垃圾爆炸与预防

1、 垃圾爆炸与预防 近年来我国连续发生了多起垃圾爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失，垃圾的危害性已不仅仅是对生态环境的破坏，而且已经威逼着人们的生命平安，所以，弄清垃圾爆炸的缘由，实行必要的技术措施，已是当今垃圾处理工作的一项重要内容。 1垃圾爆炸缘由1.1垃圾的分解作用和气体产生生活垃圾中含有肯定比例有机物，当被运到消纳场地进行填埋时，有机物的可生物降解组分马上开头进行细菌分解，产生大量的气体，分解和产气过程可分为四个阶段：第一阶段称为好氧分解，这种分解在好氧状况下作用，这时填埋物中的氧是在填埋垃圾时带入的。分解时产生氮、氧（时间一长会耗尽）、二氧化碳（它的增长很快）；其次阶段，可利用的氧被耗尽

2、之后，就进行厌氧下的分解，并产生氢和二氧化碳；第三阶段，二氧化碳和氮的百分比大大削减、氢和氧的浓度降为零（或者是极少），甲烷的百分比快速增加；第四阶段，可称为伪稳态阶段，二氧化碳和氮达到稳定值，甲烷达到峰值之后缓慢下降。表1为垃圾填埋产生的典型气体分布的百分数。各个产气阶段的时间长短，是随填埋场内的特定条件而变化的，一旦填埋场内开头产生甲烷，一般产气会持续数年，总的时间依据各个场地的状况而定，在某些环境条件下，气体产生年分可以是几年，甚至几十年。1.2气体特征表1垃圾填埋产生的典型气体分布百分数单位：(%)时间（月）(N2)(CO2)(CH4)0125.20.4886552912241.00.

3、45253404724360.21.35246485136480.90.450514747从表1可知，垃圾填埋产生的气体，90以上为CH4和CO2。CO2的密度大约为空气的1.5倍（空气密度1.29kg/m3,CO2为1.98kg/m3,)，因此，有向填埋场低部运动的趋势，这样下去年复一年的结果，CO2将沿地层下移而与地下水相接触，导致水质硬度增加。CH4是一种没有颜色，密度大约为空气的0.55倍(0.72kg/m3)，因此，会逸散入大气中，简单在凹处积聚（如填埋场四周建筑物或其它封闭式空间等）。CH4无毒，但浓度过大时，能“熏死人”，这是由于甲烷浓度过高时，氧含量相对降低，结果由于缺氧而造成

4、窒息或死亡。CH4具有可燃性和可爆性，但并不是只要空气中含有甲烷就能燃烧或发生爆炸，甲烷爆炸必需具备三个条件，肯定的CH4浓度，肯定的引火温度和足够的氧浓度。首先，空气中CH4的浓度低于5%，遇火不发生爆炸而能燃烧，并呈现浅蓝色的火焰，在CH4浓度高于15时，遇火也不发生爆炸，并且也不能燃烧，甲烷爆炸界限一般在5%15之间，最剧烈的爆炸发生在CH4浓度为9.5左右，也就是空气中的氧和CH4全部参与化学反应的时候，CH4爆炸其最终的化学反应式如下：CH4+2O2CO2+2H2O+830kJ其次，CH4的引火温度为650750。第三，由试验得知，CH4的爆炸界限与氧浓度有亲密关系，当氧浓度降低时，

5、CH4爆炸下限缓慢增高，上限则快速下降，氧浓度降低到12%,CH4混合气体即失去爆炸性，遇火也不爆炸。CH4不仅能燃烧和爆炸，它还具有一个横向迁移的特性。1.3垃圾爆炸类型1.3.1物理爆炸的缘由物理爆炸是由于CH4在垃圾层中大量积聚，形成强大的能量，当积聚的压力大于复盖层压力时，在瞬间将垃圾以迅猛速度突出，发生减压膨胀。发生物理爆炸事故，除垃圾产生CH4是必要条件外，填埋的深度，复盖层的厚度和层数，以及复盖层的透气性都是影响爆炸的因素。一般状况下，由于垃圾的透气性较好，所以，在垃圾层中不会积累大量CH4，其气体压力不足以将垃圾顶层起发生CH4突出。但是，假如垃圾上复盖土层，和填埋深度的增加，透气性受到影响，垃圾层中简单积累CH4，而增加爆炸的危急性。另外，即使填埋条件都相同，但在一些特别条件下，也会大大影响爆炸的危急性，比如，我国城市生活垃圾中灰土比例较高，在连续阴雨天，上面的垃圾层会变得特别泥泞，其透气系数急剧降低，而垃圾在温柔潮湿条件下的产气速率又变得很大，这时就可能发生垃圾的物理爆炸。1994年12月4日重庆市一处垃圾场发生的爆炸，就是由于前段时间阴雨连绵，致使垃圾中大量有机物发酵，而后由于气温上升，加速其腐化过程，而垃圾层透气系数却急剧降低当产生的CH4达到肯