關于異味環境影響評價的研究與思考

劉新星

(上海華閔環境科技發展有限公司,上海200062)

0 引言

化工企業作為基本原料提供的重要行業,在國民經濟中具有舉足輕重的作用?；瘜W物質的毒性及易燃易爆性,早已得到管理部門和公眾的廣泛重視,而近年來,日益增多的異味影響投訴事件,使得化工企業的異味問題,成為新的環境關注點。

1 異味的來源與控制方式

異味是一項人的感官評判指標,具有一定的特殊性,通常用嗅閾值來表征。嗅閾值是指人的嗅覺器官對某種臭味物質的最低檢出量或能感覺到的最低濃度,閾值越低的成分其致臭作用越強[1]。異味主要來源于異味物質的排放。異味物質的識別方法是針對項目使用的原料以及產品、半成品進行理化性質分析,根據嗅閾值確定異味物質。

異味物質的排放主要來自于儲運環節和生產環節。儲運環節的異味控制方法,一是選擇合適的儲運包裝,在包裝破損或泄露的情況下及時更換;二是要求將性質相近且嗅閾值較低的異味物質集中到倉庫中儲存,倉庫密閉后將倉庫揮發的廢氣由專門的廢氣處理設施集中處理;三是針對化工項目中用量較大的原料,通常利用槽罐車運輸并由儲罐儲存,裝卸過程中產生的“大呼吸”廢氣須由要求安裝的平衡管裝卸回收,儲存過程中產生的“小呼吸”損耗須收集至廢氣處理設施,并集中處理。

針對生產環節的異味控制,一是將原本敞開式或不密閉的設備及工藝進行改進,實現生產過程的密閉,再通過車間密閉等方式杜絕無組織排放,實現車間整體換風及廢氣治理;二是針對管道、閥門的老化、損壞等造成的泄露,企業及時做好管道、裝置的維護,定期開展泄漏檢測與修復(LDAR)檢測,避免出現跑、冒、滴、漏現象,嚴格管理以避免因操作失誤引起的泄漏,并從源頭避免無組織廢氣的排放。

2 異味影響環境評價及應用實例

異味影響分析是預測異味物質對周邊環境的影響程度及影響范圍。目前分析異味影響是否達標的方法有兩種,一種利用大氣環境影響評價的方法,另一種是利用環境風險評價的方法。下面以新增一儲罐的簡單項目為例,比較兩種方法預測異味環境影響評價的差異。

某涂料企業新增1個容積為100 m3的固定頂儲罐,儲存物質為丁酮,丁酮的嗅閾值為1.42 mg/m3,在儲罐上設置平衡管接口,裝卸料時安裝平衡管,以杜絕槽車卸料過程中的“大呼吸”廢氣;儲罐在儲存過程中會產生“小呼吸”廢氣,接入企業已有的蓄熱式焚燒爐(RTO),處理后經排氣筒排放(排氣筒直徑0.5 m、高度20 m,排放風量10 000 m3/h,溫度60℃,RTO裝置的去除效率95%)。該丁酮儲罐的相關參數見表1。

表1 丁酮儲罐相關參數Tab.1 Relevant parameters of methyl ethyl ketone tank

2.1 大氣環境影響評價法預測異味物質影響范圍

該項目儲罐有機廢氣的計算參考了《上海市涂料油墨制造業VOCs排放量計算方法》[2]中有機液體儲存與調和揮發損失計算公式,經計算,丁酮儲罐廢氣年產生量為0.056 t/a,正常排放的狀態下,丁酮儲罐廢氣年排放量為0.028 t/a,排放速率為0.35 g/h,濃度為35μg/m3;在非正常排放的狀態下,假設廢氣治理設施發生故障該儲罐廢氣直接排放,則排放速率為7 g/h,濃度為0.7 mg/m3。根據《大氣環境影響評價導則》[3],經AERSCREEN模型預測,正常排放狀態下,最大落地濃度為131μg/m3,距離為23 m;非正常排放狀態下,最大落地濃度為26.2μg/m3,距離為23 m,均在廠區范圍內。兩種排放狀態下的排放濃度既可以達到所在區域的有組織排放標準,也可以達到嗅閾值控制標準。

雖然丁酮儲罐的有組織排放經治理后可以做到排放即達標,但利用大氣環境影響評價方法預測異味影響范圍,是通過計算項目生產過程中的異味污染物排放擴散后的最大落地濃度、位置及其占標率來預測的。一方面將落地濃度與環境空氣質量標準進行對比,結合其落地距離來分析其是否達標,并標明污染物擴散的影響范圍。如不達標,則需要重新選擇處理措施或調整治理措施的技術參數,提高異味物質的去除效率。另一方面,將落地濃度與異味物質的嗅閾值進行比較,當異味物質落地濃度大于其嗅閾值時,說明該區域為異味影響區域,若區域內有環境敏感點存在,則要對其采取防治措施,影響嚴重的要重新調整異味物質的治理措施,提高凈化效率,減少異味物質排放[4]。

2.2 環境風險評價法預測異味物質影響范圍

該項目運用環境風險評價的方法,其最大可信事故為丁酮儲罐進出口管線處發生破損泄漏,設定儲罐進出口管的管徑破損率為10%,泄漏液進入圍堰,液體在常溫下自然蒸發進入大氣。事故發生后及時發現并清理,事故處理控制時間取30 min,泄漏后的液體將迅速在地面形成液池,液體的蒸發主要為質量蒸發,儲罐防火堤長30 m,寬18.8 m,扣除儲罐基底占地面積后液池占地面積約563.6 m2,液池半徑為13.4 m,根據《建設項目環境風險評價技術導則》[5],取穩定度為F類,風速1.5 m/s,溫度25℃,相對濕度50%,大氣穩定度系數n=0.3,a=5.285×10?3,揮發量的源強參數和泄漏事故后果分析表分別見表2、3。預測表明,在《建設項目環境風險評價技術導則》所規定的最不利氣象條件下,泄漏事故造成嗅閾值最遠距離為5 850 m。雖然項目位于工業區,但5 000 m范圍內不可避免有居民等敏感目標,當風險事故發生時,居民可能會聞到丁酮味道,應立即啟動應急預案將危害降到最低。

表2 泄漏物料揮發源強參數Tab.2 Volatile source strength parameters of leaking materials

2.3 兩種評價方法的比較及存在的問題

根據以上兩種評價方法得出的異味影響程度及范圍存在較大差異。2018年發布并實施的《大氣環境評價技術導則》和《建設項目環境風險評價技術導則》中,均未對異味的影響評價方法做出明確要求,一般根據項目所在地實際情況及環保主管部門的具體要求確定合適的評價方法。

無論是采用大氣環境影響評價方法還是環境風險評價方法來預測、分析異味,都需要異味物質的嗅閾值作為評價標準,而諸多異味物質的嗅閾值難以找到權威的官方數據,在查找過程中會發現一種物質在不同的文獻中有不同的嗅閾值,而且差距比較大,數據選擇時難以統一。目前,我國《環境空氣質量標準》中僅對少數幾種物質進行了質量控制,其他物質的環境質量標準均借鑒自文獻,部分異味物質環境質量標準高于各自的嗅閾值,在實際工作中會出現環境質量達標而出現異味引發投訴的情況[6]。

3 結語

化工行業在經濟建設中占據著不可替代的作用,而異味問題已經成為環境投訴新的增長點。規范異味評價方法,統一評價結果,為決策提供有力的科學依據尤為急迫。一方面建立異味物質的嗅閾值標準體系,解決嗅閾值測定過程中人員結構、濃度稀釋梯度、統計方法、最佳測試條件等關鍵問題[7];另一方面規范異味評價的具體方法,指導環境影響評價工作,在項目初期階段做好選址、部分低嗅閾值原料的調整及環境應急方案,可以在項目可行的基礎上減少環境投訴事件發生,實現經濟環境的協調發展。