1.3.2化學(xué)爆炸的原因
垃圾化學(xué)爆炸是由于CH4與空氣棍合后,濃度處在爆炸范圍內(nèi),遇到明火而發(fā)生激烈的放熱反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱量,氣體受熱膨眼,將垃圾噴射出來。由此可見,垃圾化學(xué)爆炸必須向時滿足前面提到的CH4濃度、引火溫度和氧濃度三個條件。
如果CH4排入大氣或積聚在建筑物內(nèi),且濃度處在爆炸范圍內(nèi),那么當(dāng)引火溫度達(dá)到650℃以上時,CH4就會發(fā)生化學(xué)爆炸。1994年7月上旬,上海一艘120t的垃圾船爆炸就是由于船身垃圾倉的夾層壁內(nèi)儲留了一定量的垃圾污水,按慣常的做法,可在包壁上氣割一孔把污水抽上來,但由于夾層壁是密封的,內(nèi)存的污水已產(chǎn)生甲烷,當(dāng)氣割槍剛一接觸到船板,爆炸就發(fā)生了。1994年北京市昌平縣陽坊鎮(zhèn)垃圾場連續(xù)發(fā)生的三次爆炸就是由于垃圾填埋場產(chǎn)生的甲烷經(jīng)過橫向遷移,進(jìn)入到附近的世宗智能有限公司宿舍內(nèi)積聚,在點(diǎn)火做飯瞬間發(fā)生爆炸。
如果空氣進(jìn)入垃圾層中,和那里積聚的CH4混合,形成爆炸性氣體,那么會由于垃圾中存在沒有熄滅的香煙頭、煤球等,有可能引起垃圾堆化學(xué)爆炸。
垃圾物理爆炸是高壓作用,而化學(xué)爆炸則是高溫和高壓共同作用,所以,在爆炸的瞬間,化學(xué)爆炸伴隨著火花和爆炸聲,而物理爆炸只有爆炸聲,化學(xué)爆炸后的垃圾有燒糊燒焦的殘余,而物理爆炸作用后的垃圾只有被壓縮的痕跡。
2預(yù)防措施
2.1垃圾物理爆炸的預(yù)防措施
預(yù)防填埋垃圾發(fā)生物理爆炸的基本方法是:通暢地從垃圾層中排出產(chǎn)生的氣體,及時地從填埋垃圾中排出垃圾滲透液,以減少垃圾層中的壓力,破壞物理爆炸的條件。
填埋氣體排出技術(shù)可分為消極排出系統(tǒng)和積極排出系統(tǒng)。
最為簡單的就是消極排出系統(tǒng),如通風(fēng)溝、通風(fēng)井、排氣道,這些系統(tǒng)為填埋氣的流動提供了通道,并且將其限制在一個可控制的空間。如排氣道一般選用較垃圾填埋場四周土壤過濾性能更好的材料,如礫石等制成,排氣道間距與垃圾單元的寬度有關(guān),排氣道礫石層的厚度應(yīng)該是即使垃圾在受到不同的沉降時,仍保持其與下層排氣道的連通性。
積極排出系統(tǒng)對填埋氣井和通風(fēng)溝采用的是一種真空或一種空氣負(fù)壓,最為普通的是,在垃圾里或附近安裝抽氣井系統(tǒng)。此神系統(tǒng)是由一些相通的管道組成,可將附近抽氣井里的填埋氣抽走,然后排入大氣,放空燃燒或者作為燃料使用。
2.2垃圾化學(xué)爆炸的預(yù)防措施
前面已經(jīng)分析過垃圾化學(xué)爆炸必須同時具備三個條件,那么只要我們采取措施,不使這三個條件同時成立,就可以避免垃圾化學(xué)爆炸事故的發(fā)生。首先要防止CH4進(jìn)入爆炸濃度范圍,這就需要將垃圾層中的氣體及時排出,并防止空氣進(jìn)入垃圾層。一般的填埋場,垃圾層處于正壓狀態(tài),空氣不會進(jìn)入垃圾層。但為了使填埋氣體及時從場中導(dǎo)出,或?yàn)榱死锰盥駳?,采用動力設(shè)備強(qiáng)制抽取填埋氣,則能導(dǎo)致空氣進(jìn)入填埋場中。多打集氣井,特別是那些打在邊界或傾斜表面上的集氣井,使空氣進(jìn)入的可能性更大,常規(guī)檢測表明,填埋氣抽取速率快于填埋氣體產(chǎn)生速率時,空氣會進(jìn)填埋場中。所以,用動力抽取填埋氣體時,抽取速率應(yīng)小于垃圾產(chǎn)氣速率。
其二,對排出的填埋氣要進(jìn)行處理利用,如焚燒,以防止對大氣的污染和減少CH4的體積。填埋場地建造建筑物必須與作業(yè)區(qū)保持一定距離,注意通風(fēng),防止CH4積聚。
另外,在填埋垃圾之前,必須了解填埋坑的四周土質(zhì),必要時可采用透氣性差的材料做成阻擋層,阻止氣體向鄰近土層遷移,避免爆炸事故的發(fā)生。