垃圾填埋场大气影响

编号：毕业论文(设计)题目生活垃圾填埋场SO2影响评价指导教师学生姓名学号专业环境工程专业教学单位德州学院化学化工学院（盖章）二零一四年六月一日目录摘要及关键词 11绪论 11.1垃圾填埋场影响现状 11.2垃圾填埋场评价目的和意义 22某生活垃圾场概况 23影响现状评价 23.1评价标准 23.2评价方法 33.3监测与评价结果 33.3.1监测点 33.3.2监测评价结果 34影响预测评价 44.1源强的确定 44.2预测模式与扩散参数的选择 44.2.1预测模式 44.2.2扩散参数的选择 64.3地面浓度分布 94.4典型日对敏感点的影响 105预防措施 11参考文献 12英语摘要 13致谢 14独创性说明 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德州学院化学化工学院2014届环境工程专业毕业论文生活垃圾填埋场影响评价（德州学院化学化工学院山东德州253023）摘要：生活垃圾填埋气通过火炬燃烧处理后产生的会对周围的敏感点产生一定的影响。本文以某垃圾填埋场为研究对象，采用单因子指数评价法对现状进行三级评价，同时利用点源扩散模型预测燃烧处理后排放的地面浓度分布及典型日对敏感点的影响，并依此提出防治措施。关键词：火炬燃烧；单因子指数法；点源扩散模型；地面浓度分布1绪论1.1垃圾填埋场含硫填埋气影响现状随着人们生活水平的不断提高和不断加快的城市化进程，我国城市生活垃圾以每年7~10的增长速度迅速增加。其中只有少量被堆肥或回收利用外，其余大多数都被被运送到垃圾填埋场进行填埋处理[1]。行之有效的处置填埋场垃圾产生的有害气体，减少垃圾填埋场对周边生态环境的污染，加强对周边居民的健康保护，已作为垃圾填埋场综合治理的重要职责[2]。一般来说，垃圾填埋气的典型种类之一为含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳等。含硫类恶臭物质共占62.5。其中硫化氢主要在填埋区释放，具有明显的季节变化，可直接毒害神经系统。成为垃圾填埋场有害气体中最主要的影响因素[3]。填埋气作为一种重要的可再生资源，在上网条件好的地方，用填埋气发电既可为填埋场的日常运行提供电力以降低运行成本，也可利用现有电网上网供电，能够得到更大的经济收益，对没有上网条件的地区，用填埋气制备汽车燃料、甲醇、二甲醇或作为热源来蒸发渗滤液也是一种可选的方案[4]。但含硫填埋气直接燃烧处理后可进一步产生对环境污染的，形成了新的环境问题[5]。对人体毒害作用很强，在其浓度很高是更是会引起呼吸困难[6]。相对于我国刚刚起步的填埋气的利用开发，西方发达国家从上世纪80年代就开始利用填埋气[7]。我国正在努力研发处理和利用填埋气的技术[8]，但是还不够成熟，如何低成本的利用填埋气并实现设备国产化仍是目前亟待结局的问题。1.2垃圾填埋场SO2评价目的和意义含硫填埋气既会严重危害人类健康，经燃烧火炬燃烧后产生的又将产生二次污染[9]。因此很有必要对垃圾填埋场火炬燃烧产生的进行预测。本文将引用某拟建生活垃圾填埋场的事例，预测填埋场所产生的含硫填埋气经火炬燃烧自然排放的对周围环境和人民群众的健康所可能产生的影响[10]，从而可为合理利用填埋气提供一定的参考依据[11]，减少二次污染。也可为垃圾填埋场的选址和场内的建设项目的布局的合理性提供保障[12]。2某生活垃圾填埋场概况 拟建服务年限为为17年，即从2010年至2026年，库容70.5万的垃圾填埋场，该填埋场库区位于A县某村，面积约为52146。其中填埋气体采用主动导排方式进入燃烧火炬燃烧后自然排放。该填埋场气候温暖湿润，四季分明，年平均气温16.2℃，降水量的一半以上多集中在每年的四-七月，区域年平均风速为2.8，主导风向为东北风，夏季风向则为偏南向。项目周围环境保护目标见表2-1。表2-1环境保护目标一览表环境敏感点相对距离方位性质及规模西递2500NE世界文化遗产地桃源建材厂职工宿舍1500SW50人3SO2影响现状评价3.1评价标准根据《<环境空气质量标准>（GB3095-1996）修改单》（环发[2000]一号）规定的环境空气功能区分类方法，功能区分为两类。一类区是：风景名胜区、自然保护区和其他需要特殊保护的区域；二类区是：文化区、居民区、商业交通居民混合区、农村地区和工业区。其环境空气质量标准要求是：一级浓度限值适用一类，二级浓度限值适用于二类区[13]。由于该工程周围敏感目标西递为世界文化遗产，应执行一类区的一级浓度限值；桃源建材厂职工宿舍为居民区，执行二类区的二级浓度限值。具体的浓度限值见表3-1。表3-1浓度限值标准(ug/m3)平均时间浓度限值一级二级年平均206024小时平均501501小时平均1505003.2评价方法根据《环境影响评价技术导则—大气环境》选择单因子指数评价法进行评价。单因子评价法通常使用实测值Ci与标准值Coi作比，公式为，其比值数值作为一个衡量环境影响因子影响作用大小的标准[14]。小于1时达标，而大于1时超标。单因子指数评价法在运用中可以得出，其比值越小影响越小，环境影响作用越小。实测值为监测数值，标准值为环境质量标准值。3.3监测与评价结果3.3.1监测点设置监测点3个，各监测点布局见表3-2。表3-2环境空气监测点布置监测点编号名称方位功能1西递NE2500上风向近距离关心点2拟建场址(建材厂)//3桃源建材厂职工宿舍SW1500下风向关心点3.3.2监测评价结果针对三个敏感点进行监测，监测结果见表3-3。表3-3监测结果(mg/m3)项目点位西递拟建场址职工宿舍小时浓度0.0030.0030.003日均浓度0.0030.0030.003根据单因子指数评价法，拟建场址和桃源建材厂职工宿舍执行二级浓度限值0.5，其污染物检测结果为0.003，低于标准值，达标；西递执行一级浓度限值0.15，其污染物检测结果为0.003，低于标准值，达标。4影响预测评价4.1源强的确定垃圾填埋场填埋气产气量逐年增加，作为起始燃烧年的2011年和最大产气年的2026年的各种排放气体污染物见表4-1和表4-2。表4-12011年填埋气体中污染物产生量()气体名称排放量（kg/h）0.203.380.4617.451.8315.86表4-22026年填埋气体中污染物产生量()气体名称排放量（kg/h）3.3255.297.42285.2730.01259.36根据垃圾填埋场对填埋气的处理方式，可以对本项目进行后期的影响预测。根据反应式：根据反应式计算2011年的SO2的排放量为0.97kg/h，而2026年的排放量为15.73kg/h。4.2预测模式与扩散参数的选择4.2.1预测模式采用《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ/T2.2-93)中预测模式，考虑到填埋场填埋气采用集中收集气体后燃烧排放的方式，排气筒高度30,因此采用点源扩散模型对其进行预测。①点源扩散模式。连续高架排放的污染源均视为高架点源，其地面扩散浓度按下式计算。式中：——预测点浓度，；——水平横向扩散参数，；——铅直扩散参数，；——排气筒出口平均风速，式中：——混合层厚度，；——排气筒有效高度，；按下式计算式中：——排气口离地面垂直高度，；——烟气抬升高度，。②最大地面浓度及距排气筒的距离半小时取一次样，下风向最大地面浓度计算公式：地面最大浓度距排气筒的距离计算式：③小风和静风条件下点源扩散模式：式中：、——小风和静风横向和垂直扩散参数。④有风时小时平均地面轴线浓度正常气象条件时(风速≥1.5，无逆温层)污染物地面小时平均轴线浓度计算采用高斯烟羽模式：式中：——小时平均地面轴线浓度，；——排放速率，；——横向参数，；——铅直参数，；——出口风速，；——污染源有效高度，。⑤面源预测模式：4.2.2扩散参数的选择：①有风大气扩散参数：有风(≥1.5)时的大气扩散参数采用拟建项目附近区域实测的的扩散参数，其幂函数表达式如下[15]：式中：——水平方向横向扩散参数，；——铅直方向扩散参数，；——大气扩散参数回归系数，见表4-3；——大气扩散参数回归指数，见表4-3。表4-3有风大气扩散参数大气稳定度A—B0.140.930.170.96C0.330.910.340.91D0.470.790.260.87E—F0.530.700.220.82②扩散参数采样时间的修正以上扩散参数取样时间为0.5，为计算1污染物平均浓度，则应将取样时间为0.5的横向扩散参数回归系数按下式修正为取样时间为1（铅直方向扩散参数不需修正）：③烟气抬升高度a．有风时，中性和不稳定条件当同时满足2100和烟气温差35时，选择公式为：式中：——烟气系数；——烟气热释放率指数；——排气筒高度指数；——烟气热释放率，；——排气筒几何高度，；——大气压力，；——实际排烟率，；——烟气温差，；——烟气出口温度，；——环境大气温度，；——排气筒出口处平均风速，。当满足1700<<2100的条件时，式中：——排气筒出口排烟率，；——排气筒出口直径，；——按中公式计算。、——定义同前。当满足≤1700或<35条件之一时，式中各参数定义同前。b．有风时，稳定条件式中：——排气口以上大气的温度梯度，；、——定义同前。c．静风和小风时式中符号定义同前。④烟囱高度的修正方法为修正地形对烟羽路径的影响，根据《导则HJ/T2.2-93》附录D推荐的方法选取以下修正公式：a.中性或不稳定天气条件下若山体高HT低于烟囱有效排放高He时，烟囱高度等于(He—HT/2)；若山体高度比烟囱有效排放高度高时，烟轴与当地地面的高度差等于He/2；b.稳定天气条件下以下部分则被迫绕山体而过。由以下公式确定：式中：——临界高度，；——高度的风速，；——山体高度，Km；——高度山的位温，；——位温梯度，。4.3SO2地面浓度分布①排放最大落地浓度及距离计算排放最大落地浓度及距离计算结果见表4-4。表4-4正常情况下最大落地浓度及距离稳定度污染物不稳定中性稳定最大落地浓度()0.1320.1100.09占标准比例()26.25.54.5最大落地距离()130191400由表4-4可知，燃烧后排放的污染物最大落地浓度以稳定度为不稳定时最大，最大落地浓度均能满足相应标准要求，占标准比例较小。②一般气象条件下，正常工况下，的一次轴线浓度预测一般气象条件下，正常工况下，的一次轴线浓度预测见表4-5。表4-5SO2一次轴线浓度()(年平均风速u10=2.8m/s)距离()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，在较稳定的有风条件下，200处的的排放浓度最高，能够达到0.102，其浓度并未达到的小时浓度标准值0.5③正常工况下，浓度对关心点的影响预测正常工况下，浓度对关心点的影响预测见表4-6。由表4-6可以看出，影响值占评价标准的比例很小，叠加值占评价标准的比例也很小，可以得出拟建项目实施后气体燃烧产生的对各关心点的影响较小。表4-6浓度对关心点影响预测()敏感点本底值()本项目影响值()影响值占标比()叠加值()叠加值占标比()西递0.0030.00563.70.00865.73桃源建材厂职工宿舍0.0030.00971.940.01272.544.4典型日SO2对敏感点的影响据有关气象资料和不同的关心点位置选取典型气象日，见表4-7、表4-8。表4-7关心风向典型日有关气象参数点位西递居民点桃源建材厂职工宿舍主导风向SWNE项目风向风速稳定度风向风速稳定度时间(h)02SSW2.0ENNE2.0E08SW2.8DNE2.8D14SW2.8DNE2.8D20WSW2.0ENNE2.0E表4-8典型日影响点位西递居民点桃源建材厂职工宿舍主导风向SWNE时间(h)0208142002081420项目浓度()0.0130.00430.00430.0130.0280.00970.00970.028叠加浓度()0.0160.00730.00730.0160.0310.01270.01270.031经过对典型日影响不同时段的测算，可以得出拟建项目实施后典型日对敏感点的影响较小，气体燃烧产生的对各关心点的影响较小。5预防措施预测后得知，拟建项目实施后，对环境保护目标的影响很小，不会对环境敏感点造成危害，但是，本着以人为本的原则，垃圾填埋场的筹建单位和管理单位应该做好垃圾填埋场的后期保护工作，防患于未然。(1)加强管理工作人员在作业过程中，一定要按规程操作，杜绝粗心大意，一定要认真负责，确保填埋场投用后安全使用。垃圾填埋场管理者要加强员工的思想教育工作，使大家认识到自己工作的重要性，为环保工作做出自己的贡献。(2)烟气处理燃烧后的填埋气依然带来二次污染，对燃烧气排除前进行进一步的处理，可以得到跟大的社会价值。采用科学适用的处理技术可以达到控制有害气体排放的目的。(3)作好绿化垃圾填埋场周围可以种植一些高大树木，能够加大对有害气体的阻挡，并能起到清新空气的作用，对环境有很大好处。参考文献：[1]张朝森,王瑞.探讨城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治措施.中国城市环境卫生,2010,(3),16-19.[2]谢冰,黄皇,黄常缨.垃圾填埋场恶臭气体污染控制.环境卫生工程,2010,(4),7-9.[3]姜茹,陈泽智,张梦群等.垃圾填埋气中总有机硫的测定.环境卫生工程,2010,(1),12-14.[4]马人熊.垃圾填埋气利用技术简介.中国城市环境卫生,2010,(3),20-24.[5]李忠林,梁炽琼,陈烈强等.城市模化垃圾焚烧烟气中二氧化硫的生成特性.重庆环境科学,2000,22(3),37-39.[6]杨兰义.乙烯装置硫化氢危害分析及防护措施.化工安全与环境,2005,18(13),16-17.[7]张斌,刘宝勇,李刚等.垃圾填埋气的资源化利用.甘肃科技,2009,25(4),60-62.[8]王晓燕,齐志强. 压缩式垃圾车改用清洁燃料技术研究.中国城市环境卫生,2010,(4),9-12.[9]黄晓文,吴三达.填埋气的综合利用.环境卫生工程,2006,14(4),9-11.[10]O.Williams.OdorsandVOCemissionscontrolmethods.Biocycle,1995,36(5),49.[11]李丹,敖永安.垃圾填埋气供热可行性分析.山西能源与节能,2006,(2),45-46.[12]K.S.Cho,M.Hirai,M.Shoda.Enhanceremovabilityofodoroussulfr-containinggasesbymixedculturesofpurifiedbacteriafrompeatbiofilter.JournalofFermentationandBioengineering,1994,73(3),219-224.[13] GB3095-1996修改单（环发[2000]一号）,环境空气质量标准.[14]HJ/T2.2-93,环境影响评价技术导则.大气环境.[15]陆书玉,朱坦,栾胜基等.环境影响评价.北京:高等教育出版社,2001.SO2ImpactAssessmentforLandfill(CollegeofChemistryand

ChemicalEngineering,DezhouUniversity,Dezhou253023,P.R.ofChina)Abstract：Whenmunicipallandfillgaswasburnedintorch,SO2dischargedintoairmaycauseimpactonsensitivepointaround.Accordingtosomemunicipallandfill,three-levelevaluationwasusedforimpactassessment

forSO2bysinglefactorindex.AndpointsourcediffusionmodelwasusedtopredicatethegroundconcentrationdistributionofSO2,thesameastheinfluenceofSO2onsensitivepointintypicalday.Theresultsprovidethe