生活垃圾填埋場臭氣產生與控制探討

王鳳俠

(深圳市寶安區垃圾處理總站，廣東深圳 518101)

衛生填埋作為城市生活垃圾無害化處理的主要方式，以工藝簡單、投資少、處理規模大、運營費用低等特點而得到廣泛應用。但隨著城市化進程加快，國內大部分填埋場已逐漸被居民區包圍，垃圾填埋場在運營過程中腐爛垃圾和垃圾滲濾液等臭源物質產生的臭氣污染問題日益突出，已成為威脅填埋場安全運營和城市生活垃圾無害化處理的瓶頸問題。

1 惡臭氣體組成與來源

生活垃圾填埋場臭氣主要包括含硫類化合物、含氮類化合物、鹵素及衍生物、烴類、含氧類有機物等，其中硫類化合物主要有二氧化硫、硫化氫、硫醚、硫醇等，氮類化合物主要有胺類、氨氣、酰胺、吲哚等，鹵素及衍生物主要有氯氣、鹵代烴等，烴類主要有烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等，氧類有機物主要有有機酸、醇、酚、醛、酮等。惡臭源中惡臭類有低級脂肪酸(LFA)、有機胺、氨及雜氮化合物等，有味類有醛、酮、醇、酯、鹵代烴、芳香烴、脂肪烴、檸檬烯等;生活垃圾填埋場產生的臭氣污染物具有嗅覺閾值濃度偏低的特征，極易對人體的呼吸系統產生不適的影響;惡臭污染物的產生量、散發程度與填埋場所在位置環境因素中的氣溫、氣壓、風速、風向等有較顯著的相關性，具體關系特征以某衛生填埋場主要惡臭污染物H2S、氨氣、臭氣濃度的2013年3月～2014年2月監測數據變化特征為例，詳見表1。

表1 2013年3月～2014年2月某衛生填埋場廠界下風向產生臭氣與氣溫、氣壓、風速風向的監測情況

垃圾車運輸、填埋作業區、未有效收集填埋氣的日覆蓋和中間覆蓋區域、滲濾液收集及處理區域等為惡臭產生的主要源頭。生活垃圾運輸過程中，部分垃圾運輸車輛車廂密閉不嚴，存在滴、漏，沿途拋灑的現象，散發惡臭。填埋作業過程中，如在垃圾傾倒、攤鋪、壓實等環節會產生并逸出大量高濃度臭氣。美國的相關學者通過測試八個生活垃圾衛生填埋場，得出的結論是基本所有的NH3，VOCs，H2S濃度最大值都出現在填埋場新鮮垃圾作業區面卸料平臺作業面區域，而在其他已中間覆蓋垃圾填埋區域處濃度值較低［1］;填埋場日覆蓋和中間覆蓋堆填區，雖然已覆土或蓋膜，但因目前國內的生活垃圾有機質含量高，降解速度快而劇烈，堆體水位又比較高，很難進行高效收集，會散發出大量高濃度臭氣。填埋場的滲濾液收集和處理設施，如集水井、調節池、厭氧池、好氧池等，也會逸散大量臭氣。

2 填埋場惡臭控制及存在問題

目前填埋場臭氣控制效果不佳，對周邊居民生活造成了較為嚴重的影響，臭氣控制主要存在如下問題:1)生活垃圾填埋場惡臭污染物的組成成分比較復雜，且不同的臭源點惡臭物質種類組成成分不同，臭源點的分布及強弱隨填埋場的垃圾進場量及作業實施計劃情況而不斷變化，但目前未有精確的惡臭方面專業的在線自動監測設備，僅憑抽樣監測數據，較難及時反映填埋場的臭氣特征，易導致采取的惡臭控制方法針對性差，且具有滯后性。2)導致惡臭污染物產生的因素較多，且相關的各季節氣候動態變化特征、影響臭氣的關鍵性因素、垃圾的物理及化學性質與惡臭物質產生之間的特征、惡臭物質散發強度及降解、轉化過程中與環境因素、垃圾來源及新鮮程度的相關性較難研究。3)臭氣污染物的產生量隨季節與時間的變化規律較難界定，硫化氫、氨氣、臭氣濃度等惡臭物質產生、散發強度等規律仍有待進一步研究。4)填埋場過渡性覆蓋狀況(中間覆蓋、日覆蓋)和垃圾堆體內滲濾液疏導狀況直接影響到垂直填埋氣體收集井的收集效率，且一些填埋氣收集井由于垃圾不均勻沉降造成的氣密破損，需要檢查與修護，很難全部運行，也直接影響到填埋氣收集率，從而導致未被收集到的填埋氣擴散到大氣中散發惡臭氣體。5)垃圾堆體沉降不均勻產生縫隙，導致沼氣釋放、伴隨產生大量的惡臭氣體。6)垃圾初始含水率高，衛生填埋后雨污分流效果不到位，導致堆體滯留大量滲濾液，對氣體形成水封作用，造成填埋氣收集困難，惡臭氣體內部聚集后不規則逸出。7)填埋場作業面產生惡臭很難實施密封和惡臭氣體收集。8)調節池和臭氣收集裝置較難完全封閉，易使相關配套抽氣設施氣量不足等，無法形成飽和負壓狀態，導致臭氣部分外逸。

3 填埋場惡臭控制對策

1)加強垃圾前段治理措施。從源頭減少惡臭物質的產生量。a．促進源頭減量，推進垃圾分類。b．控制垃圾的收運時間、減少腐爛程度、干濕分離、控制水分以達到控制厭氧程度的目地。c．在生活垃圾的收集階段添加藥劑和除臭菌等，抑制生活垃圾收集運輸過程中惡臭產生及散發的物理、化學的生態環境，降低惡臭物質的產生量。d．提高垃圾運輸車輛運輸車廂的密封設施完善程度，控制垃圾車滴漏現象;及時沖洗道路并噴灑除臭劑。2)探索對填埋區域操作流程和管理的優化，嚴格規范操作。探索改善填埋場的運營管理、作業方式，包括嚴格控制填埋層垃圾堆體的厚度、探索垃圾面最佳覆蓋材料與方式、嚴格控制垃圾作業面積及作業時間等。根據惡臭的各種季節特征綜合使用多種除臭方法，及時完善相關除臭措施的效果，并根據其產生惡臭物質的不同特征，進行分區域、分單元防治，通過多種類型除臭研究(化學型、物理型、微生物型、植物提取液型等)的比選研究，并且嘗試在空間和時間上對除臭作業進行進一步的優化，以期獲得最高效率，從而使惡臭污染得到有效控制，例如:a．垃圾填埋作業面日覆蓋、已填埋垃圾堆體的中間覆蓋，嚴格按照衛生填埋場技術規范進行運營管理，分單元、分層作業;垃圾堆體采用臨時覆蓋以隔絕其與空氣的接觸，在源頭上封閉臭源物質;b．嚴格限定填埋作業區垃圾裸露面積，并廣泛噴淋微生物除臭劑去除臭氣分子;c．根據作業計劃以及堆體的形變，在填埋區內動態建設雨、污分流設施。3)針對惡臭的特征制定動態治理措施。根據衛生填埋場所處的地理位置的地貌、地形、氣候等特征，對惡臭物質的產生、散發等特征進行不同季節、不同時間段的持續跟蹤分析，尋找并研究其具體規律性，通過比對試驗研究生活垃圾填埋場內低嗅覺閾值與高濃度的主要惡臭污染物，并有針對性地根據其物理和化學特性惡臭強度的散發規律進行比選不同臭源點的惡臭控制方法，且在惡臭污染物形成的源頭或前體物上有針對性的治理。4)完善惡臭收集措施，強化末端處理。完善填埋氣收集處理系統等措施，盡可能減少惡臭氣體的溢出量;強化填埋作業2年之內中間覆蓋區域的填埋氣收集，密布填埋氣收集豎井，經驗表明，在處于產氣高峰期的中間覆蓋面，收集豎井間距應由常規的40 m～50 m縮減至15 m～20 m，并同時做好井內滲濾液抽排;還可根據現場實際情況布設必要的水平收集井。減少收集半徑并及時排除收集管道中的冷凝水等，防止堵塞管道。通過收集管匯集到輸氣管道的填埋氣，氣液分離后，采用羅茨風機等抽風設備將填埋氣體以負壓狀態由集氣井和管網中集中抽出，同時使惡臭氣體從垃圾填埋層中強制排出，進行無害化處理和循環利用。例如:填埋場沼氣利用CDM項目，把垃圾填埋場產生的填埋氣通過收集系統將填埋氣集中，再將收集的填埋氣經過預處理裝置凈化、除塵、除水、穩壓后送入燃氣發電機，發電后通過輸配電系統，將發出的電能輸送到電網。完善調節池蓋的密封性，增大對滲濾液調節池的抽氣量，實現調節池不同區域均勻的負壓抽氣;并加強滲濾液原水收集池及MBR處理區域的臭氣收集措施的完善，將收集的臭氣及時輸送至配套的微生物除臭塔處理設施、活性炭除臭裝置等進行有效處理。

4 結語

生活垃圾衛生填埋場惡臭成因較多且復雜，要從垃圾收集運輸、填埋作業、滲濾液收集、臭氣收集處理等多方面、多角度分析和控制。因惡臭物質的污染源不同，產生惡臭污染物的組成和特性差異較大，應針對不同的惡臭污染源而選擇不同的控制方法、技術，并對惡臭源頭進行綜合治理才能收到較好的效果，從而避免或減少惡臭擾民事件的發生。

［1］ Schlegelmilch M，Streese J，Biedermann W，et al．Odour Control at Biowaste Composting Facilities［J］．Waste Management，2005(25):917-927．