微生物藥劑用于垃圾填埋場(chǎng)除臭實(shí)驗(yàn)研究

石 超，鄧華林，王 金，李燦剛

（重慶市固體廢棄物處理有限公司，重慶 401137）

0 前言

我國(guó)城市垃圾處理主要采用焚燒、填埋和堆肥3 種方式。填埋具有技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單、處理量大和投資運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)[1]，但存在二次污染，垃圾填埋場(chǎng)臭氣擾民已成為威脅社會(huì)穩(wěn)定的重要因素[2]。目前惡臭污染控制技術(shù)主要包括物理法、化學(xué)法和生物法[3]，物理法和化學(xué)法操作簡(jiǎn)單且見(jiàn)效快，但存在成本高和二次污染，生物法操作簡(jiǎn)單且無(wú)二次污染，具有更大前景。我國(guó)生活垃圾處理方式占比、處理設(shè)施構(gòu)成如圖1、圖2 所示。

圖1 我國(guó)生活垃圾處理方式占比（截至2019 年）

圖2 我國(guó)生活垃圾處理設(shè)施構(gòu)成（截至2019 年）

1 微生物除臭技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

生物除臭主要通過(guò)微生物代謝過(guò)程來(lái)降解惡臭氣體。國(guó)外最早報(bào)道“利用土壤微生物處理廢氣”。20 世紀(jì)70 年代以后，世界各國(guó)陸續(xù)開(kāi)展了微生物處理惡臭的研究，其中以日本、德國(guó)取得的成果最為顯著，其主要研究?jī)?nèi)容包括脫臭的基本原理和方法、能降解臭氣的微生物種群的條件、生物藥劑成分、工藝條件和設(shè)備等。

據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)《復(fù)合微生物制劑處理垃圾惡臭氣體的研究》報(bào)道[4]，針對(duì)湖北鐘祥垃圾填埋場(chǎng)的復(fù)合微生物菌劑試驗(yàn)表明，噴灑微生物菌劑后氨氣濃度下降68%，硫化氫下降81%，但是未有效探討環(huán)境溫度和垃圾成分對(duì)臭氣產(chǎn)生的影響。深圳下坪垃圾填埋場(chǎng)《EM 菌除臭劑在垃圾填埋場(chǎng)除臭中的應(yīng)用及效果》表明[5]，EM 菌噴灑155 h 時(shí)硫化氫濃度降幅超過(guò)83.4%，噴灑11 d 內(nèi)臭氣濃度降幅達(dá)76%。

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x

目前國(guó)內(nèi)大部分垃圾填埋場(chǎng)使用植物藥劑除臭技術(shù)，存在運(yùn)行成本高、藥劑費(fèi)用較高和產(chǎn)生二次污染問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)為探索微生物藥劑用于果蔬廚余垃圾除臭實(shí)際效果，為后續(xù)優(yōu)化除臭模式提供支撐。

3 實(shí)驗(yàn)方案

3.1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間

選取2021 年春夏秋冬各季具有代表性的10 d，其中春季為4 月、夏季為7 月、秋季為10 月、冬季為1 月。

3.2 藥劑用法與用量

微生物藥劑使用為藥劑與水1:50 比例混合，植物藥劑使用為藥劑與水1:200 比例混合，使用方式為每日作業(yè)完成后利用拉管機(jī)將混合液噴灑于垃圾體上。空白組為只使用植物藥劑，實(shí)驗(yàn)組前7 d 同時(shí)使用微生物和植物除臭劑，后3 d 只使用微生物藥劑。

3.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

事先進(jìn)行2~3 d 的空白組監(jiān)測(cè)，實(shí)驗(yàn)組監(jiān)測(cè)頻次為間隔2 d。分別在填埋揭膜后的作業(yè)面和廠界連續(xù)測(cè)定3 次，每次間隔1 h，主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)為氨氣、硫化氫和臭氣濃度。

4 數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析

4.1 春季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

（1）春季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1 所示。參照《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—1993），作業(yè)面 2 d 空白組氨氣超標(biāo)率為50%，實(shí)驗(yàn)組氨氣超標(biāo)率為33%，實(shí)驗(yàn)組下降17 個(gè)百分點(diǎn)。廠界空白組氨氣達(dá)標(biāo)率為50%，實(shí)驗(yàn)組100%達(dá)標(biāo)。作業(yè)面2 d 空白組硫化氫超標(biāo)率為83%，實(shí)驗(yàn)組硫化氫超標(biāo)率為56%，實(shí)驗(yàn)組下降27 個(gè)百分點(diǎn)，廠界硫化氫100%達(dá)標(biāo)，但是空白組6 個(gè)數(shù)據(jù)中有2 個(gè)數(shù)據(jù)為0.02 mg/m3，實(shí)驗(yàn)組全為0.01 mg/m3。

表1 春季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

（2）與排污許可值20 相比，作業(yè)面臭氣最高超標(biāo)17.2 倍，微生物藥劑對(duì)臭氣最大降低率為16.4%，最小降低率為3%，廠界空白臭氣最高超標(biāo)4.55 倍，使用微生物藥劑后降至77。

（3）綜合分析得出春季除臭效果為：同時(shí)使用微生物和植物除臭劑＞只使用微生物除臭劑＞只使用植物除臭劑。

4.2 夏季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

（1）夏季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2 所示，作業(yè)面點(diǎn)位氨氣和臭氣濃度整體呈下降趨勢(shì)，氨氣從空白組高值3.61 mg/m3降至實(shí)驗(yàn)組的1.97 mg/m3，臭氣濃度從空白組高值572 降至實(shí)驗(yàn)組的279。作業(yè)面點(diǎn)位硫化氫濃度從空白組高值0.2 mg/m3降至實(shí)驗(yàn)組的0.13 mg/m3。

表2 夏季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

（2）廠界數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，氨氣濃度從1.13 mg/m3降至0.9 mg/m3，臭氣濃度從36 降至18。

（3）綜合分析得出夏季除臭效果為：同時(shí)使用微生物和植物除臭劑＞只使用微生物除臭劑＞只使用植物除臭劑。

4.3 秋季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

（1）秋季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表3 所示，作業(yè)面點(diǎn)位氨氣和臭氣濃度整體呈下降趨勢(shì)，氨氣從空白組高值9.43 mg/m3降至實(shí)驗(yàn)組的1.95 mg/m3，臭氣濃度全部小于10，均符合國(guó)標(biāo)20 限值要求。硫化氫濃度從空白組高值0.002 mg/m3升高至實(shí)驗(yàn)組的0.011 mg/m3，但均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.06 限值要求。

表3 秋季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

（2）在確保臭氣和硫化氫達(dá)標(biāo)條件下，微生物除臭劑對(duì)氨氣最大降低達(dá)79%，具有明顯降低作用。

（3）綜合分析得出夏季除臭效果為：同時(shí)使用微生物和植物除臭劑＞只使用微生物除臭劑＞只使用植物除臭劑。

4.4 冬季試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

考慮冬季氣溫較低，臭氣濃度較低，事先使用植物除臭劑進(jìn)行19 d 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如表4 所示。

2021 年1 月1—19日期間，噴灑植物藥劑時(shí)作業(yè)面氨氣、硫化氫和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)100%達(dá)標(biāo)，廠界臭氣濃度100%達(dá)標(biāo)。綜合考慮冬季臭氣、氨氣和硫化氫濃度均較低，不考慮微生物藥劑。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，春、夏、秋季微生物藥劑用于垃圾填埋場(chǎng)除臭效果明顯，冬季本身污染因子濃度低，不考慮使用微生物藥劑。

（2）填埋場(chǎng)無(wú)組織排放污染因子影響因素較多且控制難度較大，只考慮使用微生物藥劑對(duì)環(huán)境管控作用有限。

5.2 建議

考慮微生物除臭劑最佳適宜溫度為25~35 ℃，10 ℃以下時(shí)微生物活性降低，除臭功能作用受限。為了強(qiáng)化環(huán)境管控，還需同時(shí)考慮聯(lián)合使用微生物和植物藥劑綜合除臭。