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芜湖市生活垃圾处理厂消防设计简介

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来源: 作者: 2018-10-26 18:45:13

芜湖市生活垃圾处理厂消防设计简介

摘要:简要介绍城市生活垃圾处理厂消防设计内容及构思

关键词:垃圾处理厂;消防

一、项目概述及工艺简介

芜湖市生活垃圾处理厂位于市区以南205国道南侧马头山,距离市区6km。1998年立项并于当年完成可行性研究,1999年9月完成设计,2000年初进入施工阶段。目前完成的该项目一期工程以卫生填埋为主,填埋区库容为2200000m3,填埋区地形为三面环山一面开口形似一围椅状,高差约30m左右。填埋区占地面积约200000m3,垃圾填埋类型应为山谷结合平原填埋的混合填埋方式。填埋区采用单一的竖向防渗措施。按目前芜湖市日产垃圾600t计,并按年增长率5%计算,该填埋区使用年限为13.6年。

二、消防设计

消防设计是垃圾处理厂重点设计内容之一,与普通建筑物或构筑物不同的是,垃圾处理场内除普通的防火设计之外还要重点防爆,因为垃圾进入填埋区后经压实覆土等工艺处理后,将经历4个阶段的化学分解过程,每个阶段均产生成分各不相同的混合气体,其中主要成分即为甲烷(CH4),尤其在第3、4阶段CH4产量为高峰期,而且产量比较稳定,当CH4在空气中的积聚浓度达到5%~15%时,如遇明火即会立即产生危害极大的爆炸。国内目前已有垃圾填埋场或垃圾大量堆放场所发生爆炸的恶性事故发生,因此防爆设计成为垃圾填埋场的重点设计内容之一。目前关于垃圾填埋场的设计规范只有两部,分别是《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-88)和《城市生活垃圾处理工程——卫生填埋场建设标准》(征求意见稿)。前者颁布日期较早,后者尚未正式颁布,两部规范对垃圾填埋场消防设计内容(要求与做法)均未有很明确的规定。因此在做该工程消防设计时感到比较困难,只能借鉴国内建成垃圾处理场的成功做法以及向有关专家咨询,现就防火和防爆设计做分述于后:

(一)防火设计部分:

1.垃圾处理场内单体建筑(综合楼、机修车间)室内消防给水设计取15L/s,因楼层仅为1、2层,故由市政给水管道直接供水,为常高压给水系统。室内消防管道布置成环状管网系统。室内建筑灭火器配置根据规范综合楼和机修车间均按中危险级有设计配置手提式干粉灭火器。室外设置环状消防给水管道。

2.室外消防给水设计比较复杂,《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)中没有垃圾填埋场室外消防用水量取值的规定,因为填埋场内可能发生的火灾主要是可燃气体火灾,因此设计时参考可燃气体储罐的消防用水量规定,取20L/s,火灾延续时间取1h,经计算消防用水量为72m3,该部分水量由填埋场内最高处(40m标高山头一平台)72m3组合式玻璃钢水箱供给。沿填埋区主干道一侧埋设一条DN150的消防给水管并每隔120m设一只地上式消火栓。

(二)防爆设计部分:

1.填埋区内分层设置网状集气沟,横纵方向每间隔40m设竖向导气石笼,石笼内填粒径50mm~150mm的碎石及DN200穿孔HDPE导气管(集气井和导气石笼详见附图),确保垃圾分解产物的CH4及CO2能及时疏导、排放及扩散,石笼顶部设CH4浓度监测装置,当CH4浓度大于5%时及时采取措施,初期产量较低时可点火燃放;中后期大量产气阶段可引进发电设备利用CH4燃烧发电,国内已有杭州天子岭垃圾处理厂在投产8年后成功地利用CH4发电。

2.沿填埋区四周建一条10m宽的防火隔离带,带内不得作绿化,严防填埋区内燃放多余CH4时火势漫延到填埋区外。

3.垃圾填埋区内及附近的单体建筑应满足消防设计要求。特别强调不得设计有封闭空间。因为填埋区产生的CH4易积聚于封闭空间内,一旦达到极限浓度时,遇明火立即便会爆炸。国内已有垃圾填埋厂因此原因发生过爆炸事件。同时在甲烷气体有可能集聚的场所应设置浓度监测装置,以便及时了解CH4浓度及采取相应的措施。有关的动力设备均应选用防爆电机。

综上所述,垃圾处理厂消防设计比普通建筑物或构筑物的消防设计无论在内容及范围上都复杂,而且涉及防爆内容,目前国内垃圾处理项目日渐增多,而相关的消防设计规范还是空白,因此笔者在此谨希规范编制部门能尽快出台该项规范或相关条文,从而使设计人员有法可依,规范和完善设计。

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