我國城市生活垃圾多以填埋處理為主,經填埋的生活垃圾會產生垃圾沼氣,其中含有易燃易爆的甲烷等氣體。放散的沼氣一旦遇到房屋或棚罩阻攔,濃度積聚達到爆炸極限,就可能發生火災和爆炸事故。垃圾內的易燃易爆物質受足夠能量激發,也會燃燒爆炸。目前,我國對填埋場沼氣的管理相對薄弱,一些舊的垃圾填埋場沒有開展填埋場氣體監測,沒有配備防爆、滅火設施,一些新建的填埋場雖然配備了相關設施,卻因管理不善未能充分發揮作用,導致垃圾場火災爆炸事故時有發生。

　　事故案例

　　菲律賓首都馬尼拉市最大的垃圾處理廠——帕亞塔斯垃圾場堆放了約300萬m3垃圾,約有11層樓高,垃圾場四周有8萬多人口的貧民區。2000年7月10日早上7時30分,垃圾場突然發出一陣低沉的爆炸聲,隨后如雪崩般地轟然倒塌,轉瞬之間將周圍100多間木制貧民棚屋淹沒。垃圾堆倒塌時壓毀了電線桿,導致電線走火,引燃垃圾,進而造成大火蔓延。事故共造成124人死亡,100多人下落不明。

　　2003年初,浙江嘉興市一處垃圾場發生爆炸,大火燒了一整天才得到控制。據推算,每噸含200kg有機物的垃圾,能產生100m3沼氣,沼氣濃度積累到一定程度,遇點火源后發生爆炸,進而引起大火。

　　2004年3月14日13時35分,江蘇省無錫市一處廢棄的垃圾場發生爆炸事故,造成7人當場死亡,垃圾場附近的建筑物玻璃大部分被震碎。這個垃圾場曾經堆放過以前做鞭炮剩下的土制炸藥。當日,拾荒人員為拾取廢鐵,對此處一廢棄鐵棚進行切割,焊割時濺起的火星點燃炸藥,引起爆炸。

　　2005年9月9日16時35分,遼寧省本溪市溪湖區柳塘垃圾場發生爆炸,造成3人死亡。事故原因是,垃圾場產生的沼氣與空氣混合,形成爆炸性氣體,當拾荒者用耙子等金屬工具翻撿時,與垃圾中的金屬碰撞產生火花,引發爆炸。

　　2007年6月7日9時18分,浙江溫州市永嘉縣的一個垃圾場突然發生爆炸,導致緊靠垃圾場的公路塌方。讓人后怕的是,距離該垃圾場僅100m處,就是溫州市民用爆破器材服務有限公司配送總庫,距離配送總庫80m遠處還有一家煤氣站。

　　2008年7月8日中午11時40分,廣東佛山市順德一個垃圾場發生火災爆炸事故。事故原因是由于垃圾輸送帶過熱,引燃了垃圾內的“信拿水”等易燃易爆物品,燒傷了在輸送帶附近作業的4名工人。

　　垃圾場危險因素分析

　　填埋垃圾產生的沼氣主要成分是甲烷和二氧化碳,以及少量的一氧化碳、氫氣、氧氣、氮氣、硫化氫等。甲烷、一氧化碳、氫氣和硫化氫等均具有火災爆炸危險性,這些物料的危險特性見表1所示。

　　表1 垃圾中有害氣體危險特性

　　垃圾中還可能帶有啞炮、發令紙等易燃易爆物質,這些物質如果受到摩擦、擠壓,可能自燃,積聚熱量發生爆炸。如果垃圾場作業人員在場內吸煙、垃圾場內橡膠輸送帶摩擦生熱、垃圾場內電氣不防爆、垃圾中的破碎玻璃形成高熱聚光點、生活用火、山火、燃放鞭炮、拾荒人員使用鐵器工具碰撞產生火花、雷擊等均可形成點火源,引燃垃圾沼氣或垃圾中的易燃易爆物質。垃圾場發生火災爆炸事故,將傷害到垃圾場的作業人員、拾荒人群,以及附近的居民。

　　安全保障措施

　　1.防火間距

　　干式氣柜(氣柜是用于貯存各種工業氣體,以及平衡氣體用量不均勻性的一種鋼制容器設備。垃圾場的干式氣柜,主要用于貯存垃圾發酵產生的易燃易爆沼氣。)與周邊建筑物的防火間距,應滿足GB50016-2006《建筑設計防火規范》中第4.3.1條的要求。如果外部防火間距不夠,一旦氣柜泄露,周邊建筑物的明火等可能引起氣柜燃爆。

　　甲類廠房、干式氣柜與架空電力線的最近水平距離不小于電線桿(塔)高度的1.5倍。若與架空電力線的距離不夠,一旦電線桿倒塌,可能產生放電火花。

　　架空敷設的電纜與熱力管道的凈距不應小于1m,否則應采取隔熱措施。電纜與非熱力管道的凈距不應小于0.5m,否則應采取防機械損傷措施。

　　2.防爆區域的管理和電氣安全

　　垃圾場堆放項目設計部門應繪出垃圾沼氣可能分布的危險區域圖,根據釋放源的級別和位置、易燃物質的性質等,確定電氣設備的級別和組別,便于設備運行后的維修及管理。

　　抽風機室、凈化裝置、壓縮機室、加氣站配置的電氣設備,以及照明燈具,要滿足防爆要求。電纜敷設的穿墻或穿管孔洞要采用阻火材料作隔離密封,以防電纜躥燒。

　　設備與管道均要設置防靜電接地,輸送沼氣管道4個及以下螺栓的法蘭、閥門等連接處應設金屬跨接線,防止靜電放電產生火花。

　　3.防爆和報警

　　垃圾處理廠抽風機室、壓縮機室和液泵房內,應設置足夠大的泄壓面積,以便在發生燃爆時,廠房的主體結構和主要設備不會遭受嚴重破壞。

　　泄壓設施宜采用輕質屋面板、輕質墻體和易于泄壓的門、窗等,不應采用普通玻璃。泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路,并靠近有爆炸危險的部位。作為泄壓設施的輕質屋面板和輕質墻體的單位質量不宜超過60kg/m2。屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚措施。如果廠房發生燃爆,輕質屋面板和輕質墻體不會導致對周圍設施造成很大的破壞。

　　抽風機室、壓縮機室、液泵房等甲類廠房的頂棚應盡量平整、避免死角,廠房上部空間應通風良好,以防止沼氣在廠房內積聚。抽風機室、液泵房、加氣站等場所應設可燃氣體檢測報警裝置。可燃氣體檢測器的有效覆蓋水平平面半徑,室內宜為7.5m、室外宜為15m,安裝高度距屋頂0.5~1m為宜。

　　垃圾填埋場導出的沼氣含有少量的一氧化碳、硫化氫等,均屬于有毒氣體,為了防毒,在鼓風機室等可能泄露有毒氣體的場所,應設置有毒氣體報警儀。有毒氣體檢測器的有效覆蓋水平平面半徑,室內宜為7.5m、室外宜為15m,安裝高度距地坪0.3~0.6m為宜。

　　沼氣管道應設置氧氣含量報警裝置,其設備及管道設置相應的氮氣吹掃裝置以及沼氣放散閥取樣裝置,隨時分析檢測沼氣中的含氧量,防止沼氣中含氧量超過2%,禁止含氧量超標的沼氣進入氣柜。

　　加氣站儲氣瓶組設壓力上限報警裝置,當沼氣含量超過安全值時報警,自動關閉閥門,以提高儲氣瓶組的本質安全。

　　4.防雷防靜電

　　抽風機室、壓縮機室、氣柜應采用獨立避雷針防直擊雷,并設獨立接地引下線,每一根引下線的沖擊接地電阻不應大于10Ω。防感應雷的措施為,建筑物內設備管道構架等主要金屬物就近接至防直擊雷接地裝置,或電氣設備的保護接地裝置上,金屬屋面周邊每隔18~24m用引下線接地一次。

　　沼氣凈化裝置防直擊雷的引下線不應少于2根,其間距不應大于18m,每根引下線的沖擊接地電阻不應大于10Ω。防感應雷的措施與抽風機室等相同。引下線如果只有一根,一旦斷路就無法將雷擊電能順利引入大地,一旦遭遇雷擊,可能引燃沼氣。

　　獨立避雷針不應設在人經常通行的地方,針尖不得設在爆炸危險區內,接地裝置與道路或廠房出入口的距離不宜小于3m,否則應采取均壓措施或鋪設礫石、瀝青路面,以防雨天人員遭受跨步電壓傷害。

　　5.消防

　　環形消防車道至少應有2處與其他車道連通,通道的凈寬度和凈空高度不應小于4m。供消防車停留的空地,坡度不宜大于3%。盡頭式消防車道應設置回車道或回車場,回車場的面積不應小于12m×12m。

　　應按照火災類型的不同選用相應的滅火器種類,如沼氣處理系統可采用二氧化碳、干粉滅火器,配電室應選用磷酸銨鹽、干粉滅火器等。