垃圾填埋場大氣影響

編號：畢業(yè)論文(設(shè)計)題目生活垃圾填埋場SO2影響評價指導(dǎo)教師學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)單位德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院（蓋章）二零一四年六月一日目錄摘要及關(guān)鍵詞 11緒論 11.1垃圾填埋場影響現(xiàn)狀 11.2垃圾填埋場評價目的和意義 22某生活垃圾場概況 23影響現(xiàn)狀評價 23.1評價標準 23.2評價方法 33.3監(jiān)測與評價結(jié)果 33.3.1監(jiān)測點 33.3.2監(jiān)測評價結(jié)果 34影響預(yù)測評價 44.1源強的確定 44.2預(yù)測模式與擴散參數(shù)的選擇 44.2.1預(yù)測模式 44.2.2擴散參數(shù)的選擇 64.3地面濃度分布 94.4典型日對敏感點的影響 105預(yù)防措施 11參考文獻 12英語摘要 13致謝 14獨創(chuàng)性說明 15ContentsAbstractandKeywords 11Introduction 11.1Impactofsulfurlandfillgas 11.2Evaluationpurposeandsignificanceforfrommunicipallandfill 22Overviewofsomemunicipallandfill 23Assessmentsfor 23.1Evaluationstandard 23.2Evaluationmethod 33.3Monitoringandevaluationresults 33.3.1Monitoringpoints 33.3.2Monitoringandevaluationresults 34Predictionsfor 44.1Determinationofpredictivesource 44.2Predictionmodelanddeterminationofdiffusionparameters 44.2.1Predictionmodel 44.2.2Selectionofdiffusionparameters 64.3Groundconcentrationdistributionof 94.4Theinfluenceofonsensitivepointintypicalday 105Preventionmeasures 11References 12Abstract 13Acknowledgments 14Originalitystatement 15德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2014屆環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)論文生活垃圾填埋場影響評價（德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院山東德州253023）摘要：生活垃圾填埋氣通過火炬燃燒處理后產(chǎn)生的會對周圍的敏感點產(chǎn)生一定的影響。本文以某垃圾填埋場為研究對象，采用單因子指數(shù)評價法對現(xiàn)狀進行三級評價，同時利用點源擴散模型預(yù)測燃燒處理后排放的地面濃度分布及典型日對敏感點的影響，并依此提出防治措施。關(guān)鍵詞：火炬燃燒；單因子指數(shù)法；點源擴散模型；地面濃度分布1緒論1.1垃圾填埋場含硫填埋氣影響現(xiàn)狀隨著人們生活水平的不斷提高和不斷加快的城市化進程，我國城市生活垃圾以每年7~10的增長速度迅速增加。其中只有少量被堆肥或回收利用外，其余大多數(shù)都被被運送到垃圾填埋場進行填埋處理[1]。行之有效的處置填埋場垃圾產(chǎn)生的有害氣體，減少垃圾填埋場對周邊生態(tài)環(huán)境的污染，加強對周邊居民的健康保護，已作為垃圾填埋場綜合治理的重要職責(zé)[2]。一般來說，垃圾填埋氣的典型種類之一為含硫化合物，如硫化氫、二氧化硫、硫醇甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳等。含硫類惡臭物質(zhì)共占62.5。其中硫化氫主要在填埋區(qū)釋放，具有明顯的季節(jié)變化，可直接毒害神經(jīng)系統(tǒng)。成為垃圾填埋場有害氣體中最主要的影響因素[3]。填埋氣作為一種重要的可再生資源，在上網(wǎng)條件好的地方，用填埋氣發(fā)電既可為填埋場的日常運行提供電力以降低運行成本，也可利用現(xiàn)有電網(wǎng)上網(wǎng)供電，能夠得到更大的經(jīng)濟收益，對沒有上網(wǎng)條件的地區(qū)，用填埋氣制備汽車燃料、甲醇、二甲醇或作為熱源來蒸發(fā)滲濾液也是一種可選的方案[4]。但含硫填埋氣直接燃燒處理后可進一步產(chǎn)生對環(huán)境污染的，形成了新的環(huán)境問題[5]。對人體毒害作用很強，在其濃度很高是更是會引起呼吸困難[6]。相對于我國剛剛起步的填埋氣的利用開發(fā)，西方發(fā)達國家從上世紀80年代就開始利用填埋氣[7]。我國正在努力研發(fā)處理和利用填埋氣的技術(shù)[8]，但是還不夠成熟，如何低成本的利用填埋氣并實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化仍是目前亟待結(jié)局的問題。1.2垃圾填埋場SO2評價目的和意義含硫填埋氣既會嚴重危害人類健康，經(jīng)燃燒火炬燃燒后產(chǎn)生的又將產(chǎn)生二次污染[9]。因此很有必要對垃圾填埋場火炬燃燒產(chǎn)生的進行預(yù)測。本文將引用某擬建生活垃圾填埋場的事例，預(yù)測填埋場所產(chǎn)生的含硫填埋氣經(jīng)火炬燃燒自然排放的對周圍環(huán)境和人民群眾的健康所可能產(chǎn)生的影響[10]，從而可為合理利用填埋氣提供一定的參考依據(jù)[11]，減少二次污染。也可為垃圾填埋場的選址和場內(nèi)的建設(shè)項目的布局的合理性提供保障[12]。2某生活垃圾填埋場概況 擬建服務(wù)年限為為17年，即從2010年至2026年，庫容70.5萬的垃圾填埋場，該填埋場庫區(qū)位于A縣某村，面積約為52146。其中填埋氣體采用主動導(dǎo)排方式進入燃燒火炬燃燒后自然排放。該填埋場氣候溫暖濕潤，四季分明，年平均氣溫16.2℃，降水量的一半以上多集中在每年的四-七月，區(qū)域年平均風(fēng)速為2.8，主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，夏季風(fēng)向則為偏南向。項目周圍環(huán)境保護目標見表2-1。表2-1環(huán)境保護目標一覽表環(huán)境敏感點相對距離方位性質(zhì)及規(guī)模西遞2500NE世界文化遺產(chǎn)地桃源建材廠職工宿舍1500SW50人3SO2影響現(xiàn)狀評價3.1評價標準根據(jù)《<環(huán)境空氣質(zhì)量標準>（GB3095-1996）修改單》（環(huán)發(fā)[2000]一號）規(guī)定的環(huán)境空氣功能區(qū)分類方法，功能區(qū)分為兩類。一類區(qū)是：風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護區(qū)和其他需要特殊保護的區(qū)域；二類區(qū)是：文化區(qū)、居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、農(nóng)村地區(qū)和工業(yè)區(qū)。其環(huán)境空氣質(zhì)量標準要求是：一級濃度限值適用一類，二級濃度限值適用于二類區(qū)[13]。由于該工程周圍敏感目標西遞為世界文化遺產(chǎn)，應(yīng)執(zhí)行一類區(qū)的一級濃度限值；桃源建材廠職工宿舍為居民區(qū)，執(zhí)行二類區(qū)的二級濃度限值。具體的濃度限值見表3-1。表3-1濃度限值標準(ug/m3)平均時間濃度限值一級二級年平均206024小時平均501501小時平均1505003.2評價方法根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則—大氣環(huán)境》選擇單因子指數(shù)評價法進行評價。單因子評價法通常使用實測值Ci與標準值Coi作比，公式為，其比值數(shù)值作為一個衡量環(huán)境影響因子影響作用大小的標準[14]。小于1時達標，而大于1時超標。單因子指數(shù)評價法在運用中可以得出，其比值越小影響越小，環(huán)境影響作用越小。實測值為監(jiān)測數(shù)值，標準值為環(huán)境質(zhì)量標準值。3.3監(jiān)測與評價結(jié)果3.3.1監(jiān)測點設(shè)置監(jiān)測點3個，各監(jiān)測點布局見表3-2。表3-2環(huán)境空氣監(jiān)測點布置監(jiān)測點編號名稱方位功能1西遞NE2500上風(fēng)向近距離關(guān)心點2擬建場址(建材廠)//3桃源建材廠職工宿舍SW1500下風(fēng)向關(guān)心點3.3.2監(jiān)測評價結(jié)果針對三個敏感點進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表3-3。表3-3監(jiān)測結(jié)果(mg/m3)項目點位西遞擬建場址職工宿舍小時濃度0.0030.0030.003日均濃度0.0030.0030.003根據(jù)單因子指數(shù)評價法，擬建場址和桃源建材廠職工宿舍執(zhí)行二級濃度限值0.5，其污染物檢測結(jié)果為0.003，低于標準值，達標；西遞執(zhí)行一級濃度限值0.15，其污染物檢測結(jié)果為0.003，低于標準值，達標。4影響預(yù)測評價4.1源強的確定垃圾填埋場填埋氣產(chǎn)氣量逐年增加，作為起始燃燒年的2011年和最大產(chǎn)氣年的2026年的各種排放氣體污染物見表4-1和表4-2。表4-12011年填埋氣體中污染物產(chǎn)生量()氣體名稱排放量（kg/h）0.203.380.4617.451.8315.86表4-22026年填埋氣體中污染物產(chǎn)生量()氣體名稱排放量（kg/h）3.3255.297.42285.2730.01259.36根據(jù)垃圾填埋場對填埋氣的處理方式，可以對本項目進行后期的影響預(yù)測。根據(jù)反應(yīng)式：根據(jù)反應(yīng)式計算2011年的SO2的排放量為0.97kg/h，而2026年的排放量為15.73kg/h。4.2預(yù)測模式與擴散參數(shù)的選擇4.2.1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)中預(yù)測模式，考慮到填埋場填埋氣采用集中收集氣體后燃燒排放的方式，排氣筒高度30,因此采用點源擴散模型對其進行預(yù)測。①點源擴散模式。連續(xù)高架排放的污染源均視為高架點源，其地面擴散濃度按下式計算。式中：——預(yù)測點濃度，；——水平橫向擴散參數(shù)，；——鉛直擴散參數(shù)，；——排氣筒出口平均風(fēng)速，式中：——混合層厚度，；——排氣筒有效高度，；按下式計算式中：——排氣口離地面垂直高度，；——煙氣抬升高度，。②最大地面濃度及距排氣筒的距離半小時取一次樣，下風(fēng)向最大地面濃度計算公式：地面最大濃度距排氣筒的距離計算式：③小風(fēng)和靜風(fēng)條件下點源擴散模式：式中：、——小風(fēng)和靜風(fēng)橫向和垂直擴散參數(shù)。④有風(fēng)時小時平均地面軸線濃度正常氣象條件時(風(fēng)速≥1.5，無逆溫層)污染物地面小時平均軸線濃度計算采用高斯煙羽模式：式中：——小時平均地面軸線濃度，；——排放速率，；——橫向參數(shù)，；——鉛直參數(shù)，；——出口風(fēng)速，；——污染源有效高度，。⑤面源預(yù)測模式：4.2.2擴散參數(shù)的選擇：①有風(fēng)大氣擴散參數(shù)：有風(fēng)(≥1.5)時的大氣擴散參數(shù)采用擬建項目附近區(qū)域?qū)崪y的的擴散參數(shù)，其冪函數(shù)表達式如下[15]：式中：——水平方向橫向擴散參數(shù)，；——鉛直方向擴散參數(shù)，；——大氣擴散參數(shù)回歸系數(shù)，見表4-3；——大氣擴散參數(shù)回歸指數(shù)，見表4-3。表4-3有風(fēng)大氣擴散參數(shù)大氣穩(wěn)定度A—B0.140.930.170.96C0.330.910.340.91D0.470.790.260.87E—F0.530.700.220.82②擴散參數(shù)采樣時間的修正以上擴散參數(shù)取樣時間為0.5，為計算1污染物平均濃度，則應(yīng)將取樣時間為0.5的橫向擴散參數(shù)回歸系數(shù)按下式修正為取樣時間為1（鉛直方向擴散參數(shù)不需修正）：③煙氣抬升高度a．有風(fēng)時，中性和不穩(wěn)定條件當同時滿足2100和煙氣溫差35時，選擇公式為：式中：——煙氣系數(shù)；——煙氣熱釋放率指數(shù)；——排氣筒高度指數(shù)；——煙氣熱釋放率，；——排氣筒幾何高度，；——大氣壓力，；——實際排煙率，；——煙氣溫差，；——煙氣出口溫度，；——環(huán)境大氣溫度，；——排氣筒出口處平均風(fēng)速，。當滿足1700<<2100的條件時，式中：——排氣筒出口排煙率，；——排氣筒出口直徑，；——按中公式計算。、——定義同前。當滿足≤1700或<35條件之一時，式中各參數(shù)定義同前。b．有風(fēng)時，穩(wěn)定條件式中：——排氣口以上大氣的溫度梯度，；、——定義同前。c．靜風(fēng)和小風(fēng)時式中符號定義同前。④煙囪高度的修正方法為修正地形對煙羽路徑的影響，根據(jù)《導(dǎo)則HJ/T2.2-93》附錄D推薦的方法選取以下修正公式：a.中性或不穩(wěn)定天氣條件下若山體高HT低于煙囪有效排放高He時，煙囪高度等于(He—HT/2)；若山體高度比煙囪有效排放高度高時，煙軸與當?shù)氐孛娴母叨炔畹扔贖e/2；b.穩(wěn)定天氣條件下以下部分則被迫繞山體而過。由以下公式確定：式中：——臨界高度，；——高度的風(fēng)速，；——山體高度，Km；——高度山的位溫，；——位溫梯度，。4.3SO2地面濃度分布①排放最大落地濃度及距離計算排放最大落地濃度及距離計算結(jié)果見表4-4。表4-4正常情況下最大落地濃度及距離穩(wěn)定度污染物不穩(wěn)定中性穩(wěn)定最大落地濃度()0.1320.1100.09占標準比例()26.25.54.5最大落地距離()130191400由表4-4可知，燃燒后排放的污染物最大落地濃度以穩(wěn)定度為不穩(wěn)定時最大，最大落地濃度均能滿足相應(yīng)標準要求，占標準比例較小。②一般氣象條件下，正常工況下，的一次軸線濃度預(yù)測一般氣象條件下，正常工況下，的一次軸線濃度預(yù)測見表4-5。表4-5SO2一次軸線濃度()(年平均風(fēng)速u10=2.8m/s)距離()ABCDEF00000001000.1240.1030.0950.0430.0060.0012000.1620.1150.1020.1080.0790.0363000.0940.0670.0400.0870.0510.0194000.0710.0510.0250.0640.0900.0875000.0490.0280.0170.0490.0760.0586000.0360.0250.00050.0380.0640.0397000.0270.0900.0010.0300.0240.0228000.0220.0140.0070.02540.01160.01089000.0170.0110.0060.02140.01070.00810000.0140.00600.0050.0170.01020.007612000.0100.00590.00400.0140.0090.007015000.0070.00550.00240.00970.0070.006920000.0040.00340.00160.00610.00740.004825000.00260.00130.00080.00430.00560.003930000.00190.00070.00030.00320.00230.0032由表4-5可以看出，在較穩(wěn)定的有風(fēng)條件下，200處的的排放濃度最高，能夠達到0.102，其濃度并未達到的小時濃度標準值0.5③正常工況下，濃度對關(guān)心點的影響預(yù)測正常工況下，濃度對關(guān)心點的影響預(yù)測見表4-6。由表4-6可以看出，影響值占評價標準的比例很小，疊加值占評價標準的比例也很小，可以得出擬建項目實施后氣體燃燒產(chǎn)生的對各關(guān)心點的影響較小。表4-6濃度對關(guān)心點影響預(yù)測()敏感點本底值()本項目影響值()影響值占標比()疊加值()疊加值占標比()西遞0.0030.00563.70.00865.73桃源建材廠職工宿舍0.0030.00971.940.01272.544.4典型日SO2對敏感點的影響據(jù)有關(guān)氣象資料和不同的關(guān)心點位置選取典型氣象日，見表4-7、表4-8。表4-7關(guān)心風(fēng)向典型日有關(guān)氣象參數(shù)點位西遞居民點桃源建材廠職工宿舍主導(dǎo)風(fēng)向SWNE項目風(fēng)向風(fēng)速穩(wěn)定度風(fēng)向風(fēng)速穩(wěn)定度時間(h)02SSW2.0ENNE2.0E08SW2.8DNE2.8D14SW2.8DNE2.8D20WSW2.0ENNE2.0E表4-8典型日影響點位西遞居民點桃源建材廠職工宿舍主導(dǎo)風(fēng)向SWNE時間(h)0208142002081420項目濃度()0.0130.00430.00430.0130.0280.00970.00970.028疊加濃度()0.0160.00730.00730.0160.0310.01270.01270.031經(jīng)過對典型日影響不同時段的測算，可以得出擬建項目實施后典型日對敏感點的影響較小，氣體燃燒產(chǎn)生的對各關(guān)心點的影響較小。5預(yù)防措施預(yù)測后得知，擬建項目實施后，對環(huán)境保護目標的影響很小，不會對環(huán)境敏感點造成危害，但是，本著以人為本的原則，垃圾填埋場的籌建單位和管理單位應(yīng)該做好垃圾填埋場的后期保護工作，防患于未然。(1)加強管理工作人員在作業(yè)過程中，一定要按規(guī)程操作，杜絕粗心大意，一定要認真負責(zé)，確保填埋場投用后安全使用。垃圾填埋場管理者要加強員工的思想教育工作，使大家認識到自己工作的重要性，為環(huán)保工作做出自己的貢獻。(2)煙氣處理燃燒后的填埋氣依然帶來二次污染，對燃燒氣排除前進行進一步的處理，可以得到跟大的社會價值。采用科學(xué)適用的處理技術(shù)可以達到控制有害氣體排放的目的。(3)作好綠化垃圾填埋場周圍可以種植一些高大樹木，能夠加大對有害氣體的阻擋，并能起到清新空氣的作用，對環(huán)境有很大好處。參考文獻：[1]張朝森,王瑞.探討城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場惡臭的防治措施.中國城市環(huán)境衛(wèi)生,2010,(3),16-19.[2]謝冰,黃皇,黃常纓.垃圾填埋場惡臭氣體污染控制.環(huán)境衛(wèi)生工程,2010,(4),7-9.[3]姜茹,陳澤智,張夢群等.垃圾填埋氣中總有機硫的測定.環(huán)境衛(wèi)生工程,2010,(1),12-14.[4]馬人熊.垃圾填埋氣利用技術(shù)簡介.中國城市環(huán)境衛(wèi)生,2010,(3),20-24.[5]李忠林,梁熾瓊,陳烈強等.城市模化垃圾焚燒煙氣中二氧化硫的生成特性.重慶環(huán)境科學(xué),2000,22(3),37-39.[6]楊蘭義.乙烯裝置硫化氫危害分析及防護措施.化工安全與環(huán)境,2005,18(13),16-17.[7]張斌,劉寶勇,李剛等.垃圾填埋氣的資源化利用.甘肅科技,2009,25(4),60-62.[8]王曉燕,齊志強. 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forSO2bysinglefactorindex.AndpointsourcediffusionmodelwasusedtopredicatethegroundconcentrationdistributionofSO2,thesameastheinfluenceofSO2onsensitivepointintypicalday.Theresultsprovidethe