呂榮謀
(泉州市環境衛生管理處,福建 泉州 362000)
生活垃圾處理設施惡臭治理工藝分析
呂榮謀
(泉州市環境衛生管理處,福建 泉州 362000)
垃圾中轉、處理設施產生的惡臭會給人帶來不適和厭惡感,影響身體健康,濃度高時還可能發生燃燒、爆炸等安全事故,需要及時對惡臭進行治理,本文主要對除臭常用的工藝和措施進行分析探討。
生活垃圾處理;惡臭治理;工藝
近年來,垃圾中轉站、衛生填埋場、焚燒發電廠、堆肥廠等垃圾中轉、處理設施的惡臭擾民問題越來越受到市民的廣泛關注。惡臭通常會給人帶來不適和厭惡感,使人呼吸不暢、惡心嘔吐、煩躁不安、工作效率降低等癥狀,濃度高時還可能發生燃燒、爆炸等安全事故。為減少惡臭對市民生活的影響,構建和諧的鄰里關系,了解和掌握垃圾處理設施惡臭來源及除臭方式,采取有效措施治理惡臭污染十分必要。
垃圾處理設施的惡臭主要來源是垃圾在停留、處理過程中經過好氧、厭氧菌的分解、發酵、腐爛產生的滲濾液及氨、硫化氫等惡臭氣體。由于我國普遍沒有實現垃圾分類收集、轉運及處理,存在餐廚垃圾等易腐爛分解的有機物混入的現象。跟據泉州市中心城區的垃圾成分分析結果,該市生活垃圾中廚余、果皮等以蛋白質、脂肪與淀粉、多糖類等有機物形式存在的易腐爛的垃圾約占垃圾總量的60%左右,這些有機物的腐爛成為惡臭的主要來源。生活垃圾發酵產生的惡臭成分復雜,主要有氨、硫化氫、硫醇、硫醚、酚、胺類、吲哚、烴類以及含氧的醇、酮、有機酸類等,其中對惡臭貢獻最大的成分是硫化氫,濃度含量最高的是氨。下表1是一些惡臭氣體的主要成分及氣味特征:

表1 惡臭氣體的主要成分
惡臭治理是借助物理、化學、生物等手段降低惡臭濃度或徹底消除惡臭,主要技術有擴散稀釋、覆蓋掩蔽、水洗、霧化植物液、吸附、焚燒、臭氧氧化、等離子氧化、微生物脫臭、生物濾池洗氣以及綜合利用等技術。
2.1 稀釋擴散和覆蓋掩蔽
稀釋擴散就是通過大量通風排氣進行稀釋擴散,降低惡臭濃度,該方法適用于垃圾處理量小、惡臭濃度低且通風條件好的小型垃圾中轉站、小型垃圾填埋場等。優點是簡易方便成本低,但惡臭濃度高的地方效果不明顯;缺點是僅對惡臭進行轉移稀釋沒有真正去除,處理過程易受天氣、場地因素影響,通風條件差的場地需建設煙囪和風機加壓后進行排氣。覆蓋法如垃圾填埋場對垃圾堆體用土方或防滲膜覆蓋減緩垃圾的腐敗速度。掩蔽法是采用更強烈的芳香氣體與臭氣摻和掩蔽臭氣。
2.2 霧化植物液法
通過從花、草、樹木等天然植物的根莖葉提取天然殺菌除臭因子制成植物液。植物液經過預處理后具有安全衛生、無毒、無刺激及溶于水等特點,它對臭氣的作用機理包括化學反應和生物物理等過程。使用方法有①通過霧化設備噴灑于中轉站、填埋場等生產作業區,噴灑后的植物液可以吸收吸附空氣中的氨、硫化氫、有機胺等惡臭分子并分解成無毒、無味分子,達到消除惡臭的作用。另一方面植物液在霧化過程中還會釋放大量負離子,與空氣中漂浮的煙塵、粉塵結合,達到降塵殺菌的作用。②將植物液倒入污水池等惡臭物質中,降解其中的惡臭物質。③將惡臭氣體收集后進入植物液塔,使異味分子與植物液分子在塔內發生反應,達到消除異味的目的。植物液法除臭操作簡單,設備投資費用低,但植物液藥劑屬于消耗品,費用較高。
2.3 微生物除臭法
微生物除臭是利用生物濾床、生物洗滌塔的填料培養能夠轉化惡臭物質的酵母菌、乳酸桿菌等微生物,利用微生物的生理代謝活動對惡臭物質進行吸附、吸收和降解,破壞惡臭物質的活性基團,實現惡臭氣體的凈化。具體操作方法是將惡臭氣體通過風機從生物濾床底部由下向上穿過由濾床,使惡臭物質由氣相轉移到水-微生物混合相,通過固著于濾料上的微生物的吸附代謝作用被分解。生物填料塔洗滌式脫臭將惡臭物質和含懸浮泥漿的混合液充分接觸,也是通過懸浮生長的微生物的代謝活動降解惡臭物質。此外,將培養的微生物菌群制成菌液制劑,使用時將其直接噴灑于垃圾表面或污水池內,如噴灑于垃圾填埋場作業平臺或滲濾液調節池內等,一方面可分解惡臭物質,另一方面可抑制致臭微生物的生理生化活動,有效降低NH3、H2S等臭氣的合成。微生物菌群通過微生物的代謝作用,運行成本低,但菌種的培養困難見效慢。下圖是生物填料塔除臭示意如圖1所示。

圖1 生物填料塔除臭示意圖
2.4 吸附法和水吸收法
利用活性炭等吸附劑的吸附功能將惡臭氣體由氣相轉移至固相,該法適用于處理低濃度,高凈化要求的惡臭氣體,凈化效率高,可以處理成分復雜的惡臭氣體,缺點是吸附劑費用昂貴,再生較困難,要求處理前的惡臭氣體有含塵量低。水吸收法是利用臭氣中某些物質易溶于水的特性,使臭氣成分直接溶解于水達到脫臭目的。
2.5 氧化法
利用NaClO、Cl2、臭氧、等離子體等氧化劑的氧化作用破壞、分解惡臭分子的結構,然后用酸、堿、水等吸收凈化消除惡臭。氧化法設備運行費用較高,且需對廢液進行處理,其中臭氧氧化法對氨無效果;而等離子氧化法因操作方便、效果好等優點越來越受到青睞。
2.6 燃燒法
由于垃圾發酵分解過程還會產生大量的甲烷等可燃性氣體,且臭氣一般都可燃燒,因此惡臭產生量大的垃圾填埋場、焚燒廠,垃圾填埋場通過設置收集管道對導氣石籠逸出的填埋氣體進行收集過濾后利用火炬燃燒;垃圾焚燒發電廠通過對垃圾卸料大廳、垃圾池的臭氣進行負壓收集,并抽送至焚燒爐內作為助燃空氣,達到一舉兩得的效果。燃燒法的凈化效率高,惡臭物質被徹底氧化分解,缺點是會產生二氧化硫、氮氧化物等二次污染物。
2.7 綜合利用法
大型垃圾填埋場通過布設填埋氣體收集管道以及負壓抽送系統將各個導氣石籠逸出的填埋氣體統一進行收集提純處理后進行發電或制成天然氣出售。廈門市東部固廢處理中心內的垃圾填埋場采取將填埋氣體收集提純后制成天然氣出售。
各種除臭方法都有自身的優點和局限,治理前需要根據不同的設施、地點、惡臭氣體的來源、特性、強度及除臭要求,選用一種或多種方法結合,綜合治理。
3.1 產生源的控制
垃圾處理設施的惡臭來源范圍廣,垃圾收集、運輸、利用、貯存、處理和處置等環節中有垃圾、污水積存的地方都會產生惡臭。處理前必須對惡臭的來源進行查找并盡量消除產生源,如加強處理設施的保潔清洗,對轉運車采用密閉運輸,并加裝滲濾液防遺灑裝置,填埋場、焚燒廠還需配備水車和除臭車,用于場界內外道路、場區地面及相關區域的沖刷除臭。此外,中轉站應盡量做到垃圾日產日清,避免垃圾隔夜;焚燒廠應盡量減少垃圾存放量,避免垃圾爆倉;填埋場應盡量控制作業平臺的面積,加強對作業區的日常覆蓋和中期覆蓋。
3.2 除臭實例
(1)中轉站:小型垃圾中轉站一般在垃圾傾卸、壓縮車間上方布設霧化噴淋管道,設置以加壓噴淋霧化植物液為主的除臭系統。大型中轉站加設負壓收集后采取生物濾池或填料塔洗氣以及等離子除臭等方式的后端除臭系統。
(2)焚燒發電廠:對卸料車間盡量采取密閉,保持卸料大廳、垃圾池一定的負壓狀態,以防止惡臭氣體擴散,并及時將臭氣抽至焚燒爐作為助燃空氣,達到除臭效果。
(3)填埋場:垃圾填埋場由于垃圾存量多、面積大、惡臭點源多,庫區垃圾堆體以及滲濾液污水池等有垃圾和污水的地方都會產生臭氣。相比其它設施填埋場臭氣的收集處理最為困難,一般需多種手段結合。一是及時覆蓋。一般采用土方或HDPE防滲膜進行覆蓋,減緩垃圾的分解發酵過程,滲濾液調節池加蓋實現密封除臭。二是噴淋除臭。通常對垃圾表面、滲濾液池進行噴淋除臭,采用風炮、移動式除臭設備等對作業平臺及填埋場四周進行噴淋植物液。三是綜合利用。填埋場垃圾量大,不論何種手段都無法完全阻止惡臭的產生,因此布設管道對填埋氣體采用負壓收集后燃燒或提純綜合利用,該方式可收集大部分的惡臭氣體,大大地減輕后續其它除臭方式的壓力。
(4)餐廚垃圾處理廠:盡量采取密閉式生產,對卸料、壓榨、油水分離、發酵等生產車間進行負壓抽氣后采用生物濾池進行洗氣,如果餐廚垃圾處理廠靠近焚燒廠,則可以將臭氣引入焚燒爐作為助燃空氣。
近年來,垃圾中轉站、衛生填埋場、焚燒發電廠、堆肥廠等垃圾中轉、處理設施的惡臭擾民問題越來越受到市民的廣泛關注。惡臭通常會給人帶來不適和厭惡感,使人呼吸不暢、惡心嘔吐、煩躁不安、工作效率降低等癥狀,濃度高時還可能發生燃燒、爆炸等安全事故。為減少惡臭對市民生活的影響,構建和諧的鄰里關系,了解和掌握垃圾處理設施惡臭來源及除臭方式,采取有效措施治理惡臭污染十分必要。本文主要對除臭常用的工藝和措施進行分析探討。研究表明,垃圾處理設施產生的惡臭不僅會給人帶來不適和厭惡感影響身體健康,濃度高時還可能引起燃燒、爆炸等安全隱患。近年來垃圾處理設施的惡臭問題日益得到重視,各種除臭技術不斷改進提高得到廣泛應用,有效降低了惡臭擾民的問題,也消除了燃燒、爆炸等安全隱患。
(1)生物除臭法和物理化學法相比具有成本低、效果好,設備少構造簡單,得到越來越多環衛管理者的青睞;植物液噴淋雖然藥劑成本高,但除臭設施投資小、使用方便、不受場地制約,非常適合大面積除臭和應急性除臭。等離子體除臭法由于不需要使用酸堿吸收劑、使用方便,也逐步得到推廣使用。
(2)垃圾中轉站、焚燒廠、餐廚垃圾處理廠等容易實現全封閉運行,避免惡臭的外逸,除臭相對容易;垃圾衛生填埋場因場地大且都是室外作業,惡臭污染范圍廣、濃度高,容易受到天氣等外界因素的影響,除臭難度大、成本高、效果難以穩定。
[1]黃皇,黃長纓,謝冰.城市生活垃圾填埋場惡臭氣體污染控制方法[J].環境衛生工程,2010,(04):7-9.
[2]付丹丹,趙玉柱,韓文彪,劉佳,徐霞.城市生活垃圾處理過程中的惡臭防治[J].環境衛生工程,2014,(02):4-6.
[4]張旭東,夏旭彬.深圳市生活垃圾處理設施惡臭在線監測系統的建設與應用[J].環境與可持續發展,2015,40(6):71-73.
[5]溫智玄,王艷秋.六里屯垃圾填埋場惡臭污染物特征研究[J].環境與可持續發展,2016,41(2):122-124.
[6]張旭東.惡臭動態稀釋法在三點比較式臭袋法中的應用探討[J].環境與可持續發展,2016,41(4):80-82.
[7]郭廣寨.上海市生活垃圾集運信息系統-示范性系統研究與實現[J].環境與可持續發展,2015,40(6):200-201.
[8]張曉宏,劉德江,劉盛林.我國餐廚垃圾厭氧處理技術的現狀及發展前景[J].環境與可持續發展,2016,41(2):105-107.
[9]任紹娟,孫衛東.海淀區廚余垃圾收運路線優化模型及應用研究[J].環境與可持續發展,2016,41(2):125-127.
[10]熊媛.農村垃圾分類和末端處置調查研究[J].環境與可持續發展,2016,41(2):128-130.
[11]溫智玄,王艷秋.非正規垃圾填埋場礦化垃圾的綜合利用分析[J].環境與可持續發展,2016,41(3):80-83.
[12]程仲寬.關于垃圾焚燒廠擴建項目中新型垃圾輸送方式探討[J].環境與可持續發展,2016,41(3):84-85.
[13]王波,王夏暉,鄭利杰.我國農村生活垃圾處理行業發展路徑探析[J].環境與可持續發展,2016,41(5):37-41.
[14]郭志明,韓震,王浩宇,李揚.利用水泥窯協同處置危險廢物項目環評中關注的問題及探討[J].環境與可持續發展,2016,41(5):49-51.
Analysis of odor control technology of domestic waste treatment facilities
LV Rongmou
(Quanzhou environmental sanitation management department,Fujian 362000)
Waste transfer and odor treatment facilities to produce will bring discomfort and disgust,affect the body health,the high concentration may also be safety accidents of combustion and explosion,the need for timely treatment of odor,this article mainly discussed the deodorization process and measures are used.
municipal solid waste treatment;odor control;Technology
呂榮謀,工程師,研究方向為垃圾處理、垃圾滲濾液處理、惡臭治理等等
X21
A
1673-288X(2017)03-0103-03
引用文獻格式:呂榮謀.生活垃圾處理設施惡臭治理工藝分析[J].環境與可持續發展,2017,42(3):103-105.