQ/m3。事故二状态下，示例焚烧炉焚烧量1800 kg/h，烟气排放量10800 m3/h，二噁英排放浓度取20ngTEQ/m3，排烟温度80℃，排气筒高度35 m，内径1.2 m。将上述数据代入大气预测软件(Screen3Model)采用估算模式预测污染源下风向不同距离处二噁英落地浓度。将预测浓度与日均进入人体空气量(成人每天通过呼吸进入人体的空气量平均为12 m3)相乘，得到下风向不同距离处人体二噁英日摄入量，与人体可耐受二噁英摄入量(20 pgTEQ/d)对照，超过标准值的最大范围即为环境防护距离(卫生防护距离)。具体结果见表4。由表4可确定示例焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)为600 m。

表4 事故二最大超标范围一览表Table 4 Maximum over standard range list of risk accident two

*注：人体可耐受二噁英日摄入量为20pgTEQ/d。

示例焚烧炉焚烧量为1800 kg/h。按照上述计算过程，计算确定不同焚烧量的焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)，结果见表5。表中焚烧炉排气筒高度根据《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)中对焚烧炉排气筒高度的规定(焚烧量≤300 kg/h，排气筒最低25 m；焚烧量300～2000 kg/h，排气筒最低35 m；焚烧量2000～2500 kg/h，排气筒最低45m；焚烧量≥2500 kg/h，排气筒最低50m)确定。

表5 焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)汇总表(参照事故二)Table 5 The environmental protection distance (health protection distance) of hazardous waste incinerator list (refer to risk accident two)

表5(续)

注：表中标“*”处计算结果为不出现超标点。参照环发[2008]82号规定的新改扩建垃圾焚烧项目环境防护距离不得小于300 m，将表中标“*”处计算结果全部调整为300 m。

2 结论

对照事故一、事故二对示例焚烧炉预测结果，事故一确定的示例焚烧炉环境防护距离(卫生防护距离)为700 m，事故二确定的是600 m。参照事故一确定的环境防护距离(卫生防护距离)稍大于参照事故二确定的结果。焚烧炉项目环评时，可根据焚烧炉设计二燃室容积由表3查出对应的环境防护距离(卫生防护距离)或者根据焚烧炉设计焚烧量及排气筒高度由表5查出对应的环境防护距离(卫生防护距离)，再结合根据焚烧炉其他特征污染物(如氨、硫化氢、臭气等恶臭污染物)无组织排放情况计算的环境防护距离，最终确定焚烧炉的环境防护距离(卫生防护距离)。

[1]韩 敏，沈 众，柏立森.危险废物焚烧处置项目环评应重点关注的几个问题[J].污染防治技术，2008，21(5)：57.

[2]吕连宏，罗 宏.生活垃圾焚烧厂的环境防护距离计算方法探讨[J].环境卫生工程，2009，17(3)：56-58.

[3]夏睿全，查清云．危险废物焚烧设施的环境防护距离计算方法探讨[J]．广东化工,2016，43(19)：146-147.

[4]张新玲，韩 敏，黄夏银.垃圾焚烧二噁英非正常排放的环境影响探讨[C]//江苏省环境科学研究院.江苏省环境科学研究院青年科技论坛论文集，2008：245-248.

(本文文献格式：张强，张艺馨.关于确定危险废物焚烧炉防护距离的建议[J].山东化工,2018,47(7):174-177.)