垃圾滲濾液調節池為何會爆燃?
本報記者 劉良偉
近日,福建省福州市晉安區紅廟嶺滲瀝液廠新調節池發生爆燃。接報后,應急、消防、公安、衛健、城管、生態環境及屬地等相關單位展開全方位搜救。據微信公眾號“今日晉安”發布的消息,截至5月18日12時40分,救援工作已基本結束,現場搜救出受困人員6名,其中3人已送醫救治,目前生命體征平穩,另3人救出時已無生命體征。
3條生命的逝去,再次為我們敲響了安全警鐘。
據報道,福州市紅廟嶺垃圾綜合處理場滲濾液(也稱滲瀝液)處理廠因新建了10萬立方米的調節池而成為 “全國最大規模的滲濾液調節池”。
“福州臺風天多、雨量大,這樣的規模就能保證異常天氣下整個園區滲濾液全收集的需求。”項目運營負責人徐國丹說。
根據官方發布的最新信息,事故原因尚在調查中。中國城市建設研究院總工程師徐海云告訴記者: “這應該是一起沼氣爆炸事故。垃圾滲濾液在存儲、輸送以及處置環節會產生沼氣。如餐廚垃圾、糞便等有機垃圾在厭氧消化環節會產生沼氣。當沼氣在空氣中達到一定濃度時,就會爆炸。”
滿足兩個條件容易引起滲濾液廠爆燃
垃圾滲濾液直白地說就是垃圾中的臟水。根據重慶大學學報刊發的《中國垃圾滲濾液產生現狀及處理展望》,我國垃圾滲濾液產量遠遠高于發達國家。華南理工大學環境與能源學院教授汪曉軍告訴記者,這與我國居民喜食湯水和蔬菜水果的飲食習慣有關。
據了解,滲濾液成分變化多端、水量飄忽不定。滲濾液中含有有機有毒物、重金屬離子、細菌病毒等。此外,垃圾滲濾液的COD濃度、總氮含量也遠高于生活污水。一噸滲濾液所含污染物濃度大約相當于100噸生活污水所含污染物濃度。
徐海云判斷, 這應該是一起沼氣爆炸事故。
事實上,滲濾液爆炸事件并不鮮見。2020年3月1日,位于江西省南昌市經濟技術開發區麥園生活垃圾焚燒發電建設項目的滲濾液處理站曾發生過一起沼氣爆炸事故。2014年7月,福建省安溪縣也發生過滲濾液爆炸事故。
“垃圾滲濾液本身不會燃燒,也不會爆炸。但當它產生的沼氣和空氣混合,且沼氣達到一定濃度時就可能會爆炸。按體積分數表示,沼氣爆炸的濃度范圍為4.9%—16%。”汪曉軍告訴記者,“垃圾滲濾液收集調節池在厭氧條件下,其中的有機物在甲烷產生菌的參與下,產生甲烷氣體,俗稱‘沼氣’。”
要使甲烷氣體產生爆炸,必須滿足兩個條件:一是甲烷的濃度在其爆炸的濃度范圍(4.9%—16%)內;二是有明火點燃或引爆。
“發生甲烷氣體爆炸,這兩個條件缺一不可。事故的調查,也是從這兩個方面著手的。”汪曉軍說。
如何減少悲劇發生?
要防止甲烷氣體爆炸,就要防止滿足爆炸條件。不允許甲烷氣體在空氣中混合的濃度進入爆炸的濃度范圍;或不允許有甲烷氣體爆炸風險的地方出現明火,禁止抽煙、電焊等。
汪曉軍說:“其實,一般垃圾填埋場及滲濾液處理中,大部分沼氣的收集都采用常壓收集,空氣不容易進入沼氣收集管中,故爆炸的風險小。而垃圾焚燒發電廠對臭氣的控制要求高,往往要求負壓作業,將產生臭氣的地方都密封起來,形成一定的負壓,再將風機抽出的臭氣送入焚燒爐,通過高溫焚燒及鍋爐的尾氣處理系統,將氣體中的臭味脫除,且氣體中有少量低于爆炸極限濃度的甲烷,也能在焚燒過程中得到利用。但這個過程存在風險,因為有負壓,就有外面的空氣混進來,與甲烷混合并產生爆炸風險,若有明火,就會有爆炸的可能。”
“幾年前,我們設計了一個垃圾焚燒發電廠的滲濾液處理系統。甲方提出處理設施的臭味控制要求,我曾認真地考慮如何做好氣體爆炸的安全防范問題。為確保安全,必須安裝一只甲烷氣體濃度檢測儀,隨時顯示氣體中甲烷的濃度,接近爆炸極限濃度時,則給出聲光報警。在設備正常運行的條件下,系統應是安全的。”
結合自己的實踐經驗,汪曉軍告訴記者,“但系統不正常時,安全事故則很容易發生。比如停電了或風機壞了,而甲烷繼續產生,有可能很快進入爆炸極限濃度范圍。這時最安全的做法是排空。因為甲烷比空氣輕,通過聯鎖系統自動打開天窗的形式,可以讓產生的甲烷迅速排空。”
在這個過程中如何減輕事故對人員和財產造成的損失?汪曉軍進一步指出,應該考慮在整個處理系統中尋找一塊地方,安裝比較薄弱的爆破膜或爆破門。這個爆破膜或爆破門對著相對比較安全的方向,如平時沒有人走的草坪、水塘等。真的發生氣體爆炸,爆破膜或爆破門會被破壞,但保護了人員與重要設備的安全,修理起來也容易。
汪曉軍說,安全規程都是受害者的血或淚寫成的。這次事故又敲響了滲濾液處理的安全防范警鐘。相關部門和人員應主動排查滲濾液處理過程中存在的各種風險,盡量避免類似的事故再次發生。