分析環境衛生設施臭氣治理技術

李 智

（天津市環境衛生服務中心，天津 300000）

隨著我國經濟、社會和城市建設發展，城市中普遍建設了生活垃圾轉運站、中轉站、處理廠等環境衛生工程，但在處理固體垃圾同時，也將產生一些污染物質，如垃圾產生的臭氣。以天津市為例，截至2017年底，全市垃圾轉運站175座、中轉站7座、垃圾處理廠11座，設計處理量已達11 500 t/d，另有糞便處理廠2座。全市2017年垃圾清運量高達306.87萬t，糞便清運量達27.7萬t。隨著經濟社會發展和人們生活水平提高，群眾對美好城市居住環境要求日益提升。科學處理這些污染物質，不僅對城市環境提升有重要意義，還直接影響市民生活質量。

1 臭氣的產生

生活垃圾與糞便中含有蛋白質及脂肪，在分解時將產生惡臭物質，主要包含氨、硫化氫、甲硫醇、甲基硫、三甲胺、二硫甲基、乙醛等[1-2]。在進行脫臭處理時，通常是處理前四種物質，其他幾種物質的臭味并不大。在運輸、處理垃圾時，臭氣主要存在于轉運站暴露口、中轉站及運輸環節、焚燒廠的儲料坑及填埋場的垃圾暴露面等位置。

2 臭氣處理技術

在處理臭氣時可使用物理法、化學法、生物法等技術，具體包括氣洗法、吸附法、直接燃燒法、催化氧化法、氯氧化法、中和法等[3-4]。其工作原理就是去除有臭味的成分或通過各種反應將其轉化為無臭物質。下文主要分析集中臭氣處理技術。

2.1 氣洗法

此方法就是利用水和酸、堿等水溶液吸收排氣管中的臭氣。人們可以采用填充塔式、噴灑塔、氣泡塔等在洗氣塔中進行氣洗操作。

表1 惡臭污染物廠界標準值

2.2 吸附法

此方法是通過活性炭、硅膠與活性黏土等吸附能力較強的物質來吸收、去除致臭物質。人們需依據臭氣類型選擇合適的吸附劑。在使用活性炭處理臭氣時，需進行預處理操作，去除氣體中的灰塵、水分、油與焦油類物質，以便活性炭吸收、去除臭氣，需保證粉塵濃度低于20 mg/m3，相對濕度低于96%，溫度低于150℃。現階段，活性炭纖維在除臭工作中的應用較多。

2.3 直接燃燒法

此種處理方法就是把臭氣排入鍋爐燃燒室、燃燒爐等設施中，通過燃燒可燃部分達到除臭目標。需要注意的是，溫度需在800℃以上才可去除臭氣。

2.4 催化氧化法

假如臭氣中的可燃成分濃度較低或排氣溫度較低，可使用催化劑進行催化氧化處理。觸媒脫臭氣設施則需加熱臭氣，在溫度保持在200～400℃時，利用觸媒層使其發生氧化反應，使臭氣成為無臭無害氣體。此種方式主要適合處理鏈狀烷烴、萘烷類、烯烴類、芳香族類、醛類等。其優點為設備體積較小、重量較輕。

2.5 化學氧化法

此方法就是利用氧化劑（如氯、次氯酸鈣、二氧化氯等）與臭氣中的硫化氫、甲醛、有機胺、苯乙烯等物質進行氧化反應，使其成為無臭物質，進而實現除臭的目標。現階段，大多采用活性氧技術把空氣中的氧分子轉換為正負離子，并利用通風管道輸入到臭氣散發點，此種處理設備占地面積較小。

2.6 掩蔽法與中和法

此種處理方式是利用強烈的芳香味遮掩臭氣的氣味。目前，使用較為廣泛的掩蔽劑為乙硫醇桉樹油、甲基吲哚香豆素等。在除臭時，不僅需要重視掩蔽劑的效果，還需要分析掩蔽劑與待處理臭氣的相溶性。使用中和法可有效降低臭氣濃度，通過吸附及化學反應，可有效降低臭氣濃度，實現除臭的目的。

2.7 生物處理法

此種方法是利用微生物把臭味物質轉變為無臭無害化合物。傳統生物處理方法是利用土壤、堆肥或碎木屑來處理臭氣，通過風機給臭氣增壓，在其進入氣體調節塔后去除臭味中的灰塵，增加臭氣濕度，然后通過生物過濾器過濾之后直接排放，在有必要時可通過排氣筒進行排放。傳統生物處理法的生物過濾器的生物活性較高，凈化效果較好，整個處理系統運行較為穩定，操作及管理也較為便捷，但是整個處理系統的占地面積較大[5-6]。經研究，使用1.5～2.0 m高的熟化肥料作為臭氣處理濾料，其負荷為50 m3／（m2·h）左右，在過濾后可有效去除大部分致臭物質；利用碎木屑、碎枝干進行過濾時，需在頂部覆蓋保濕層，其負荷為100～250m3／（m2·h）。

2.7.1 傳統生物除臭

傳統生物除臭技術工藝流程如圖1所示。

圖1 傳統生物除臭技術

2.7.2 組合式高效除臭

組合式高效生物滴濾器通過添加增濕循環液來加強生物處理系統的處理效果。在臭氣進入處理器后，首先需要通過洗滌區進行除塵增濕操作，之后進入生化區去除致臭物質，最后除霧脫水經過風機加壓之后排出。此種處理系統占地面積較小，將整個氣體增濕、生物凈化等流程融于一體，可對其進行自動控制。

由于傳統生物處理系統占地面積較大，將各種生物處理技術與其他處理技術融合在一起，可有效減少占地面積。例如，生物活性炭法就把活性炭的吸附作用與生物的降解作用結合在一起，利用微生物有效延長活性炭的使用壽命，在降低除臭成本的同時，可有效減少占地面積。

2.7.3 生物菌種除臭

近幾年，人們開始使用微生物菌種來處理臭氣，并取得了一定成果。人們可以通過噴灑菌種稀釋液的方式，減少空氣中的中氨、硫化氫等物質，繼而實現除臭的目標。此外，人們可在生物脫臭塔中使用高效除臭菌種，提升生物除臭效率及效果。

3 臭氣處理技術的運用

3.1 收集臭氣

一般情況下，人們可以將臭氣分為高濃度臭氣、中濃度臭氣、低濃度臭氣，并依據相應的要求選擇臭氣收集及處理方式，詳情如表2所示。

表2 惡臭成分濃度與脫臭方法的關系

在收集高濃度臭氣、中濃度臭氣時，人們應盡量使用局部排氣方式，依據臭氣散發點的面積科學計算收集氣量，按照0.4～0.6 m/s的上升氣速計算氣量，連續工作時取最大值，間歇工作時取值較低。針對低濃度臭氣，則需保證換氣量足夠。不同場所的換氣量可依據表3進行選擇。

表3 臭氣發生場所與換氣次數

3.2 環境衛生設施臭氣處理

3.2.1 垃圾轉運站

垃圾在轉運站的停留時間比較短，并未進行充分發酵，因此產生的致臭物質較少，臭氣濃度也比較低，并不需要使用集中收集然后處理的方式，僅需保證垃圾收集站地面的清潔，以免垃圾暴露在空氣中，減少產生臭氣的可能。假如對空氣質量要求較高，人們可通過噴灑生物除臭藥液或配置小型氧化劑類發生設備，達到除臭的目標。收集站在處理已腐敗垃圾時，可以在添加有機物高效降解菌的同時，添加除臭效果較好的菌種，以便在處理垃圾的同時實現除臭。

3.2.2 中轉站

垃圾臨時堆放處是垃圾中轉站出現臭氣的主要場所，轉載過程中出現的臭氣含有很多粉塵，因而需在除臭的同時考慮除塵。在處理中轉站的臭氣時，可在除塵后通過吸附技術進行除臭操作，同時也可將吸附技術與電離、生物等技術結合起來使用。

3.2.3 焚燒廠

垃圾焚燒廠產生臭氣的區域就是垃圾卸料儲存倉，通常情況下，焚燒廠將臭氣產生點的空氣抽到焚燒設備中進行燃燒，以消除臭氣中的致臭物質。

為避免臭氣外溢，人們需保證臭氣的抽吸量足夠，且保證卸料儲存倉內的壓力符合要求。但是，焚燒設備需要的助燃空氣量是一定的，假如空氣過多將影響焚燒效果，因而需對垃圾卸料儲存倉采取隔臭措施。例如，在卸料口設置風簾、關閉儲存倉門等，采用換氣的方式保證卸料儲存倉內的壓力符合要求。另外，還需保證卸料儲存倉外地面的清潔度，以免出現臭氣。

3.2.4 堆肥廠

堆肥廠的主要臭氣來源為垃圾卸料儲存倉、垃圾發酵倉內或條堆場地，針對這些密閉空間中的臭氣，人們可以采用抽吸之后集中處理的方式處理臭氣。假如使用傳統堆肥技術，將占用大量土地資源，人們可使用生物濾池實現去除臭氣的目標，利用成熟堆肥或木屑這些濾料進行過濾操作，此種處理效果較為穩定，處理成本較低。另外，不需對濾料進行再生操作，假如必須更換濾料，人們可將其作為肥料運輸出廠外。二次堆肥處于露天環境，人們可以使用噴灑除臭菌種的方法處理臭氣。

3.2.5 填埋場

填埋場為處理臭氣，大多會采用衛生填埋技術。通常情況下，填埋場的垃圾滲濾液調節池都比較大，在填埋覆蓋作業較為完善時，調節池則是填埋場的主要臭氣來源。由于填埋場距離居民區較遠，可以對調節池進行密閉操作，在抽取臭氣后通過高空排放的方式進行處理。為處理調節池的臭氣，小型填埋場可添加除臭菌種，需要注意的是，不能添加難以降解的有機化合物，以免影響污水處理效果。

3.2.6 糞便預處理廠

糞便預處理廠出現臭氣的主要區域為糞便卸料、處理、儲存場所的暴露面，如卸糞槽、粗格柵、細格柵流槽等區域。

由于糞便預處理廠的臭氣濃度較高，為避免臭氣溢出，人們可以采用通路隔斷法，以保證臭氣處理效果。假如僅采用活性炭吸附技術處理臭氣，處理成本較高，因此人們可結合生物處理技術處理臭氣。通常，糞便預處理廠距離市區較近，選址較為困難，為減少對土地資源的需求，人們可以使用組合式高效生物除臭技術，將生物處理技術、前端洗滌、末端生物活性炭結合在一起，從而有效提升臭氣處理效果。

4 結語

隨著我國經濟發展和城市規模不斷擴大，每天產生的各種垃圾數量持續增加。這些垃圾形成的臭氣污染將對環境構成較大壓力，同時也將影響人們的生活質量。為有效解決該問題，人們必須科學規劃垃圾的收集、轉運和處理各環節，而加強對臭氣等污染物質的處理是其中重要一環。只有采取科學有效的措施，人們才能實現改善城市環境、提升居民生活質量的目標。