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防爆施工在移轉(zhuǎn)扼制程序的埋設(shè)裝置中的運(yùn)用研討

時(shí)間:2014/2/6閱讀:468

甲烷濃度為了解老滬閔路垃圾山封場覆土后內(nèi)部所產(chǎn)填埋氣體的濃度,采用人工打孔、采樣管下孔、大氣采樣機(jī)取樣和奧氏氣體分析儀測定,獲得如所示的結(jié)果。設(shè)計(jì)方案工程現(xiàn)場條件分析理論產(chǎn)氣量的估算對一個(gè)填埋場內(nèi)部填埋的全部垃圾所能產(chǎn)生出來的填埋氣體總量,有許多方法可以進(jìn)行估算。

  我們采用的是無細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)物一個(gè)實(shí)驗(yàn)式的化學(xué)計(jì)算方法,得到的理論產(chǎn)氣量為:0.204m3/kg混合垃圾(濕基),其中(CH4)=53.4%,(CO2)=46.6%.假定垃圾山內(nèi)的垃圾儲量估計(jì)為80萬t,則其理論產(chǎn)氣量有1.632×108m3,或者說,其理論產(chǎn)氣量達(dá)2.128×105t.這一估算結(jié)果與中實(shí)測結(jié)果也比較相符。

  理論產(chǎn)氣率的預(yù)測對填埋氣體理論產(chǎn)氣率的預(yù)測我們提出了填埋場內(nèi)部氣體產(chǎn)生速率的數(shù)學(xué)模型或稱動(dòng)力學(xué)模型。至今,除計(jì)算機(jī)處理模型外,動(dòng)力學(xué)模型主要有3種,今選用估算方法比較簡單、使用較為廣泛的斯柯爾峽谷動(dòng)力學(xué)模型來預(yù)測老滬閔路垃圾山內(nèi)部甲烷氣的產(chǎn)生速率。對儲量為80萬t生活垃圾的垃圾山來說,甲烷氣體產(chǎn)生速率的理論曲線如所示。另外,一般認(rèn)為甲烷氣產(chǎn)生量到達(dá)99%時(shí),可認(rèn)為填埋場內(nèi)再?zèng)]有甲烷氣可以產(chǎn)出,由此得出老滬閔路垃圾山內(nèi)部的垃圾需填埋近20a時(shí)間才沒有甲烷氣產(chǎn)出(填埋氣體理論產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率的各種計(jì)算方法將另文專題介紹)。

  從理論產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率進(jìn)行分析(1)垃圾山內(nèi)部甲烷氣體存在著潛在的爆炸危險(xiǎn)性由垃圾山內(nèi)部甲烷濃度的理論估算結(jié)果53.4%,與實(shí)測高濃度54.3%相一致,這表明垃圾山內(nèi)部確實(shí)存在著嚴(yán)重的甲烷爆炸和燃燒的潛在危險(xiǎn)性,為此必須及時(shí)地采取防爆安全措施。但甲烷爆炸需要滿足3個(gè)必要條件,那就是:甲烷的爆炸濃度范圍5%~15%;甲烷氣體集聚的空間是個(gè)相對的有限半封閉體;在常壓和常溫下要有火種引爆,因?yàn)榧淄榈淖匀键c(diǎn)(或稱著火點(diǎn))為538℃,要靠垃圾厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的熱量是不可能達(dá)到這么高的溫度。

  這3個(gè)條件缺少一個(gè)就不會發(fā)生爆炸。對于前兩個(gè)條件,就要設(shè)法創(chuàng)造一種環(huán)境,使爆炸濃度范圍內(nèi)的甲烷氣體無法聚集在一個(gè)有限的空間內(nèi),或者要設(shè)法使不斷產(chǎn)生出來的甲烷被不停地驅(qū)除,導(dǎo)致在有限空間內(nèi)的甲烷濃度一直達(dá)不到其爆炸濃度的下限值5%,從而也不可能發(fā)生爆炸。但實(shí)際上,沼氣的各種防爆設(shè)計(jì)方案,總是難以避免在有些地方或部位的有限空間內(nèi)富集著爆炸濃度范圍內(nèi)的甲烷氣體。因此,對于后一個(gè)火種引爆條件的控制,已引起人們特別的關(guān)注,只要落實(shí)嚴(yán)格的管理制度,不使火種引入沼氣防爆區(qū),爆炸是*可以避免的。為此,對于垃圾山來說,不管是在施工期間,還是在平時(shí),都必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行“嚴(yán)禁火種進(jìn)山”。

 ?。?)垃圾山內(nèi)部甲烷氣體產(chǎn)生速率在前3a內(nèi)大由可知,在垃圾山覆土后的3a內(nèi),垃圾產(chǎn)沼為旺盛,到1995年底,甲烷氣體的產(chǎn)生速率幾乎減少到開始時(shí)的一半,所產(chǎn)甲烷氣體的總量也已達(dá)到理論產(chǎn)氣量的一半,在這以后,填埋氣體的產(chǎn)生漸趨穩(wěn)定。這表明,在垃圾山覆土后,要具備有效的技術(shù)手段,謹(jǐn)防甲烷氣體的聚集和積累,以及能迅速驅(qū)散甲烷氣的技術(shù)措施。

  從場地地貌進(jìn)行分析根據(jù)老滬閔路垃圾山原址地形圖得知,垃圾山底部標(biāo)高和周圍地表一樣,其高程為3.5~3.8m的平地,而且其底部的土壤為亞黏土,故具有較低的滲透性。由此表明,垃圾山內(nèi)部所產(chǎn)的填埋氣體難以橫向遷移,而當(dāng)垃圾山被全部覆土后,所產(chǎn)沼氣就只能被封存在里面,因此使甲烷濃度迅速提高,若防爆措施不及時(shí)或處理不當(dāng),很容易發(fā)生垃圾山沼氣爆炸事故。

  由于老滬閔路垃圾山與地鐵一號線新龍華地鐵站近在咫尺,來往頻繁的地鐵列車依山而過,沿途安全是頭等重要的事情,為此,對上述兩個(gè)設(shè)計(jì)方案,考慮選用第二方案為佳,也就是說,在垃圾山上埋設(shè)放空排氣管范圍內(nèi),選擇甲烷濃度較高的地塊,采取強(qiáng)制機(jī)械抽氣排放的積極控制方法,迅速降低積聚的甲烷濃度。

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