李南華,沈 超,李春燕,胡子全
(江蘇碧程環保設備有限公司,江蘇 宜興 214214)
惡臭作為大氣污染公害之一,在全球范圍內受到了各國廣泛重視,國內外研究學者對惡臭治理技術進行了長期的研究與探索。在不同惡臭源中,垃圾填埋場惡臭處理是目前研究的難點和熱點。垃圾填埋過程中所產生的種類繁多,成分復雜,垃圾滲濾液含有較高濃度的氨氣、硫化氫、甲烷等多種成分的惡臭氣體,對周邊的環境造成極大的污染,嚴重影響人們的正常生活[1]。如何有效控制垃圾滲濾所產生的惡臭,關鍵是對垃圾滲濾液源頭調節池的惡臭和污泥惡臭處理,然而目前還沒有開發出能夠廣泛應用于垃圾滲濾液惡臭處理的技術[2]。因此,筆者根據垃圾滲濾液產生臭味的特點,采用新型復合微生物除臭劑從垃圾處理填埋和垃圾滲濾處理不同階段投加使用,探索復合微生物菌劑對垃圾滲濾液臭味去除效果,以待提高生化處理垃圾滲濾液的效率和質量,為除臭劑推廣使用和垃圾滲濾除臭工程治理提供理論依據。
新型復合微生物除臭劑:來源于江蘇碧程環保設備有限公司。
2.2.1 實驗室內檢測
采集垃圾滲濾液于實驗室密封容器內,新型生物除臭劑按垃圾滲濾液10%添加量加入到盛有新鮮垃圾滲濾液250mL的錐形瓶(500mL)中,于28℃,轉速為180 r/min的恒溫振蕩培養3d,然后恒溫靜止培養2d,每12h測定垃圾滲濾液氨態氮的數值,測定方法采用HJ-537-2009《水質-氨氮的測定 蒸餾-中和滴定法》。同時,每天采用嗅閾值法測定惡臭嗅閾值。
垃圾滲濾液的嗅閾值的測定,采用美國頒布的《水質檢測方法中的嗅閾值測定方法》(2000年),即用無臭水稀釋水樣,直至聞出最低可辨別臭氣的濃度(嗅閾濃度),用其表示臭氣的閾限,水樣稀釋到剛好聞出臭味的稀釋倍數成為嗅閾值[3]:

2.2.2 垃圾滲濾液周圍惡臭氣體檢測和水質特征檢測
浙江某垃圾滲濾液處理廠,垃圾滲濾液調節池是開放式的,有著強烈的惡臭氣味,表1是該垃圾滲濾液的水質特征。新型生物除臭劑與垃圾滲濾液按照1∶500比例噴灑到垃圾滲濾液調節池,在調節池風口選擇3個位置采集惡臭氣體樣品帶回實驗室檢測。臭氣采樣方案依據GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》附錄C和GB 14554-1993《惡臭污染物排放標準》執行,氨氣濃度依據HJ534-2009《環境空氣-氨的測定 次氯酸鈉-水楊酸分光光度法》,硫化氫依據GB/T11742-1989《居民區大氣中硫化氫衛生檢驗標準方法亞甲藍分光光度法》[4]。

表1 垃圾處理廠垃圾滲濾水質特征
垃圾滲濾液中NH3-N含量較高,是產生臭味和影響垃圾滲濾液可生化性的重要原因[5]。因此,對垃圾滲濾液中NH3-N的去除,是新型復合微生物除臭劑功效最為突出的特征。從垃圾滲濾液現場采集回來的滲濾液中添加10%復合微生物除臭劑,在實驗室培養條件下,其NH3-N變化趨勢如圖1所示。由圖1可以看出在28℃培養條件下,培養初期垃圾滲濾液NH3-N變化較慢,在12h之后,NH3-N出現快速的下降,表明復合微生物制劑消耗部分NH3-N轉化為其他成分,后期對NH3-N的降解趨勢逐漸平緩,最后培養102h,垃圾滲濾液 NH3-N的最終含量為473.21mg/L,降解率為26.11%。

圖1 復合微生物除臭劑對垃圾滲濾液氨態氮去除效果
垃圾滲濾液中產生異味的物質種類較多,除了產生氨氣,還有硫化氫、烴類等異味物質,嗅閾值較高是其主要的特點,也是評定垃圾處理廠的重要指標[6]。挑選實驗室嗅覺敏感且實驗前不吃異味食物的6個人測試,效果選擇4個人以上聞不出異味而定。在實驗室對垃圾滲濾液去除一個效果如圖2所示。由圖2可以看出,垃圾滲濾液初始嗅閾值為885,在初期培養階段,嗅閾值降低很慢,主要由于細菌初期的生長階段,在培養第1天后,菌劑中的優勢菌種達到對數生長期,開始快速降解垃圾滲濾液中的氨態氮和有機質及其他異味物質,隨著菌群的生長和營養物質的限制,嗅閾值的降低幅度逐漸減小,培養5d后,嗅閾值達到357,新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液異味去除率達到59.67%。

圖2 新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液異味去除效果
垃圾滲濾液處理過程中,調節池惡臭是填埋場惡臭的最為主要的組成部分之一,其成分主要是厭氧微生物對有機質降解所產生的惡臭氣體,而氨氣和硫化氫是最為主要的部分,也是判斷惡臭排放標準的主要指標[7]。通過把新型復合微生物除臭劑噴灑在調節池中,在不同時間段檢測垃圾滲濾液調節池旁空氣中氨氣和硫化氫的標準,分別在調節池的下風口距離調節池10m處采集惡臭氣體,選擇3個采樣點,計算出平均值,結果如圖3所示。

圖3 新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液主要惡臭氣體去除效
實驗檢測得出在未使用新型生物除臭劑時,氨氣的濃度為184.25mg/m3,硫化氫的濃度為15.24mg/m3,噴灑生物除臭劑2~8d,氨氣和硫化氫得到充分的降解,隨后降解速度逐漸減少,在使用15d后,調節池周圍空氣中氨氣的質量濃度達到1.35mg/m3,硫化氫的質量濃度達到0.048mg/m3,符合國家惡臭污染物廠界標準值的二級標準(新擴改建)。
(1)研制的新型生物除臭劑在垃圾滲濾液調節池噴灑使用,提高了垃圾滲濾液中生物系統對氨態氮和有機質的降解,減少了氨氣、硫化氫等惡臭氣體的產生。
(2)垃圾滲濾液調節池旁空氣中氨氣和硫化氫的質量濃度與氣溫和水面蒸發量相關,所測的氨氣和硫化氫的質量濃度受到氣溫和蒸發量的影響。
(3)在調節池的下風口測定空氣中的氨氣和硫化氫的質量濃度,氨氣的質量濃度為1.35mg/m3,硫化氫的質量濃度為0.048mg/m3,符合 GB14554-93《惡臭污染物排放標準》二級新改擴建標準,極大地改善了垃圾滲濾液處理廠的惡臭環境。
[1]羅永華,方向平,曹 渭.微生物除臭劑消除垃圾壓縮中惡臭的效果評估[J].微生物學雜志,2004,24(5):103~105.
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[3]魯艷英,金 亮,王 瑾,等.EM菌組成鑒定及其消除垃圾滲濾液惡臭研究[J].環境科學與技術,2009,32(8):62~63.
[4]王艷秋,付雙立,韓東輝.六里屯垃圾填埋場調節池生物濾池除臭工程研究[J].綠色科技,2011(9):111~112.
[5]紀 華,夏立江,王進安.垃圾填埋場硫化氫惡臭污染變化的成因研究[J].生態環境,2004,13(2):173~176.
[6]崔玉雪.用于填埋場臭氣控制的微生物除臭劑開發與除臭機理研究[D].上海:華東師范大學,2011.
[7]吳旭輝,李鐵民,馬溪萍.復合微生物菌群處理垃圾滲濾液影響因素分析[J].中國公共衛生,2006,22(12):1477~1478.